《生物分离工程》教案.docx
《《生物分离工程》教案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《生物分离工程》教案.docx（26页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
《生物分离工程》教案
湖南农业大学《生物分离工程》教案
课程名称
《生物分离工程》
周次
1
章节和内容
第一章绪论
生物技术下游加工过程的定义、特点、一般步骤、
选择准则、发展动向、生化分离技术的发展历程
授课对象
生物工程专业
学时
2
目的与要求
通过绪论的学习，使学生重点掌握生物技术下游加工过程的基本定义、特点和一般步骤，了解生化分离技术的发展历程、下游加工过程的选择准则、发展动向和分离效率的评价。
教学内容
1生物技术下游加工过程的基本定义和特点、一般步骤
2生化分离技术的发展历程
3生物技术下游加工过程的选择准则、发展动向及分离效率的评价
教学方法
启发式、直观式。
多媒体辅助教学。
教学过程
第一章绪论
1本课程教学目的、教学内容的阐述（10min）
2生物技术下游加工过程的基本定义（5min）和特点（15min）、一般步骤（15min）
3生化分离技术的发展历程（10min）
4下游加工过程的选择准则（15min）
5分离效率的评价（5min）
6生物技术下游加工过程的发展动向（10min）
7小结及思考题（5min）
提问与作业
1何谓生物技术下游加工过程？
有何特点？
2生物分离工程可分为几大部分，分别包括哪些单元操作？
3在设计下游分离过程前，必须考虑哪些问题方能确保我们所设计的工艺过程最为
经济、可靠？
教学后记
湖南农业大学《生物分离工程》教案
课程名称
《生物分离工程》
周次
1
章节和内容
第二章细胞分离与破碎
第一节发酵液的预处理第二节固液分离
授课对象
生物工程专业
学时
2
目的与要求
掌握发酵液预处理的具体方法、凝聚和絮凝的区别、滤饼的重量比阻rB，了解预处理的目的、发酵液的过滤特性和影响过滤速度的因素。
教学内容
1发酵液预处理的目的和具体方法
2凝聚和絮凝
3发酵液的过滤特性
4滤饼的重量比阻rB
5影响过滤速度的因素
教学方法
启发式、直观式。
多媒体辅助教学。
教学过程
第二章细胞的分离与破碎
第一节发酵液的预处理第二节固液分离
1发酵液预处理的目的（15min）和具体方法（重点30min）
2凝聚和絮凝（难点，10min）
3发酵液的过滤特性（5min）
4滤饼的重量比阻rB及其测定（难点，20min）
5影响过滤速度的因素（5min）
6课堂提问（5min）
提问与作业
1如何预处理发酵液?
2凝聚和絮凝的区别
3滤饼的重量比阻rB
教学后记
湖南农业大学《生物分离工程》教案
课程名称
《生物分离工程》
周次
2
章节和内容
第二章细胞分离与破碎
第三节细胞破碎
授课对象
生物工程专业
学时
2
目的与要求
掌握常用的细胞破碎方法及其原理,了解常用固-液分离设备及其特点、机械破碎法所用设备、细胞破碎率的测定方法和细胞破碎的研究方向。
教学内容
1固-液分离设备
2细胞破碎概述细胞壁的结构和化学组成
3常用的细胞破碎方法及其原理、机械破碎法所用设备
4细胞破碎率的测定
5细胞破碎研究方向
教学方法
启发式、直观式。
多媒体辅助教学。
教学过程
第三章细胞的分离与破碎
第三节细胞破碎
1固-液分离设备及其特点（重点）（35min）
2细胞破碎概述细胞壁的结构和化学组成（10min）
3常用的细胞破碎方法（重点）及其原理（难点）、机械破碎法所用设备（30min）
4细胞破碎率的测定（5min）
5细胞破碎研究方向（5min）
6小结及思考题（5min）
提问与作业
1常用固-液分离设备及其特点？
2常用的细胞破碎方法,机械破碎法所用设备？
教学后记
湖南农业大学《生物分离工程》教案
课程名称
《生物分离工程》
周次
2
章节和内容
第三章初级分离
第一节沉淀分级
授课对象
生物工程专业
学时
2
目的与要求
掌握盐析沉淀的原理、盐析过程的影响因素和等电点沉淀法的操作条件，了解蛋白质的表面特性、盐析沉淀的特点和应用以及等电点沉淀法的优缺点。
