《香樟精油的提取》的实验设计
一、实验背景
香料是一种能被嗅感嗅出气味和被味感品出香味的物质，是用以调制香精的原料。植物性天然香料也称植物性精油(essential oil)，是由植物的花、叶、茎、根和果实，或者树木的叶、木质、树皮和树根中提取的易挥发芳香组分的混合物。
香料的发展历史悠久，从黄帝神农氏时代人们采集树皮、草根作为医药用品来驱疫避秽开始，现已有5000多年的历史。起初人们把这些有香味的物质作为敬神拜福，清净身心之用，也用于祭祀和丧葬方面，后逐渐用于饮食、装饰和美容。大约在8-10世纪，人们已经知道用蒸馏法分离香料。1370年第一种用乙醇提取的香水—匈牙利水(Eaudela Reimed Hongarie)出现了，开始只是从迷迭香中蒸馏制得，其后才逐渐从薰衣草等植物中制得。自1420年，人们开始在蒸馏中采用蛇形冷凝器后，精油提取发展迅速，法国的格拉斯(Grasse)因生产花油和香水，而成为世界著名的天然香料(特别是香花)的生产基地。此后各地逐步采用蒸馏提取精油，同时从柑桔树的花、果实及叶中提取精油，这样就从香料植物固体转变成液体，提取了植物中的精油，这是划时代的进展。18世纪后，天然香料的提取方法也随着化学工业和机械工业的发展而发展，当时除了水蒸气蒸馏法外，天然香料还可以通过减压分馏和水蒸气蒸馏的方法而得到提纯和单离，然后单离物再通过化学合成方法获得新香料，这样单离合成香料就在19世纪下半时期诞生了。那时，挥发性溶剂浸提法也开始应用。其后，天然香料制造者开始用手工压榨提取精油，进而再发展到用机器进行冷榨、冷磨方法来提取一些精油，使得许多精油的品质得到大大改善，这为饮料、食品的加香提供了极有利的条件。随着天然香料应用范围不断扩大，香料工业急剧发展，天然香料提取技术也得到不断改进。如今，植物芳香油广泛地应用于轻工、化妆品、饮料和食品制造等方面。在本课题中，我们将了解提取植物芳香油的原理，设计简单的实验装置，从香樟中提取芳香油。
二、实验原理
植物芳香油的提取方法有蒸馏、压榨和萃取等，具体采用哪种方法提取精油要根据所用植物原料的特点来决定。
本实验所用材料为香樟，香樟为樟科常绿乔木，其根、木材、枝和叶均可提取香樟精油。樟油的主要成分为α—松油醇、β—松油醇、樟脑烯、柠檬烯和丁香油酚等。香樟精油几乎不溶于水，常温下为油状液体，且大多数比水轻，能随水蒸气蒸出，因此我们采用水蒸气蒸馏法进行香樟精油的提取。
水蒸气蒸馏法是植物芳香油提取的常用方法，其原理是利用水蒸气将挥发性较强、能随水蒸汽蒸出而不被破坏、且与水不发生反应、又难溶于水的有效成分携带出来，形成油水混合物；冷却后，混合物又会重新分出油层和水层。根据蒸馏过程中原料放置的位置，可以将水蒸气蒸馏法划分为水中蒸馏、水上蒸馏和水汽蒸馏。
三、实验目的
1、通过实验了解和掌握精油提取的方法；
2、能根据实验结果计算出油率；
3、比较两种蒸馏装置的精油提取效率。
四、实验材料与器具
1、实验材料：香樟叶
2、实验试剂：蒸馏水、NaCl固体、无水硫酸钠
3、实验器具：精油提取器、1000ml蒸馏烧瓶、蒸馏头、尾接管、接收瓶、
温度计套管、蛇形冷凝管、出入水管、温度计、注射器。
五、实验方法与步骤
（一）香樟精油的提取
1、材料预处理
在实验前一小时内采集香樟叶，洗净并烘干，剪碎后备用。
（二）蒸馏
1、使用精油提取器进行蒸馏
组装精油提取器，将入水口水管接到水龙头上，打开阀门通水，使出水口有水流出，接着调节水的流速，用量筒测量30秒的用水量，各组保持水的流速为1600ml/30s左右；
在载物篮底部铺上一层纱布，称取100g香樟碎叶放入其中。向精油提取器中加入蒸馏水至水没过加热棒，刚好使浮球浮起即可；
接通电源，打开开关，调节加热功率档使蒸馏温度保持在75℃左右，以保证精油能够很好的随水蒸气一起蒸馏出来；
将载物篮放入精油提取器，盖上盖子并旋紧旋钮，蒸馏70min（待白色胶管出有水蒸气出现时开始计时）。
P.S在利用精油提取器进行蒸馏时，分别称取相同质量的嫩叶和老叶各一份，用精油提取器进行蒸馏，然后比较两者的出油率，选取出油率较大的作为实验用的材料。
2、使用传统蒸馏装置进行蒸馏
称取50g 香樟碎叶装入1000ml 蒸馏烧瓶中，按照液料比10:1比例加入蒸馏水；
首先将蒸馏烧瓶固定在电炉上（需垫上石棉网），接着按照从上到下、从左到右的顺序连接好整套蒸馏装置，并确保其稳固且不漏气，注意使入水口在下，出水口在上。然后打开水龙头的阀门，控制水的流速为1600ml/30s 左右；
打开电炉开关，先用低温进行预热，然后调节加热功率档使温度计读数上升至100℃，并保持该温度加热60min;
蒸馏完毕后，关闭电炉开关，将蒸馏烧瓶移出水浴锅，继续保持通水冷凝5min ，使余温蒸馏出的气体继续得到冷凝。
（三）香樟精油的分离与提纯 1、分离油水混合物
收集到的馏出液体为油水混合物，根据获得馏出液的体积，加入NaCl 固体适量，使NaCl 质量分数大致为10%。由于NaCl 固体溶于水层，较高浓度的NaCl 溶液使水层加重而易与较轻的油层分离。但由于精油含量很少，分层现象不明显，因此只能用注射器小心的吸取上层的精油，将其转移到离心管中，以减少精油的蒸发；
2、去除出油层中的水
最后向获得的油层中加入适量无水硫酸钠，吸取油层中未除尽的水，再将除水后的精油转移到已知质量的另一干净离心管中，计算出油率，并记录下数据。
香樟叶精油出油率计算：
%100?=
原料质量
香樟叶精油质量
香樟叶的出油率
六、注意事项
1、注意控制水流速度为1600ml/30s ；
2、注意一有精油出来就用注射器吸走上面漂浮的油状物，防止挥发；
3、注意控制温度和时间。
七、与实验相关的思考
1、如果实际出油率低于理论出油率，可能的原因有哪些？
(1)提取方法不同。提取精油的方法有冷冻压榨法、水蒸气蒸馏法、化学溶剂萃取法、油脂分离法等，该试验采用的是水蒸气蒸馏法(索氏提取法)，此方法操作最简单，成本较低，是最常用的提取方法，但较高的温度易使原料中的热敏成分发生水解及原料焦化等，对精油产品质量造成不利影响；
(2)采集的叶片不同。幼叶和老叶的出油率有区别，不同季节采集同一棵树的叶片所得出的数据也有可能是不同的；
(3)试验材料的采集地不同。材料的采集地不同，也会影响试验结果，而且影响还非常大；
(4)同种树不同的化学型对出油率的影响是比较大的。樟树是樟脑型，但只查到江西产的樟脑型的出油率，而没有查到重庆产的樟脑型的出油率，因此引用同一种化学型不同地方的出油率作为参考；
(5)在叶片切碎的过程中有可能精油已经挥发了一些，这也应该是为什么实际测出的值比理论值低的原因。如果在这个过程中用榨汁机捣碎叶片，然后用蒸馏水洗榨汁机，将洗榨汁机的蒸馏水倒入烧瓶中和捣碎的叶片一起蒸馏，用蒸馏水重复洗3次榨汁机，这样误差也许会变小。
2、水蒸气蒸馏法分为哪几种蒸馏方法，它们的区别是什么？
蒸馏方法
水蒸气蒸馏法
间歇式
连续式水中蒸馏水上蒸馏直接蒸汽蒸馏
特点原料始终淹没
在水中，水散
作用好，蒸馏
较均匀，也不
会因原料板结
而造成蒸汽短
路。适于某些
个体较大的鲜
花，如：玫瑰
花、破碎的果
皮和易粘结的
原料。但使用
此法时精油中
的酯类成分易
水解，所以含
酯类高的香料
植物不能采用
此法。
原料只与蒸汽
接触，产生的
低压饱和蒸
汽，由于含湿
量大，有利于
精油蒸出，也
有利于缩短蒸
馏时间，节省
燃料，提高得
油率和油的质
量。应用较广，
大面积种植的
芳香植物薄
荷、香茅、桉
树叶等都用水
上蒸馏提取精
油；此法也适
用于破碎后的
干燥原料。
速度快，温度
高，可缩短蒸
馏时间，高沸
点的成分可蒸
出，出油率高，
对原料中物质
的水解作用
小，蒸馏效率
高。适于大规
模生产，鲜料
或预先湿处理
的干料一般采
用此法，如白
兰叶、橙叶和
桂叶等体积直
径较小的物
料。
蒸馏时，首先
将原料切碎
后，由加料运
输机将原料送
入加料斗，经
加料螺旋输送
器送入蒸馏塔
内，通蒸汽进
行蒸馏，馏出
物经冷凝器进
入油水分离
器，料渣从卸
料螺旋输送器
卸出运走，分
出的即为成
