摘 要:生物學科是一門實驗學科,實驗是研究生物科學的基本方法,同學們在理論課堂上學到的基礎(chǔ)知識往往需要通過實驗進一步的鞏固、加深和驗證;同時實驗又進一步促進了同學們對基礎(chǔ)理論的理解。但教材中有些實驗,按照教材中提供的裝置和材料在實際操作起來效果并不明顯,因此教師可以在遵循實驗原理的前提下,進行適當?shù)母倪M,使實驗效果明顯提高。
關(guān)鍵詞:生物科學;實驗改進
《玫瑰精油的提取》選自人教版普通高中課程標準實驗教科書《生物技術(shù)實踐(選修1)》。按照教材中的方法和材料進行實驗,實驗效果并不理想,通過實驗裝置和實驗材料的改進,有效的縮短了實驗時間,節(jié)約成本,并且實驗效果明顯提高。
一、縮短實驗時間,實驗效果明顯
(一)實驗裝置的改進
在教材中,玫瑰精油的提取采用的是簡化的蒸餾裝置進行水中蒸餾提取。用此種方法,操作相對容易一些,但由于材料和水充分接觸,芳香油的大多數(shù)有效成分會溶于水中,隨蒸氣揮發(fā)的有效成份只有一小部分。另外,部分有效成分會過熱分解,因此水中蒸餾的效果并不理想。為提高出油率,實驗時可改為采取完整的水蒸氣蒸餾法(請看下圖)。但該裝置安裝較復(fù)雜,且蒸汽導(dǎo)入到中間燒瓶過程中會有損失,導(dǎo)致實驗時間延長。
為縮短實驗時間且效果明顯,可以對該裝置進行了改進:可以省略中間燒瓶、支架和中間的連接頭及連接管,取而代之在加熱燒瓶的水面上方吊紗網(wǎng),該紗網(wǎng)可以到藥店去買過濾中藥用的圓形濾網(wǎng)(見圖1),該圓形濾網(wǎng)的優(yōu)點就是邊緣是塑料材質(zhì),中間是紗布,這樣它就容易變形進入到加熱燒瓶中,進去后又自動撐開恢復(fù)原來形狀,之后將實驗材料放到紗網(wǎng)上面,直接利用加熱燒瓶中的蒸汽,這樣使得蒸汽產(chǎn)生后即可以和材料充分接觸,避免了中間環(huán)節(jié)的浪費,節(jié)省實驗時間。(見圖2)
圖1 圖2
(二)加熱裝置可以由酒精燈改為酒精噴燈
酒精噴燈的火力,主要靠酒精與空氣、蒸氣混合后燃燒而獲得高溫火焰,而且可以通過調(diào)節(jié)空氣調(diào)節(jié)器來調(diào)節(jié)和控制火焰
的大小。因此使用起來同酒精燈相比,酒精噴燈既方便,又可以縮短實驗時間。
(三)燒瓶內(nèi)改用熱水蒸餾
為節(jié)約酒精,縮短實驗時間,燒瓶內(nèi)的水可改加入熱水進行蒸餾,這樣可使燒瓶內(nèi)的水快速沸騰,產(chǎn)生蒸氣,有效節(jié)省實驗時間。
通過以上改進,使原來60分鐘左右才能完成的實驗35分鐘左右就可以完成,有效節(jié)省實驗時間,能夠在40分鐘課堂內(nèi)最大限度地完成教學任務(wù),克服了高中階段課程多,課時緊,學生不太可能在課后花大量時間做實驗的困難,且實驗效果明顯。
二、循環(huán)水裝置的改進
在本實驗中,需要使用冷凝裝置對油水混合氣體冷凝,形成油水混合物后進行收集,這樣會耗費大量的水,而如果在進水口處安裝一個家用養(yǎng)魚缸中使用的循環(huán)泵,就可以有效節(jié)約用水,降低實驗成本。
三、實驗材料的選取經(jīng)濟有效
在本實驗中,很多人通常使用的實驗材料是花店出售的玫瑰花瓣,但實際上該實驗材料實驗效果并不理想,因為該材料并不是真正的玫瑰花 高一,而是月季花,精油含量非常低,所以提取效果很差。真正的玫瑰花是在每年的5月至6月開放,而很多學校的校園內(nèi)通常種植了大量的玫瑰花樹來美化校園,花開鮮艷,香氣撲鼻。本著新課程倡導(dǎo)的充分開發(fā)和利用課程資源,這樣就可以充分利用校園內(nèi)的玫瑰花資源進行《玫瑰精油的提取》,而且經(jīng)實驗嘗試證明,粉色的玫瑰花瓣比黃色的玫瑰花瓣效果要好,并且干花瓣比鮮花瓣效果更明顯。所以每年玫瑰花開之際,可以帶領(lǐng)學生在不影響觀賞美觀的前提下進行采摘,之后將其在通風避光處晾干,留待學生實驗操作時使用。
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