教学内容
1沉淀分级概述
2蛋白质的表面特性
3盐析沉淀的原理、过程及影响因素，盐析操作及应用
4等电点沉淀的操作条件、优缺点其他沉淀法
教学方法
启发式、直观式。
多媒体教学。
教学过程
第三章初级分离
第一节沉淀分级
1沉淀分级概述（10min）
2蛋白质的表面特性（10min）
3盐析沉淀的原理（难点10min）、过程（5min）及影响因素（10min）
4盐析操作（重点10min）及应用（10min）
5等电点沉淀的操作条件（5min）、优缺点（10min）
6课堂笔记（5min）提问（5min）
提问与作业
1常用的蛋白质沉淀方法有哪些？
2何谓盐析？
其原理是什么？
3名词解释：
Ks盐析法β盐析法
4影响盐析的主要因素有哪些？
5等电点沉淀的操作条件
教学后记
湖南农业大学《生物分离工程》教案
课程名称
《生物分离工程》
周次
2
章节和内容
第三章初级分离
第一节沉淀分级第二节泡沫分离
授课对象
生物工程专业
学时
2
目的与要求
掌握有机溶剂沉淀的原理、影响因素，了解沉淀蛋白质的其他方法。
掌握泡沫分离技术的基本原理，了解泡沫分离的操作方式，影响泡沫分离的因素及其应用。
教学内容
1有机溶剂沉淀
2其他沉淀法
3泡沫分离原理、设备和过程及应用
教学方法
启发式、直观式。
多媒体教学。
教学过程
第三章初级分离
第二节泡沫分离
1有机溶剂沉淀概述（10min）、原理（难点10min）
2影响有机溶剂沉淀的主要因素（重点10min）、应用（5min）
3其他沉淀法（10min）
4泡沫分离发展历史（5min）、原理（难点15min）、设备和过程（15min）及应用（5min）
5小结及思考题（5min）
提问与作业
1用乙醇沉淀蛋白质时应注意哪些事项？
2简述泡沫分离的原理
教学后记
湖南农业大学《生物分离工程》教案
课程名称
《生物分离工程》
周次
3
章节和内容
第四章膜分离第一节各种膜分离法及其原理第二节膜材料及其特性
授课对象
生物工程专业
学时
2
目的与要求
了解膜分离技术发展的历史、开发现状及产业化水平和前景，掌握膜分离的定义、膜分离技术的优缺点，各种膜分离技术的原理，了解膜材料及其特性。
教学内容
1膜分离技术发展的历史、开发现状及产业化水平和前景
2膜分离的定义、膜的功能
3膜分离技术的优缺点
4反渗透、超滤和微滤、透析、电渗析、渗透气化的定义和原理
5膜材料的要求、种类
6膜的结构特性
7水通量
教学方法
启发式、直观式。
多媒体教学。
教学过程
第四章膜分离
第一节各种膜分离法及其原理第二节膜材料及其特性
1膜分离技术发展的历史、开发现状及产业化水平和前景（10min）
2膜分离的定义、膜的功能（5min）
3膜分离技术的优缺点（重点10min）
4反渗透（10min）、超滤和微滤的定义和原理（重点10min）
5透析（10min）、电渗析（10min）、渗透气化的定义和原理（5min）
6膜材料的要求（5min）、种类（5min）
7膜的结构特性（5min）
8水通量（重点5min）
提问与作业
1膜分离技术的优缺点
2膜分离技术的分类
3分析比较反渗透、超滤和微滤的差别和共同点
4膜材料的种类水通量的定义
教学后记
介绍膜分离在日常生活中的应用，介绍纳米技术。
在规定的时间内完成任务，教学目的已达到，效果好。
湖南农业大学《生物分离工程》教案
课程名称
《生物分离工程》
周次
3
章节和内容
第四章膜分离第三节膜组件
第四节操作特性第五节影响膜分离速度的因素第六节膜分离操作
授课对象
生物工程专业
学时
2
目的与要求
了解4种膜组件的结构和特点，掌握膜的操作特性、影响膜分离速度的因素，了解膜分离的具体操作。
教学内容
14种膜组件的结构和特点
2膜的操作特性
3影响膜分离速度的因素
4膜分离操作
教学方法
启发式、直观式。
多媒体教学。
教学过程
第四章膜分离
第三节膜组件第四节操作特性
第五节影响膜分离速度的因素第六节膜分离操作
1膜组件的定义和分类（5min）、管式（5min）、平板式（5min）、螺旋卷式（5min）、中空纤维式（5min）膜组件的结构和特点，4种膜组件特性的比较（5min）