品。
优点：操作过
程机械化，精
油得率高，品
质高，生产成
本降低，工作
条件改善。
缺点：耗电量
大。
3、在香樟精油的提取过程中，为什么传统装置的冷凝管中会出现白色物质？如果这种物质过多会出现什么情况？
答：因为樟脑型的樟树精油中所含的樟脑高达83．87％，所以在樟树蒸馏的过程中，会产生大量的樟脑，冷凝后会堵塞蛇形冷凝管，冷凝管堵塞后水蒸气就不能排到冷凝管中冷凝，从而使烧瓶中的压力太大，以至把装置的各接口冲开，这样就会导致在试验的过程中装置漏气，使整个试验无法进行下去导致试验失败。所以提取樟树精油时，要用球形冷凝管。
八、其他精油提取方法
（一）溶剂提取法
溶剂提取法是利用有机溶剂如石油醚、正己烷、乙酸乙酯、丙酮等进行连续回流提取或冷浸、热浸提取等，提取液蒸馏或减压蒸馏除去溶剂即可得粗制精油。该法提取精油的产率较高，但因植物体中的树脂、蜡等也同时被提出，致使精油含杂质较多，从而掩盖主要致香成分，故必须进一步通过醇沉和柱分离等技术精制。
赵志峰等人采用乙醇、乙醚、丙酮和水提取花椒精油，精油在颜色、状态和气味上有一定的差别，但是用无水乙醚和丙酮作溶剂提取的精油感官上较为接近；Cao等用石油醚作为容积提取拳卷地钱精油，并鉴定出10种总含量高于74．04％的芳香物质；由于溶剂提取法所得精油含有植物树脂和蜡等物质；侯旭杰等开发了一种溶剂提取联合水蒸气蒸馏的方法来提取孜然精油的技术，利用该联合技术所得孜然精油相比于单独溶剂提取和水蒸气蒸馏法，产率和质量均有所提高，产品具有良好的应用前景。
此外，溶剂提取法中有机溶剂的选择也非常重要，黄诚等利用环己烷一丙酮复合溶剂进行大蒜精油的提取，结果显示环已烷一丙酮复合溶剂质量配比为7：3时大蒜精油得率最高。
虽然溶剂提取法制备植物精油具有设备简单、廉价、产率高等特点，但制备过程中需要使用大量的有机溶剂，并且最终精油产品中的溶剂残留也很难除去，因此该方法适用于精油粗制品的制备，高质量植物精油产品的获得需要进一步精制。同时溶剂提取法所选用的溶剂必须对有效组份有良好的选择性，使有效组份在溶剂中有相对大的溶解度，并且要有较低的粘度使有效组份在溶剂中有较大的扩散系数，并使溶剂能够较快地循环流动以加快提取速率，另外所选溶剂既要价廉、低毒、易得，还必须容易回收。
（二）同时蒸馏一萃取法
同时蒸馏萃取法(SDE，Simultaneousdistillationandsolventextraction)是Nickerson 和Likens在1996年发展起来的一种植物易挥发成分提取法，该法将水蒸汽蒸馏和馏出液的溶剂萃取两步合二为一。SDE法操作简便，提取时间短，并且避免了传统水蒸汽蒸馏法由于精油含量低而导致部分精油在器壁上的吸附，目前广泛应用于植物精油成分的提取和检测。
Barra等用SDE法分析了法国大豆中的挥发性化学成分，发现SDE法可以更好的提取出大豆中全部的芳香成分，并且对于烹调后的样品提取效果也比水蒸气蒸馏法要好；Teixeira等利用SDE法提取蔷薇中的挥发性精油成分，结果显示利用正戊烷提取1h达到良好的效果，在最佳提取条件下，挥发性物质的回收率大于90％，优于水蒸汽蒸馏法；Selli等用SDE法提取海鲤中的挥发性成分，提取物经感官鉴定，极大的代表了海鲤的风味，并且鉴定出了46种芳香组分。
尽管SDE法具有许多优点，且目前应用也比较广泛，但是，仅限于试验室中对植物精油的提取以及作为植物挥发性成分检测的前处理方法，且SDE法所用设备为全玻璃器皿，工业化应用还比较困难。
（三）超临界CO?，流体提取法
超临界流体CO?萃取技术(supercriticalcarbondiox．idefluidextraction，SFE—CO?)是近30年来发展比较迅速的一种高新提取分离技术。其主要工作原理是将超临界流体控制在超过临界温度和临界压力的条件下，从目标物中萃取目标成分，当
恢复到常温和常压时，溶解在超临界流体中的目标成分即与超临界流体分开。SFE-CO?具有萃取能力强、收率高、生产周期短有效成分不被破坏、工艺简单、操作参数容易控制、没有溶剂残留等优点，广泛应用在食品加工、医药品和保健食品等领域。近年来国内外在研究SFE-CO?萃取植物精油方面做了许多研究。
国内学者分别研究了利用SFE-CO?方法提取丁香精油、葱头精油、茴香精油、大蒜精油等，都对提取工艺参数进行优化，得到良好的效果，其中王虹等用SFE-CO?提取苍耳子油并对其成分进行分析，研究发现SFE-CO?提取方法并不能完全替代传统的水蒸汽蒸馏法；Donelian等研究发现，利用SFE-CO?提取的广藿香精油具有更好的质量和更高的产率；Dtiker等利用SFE-CO?技术提取了芝麻籽油，与传统的索氏提取相比，产率高达85％。
SFE-CO?可以有效保护精油中热敏性、易氧化分解成分不被破坏，保持精油原有的风格，因此传统精油的萃取是无法与之相比的。这在崇尚天然、追求自然的香料香精界，可以制备出几近完美的天然精油而倍受重视，现已成为获得高品质精油的一种有效手段；但是也有其局限性：因在高压下操作，对设备要求较高、一次性投资费用较高、对工艺操作人员及技术要求均较高。
（四）亚临界水提取法
亚临界水是指在一定的压力下，将水加热到100℃以上临界温度374℃以下的高温，水仍然保持液体状态。在亚临界状态下，维持适当的压力使水呈液态，随着温度的上升减弱了水分子之间的氢键作用，使水的极性大大降低，由强极性逐渐变为非极性，利用这一特性可以从原料中选择性地萃取出不同极性的目标物质。通过调节萃取时温度、压力、水的流速和夹带剂等因素可以缩短提取时间，提高萃取效率。
Basile等于1998年第一次用亚临界水萃取迷迭香叶子中的精油，此后该技术在天然产物提取等领域得到广泛应用；郭娟等通过对水蒸汽蒸馏、亚临界水萃取和超声辅助提取洋葱精油的比较，发现亚临界水萃取的精油含硫化合物含量较高，且具有省时、高效、节能等优点。
亚临界水提取技术是近10年来刚刚发展起来的一种新型提取技术，具有提取时间短、效率高、环境友好等优点，在国外作为一种绿色环保技术已应用于环境样品中有机污染物的萃取、部分植物精油及有效成分的提取等领域，而国内对该技术的研究刚刚起步，鉴于其具有许多优势，亚临界水提取技术在植物精油提取分离方面具有很好的应用前景。
（五）分子蒸馏技术
分子蒸馏(MolecularDistillation，MD)又称短程蒸馏，是在高真空度下，根据分子运动平均自由程的不同，实现混合组分分离的一项高新技术。目前，分子蒸馏技术作为精制手段在植物精油提取领域应用较多。
张忠义等利用分子蒸馏技术对超临界CO?所提取的白术精油进行精制并分
析其主要成分，结果超临界萃取物检测出33个化合物，分子蒸馏蒸出物检测出27个化合物，主要成分均为：γ-芹子烯、大根香叶烯等，但相对含量有区别，分子蒸馏精制后白术精油主要致香成分相对含量明显升高；韩荣伟等也利用分子蒸馏技术对超临界提取的玫瑰精油进行精制，避免了高温的不良影响，得到颜色淡黄、香气浓烈的玫瑰精油。
分子蒸馏操作温度远低于物质常压下的沸点温度，同时物料被加热的时间非常短，不会对物质本身造成破坏，因此分子蒸馏作为植物精油的一种纯化、除蜡手段，值得深入研究、应用及推广。
（六）压榨法
压榨法又称挤压法，通过机器产生压力使细胞内的精油磨破或冲破油囊，再加人适量的水洗出精油。压榨法制油的主要影响因素有生产过程中机器产生的压力、精油的粘度等。此方法在提取柑橘类精油中应用较为广泛，可以通过测定残渣中油量来获取得油率，且油渣还可用其他方法继续提取。
谢练武等利用压榨法提取柑橘精油，使螺旋压榨机在螺旋速度和El处理量固定的情况下，测得了出油率为1.0%～1.6％，获得的香精油为淡黄色液体，具有浓郁的香味；苏晓云研究了压榨法影响提取柑橘油的主要因素，得到了柑橘精油提取的最适条件为：压榨前清水浸泡1—2小时，后用2％～3％石灰浆液浸泡，喷洒水的过程加入0.2％一0.3％的硫酸钠，pH 保持在7—8，离心机转速6000r／min 。
压榨法萃取精油的过程中没有加热，所以不会影响精油的天然成分，且所得精油味道近似天然，易被人们所接受。此方法工艺简单，成本较低，油的品质好，适合大规模生产；但是产油效率较低，动力消耗大，因此降低能耗是采用压榨法过程中需要解决的问题。
几种提取方法的优劣比较
提取方法水蒸气蒸
馏法
溶剂提取
法
同时蒸馏
—萃取法
超临界
CO?，流
体提取法
亚临界水
提取法
分子蒸馏
（短程蒸
馏）
压榨法
优点
设备简
单、易操
作、成本
低、对环
境友好，
并且多种
植物原料
用该法所
得精油质
量最好
设备简
单、廉价、
产率高等
操作简
便，提取
时间短，
且避免了
传统水蒸
汽蒸馏法
由于精油
含量低而
致部分精
油在器壁
上吸附，
目前广泛
应用于植
物精油成
分的提取
和检测
萃取能力
强、收率
高、生产
周期短有
效成分不
被破坏、
工艺简
单、操作
参数容易
控制、没
有溶剂残
留等
提取时间
短、效率
高、环境
友好、节
能等
分子蒸馏
操作温度
远低于物
质常压下
的沸点温
度，同时
物料被加
热的时间
非常短，
不会对物
质本身造
成破坏
工艺简
单，成本
较低，油
的品质
好，适合
大规模生
产
缺点较高的温
度易使原
料中的热
敏成分发
生水解及
原料焦化
等，对精
油产品质
量造成不
利影响
制备过程
中需要使
用大量的
有机溶
剂，并且
最终精油
产品中的
溶剂残留
也很难除
去，因此
该方法只
适用于精
油粗制品
的制备
仅限于实
验室中提
取精油及
作植物挥
发性成分
检测的前
处理，且
该法所用
设备为全
玻璃器
皿，工业
化应用还
较困难。
高压下操
作，对设
备要求较
高、一次
性投资费
用较高、
对工艺操
作人员及
技术要求
均较高
国内对该
技术的研
究刚刚起
步，各项
技术手段
还不成熟
国内对该
技术的研
究还不充
分
产油效率
较低，动
力消耗大
九、实验替代方案
（一）侧柏精油提取方法实验
1、实验原理
水蒸气蒸馏法是植物芳香油提取的常用方法，其原理是利用水蒸气将挥发性较强、能随水蒸汽蒸出而不被破坏、且与水不发生反应、又难溶于水的有效成分携带出来，形成油水混合物；冷却后，混合物又会重新分出油层和水层。根据蒸馏过程中原料放置的位置，可以将水蒸气蒸馏法划分为水中蒸馏、水上蒸馏和水汽蒸馏三种。
2、实验材料与器具
1、实验材料：侧柏（采自西南大学校园内，剪碎后放阴凉处保存备用）
2、实验试剂：蒸馏水、NaCl固体、无水硫酸钠
3、实验器材：传统水蒸气蒸馏装置
3、实验方法与步骤
称取80g侧柏碎末装入1000ml蒸馏烧瓶中，按照液料比3:1比例加入蒸馏水，浸泡0.5h；
浸泡完成后将蒸馏烧瓶固定在电炉上（需垫上石棉网），接着按照从上到下、从左到右的顺序连接好整套蒸馏装置，并确保其稳固且不漏气，注意使入水口在下，出水口在上。然后打开水龙头的阀门，控制水的流速为1600ml/30s左右；
打开电炉开关，先用低温进行预热，然后调节加热功率档使温度计读数上升至90℃，并保持该温度加热2h；
蒸馏完毕后，关闭电炉开关，将蒸馏烧瓶移出水浴锅，继续保持通水冷凝
5min，使余温蒸馏出的气体继续得到冷凝；
收集到的馏出液体为油水混合物，根据获得馏出液的体积，加入NaCl固体适量，使NaCl质量分数大致为10%。由于NaCl固体溶于水层，较高浓度的NaCl溶液使水层加重而易与较轻的油层分离。但由于精油含量很少，分层现象不明显，因此只能用注射器小心的吸取上层的精油，将其转移到离心管中，以减少精油的蒸发；
最后向获得的油层中加入适量无水硫酸钠，吸取油层中未除尽的水，再将除水后的精油转移到已知质量的另一干净离心管中，计算出油率，并记录下数据。
4、实验结果
实验理论的精油平均得量应为0.20ml。
（二）桂花精油的提取
1、实验原理
桂花油易溶于有机溶剂，可用萃取法提取，选用适合的有机溶剂作为萃取剂，将新采的桂花花瓣置于萃取剂中浸泡一段时间，再用水浴法加热蒸馏，除去萃取剂后，再反复蒸馏就可得到较纯的桂花油。
2、实验材料与器具
1、实验材料：桂花
2、实验试剂：95%的酒精
3、实验器具：传统蒸馏装置
3、实验方法与步骤
清晨用竹竿敲落桂花，摘除杂物，整理干净后，备用；
称取鲜桂花100g ，浸水湿润后，沥尽水分，装入1000ml 蒸馏烧瓶中，按照液料比3:1比例加入95%的酒精；
完成后将蒸馏烧瓶固定在电炉上（需垫上石棉网），接着按照从上到下、从左到右的顺序连接好整套蒸馏装置，并确保其稳固且不漏气，注意使入水口在下，出水口在上。然后打开水龙头的阀门，控制水的流速为1600ml/30s 左右；
打开电炉开关，先用低温进行预热，然后调节加热功率档使温度计读数上升至80℃，并保持该温度加热2h ；
蒸馏完毕后，关闭电炉开关，将蒸馏烧瓶移出水浴锅，继续保持通水冷凝5min ，使余温蒸馏出的气体继续得到冷凝。 4、实验结果
实验理论的精油提取率应为0.07%，即应提得精油约0.2g 左右。
十、实验人员分工
成员姓名 分工
龚晓聪 组织讨论、预实验主要负责人 王洪 查阅整理资料 实验材料准备 罗璇 杨柳 余思儒 方案与教案的书写 莫萧 侯娟
检查更改实验方案与教案
十一、补充材料
1、NaCl 的分子结构：
氯化钠为无色立方结晶或白色结晶，形成立体对称。其晶体结构中，较大的氯离子排成立
方最密堆积，较小的钠离子则填充氯离子之间的八面体的空隙。每个离子周围都被六个其他
的离子包围着。这种结构也存在于其他很多化合物中，
称为氯化钠型结构或石盐结构。
NaCl 是离子型化合物,Na+带正电，氯带负电，而水又是极性分子，氧一端带负电，H 一端带正电，电荷相互吸引 造成易溶于水。
2、无水硫酸钠
无水硫酸钠又称无水芒硝、元明粉,属单斜晶系，晶体短柱状，集合体呈致
密块状或皮壳状等。白色细粒结晶或粉末，有时带浅黄或绿色，易溶于水，有吸湿性，无臭，无毒。主要用于有机溶剂的干燥除水，有除水效果快、残留少等特点。
3、松油醇
松油醇（Terpineol ），又称萜品醇，可以指至少四种分子式为 C 10H 18O 的单环萜醇类化合物，即 α-、β-、γ- 和 δ-松油醇。这些化合物均为植物化学成分，纯品为无色透明液体，有不同的特征性气味。松油醇有时也用于专指 α-松油醇。四种松油醇均为单环（六元）萜，属于叔醇类，结构见下：
松油醇
名称
(R )-(+)-α-松油醇
(S )-(?)-α-松油醇
β-松油醇 γ-松油醇 δ-松油醇
结构式
CAS 号
7785-53-7
10482-56-1 138-87-4 586-81-2 7299-42-5 PubChem 442501
443162
8748
11467
81722
分子式
C 10H 18O
摩尔质量 154.25 g ·mol ?1
松油醇的结构异构体有蒎烷醇（Pinanol）、2-莰醇、月桂烯醇、二氢香芹醇、橙花醇、香叶醇和芳樟醇。
性质：
α-松油醇为无色、透明、粘稠液体，沸点 219°C，固化点 34°C。密度 0.935 g/cm3 (20 °C)。闪点 90°C。折射率 1.48。几乎不溶于水。
松油醇为无色液体或低熔点透明结晶，有丁香味，可燃。工业品一般为异构体的混合物，微溶于水和甘油，能溶于两倍体积的70％乙醇溶液中。松油醇的气味与其中各异构体组分和含量有很大的关系。例如，(R)-(+)-α-松油醇有很强的紫丁香气味，但它的对映体(S)-(?)-α-松油醇则具针叶气味。松油醇的衍生物硫代松油醇有极强的柚子香气，阈值很低。
4、柠檬烯
别名苎烯，一种单萜类化合物，分子式C
10H
16
。无色油状液体，有类似柠檬
的香味，可溶于乙醇或乙醚，不溶于水。天然植物精油中含有右旋柠檬烯、左旋柠檬烯和消旋柠檬烯三种光学异构体。
右旋柠檬烯存在于橙皮油、柠檬油、佛手油、莳萝油、黄蒿子油等中；熔点-74.3℃，沸点178℃，相对密度0.8411（20/4℃），比旋光度[α]20D+125.6°。
左旋柠檬烯存在于苏联松节油和白千层油等中；沸点177～178℃（755 毫米汞柱），相对密度0.8422（20/4℃），[α]20D-122.1°。