2浓度极化模型（10min）
3超滤膜的分子截留作用（重点15min）
4影响膜分离速度的因素（重点15min）
5膜分离浓缩操作（10min）、洗滤操作（5min）
6课堂笔记（5min）
提问与作业
1比较4种膜组件的特性
2膜分离过程中影响截留率的因素
3影响膜分离速度的因素
4名词解释：
浓度极化截留曲线截留分子量
教学后记
湖南农业大学《生物分离工程》教案
课程名称
《生物分离工程》
周次
4
章节和内容
第四章膜分离
第七节膜的污染与清洗第八节应用
授课对象
生物工程专业
学时
2
目的与要求
掌握膜的污染与清洗，了解膜分离的具体应用。
教学内容
1膜的污染与清洗
2膜分离的具体应用
教学方法
启发式、直观式。
多媒体教学。
教学过程
第四章膜分离
第七节膜的污染与清洗第八节应用
1影响膜使用寿命的因素（10min）
2造成污染的主要原因（5min）
3减轻膜污染的方法（重点15min）
4膜污染的处理与再生（重点15min）
5膜的保存（5min）
6膜分离在生物产物分离纯化方面的应用（20min）
7课堂笔记（10min）
8本章小结及思考题（10min）
提问与作业
1膜污染有哪些途径造成？
如何有效防止和清除膜污染？
2膜分离在生物产物分离纯化方面的应用
教学后记
湖南农业大学《生物分离工程》教案
课程名称
《生物分离工程》
周次
4
章节和内容
第五章萃取第一节基本概念
第二节有机溶剂萃取
授课对象
生物工程专业
学时
2
目的与要求
掌握萃取的一些基本概念、分配定律和水相物理条件影响溶剂萃取操作，了解弱电解质的分配平衡和乳化现象。
教学内容
1萃取的基本概念
2分配定律
3有机溶剂萃取
教学方法
启发式、直观式。
多媒体教学。
教学过程
第五章萃取
第一节基本概念第二节有机溶剂萃取
1萃取的概述（10min）
2萃取（8min）反萃取（7min）物理萃取与化学萃取（10min）
3分配定律（重点10min）
4弱电解质的分配平衡（难点10min）
5水相物理条件影响溶剂萃取操作（重点15min）有机溶剂的选择（5min）
6乳状液的形成（5min）、类型及消除（10min）
提问与作业
1分配定律
2有机溶剂的选择
3水相物理条件如何影响溶剂萃取操作？
4名词解释：
反萃取化学萃取带溶剂乳化HLB
5发酵液乳化现象是如何产生的？
对分离纯化产生何影响?
如何有效消除乳化现象？
教学后记
湖南农业大学《生物分离工程》教案
课程名称
《生物分离工程》
周次
4
章节和内容
第五章萃取第三节液液萃取设备
第四节双水相萃取
授课对象
生物工程专业
学时
2
目的与要求
掌握双水相萃取中影响分配系数的因素，了解液液萃取方式和理论计算、双水相系统、双水相中的分配平衡和双水相萃取操作。
教学内容
1液液萃取设备及其设计的理论基础
2双水相系统
3双水相中的分配平衡
4影响分配系数的因素
5双水相萃取操作
教学方法
启发式、直观式。
多媒体教学。
教学过程
第五章萃取
第三节液液萃取设备第四节双水相萃取
1单级萃取操作（5min）、多级错流萃取（5min）、多级逆流萃取（5min）、分馏萃取（5min）
2双水相萃取概述（10min）
3双水相系统形成的因素（5min）双水相体系组成（5min）相图（难点10min）
4双水相中的分配平衡（10min）
5影响分配系数的因素（重点20min）
6双水相萃取操作（10min）
提问与作业
1双水相体系可分为哪几类？
目前常用的体系有哪两种？
2理解概念：
双节线，系线，临界点。
3影响双水相萃取的因素有哪些？
教学后记
湖南农业大学《生物分离工程》教案
课程名称
《生物分离工程》
周次
5
章节和内容
第五章萃取第五节液膜萃取
第六节反胶团萃取
授课对象
生物工程专业
学时
2
目的与要求
掌握液膜的定义及其组成、分类、液膜分离的操作过程，反胶团溶液形成的条件和特性，了解液膜分离机理、液膜材料的选择、影响液膜分离效果的因素及液膜萃取技术的应用。
教学内容
1液膜及其分类
2液膜萃取机理
3液膜材料的选择与液膜分离的操作过程
4液膜分离技术的应用
5反胶团溶液形成的条件和特性
教学方法
启发式、直观式。