消旋柠檬烯存在于西伯利亚松针油、柠檬草油、香草油等中；熔点-95.5℃，沸点178℃，相对密度0.8402（21/4℃）。三者都是具有橘皮愉快香气的无色液体。
柠檬烯能在常压下蒸馏而不起变化，但暴露在空气中则很快氧化，生成两种化合物（见结构式a 和b）。柠檬烯与稀酸作用生成α-松油醇（c），后者用于香料工业中。
5、丁香油酚
丁香油酚（英语：Eugenol，分子式C10H12O2），是一种有机化合物，存在于多种植物中，富含于其精油中，如月桂油等。具有持久香气，常作为香皂的香料。
无色至淡黄色微稠厚液体，具强烈丁香气味。溶于乙醇、乙醚、氯仿和精油，不溶于水。
不稳定、抗氧化；长期暴露空气中会变黑变稠黏，出现刺激性臭味。
目录
一、实验背景资料 (2)
二、实验原理 (3)
三、实验目的 (3)
四、实验试剂与器材 (3)
五、方法步骤 (3)
六、实验注意事项 (4)
七、相关问题思考 (4)
八、其他精油提取方法 (6)
九、实验替代方案 (10)
十、人员分工 (11)
十一、补充材料 (11)
(2017·全国Ⅰ，29)根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒①两种类型。有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。假设在宿主细胞内不发生碱基②之间的相互转换。请利用放射性同位素标记③的方法，以体外培养的宿主细胞④等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型。简要写出(1)实验思路，(2)预期实验结果及结论即可。(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组⑤) 审题关键 信息①：病毒营寄生生活，由蛋白质和核酸组成，核酸是DNA或RNA，只含有二者中的一种，DNA和RNA在化学组成上的区别如下： 信息②：强调了碱基，二者碱基的区别：DNA特有T，RNA特有U。 信息③：放射性同位素标记法是指用放射性同位素替代某化合物中的特殊元素，来追踪该化合物的运行和变化规律。回忆相关内容： 信息④：联想T2噬菌体遗传物质的探究实验和病毒的寄生特点，标记病毒需要先用含有放射性元素的培养基培养宿主细胞，再让病毒去侵染标记的细胞，子代病毒就会被标记。 信息⑤：甲、乙两组要形成对比，结合信息①、②、③、④可判断出，应分别用放射性同位素标记DNA成分中的T和RNA成分中的U。 参考答案 (1)实验思路 甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记的尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记的胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。
(2)结果及结论：若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；反之为DNA病毒。错解例析 错例：用含有放射性同位素标记的尿嘧啶和胸腺嘧啶的培养基培养病毒。一段时间后收集病毒并检测其放射性。 错因分析：没有分成甲、乙两组，而是用同时含有放射性同位素标记的尿嘧啶和胸腺嘧啶的培养基来培养，不能形成对照。病毒不能直接用培养基培养，这样设计不科学。 实验设计遵循的四大基本原则 1．单一变量原则：即除自变量(实验变量)以外，应使实验组与对照组的无关变量保持相同且适宜。如生物材料相同(大小、生理状况、年龄、性别等)、实验器具相同(型号、洁净程度等)、实验试剂相同(用量、浓度、使用方法等)和条件相同(保温或冷却、光照或黑暗、搅拌、振荡等)。 2．对照原则：应设置对照实验，使实验组与对照组的自变量不同(其他因素都相同)，以便消除无关变量对实验结果的干扰，增强实验结果的可信度。 3．平行重复原则：在实验设计中为了避免实验结果的偶然性，必须对所做实验进行足够次数的重复，以获得多次实验结果的平均值，保证实验结果的准确性。 4．科学性原则：在设计实验时必须有充分的科学依据，即实验目的要明确，实验原理要正确，实验研究的材料和实验方法的选择要恰当，整个实验设计的思路和实验方法的确定都不能偏离实验原理、有关的生物学知识及其他学科领域的基本知识。 1．已知蛋白质和双缩脲试剂反应呈现紫色，请你根据给出的实验材料设计一个验证唾液中含有蛋白质的实验，要求写出(1)基本的实验步骤，(2)预期实验结果和结论。 材料用具：双缩脲试剂A液、双缩脲试剂B液、蛋清稀释液(含有丰富蛋白质)、水、小烧杯、玻璃棒、试管、滴管和滴瓶、镊子、脱脂棉。 答案(1)步骤： ①用清水漱口后取适量唾液到小烧杯中，备用； ②取2 mL蛋清稀释液和2 mL唾液分别加入甲、乙两支试管中； ③分别向两支试管中加入双缩脲试剂A液1 mL，振荡后加入双缩脲试剂B液4滴，振荡均匀后静置； ④观察并对照两支试管的颜色。 (2)预期结果和结论：甲、乙两支试管都呈现紫色，说明唾液中含有蛋白质。 解析要验证唾液中含有蛋白质，可采取设置对照实验的方法。取两支相同的试管，在其中一支试管中加入唾液，在另一支试管中加入蛋清稀释液作为对照，经过相同的处理后，根据
吉林建筑大学 安全人机工程学课程设计 设计题目人机工程学在轿车安全性设计中的应用 与分析 名姓 号学 级班安全121班 业专安全工程 学院市政与环境工程学院 指导教师马池香
2015年6月19日 摘要 随着社会的飞速发展，以及经济增长速度的大幅度提高，随着物质条件的优越，人们对现代化交通工具的需求量也在不断地加大，比如说轿车，以往，轿车只不过是少数人的特权产物，但是如今，他早就已经走进了寻常百姓家，成为了大家外出必不可少的交通工具，而且，所扮演的戏份也是越来越大。而轿车的设计，也要充分的的人机工程尤其是安全人机工程的角度来考虑轿车的安全性与舒适性。而消费者在购买的过程中也越来越看重这些，所以轿车内的设施与配置的设计与安全人机工程的联系也显得越来越举足轻重。 本设计主要针对于轿车，分析人机工程学在轿车安全性设计中的应用，通过主动与被动两个方面来进行阐述。在主动安全系统中，驾驶员与轿车构成了典型的人机系统，其中驾驶员是系统的核心，通过对人机工程学原理的应用对轿车进行转向系统和制动系统操纵装置、仪表显示装置和驾驶视野的设计，从而提高了车辆的主动安全性。
目录 第一章人机学的基本理 论 (1) 第二章轿车的显示装置设 计 (2) 2.1显示装置的概 念 (2) 2.2显示器的分类与选 择 (2) 2.3仪表显示器的设 计 (2) 2.3.1仪表显示装 置 (2) 2.3.2表盘的设 计 (3) 2.3.3 字符 ........................................................... 4 2.3.4 指针 ........................................................... 4 2.4信号灯显示装 置 (5) 2.5显示装置的布 置 (6) 第三章控制装置设计的人机分析及改 进 (8) 3.1方向盘的设计分 析 (8) 3.1.1 方向盘的角度设计 ............................................... 8 3.1.2方向盘的位置设 计 (9) 3.1.3方向盘大小的设计 ............................................... 10 3.2变速杆设计分 析 (10) 3.2.1变速杆的形状 ................................................... 10 3.2.2变速杆的高度及位置 ............................................. 11 3.2.3变速杆的操纵角度及位移 .........................................
实验心理学实验设计方 案 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
一、研究课题：考察“不同面部表情的识别速度与识别准确性存在差异”[预期可能结果：不同的面部表情，识别速度有差异；或者不同的面部表情，识别的准确率也有差异] 引言：速度—准确性权衡是关系到一切反应时实验信度的基本问题，下面我们将尝试通过一个简单的生活化的实验来展示任务速度和任务准确性之间普遍的权衡关系。在反应时实验中，当被试追求较快的速度时，必然要以牺牲准确性为代价。同样，当被试力求高的准确性时，也必然要以放慢速度为代价。在具体的实验中，被试究竟会如何权衡二者的关系，取决于很多因素。本实验主要探讨不同面部表情（痛苦、微笑、悲哀、快乐）识别速度与准确率是否存在显着差异。 假设：假设不同面部表情的识别速度与识别准确性存在差异 二、实验目的：通过实验证明不同面部表情（痛苦、微笑、悲哀、快乐）的识别速度与识别准确性存在差异，本实验旨在研究不同面部表情的识别速度与识别准确性存在差异，通过自编的e-prime实验程序对四十名被试进行施测。 三、实验材料：痛苦、微笑、悲哀、快乐的图片（均选自于标准的实验图片库）、电脑、e-prime程序 四、实验设计 采用单因素完全随机化设计 自变量为不同面部表情、区分为（痛苦、微笑、悲哀、快乐）四种。每个小组只接受一种实验处理，只对一种表情做出反应。 因变量为反应时、准确率，分别是识别的准确率、以及被试对不同面部表情识别的反应时。
五、实验程序： 被试构成： 采用简单随机抽样，在弘德楼随机选取了几个自习室，共选取了40个被试。男女各半，年龄为18-23岁，随机分为四个小组。 研究工具： 在计算机上自编好e-prime实验程序 研究过程 （1）正式实验前被试要先进行几次类似练习，以熟悉按键反应。 （2）被试坐在电脑前，接受相同的指导语。其指导语为：“在接下来的一段时间里你将继续进行此类题目的正式作答，请用心作答”。被试按键确认后即开始正式实验、期间不再中断休息。 （3）使用主试自编计算机视觉搜索程序，每帧呈现一副面部表情图片，每幅图片呈现的间隔时间一致，随机播放图片。每种表情的图片都有10张，每张呈现2次，共呈现20次，所有表情图片共呈现80次。痛苦按“1”键、微笑按“2”键、悲哀按“3”键、快乐按“4”键。其中第1小组只对痛苦做反应、2小组只对微笑做反应、3小组只对悲哀做反应、4小组只对快乐做反应。每出现一幅图要求被试按对应的反应键，计算机自动记录反应时间和正确率。 六、数据处理 采用进行统计分析。 以不同面部表情为自变量，反应时和准确率为因变量。 针对两个反应指标均可分别采用单因素完全随机化/独立样本的方差分析来进行差异检验。
实验设计的三要素与四原则 众所周知，科研工作者在进行医药方面的科学研究之前，需要制定完善的统计研究设计方案，那么什么样的设计方案才称得上是完善的呢? 完善的设计方案需具备六个条件 一般来说，应具备以下条件：人力、物力和时间满足设计要求;实验设计的“三要素”和“四原则”均符合专业和统计学要求;重要的实验因素和观测指标没有遗漏，并做了合理安排;重要的非实验因素(包括可能产生的各种偏性)都得到了很有效的预防和控制;研究过程中可能出现的各种情况都已考虑在内，并有相应的对策和严格的质量控抗对操作方法、实验数据的收集、整理、分析等均有一套规范的规定和正确的方法。而其中准确把握统计研究设计的“三要素和四原则”，无疑是其设计方案科学严谨的象征。 实验设计的“三要素” 实验设计三要素应着重考虑： 一、受试对象的种类问题。这里面包含以下几种情形：l、一般医学科研——常用动物、离体标本或人体内取得的某些样本作为受试对象;2、新药的临床前试验——一般用动物作为受试对象;3.新药的临床试验阶段——一般用人作为受试对象。新药临床试验一般分为4期，在1期临床试验阶段，通常用健康志愿者作为受试对象;而在其他各期临床试验阶段，常用患特定疾病的患者作为受试对象。选择什么样的患者，应有严格的规定。 二、实验因素。实验研究的目的不同，对实验的要求也不同。若在整个实验过程中影响观察结果的因素很多，就必须结合专业知识，对众多的因素做全面分析，必要时做一些预实验，区分哪些是重要的实验因素，哪些是重要的非重要的实验因素，以便选用合适的实验设计方法妥善安排这些因素。水平选取的过于密集，实验次数就会增多，许多相邻的水平对结果的影响十分接近，不仅不利于研究目的的实现，而且将会浪费人力、物力和时间;反之，该因素的不同水平对结果的影响规律不能真实地反映出来，易于得出错误的结论。在缺乏经验的前提下，应进行必要的预实验或借助他人的经验，选取较为合适的若干个水平。所谓质量因素，就是因素水平的取值是定性的，如药物的种类、处理方法的种类等。应结合实际情况和具体条件，选取质最因素的水平，千万不能不顾客观条件而盲目选取。 三、实验效应。实验效应是反映实验因素作用强弱的标志，它必须通过具体的指标来体现。要结合专业知识，尽可能多地选用客观性强的指标，在仪器和试剂允许的条件下，应尽可能多选用特异性强、灵敏度高的客观指标。对一些半客观(如读取病理切片或X片上所获得的结果)或主观指标(如给某些定性实验结果人为打分或赋值)，一定要事先规定读取数值的严格标准，必要时还应进行统一的技术培训。 实验设计的“四原则” 实验设计四原则的实施主要包括：
人机工程学课程设计 现在是人工智能的时代，下面是人机工程学课程设计，欢迎参考！ 人机工程学课程设计安全人机工程学是从安全角度出发，讨论人、机和人机相互关系的规律，运用系统工程的方法研究各要素之间的相互作用、相互影响以及它们之间的协调方式，通过设计使人一机系统的总体性能达到安全、准确、高效、舒适的目的。 机械系统过程的任何阶段都必须有人参与，人始终起着主导作用，是最活跃、最难把握，同时也最容易受到伤害的。由于机械设计违反安全人机学原则导致的事故时有发生，据国外资料统计，生产中有58％一70％的事故是与忽视人的因素有关。因此，机械设计应考虑与人体有关的人体测量参数、人的感知特性、反应特性及人在劳动中的心理特征，以减少人为差错，最大限度地减轻体力、脑力消耗及精神紧张感。 由于生理影响产生的危险。不利于健康的操作姿势、用力过度或重复用力等体力消耗产生的疲劳所导致的危险。 由于心理-生理影响产生的危险。在对机器进行操作、监视或维护时，由于精神负担过重、缺乏思想准备以及过度紧张等原因，造成心理负担过重而导致的危险。 由于人的各种差错产生的危险。受到环境不利因素的干
扰或由于人-机配合、协调不当，使人产生各种错觉而引起误操作所造成的危险。 在机械设计中，根据安全人机学原则，通过减小操作者心理和生理的不利影响，协调好人、机的功能分配和相互作用来改善机器的操作性能和可靠性，从而减少机器使用各阶段的差错概率，以保障安全。机械设计时应考虑以下几个方面： 合理分配人机功能。在机械的整体设计阶段，要分析、比较人和机的各自特性，合理分配人机功能。在可能的条件下，尽量通过实现机械化、自动化，减少操作者干预或介入危险的机会。随着微电子技术的发展，人机功能分配出现向机器转移，人从直接劳动者向监控或监视转变的趋势，向安全化生产迈进。 适应人体特性。在确定机器的有关尺寸和运动时，应考虑人体测量参数、人的感知反应特性以及人在工作中的心理特征，避免干扰、紧张、生理或心理上的危险。 友好的人机界面设计。人机界面，即在机器上人、机进行信息交流和相互作用的界面。人、机相互作用的所有要素，如操纵器、信号装置和显示装置，都应使操作者和机器之间的相互作用尽可能清楚、明确，信息沟通快捷、顺畅。 作业空间的布置。这是指显示装置和操纵装置的位置，以及确定合适的作业面。它对操作者的心理和行为可产生直
心理学实验设计方案 一，实验题目：人类在背诵英语单词时，英语单词的长度和被试背诵的时间是否影响背诵者的记忆效果 1假设 1.1选用短的英语单词背诵时，背诵者的记忆效果比选用长的英语单词好； 1.2背诵英语单词的时间长的比背诵时间短的记忆效果好 2变量及额外变量的操纵方法 2.1自变量：单词的长度，背诵时间 2.2因变量：背诵者的记忆效果（在分析中，选取单词默写正确个数为 2.3额外变量：被试的性别、智商水平，疲劳效应等 2.3.1额外变量的操控方法： 2.3.1.1选择性别数量上相等的被试（男10女10） 2.3.1.2选择在同一智商水平（按韦克斯勒智力量表）的被试 2.3.1.3让被试在实验中休息 3被试的选择及分组 选取男女被试各10名，每位被试接受四种水平(长单词—长时间、长单词—短时间、短单词—长时间、短单词—短时间)的实验处理 4实验实施过程及方法 4.1选择100个英语单词（其中，长短单词各50个）作为实验材料，20名被试把他们随机分配到四个处理水平上，每个处理水平上分配5名被试。 4.2让每组被试记忆单词，短单词选取CET四级词汇中含5-6个字母的单词，长单词选取CET四级词汇中含9-11个字母的单词；记忆的短时间为5分钟，长时间为10分钟。 4.3记忆时间到时，让被试默写自己记忆的单词；批改被试默写的单词 二、计算机键盘与水平面可有三种倾斜度：0度、10度和15度，试设计一项实验来证明，哪一种倾斜度最有利于输入字符。 单因素被试间设计