多媒体教学。
教学过程
第五章萃取
第五节液膜萃取第六节反胶团萃取
1液膜萃取概述（5min）、液膜的定义及其组成（重点10min）、液膜的分类（10min）
2液膜萃取机理（难点15min）
3液膜材料的选择（5min）、液膜分离的操作过程（5min）、影响液膜分离效果的
因素（10min）
4液膜分离技术的应用（10min）
5反胶团萃取法的优点（5min）
6反胶团溶液形成的条件和特性（15min）
提问与作业
1名词解释：
液膜、流动载体、临界胶团浓度、反胶团
2液膜的组成和分类，流动载体必须具备的条件？
3液膜萃取机理分类
4反胶团形成的条件，反胶团和胶团的比较
教学后记
湖南农业大学《生物分离工程》教案
课程名称
《生物分离工程》
周次
5
章节和内容
第五章萃取第六节反胶团萃取
第七节超临界流体萃取法
授课对象
生物工程专业
学时
2
目的与要求
掌握影响反胶团萃取蛋白质的主要因素，超临界流体的性质、超临界流体萃取的基本过程和特点，了解反胶团萃取蛋白质的基本原理及其应用，超临界流体萃取的基本原理及应用。
教学内容
1反胶团萃取蛋白质的基本原理
2影响反胶团萃取蛋白质的主要因素
3反胶团萃取蛋白质的应用
4超临界流体萃取的基本原理
5超临界流体萃取的基本过程
6超临界流体萃取的特点
7超临界流体萃取的应用
教学方法
启发式、直观式。
多媒体教学。
教学过程
第五章萃取
第六节反胶团萃取第七节超临界流体萃取法
1反胶团萃取蛋白质的基本原理（难点10min）
2影响反胶团萃取蛋白质的主要因素（重点15min）
3反胶团萃取蛋白质的应用（5min）
4超临界流体萃取的概述（5min）
5超临界流体萃取的基本原理（难点15min）
6超临界流体萃取的基本过程（10min）
7超临界流体萃取的特点（重点10min）
8超临界流体萃取的应用（10min）
9本章小结及思考题（10min）
提问与作业
1影响反胶团萃取蛋白质的主要因素有哪些？
这些因素是怎样起作用的？
2超临界流体的性质
3理解概念：
夹带剂
4超临界流体萃取的基本过程
5阐述超临界流体萃取的优缺点
教学后记
湖南农业大学《生物分离工程》教案
课程名称
《生物分离工程》
周次
6
章节和内容
第六章吸附和离子交换
第一节吸附法
授课对象
生物工程专业
学时
2
目的与要求
了解吸附剂的种类、理化性质，影响吸附过程的因素和离子交换树脂的构成、分类及其命名，掌握吸附的类型、吸附等温线、大网格吸附剂操作条件的选择，离子交换树脂性能评价的指标。
教学内容
1吸附过程的理论基础
2吸附剂
3离子交换树脂的构成及其分类
4离子交换树脂的命名及性能评价
教学方法
启发式、直观式。
多媒体教学。
教学过程
第六章吸附和离子交换
第一节吸附法
1吸附法的概述（5min）
2吸附的类型及其特点（10min）
3影响吸附过程的因素（10min）
4吸附等温线（5min）
5吸附剂的种类、理化性质（10min）
6大网格吸附剂操作条件的选择（重点10min）
7离子交换法的概述（5min）
8离子交换树脂的构成（5min）及其分类（10min）
9离子交换树脂的命名（5min）及性能评价（重点15min）
提问与作业
1名词解释：
交换容量吸附等温线
2吸附的类型
3大孔吸附剂在吸附溶质与解吸时有哪些规律？
4离子交换树脂的结构、类型和命名？
5几种典型离子交换剂的滴定曲线？
教学后记
湖南农业大学《生物分离工程》教案
课程名称
《生物分离工程》
周次
6
章节和内容
第六章吸附和离子交换
第二节离子交换
授课对象
生物工程专业
学时
2
目的与要求
了解离子交换过程和速度、影响离子交换选择性的因素、离子交换树脂和操作条件的选择、离子交换应用实例，了解生化用离子交换剂的特点和种类，固定床、膨胀床吸附操作。
教学内容
1离子交换法
2生化用离子交换剂的特点和种类
3固定床吸附操作
4膨胀床吸附操作
教学方法
启发式、直观式。
多媒体教学。
教学过程
第六章吸附和离子交换
第二节离子交换
1离子交换过程（5min）、离子交换机理（5min）、影响交换速度的因素（5min）
2影响离子交换选择性的因素（重点，20min）