1. 提出假设：在计算机和水平面之间的三种倾斜度中，0度，10度和15度中，打一段相同的材料（使用相同的语言），在完成任务以后，比较一下哪种任务完成的时间是最少的，假设倾斜10度所需要的时间是最少的。 2. 被试 筛选被试：筛选被试：在对被试进行选择的过程中，需要进行严格的筛选。在进行最后的测试之前，要对每个被试进行测试。让所有被试在同一个房间里进行，给他们500字的中文文字，在最后的结果中筛选出在3-4分钟内完成的被试，这样能够排除掉打字技术对成绩的干扰。其中选出被试45名。每个被试分别接受三个水平的实验处理（0度，10度和15度）。 单因素被试间设计 3. 实验材料 3台配置一样的电脑，分别是：0度，10度和15度。 分别给被试呈现不熟悉的材料，避免对材料有熟悉度，每段文字500字。 4. 实验程序 (1) 把被试统一安排在指定教室进行，事先不需要太多的交流。 (2) 指导语：大家好，今天我们要进行一项文字输入的测试。在屏幕中央将会出现一篇文字，请您以最快的速度输入文字。在我说开始后，大家可以开始了。 (3)电脑自动记录被试完成的时间。 (4)进行数据分析。 三、研究者要探讨灯光强度与颜色对反应时的影响，试设计一个2×2实验研究范式。(要求说明实验中自变量、因变量与控制变量，是组间设计还是组内设计，被试如何分组，实验结果如何整理等) 参考答案： 实验设计：采用2×2多因素实验设计。 该实验研究的自变量有两个：灯光强度：分为强、弱两个水平，灯光的颜色：可分为红、绿两种不同颜色的灯光。这样，共有四种实验处理：红色的强光、红色的弱光、绿色的强光、绿色的弱光。 因变量：记录每个被试在不同实验条件下的反应时间。 控制变量：所有被试的练习次数、准备状态、额外动机、年龄以及其他个别差异应保持相等。
实验设计的意义、原则与基本内容[关键词] 健康网讯: 一、实验设计的意义实验设计是科学研究计划内关于研究方法与步骤的一项内容。在医学科研工作中，无论实验室研究、临床疗效观察或现场调查，在制订研究计划时，都应根据实验的目的和条例，结合统计学的要求，针对实验的全过程，认真考虑实验设计问题。一个周密而完善的实验设计，能合理地安排各种实验因素，严格地控制实验误差，从而用较少的人力、物力和时间，最大限度地获得丰富而可靠的资料。反之，如果实验设计存在着缺点，就可能造成不应有的浪费，且足以减损研究结果的价值。总之，实验设计是实验过程的依据，是实验数据处理的前提，也是提高科研成果质量的一个重要保证。二、实验设计的原则实验设计有属于专业方面的，有属于统计方面的。从统计方面说，主要应当考虑对照、重复、随机化等问题，这就是所谓实验设计的三原则。其具体内容我们将在第二、三、四节介绍。三、实验设计的基本内容（一）拟定相互比较的处理所谓处理，指的是在实验研究中欲施加给受试对象的某些因素。如营养实验的各种饲料，治疗某病的几种疗法或药物，药理研究中某药的各种剂量等。在实验的全过程中，处理因素要始终如一保持不变，按一个标准进行实验。如果实验的处理因素是药物，那么药物的成份、含量、出厂批号等必须保持不变。如果实验的处理因素是手术，那么就不能开始时不熟练，而应该在实验之前使熟练程度稳定一致。（二）确定实验对象及数量这里指的是实验所用的动物或活体组织标本等。在实验设计中，要根据实验观察的目的与内容，明确规定采用什么样的实验对象，实验对象中的每个实验单位必须具备的条件与要求，以保证受试对象的一致性。实验对象需要有一定的数量，例数不能太少，也不宜过多。如何估计例数，详见第四节。（三）确定将各实验单位分配到各种处理中去的原则这主要是随机分配或随机化问题。第三节将介绍几种常用的随机分组方法。（四）拟定观察项目和登记表要根据研究目的和任务，选择对说明实验结论最有意义，并具有一定特异性、灵敏性、客观性的观察项目。必要的项目不可遗漏，数据资料应当完整无缺；而无关紧要的项目就不必设立，以免耗费人力物力，拖延整个实验的时间，尔后，要按照观察项目之间的逻辑关系与顺序，编制成便于填写和统计的登记表，以便随时记录实验过程中获得的数据资料。同一项目的度量衡单位必须统一符号（如+、++、+++等），应有明确的定义。（五）拟定对资料整理分析的预案这就是对将获得的数据资料准备如何进行整理？要计算哪些统计指标？用什么统计分析方法？事先必须有个初步的设想。例如对计数资料，是计算率还是百分比？若计算率，分子是什么？分母是什么？各组同一项目的某个率或百分比如何进行比较？又如对计量资料，是计算算术均数、几何均数还是中位数？同一项目各均数间应采用什么方法作比较？切忌实验设计时不认真考虑，实验过后拿数字去找统计方法。
人机工程学课程设计 题目键盘的人机工程学分析与设计 学生姓名郑平平学号1115074008所在学院机械工程学院 专业班级工业设计2011级1101班 指导教师王小军 完成地点陕西理工学院北区 2013年 12 月 28 日
课程设计任务书 院(系) 机械工程学院专业班级工业设计11 学生姓名李洋 一、课程设计题目键盘的人机工程学分析与改进设计 二、课程设计工作自__ 2013 _年_ 12 月_ 16 日起至 2014_年 1 月 08 日止。 三、课程设计进行地点: 校内 四、课程设计的内容要求： 设计内容 1、对所研究的产品进行人机工程学分析，包括该产品与人体尺寸的匹配，操纵或显示装置的感知、认知分析，操纵机构的宜人性分析，用户视觉感受与使用心理的分析； 2、在分析的基础上，总结现有该产品存在的问题或不足； 3、针对所存在的问题，提出解决方案；（或进行创新设计） 4、经过分析论证，进行方案的比较、筛选，优化设计方案，并最终确定设计方案； 5、建立三维模型，制作效果图六视图； 6、绘制标准CAD六视图工程图； 7、制作展板，进行效果展示。 设计要求： 1、设计说明书A4幅面，统一采用计算机打印； 2、设计说明书撰写规范参考《陕西理工学院毕业设计（论文）》格式及计要求； 3、所有图纸打印幅面A4（工程图、设计草图、效果图6视图、展板），单独装订成册； 4、设计说明书、图册、所有源文件的刻录光盘一并装入资料带，并填写清单； 5、课程设计题目参见选题表及题目清单，每位同学可从中自行选择其中之一，或自拟题目，但必须经过指导教师同意，方可进行； 6、每位同学独立设计，完成所有设计任务。 指导教师王小军系(教研室)工业设计教研室系(教研室)主任签名批准日期
【西北农林科技大学试验设计与分析复习题】员海燕版 一、名词解释(15分) 1．重复：一个条件值的每一个实现。或因素某水平值的多次实现。 2．因素：试验中要考虑的可能会对试验结果产生影响的条件。常用大写字母表示。 3．水平：因素所处的不同状态或数值。 4．处理：试验中各个因素的每一水平所形成的组合 5．响应：试验的结果称为响应； 响应函数：试验指标与因素之间的定量关系用模型 ε+=),,(1n x x f y Λ表示，其中 ),,(1n x x f y Λ=是因素的值n x x ,,1Λ的函数，称为响应函数。 6．正交表：是根据均衡分散的思想，运用组合数学理论在拉丁方和正交拉丁方的基础上构造的一种表格。 7．试验指标：衡量试验结果好坏的指标 8．随机误差：在试验中总存在一些不可控制的因素，它们的综合作用称为～ 9．交互作用：一般地说，如果一个因素对试验指标的影响与另一个因素所取的水平有关，就称这两个因素有交互作用。 10．试验设计：是研究如何合理地安排试验，取得数据，然后进行综合的科学分析，从而达到尽快获得最优方案的目的。 11．试验单元：在试验中能施以不同处理的材料单元。 12．拉丁方格：用拉丁字母排列起来的方格，要求每个字母不论在方格的行内还是列内都只出现一次。 13．综合平衡法：先对各项指标进行分析，找出其较优生产条件，然后将各项指标的较优生产条件综合平衡，找出兼顾各项指标都尽可能好的生产条件的方法。 14．综合评分法：是用评分的方法，将多个指标综合成单一的指标---得分，用每次试验的得分来代表试验的结果，用各号试验的分数作为数据进行分析的方法。 15．信噪比：信号功率与噪声功率之比。 16．并列法：是由相同水平正交表构造水平数不同的正交表的一种方法。 17．拟水平法：是对水平数较少的因素虚拟一些水平使之能排在正交表的多水平列上 的一种方法。 18．直和法：是先把一部分因素和水平放在第一张正交表上进行试验，如果试验结果 达不到要求，再利用第一阶段试验结果提供的信息，在第二张正交表上安排下一 阶段的试验，最后再对两张正交表上的结果进行统一分析的方法。 19．直积法: 在某些试验设计中，试验因素常可分为几类，为了考察其中某两类因素 间的交互作用，常采用的把两类因素所用的两张正交表垂直叠在一起进行设计和 分析的一种方法。 20．稳健设计：为了减少质量波动,寻找使得质量波动达到最小的可控因素的水平组合 二、简答题(10分) 1．试验设计的基本原则是什么？ 答：一是重复，即一个条件值的每一个实现。作用是提高估计和检验的精度 二是随机化，是通过试验材料的随机分配及试验顺序的随机决定来实现的 三是区组化，也就是局部控制。 2．试验设计的基本流程是什么？ 1明确试验目的 2选择试验的指标，因素，水平 3设计试验方案 4实施试验 5对获得的数据进行分析和推断。 3．试验设计的相关分析有哪几种？ 一是相关系数，即用数理统计中的两个量之间的相关程度来分析的一种方法。 二是等级相关，是把数量标志和品质标志的具体体现用等级次序排序，再测定标志等级和标志等级相关程度的一种方法。有斯皮尔曼等级差相关系数和肯德尔一致相关系数） 4．为什么要进行方差分析？ 方差分析可检验有关因素对指标的影响是否显著，从而可确定要进行试验的因素； 另外，方差分析的观点认为，只需对显著因素选水平就行了，不显著的因素原则上可在试验范围内取任一水平，或由其它指标确定。 5．均匀设计表与正交表，拉丁方设计的关系 6．产品的三次设计是什么？ 产品的三次设计是系统设计，参数设计，容差设计。 三、(15分) 1．写出所有3阶拉丁方格，并指出其中的标准拉丁方格和正交拉丁方格
我校学生公寓洗漱室的改进设计 课程名称：人机工程学课程设计 姓名，学号： 所属院系：管理学院工业工程系 指导教师：邓华 1设计目的：让学生经历一次完成的人机工程学应用实践，引导学生发现问题、调查问题、探索可能的改进以及更求最佳的解决方案。激发学生的学习主动性，培养学生自我钻研，开拓进取的精神。扩大学生的学科眼界，延伸课堂教学的空间。 2设计题目：我校学生公寓洗漱室的改进设计
3说明：盥洗台是我们一天当中使用次数最多的地方之一，拥有一个舒适的洗漱环境和平台对提高我们的生活质量作用很大。通过对我校学生公寓盥洗台的人机学评析，发现其中的不足与不便之处，通过参考文献资料和网络对盥洗台的现状进行改进设计。学生公寓盥洗室的改进设计是整个学生公寓设计中最复杂但也是最重要的一部分,合理的学生公寓盥洗室设计能够减轻学生的疲劳与损伤,提高学习效率,为学生带来和谐,愉快的气氛以及更加美好的环境.本文运用人因工程的主要原则与理论,利用真实具体的数据,为学生公寓盥洗室进行了个性化设计,涉及布局,尺寸，环境,色彩与通风等各个主要方面,充分体现了人因工程的核心“以人为本,提高效率”。 4背景：我们小组所选择的研究对象是西苑3号楼3区二楼的盥洗室。它具有一定的代表性。西苑的8栋公寓均采用这样的洗漱室。而且也是我们小组日常生活的地方，每天可以接触到，具有一定的说服力。5调研： 1.水龙头数。现在的宿舍是12个水龙头，而通常洗漱室高峰期有14到16 个人同时洗漱。同学们要么与人共用，要么等待。一方面会侵犯别人的个人空间造成心理上不舒服，另外一方面浪费等待时间。90% 同学认为应该增加水龙头数目 2.水槽深度。85%同学觉得水槽深度应该为一个面盆的深度为最佳，15%同学觉得深度要达到半个桶的深度。 3.放刷牙杯子的位置。100%同学同意放水槽上方的凸台。并且要有边缘，以防牙刷、杯子等洗漱用具的掉落。
生命科学与技术系 生化技术综合实验报告 设计（论文）题目鸡蛋中卵磷脂的提取与鉴定 姓名 学号 所属系 专业年级 电子邮箱 指导教师 电子邮箱 年月 摘要 卵磷脂是甘油、胆碱、磷酸、饱和及不饱和脂肪酸组成的一种磷脂类物质，
它是构成细胞膜、核膜、质体膜等生物膜的本成份、研究发现卵磷脂具延缓衰老、促进神经传导、提高大脑活动、增强记忆力，促进脂肪代谢、防止出现脂肪肝、降低血清胆固醇等方面的作用。被英国科学家喻为“健脑的黄金、养心的极品”。在西方国家卵磷脂被誉为与蛋白质、维生素并列的“第三营养素”。卵磷脂在动植物体内分布广泛．其中以蛋黄中含量最为丰富。 卵磷脂按照其纯度的高低，一般分为PC50、PC 60 、PC 70、PC80、PC 90、PC95等产品形式。最高可以提纯到98%，因为其纯度越高，氧化性能越强，故提纯到98%的卵磷脂需要做氢化处理。然后保存。未经过氢化处理的卵磷脂，一般要求在充氮的密封容器中。 纯净的卵磷脂常温下为一种无色无味的白色固体，由于制取或精制方法、储存条件不同而呈现淡黄色至棕色。 利用95％乙醇在蛋黄溶液里进行浸提取，再加入乙醚过滤，加入一定量的丙酮在旋转干燥仪器中把乙醇蒸发出来，取溶胶性的物质，加入丙酮冲洗除杂，冲洗多次取得粗品，让后再加入无水乙醇溶解，加入金属沉淀剂进行精提取，取出少量精品，在碱性条件下溶解，分别用钼酸铵，斐林试剂，滤纸，氢氧化钠，对卵磷脂进行定性检测 关键词：蛋黄卵磷脂；提取；纯化；鉴定。
卵磷脂的提取与鉴定 卵磷脂(lecithin) 是一种含磷的类脂类生理活性物质, 同时又是一种天然表面活性剂 [1～2], 化学名称为磷脂酰胆碱，它是构成细胞膜、核膜、质体膜等生物膜的基本成份，空间结构的卵磷脂分子是由一个极性的“头部”(甘油和胆碱磷酸脂部分) 和两条非极性的“尾巴”(两个依附于甘油主框架上的脂肪酸) 组成, 它是典型的两性电解质 [3]主要集中在大脑、神经系统、免疫系统及心、肝、肾、生殖腺等重要器官内) ,是人体必需的胆碱和必需脂肪酸的重要来源 [4] 纯净的卵磷脂常温下为一种无色无味的白色固体，由于制取或精制方法、储存条件不同而呈现淡黄色至棕色。 目前, 我国已经有10余家企业生产大豆卵磷脂, 而且均是小规模的生 产装置, 还未形成工业化生产规模, 技术水平也落后于世界先进水平[5], 生产蛋黄卵磷脂的厂家则更少。国内的卵磷脂产量远远不能满足市场需要, 因此大部分卵磷脂特别是高纯度卵磷脂仍然依靠进口。动物性原料中蛋黄 含卵磷脂最多, 达干物质总重的8%～10%。 一．实验目的意义： 1.1掌握卵磷脂的提取方法及其鉴定方法，对卵磷脂进行定性 检测，了解卵磷脂的性质， 1.2掌握离心干燥技术，熟练应用提纯技术 1.3 掌握抽滤等的基本操作 二．实验原理 1.1卵磷脂在脑、神经组织、肝、肾上腺和红细胞中含量较多。卵磷脂易溶于乙醇、乙醚等脂溶剂，可利用此溶剂提取。由于卵磷脂不溶于丙酮，可以用丙酮多次冲洗除去一部分杂质，金属离子复合沉淀法进行精提纯，新提取的卵磷脂为白色蜡状物，新提取的卵磷脂为白色，当与空气接触后，其所含不饱和脂肪酸会被氧化而使卵磷脂呈黄褐色。卵磷脂被碱水解后可分解为脂肪酸盐、甘油、胆碱和磷酸盐。
人机工程学在设计里的应用 班级：工业设计姓名：陈晓清学号：090602015 、椅子 我们根据古籍资料开发了多款第一把交椅”，选用优质的鸡翅木做原料，充分体现了其木质肌理细密，紫褐色深浅相间成文，予人以羽毛璀璨闪耀之感的特点。还原了这款历史上最有名的椅子！这种椅子的特点是木头的双脚交叉，张开以后才能平稳，所以又称“交床”。大约在唐以后，人们才把带后背与 扶手的坐具称为椅子。在宋元时已出现了带靠背的交椅，分为直背与圈背两大类。明代的交椅就是圈背交椅的延续与发展，而前者直后背交椅，《三才图会》名之曰“折叠椅”。 明代交椅以造型优美流畅而著称，它的椅圈曲线弧度柔和自如，制作工艺考究，通常由三至五节榫接而成，后背椅板上方施以浮雕开光，座面多以麻索或皮革所制，前足底部安置脚踏板，装饰实用两相宜。扶手、靠背、腿足间，一般都配制雕刻牙子，另在交接之处也多用铜装饰件包裹镶嵌，不仅起到坚固作用，更具有点缀美化功能。交椅可折叠，搬运方便。 在交椅进入厅堂时，它的交叉折叠的椅足已失去了原来野外使用的功能，于是有人将它改成常规椅子的四条直足，这便成了“圈椅”。现传世 的明式交椅，以黄花梨最珍稀，而杂木交椅的存世量不少 二、自行车 1886年，英国的约翰.k.斯塔利，是一位机械工程师，从机械学，运动学的角度设计出了新的自行车样式，为自行车装上了前叉和车闸，前后轮的大小相同，以保持平衡，并用钢管制成了菱形车架，还首次使用了橡胶的车轮。斯塔利不仅改进了自行车的结构，还改制了许多生产自行车部件用的机床，为自行车的大量生产利推广应用开辟了宽阔的前景，因此他被后人称为“自行车之父”。斯塔利所设计的自行车车型与今天自行车的样 1888年，爱尔兰的兽医邓洛普，从医治牛胃气膨胀中得到启示，他把家中花园里用来浇水的橡胶管粘成圆形，打足了气，装在自行车轮子上，前往参加骑自行车比赛，居然名列前茅，引起了人们极大的兴趣。充气轮胎是自行车发展史上一个划时代的创举，它增加了自行车的弹性，不会因