3离子交换树脂和操作条件的选择（10min）
4离子交换应用实例（10min）
5生化用离子交换剂的特点和种类（10min）
6固定床吸附操作（10min）
7膨胀床吸附操作（10min）
8课堂笔记（5min）
提问与作业
1离子交换选择性受哪些因素影响？
2离子交换树脂的工作过程？
2穿透曲线
3膨胀床的吸附操作包括哪几个过程？
教学后记
湖南农业大学《生物分离工程》教案
课程名称
《生物分离工程》
周次
7
章节和内容
第七章色谱第一节概述
第二节原理与分类第三节生物工程中的色谱分离第四节凝胶过滤色谱
授课对象
生物工程专业
学时
2
目的与要求
了解色谱法定义、发展简史和特点，生物工程中的色谱分离，凝胶过滤介质，掌握色谱的一些基本概念、原理与分类，凝胶过滤色谱原理。
教学内容
1色谱法的定义、发展简史和特点
2色谱原理与分类
3生物工业中的色谱分离
4凝胶过滤色谱原理、凝胶过滤介质
教学方法
启发式、直观式。
多媒体教学。
教学过程
第七章色谱
第一节概述第二节原理与分类
第三节生物工程中的色谱分离第四节凝胶过滤色谱
1色谱现象与Tswett实验（10min）、色谱法的定义（10min）、发展史（10min）、特点（10min）
2色谱原理（10min）、分类（10min）
3生物工业中的色谱分离（10min）
4凝胶过滤色谱原理（10min）、凝胶过滤介质（10min）
提问与作业
1色谱法阻滞因子排阻极限
2色谱法的特点、分类
3简述凝胶过滤色谱的工作原理？
教学后记
湖南农业大学《生物分离工程》教案
课程名称
《生物分离工程》
周次
7
章节和内容
第七章色谱第四节凝胶过滤色谱
第五节离子交换色谱
第六节疏水性相互作用色谱
第七节色谱聚焦
授课对象
生物工程专业
学时
2
目的与要求
了解凝胶过滤色谱、离子交换色谱和疏水性相互作用色谱的应用及特点、疏水性吸附剂，掌握凝胶过滤色谱操作与离子交换色谱、疏水性相互作用色谱、色谱聚焦的原理与操作，重点掌握影响疏水性吸附的因素，色谱聚焦连续pH梯度的形成原理。
教学内容
1凝胶过滤色谱操作、应用及特点
2离子交换色谱
3疏水性相互作用色谱
4色谱聚焦
教学方法
启发式、直观式。
多媒体教学。
教学过程
第七章色谱
第四节凝胶过滤色谱第五节离子交换色谱
第六节疏水性相互作用色谱第七节色谱聚焦
1凝胶过滤色谱操作（10min）、应用及特点（10min）
2离子交换色谱原理（5min）与操作（10min）、、应用（5min）及特点（5min）
3疏水性相互作用色谱原理与操作（5min）、疏水性吸附剂（5min）、影响疏水性吸附的因素（15min）、应用及特点（5min）
4色谱聚焦原理操作（10min）、应用（5min）
提问与作业
1简述色谱聚焦的工作原理？
2离子交换色谱操作很少采用恒定洗脱?
3影响疏水性吸附的因素?
教学后记
湖南农业大学《生物分离工程》教案
课程名称
《生物分离工程》
周次
8
章节和内容
第七章色谱第八节分配色谱
第九节羟基磷灰石色谱
第八章亲和色谱
第一节生物亲和作用第二节亲和色谱
授课对象
生物工程专业
学时
2
目的与要求
掌握分配色谱的原理与操作，重点掌握羟基磷灰石色谱的原理。
了解生物亲和作用的本质、亲和作用体系、亲和色谱填料及亲和色谱应用举例，掌握影响亲和作用的因素、亲和色谱操作步骤和洗脱方法。
教学内容
1分配色谱
2羟基磷灰石色谱
3生物亲和作用
4亲和色谱
教学方法
启发式、直观式。
多媒体教学。
教学过程
第七章色谱
第八节分配色谱第九节羟基磷灰石色谱
第八章亲和色谱
第一节生物亲和作用第二节亲和色谱
1分配色谱（5min）、正相、反相色谱（10min）
2羟基磷灰石色谱（10min）
3生物亲和作用的本质（10min）、影响亲和作用的因素（10min）、亲和作用体系和亲和色谱操作步骤（10min）
4亲和色谱填料（10min）、载体的活化和配基的连接（10min）、亲和色谱洗脱方法（10min）、应用举例（5min）
提问与作业
1羟基磷灰石色谱的原理
2影响亲和作用的因素
3配基特异性洗脱
4亲和色谱操作步骤
教学后记
湖南农业大学《生物分离工程》教案
课
升级会员 