设计对照实验的基本原则 许红星江苏省海门市包场中学（226151） 实验设计是培养学生理解能力、分析能力、综合能力、创新能力的重要途径，是近年高考的热点。对照实验的设计是实验设计的常见题型。本文就对照实验的设计谈一下自己的体会，供参考。 1对照常用的方法 a. 空白对照不给对照组任何处理因素。如“证明甲状腺激素可促进幼小动物的发 育”的实验中，可用含甲状腺制剂的饲料喂蝌蚪，另一组不作任何处理作为对照。 b.条件对照虽然给对照组施以部分实验因素，但不是所要研究的处理因素。但 这种处理是有对照意义的。如“证明甲状腺激素可促进幼小动物的发育”的实验中，可用甲状腺抑制剂饲喂蝌蚪，这就是作为条件对照的。 c.自身对照对照和实验都在同一研究对象上进行。有的是同一研究对象在实验 前后对照，如“观察植物细胞的质壁分离和复原”的实验；有的是在同一研究对象的不同部位进行对照，如利用银边天竺葵（叶片边缘无绿色）证明光合作用需要叶绿素。 d.相互对照不单设对照组，而是几个实验组相互对照。如“证明温度对酶活性的 影响”的实验中，用不同的温度分别处理得出结论是作为相互对照的。 2对照实验设计的技巧 a.明确实验目的明确实验要解决什么问题，探索哪方面的生物学规律，从而预 期实验结果。如“证明猪肝中含有大量的过氧化氢酶”时，若设计为：在两支洁净的试管中分别加H218O2、H2O2各2ml，再加入猪肝研磨液各1ml，检测产生的氧气情况。显然这是在证明产生的氧气是来自于过氧化氢中的氧，偏离目的，又无实际意义。 b.弄清实验原理实验原理是实验的根据和思路。如已知淀粉遇碘显蓝色，蛋白 质遇碘显黄色，现有浆糊、蛋清液、唾液、碘液等材料，设计实验验证酶的专一性。验证酶的专一性可利用淀粉酶只催化淀粉水解，不催化蛋白质水解来证明，也可利用淀粉酶、蛋白酶去作用淀粉或蛋白质来证明。根据题给条件，此题是利用前一种原理来设计实验。若设计为：先取试管2个，往其中各注入2ml浆糊，再分别加入淀粉酶、蛋清液各2ml，……。这是由于不理解实验原理导致的。 c.合理选取材料选取材料时，要考虑材料的相似性、可重复性和一致性；使用 性和可控性；易行性和经济性；可靠性。如“证明甲状腺激素可促进幼小动物的发育”的实验中，首先要选择幼体，而且能体现出发育的，则首选材料为蝌蚪，而不选小鼠、小狗等，而且对照组和实验组使用的蝌蚪最好是同时孵化出的、大小相似的同种蝌蚪。另外若题中已给出材料，注意不要更换。如已知未萌发的种
课程设计 （安全人机工程课程设计——————说明书）题目：寝室桌椅的安全人机优化设计 班级：2012级安管1班 学号： 学生姓名： 指导老师：刘艳宾 重庆安全技术职业院学院
目录 人体参数———————————————————————3 4 5 电脑桌高度的确定——————————————————— 5 6 电脑桌材质和颜色选择——————————————————7 电脑桌标准尺寸—————————————————————8 宿舍电脑桌分析————————————————————9 10 电脑桌设计———————————————————————11 座椅设计理念——————————————————————12 座椅结构————————————————————————13 座椅建模————————————————————————14 座椅渲染效果——————————————————————15 结束语—————————————————————————16 参考文献—————————————————————16
学生公寓电脑桌的人机学分析与设计 摘要：通过对大学生寝室电脑桌的尺寸，外形进行分析，结合安全人机工程学中的有关知识，以及人的主要尺寸，对大学生电脑桌进行评估及改进。 关键词：安全人机工程学人体参数舒适安全 人体的主要参数： 表1 人体测量尺寸主要参数如下（CM）： 项目百分位 数 男（尺 寸） 女（尺 寸） 尺寸平 均值 坐高50 908 855 881.5 坐姿眼高50 798 739 768.5 坐姿肘高50 263 + 413 251 + 382 654.5 小腿加足高50 坐姿大腿厚 度 95 151 151 151 坐姿膝高95 532 493 512.5 电脑桌的整体要求： 桌面的高度、键盘的抽屉、走线等要符合自己实际情况和工作习惯。 电脑桌的高度应该适中，根据安全人机工程学的知识可知，电脑桌的高度应以第5百分位至第95百分位的人体尺
课程教学 大纲编号： 南京理工大学泰州科技学院 课程教学大纲 课程名称：人机工程学 课程学分：3 执笔人：汪惠芬周建中 审订人：龚光容 修（制）订日期：2013.10 一、课程的性质、地位与任务
理， 。 ， 人机工程学是一门新兴的边缘学科，它与国民经济各部门都有密切关系。人机工程学运用人体 测量学、生理学、心理学和生物力学以及工程学等学科的研究方法和手段，综合地进行人体结构、 功能、心理以及力学等问题的研究，研究如何正确处理人、机器及其工作环境之间的相互关系、相 互作用，设计能使操作者发挥最大效能的机械、仪器和控制装置，并研究控制台上各个仪表的最适 位置等。 二、课程的教学目标与基本要求 通过本课程的学习，要求了解并掌握人机工程学的基本概念、基本原掌握人机系统设计的一般方 法，在明确系统总体要求的前提下，分析和研究人、机、环境三个要素应具备的功能及其对系统总体性能 的影响，寻求人机系统最优组合方案能应用人机工程学知识指导具体产品的设计使人机系统工作安全、 高效、可靠。通过各个教学环节培养学生综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。 三、课程内容 1 人机工程学概论 1.1 人机工程学的命名及定义 1.1.1 了解人机工程学的命名 美国“Human Engineering”,西欧 Ergonomics ，我国：人体工程学、人机工程学等。 1.1.2 了解人机工程学的定义 国际人类工效学 IEA 的定义，《辞海》的定义，美国 W.B.伍德森的定义 1.2 人机工程学的起源与发展 1.2.1 经验人机工程学 F.W.泰罗。使人适应于机器 1.2.2 科学人机工程学 重视工业与工程设计中“人的因素”，力求使机器适应于人 1.2.3 现代人机工程学 使人-机-环境系统相协调，从而获得系统的最高综合效能 1.3 人机工程学的研究内容与方法 1.3.1 了解人机工程学的研究内容 七个分支，四个主要方面 1.3.2△了解人机工程学的研究方法 实验法和非实验法及其内容 1.4 人机工程学体系 1.4.1△了解人机工程学的学科体系 人体科学、环境科学为上肢，管理科学、人文科学为下肢，工程技术科学为驱干，系统 论、模型论、优化论为支撑。 1.5 人机工程学与工业设计 了解人机工程学与工业设计的区别和联系 1.6 学科的应用 1.6.1 学科研究的课题 主要讲授应用于工业设计的 5 各方面
人机工程学课程设计 设计课题多媒体教室人机学评析与改进 学校院系云南农业大学工程技术学院 所属专业 组员及学号 指导教师 设计时间 摘要
人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素；人和机器及环境的相互作用；工作中、家庭生活中怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的。它是运用人体测量学、生理学、心理学和生物力学以及工程学等学科的研究手段和方法，综合地进行人体结构、功能、心理以及力学等问题研究的学科。本次课程设计针对我校多媒体教室的一些不足提出了一些修改意见，先通过对教室及其中摆设的尺寸的整体测量，考虑到人体尺寸百分位数，我国成年人人体主要尺寸，作业面设计时的尺寸和人与光环境等，找到存在的人机学问题。把学生、教室、教室环境看做一个系统的三大要素，对照相关标准设计数据使系统三要素形成最佳组合的优化系统，让学生在教室上课时感到更加的舒适和人性化，提高听课率。 【关键词】：人机工程；多媒体教室；人体尺寸；照明度；教学设备
目录 一．引言 (3) 1.1背景 (3) 1.2意义 (5) 1.3研究内容 (6) 1.4方法 (6) 二．多媒体教室的现状 (7) 三．评析 (8) 3.1采光的评析与改进 (8) 3.2多媒体的评析与改进 (9) 3.3教室整体布局的评析与改进 (13) 四. 总结 (16) 五. 心得 (16) 六. 参考文献 (18)
一、引言 1.背景 了解和把握教学的物理环境，可以使人与客观环境获得最佳的匹配，使教学媒体更充分地发挥其功能，从而取得预期的、良好的教学效果。 （1）多媒体教室 教室是开展多媒体教学活动的主要场所。多媒体教室的建设、应根据师生开展多媒体教学活动的需要。从多媒体教室所处的位置、形状、大小、教室内座位的编排、各种教学媒体的安置等方面进行综合考虑： 1)多媒体教室一般应选择在噪声较小的地方，尽可能离普通教室较远的位置，如选择教学大楼的顶层或同层中靠近楼体边缘的位置，以减少与外界的相互干扰、影响。当然，若对多媒体教室的隔音效果要求不高的话，在选择位置时就可灵活些。 2)多媒体教室形状以矩形为佳，长宽比采用为4：3或5：3较好。室内要有足够的空间高度(3米以上)，室内各角落尽可能采用圆弧形，墙壁采用吸音材料以提高音质。 3)教室大小要从多媒体教学的规模大小、使用功能、教学效果等多角度进行综合考虑。 4)多媒体教室地面宜采用阶梯状，地面倾角在10℃～15℃之间。 5)座位编排要科学，否则会影响学生的观看效果。前排座位离屏幕不能太近，一般应在3米以上，以减少屏幕雪花干扰，后排座位离屏幕不能太远，一般应控制在屏幕对角线长的6倍距离范围内，以提高屏幕画面的清晰度。 （2）照明 教学活动要具备必要的照明，通常情况下。教室需有300～500勒克司的照度。多媒体教学中，由于考虑到投影屏幕中画面的亮度、清晰度，教室门窗都要求遮光处理，降低室内光强以提高屏幕画面的对比度。这显然与正常教学要求必要的光照相矛盾，这也是导致目前多媒体教学中学生注意力不集中、教学效果不佳的重要因素。多媒体教室宜采用人工光源分别对教师讲台区域、学生区域布光，教师控制台上应安装灯光控制器，以便根据多媒体教学的要求对光照作相应的控制。需要指出的是，学生长期处于光线较暗的环境中，会带来视觉系统的疲劳，