课 次：5
课 题： 第三节 层析法（上篇） 一、教学内容： 1． 层析法概述。 2． 吸附TLC的原理。 3． 吸附TLC的条件选择。 4． 分配TLC原理。
5． 分配TLC与吸附TLC的不同。 6． 薄层的制备。
7． 薄层层析操作步骤。 二、课堂目标：
1． 简介层析法的作用，说出其分类。
2． 说出TLC的定义、意义及分类。以吸附TLC为例简述其原理。 3． 说出常用吸附剂型号和分类，描述其特点及适用范围。
4． 讨论、分析、记忆吸附强度与被分离成分的极性之间的相互关系。 5． 参考课本P31图2－13，详述TLC层析条件的选择原则 6． 简述分配层析固定相的构成及其适用范围。 三、教学内容分析及教法设计：
色谱技术是上世纪分析技术的一大突破，至今仍然在许多领域发挥苷重要作用。中药化学成分的鉴定、检识以及分离、制备，均需要色谱技术为基础。因此，本章内容在《中药化学》理论和实践教学中历来备受重视。本次课以TLC为主要内容，相当多的篇幅介绍色谱原理及其相关理论。因此，讲述中宜形象生动、浅显易懂，教学中要灵活运用化学用语，力争将高深的理论和简单的色谱技术结合起来，使学生喜闻乐见、听而不厌，以期达到让学生基本理解和初步掌握TLC相关知识的目的。
教学中应提前准备相关教具，多见实物，注重形象思维的开发。同时，尽可能将化学原理和化学用语讲解得通俗易懂，力戒空洞、机械的纯理论灌输。
本次课采用讨论式启发教学法。 四、教学过程：
五、组织教学：检查学生出勤，填写教学日志；随机应变，组织好课堂纪律。 六、课程引入：
[讲述] TLC（薄层层析）分离技术，目前在化学、化工、医药、生化、环境保护等领域有广泛的应用。它不但能进行混合物的分离，还能对成品纯度进行检查。适于进行定性、定量分析。特别是一些基本母核相同，官能团略有不同的化合物，一般的分离方法（萃取法、结晶法、沉淀法）难以分离时，采用层析法往往能得到较好的效果。
[板书] 第三节 层析法 七、展示目标： （一）课堂目标：
1． 简介层析法的作用，说出其分类。
2． 说出TLC的定义、意义及分类。以吸附TLC为例简述其原理。 3． 说出常用吸附剂型号和分类，描述其特点及适用范围。
4． 讨论、分析、记忆吸附强度与被分离成分的极性之间的相互关系。 5． 参考课本P31图2－13，详述TLC层析条件的选择原则 6． 简述分配层析固定相的构成及其适用范围。 （二）进行新课：
[板书] 层析法又称色谱法。是一种现代的物理化学分离、分析法。 [讲述] 在成品纯度检验和混合物分离方面应用广泛。中药化学有效成分分析中，一些基本母核相同而结构略有不同的化合物的分离、分析中，色谱法优势明显。
[板书] 色谱法：用于成品纯度检验及混合物分离。适于分离结构近似物质。 层析法的分类：
（1）根据原理分为吸附层析、分配层析、凝胶层析、离子交换层析、电泳法等。
（2）根据操作形式分为薄层层析、纸层析和柱层析。薄层层析英文名为（thin layer chromatogram），缩写为TLC，纸层析英文名为（paper chromatogram），缩写为PC、柱层析英文名为（columniation chromatogram），缩写为CC.
（3）根据流动相状态的不同，分为液相色谱和气相色谱。固定相的不同，可将色谱再细分为液－液、液―固；气－液、气－固色谱。
[讲述] 色谱分离分析技术，目前在化学、化工、医药、生化、环境保护等领域有广泛的应用。它不但能进行混合物的分离，还能对成品纯度进行检查。适于进行定性、定量分析。特别是一些基本母核相同，官能团略有不同的化合物，一般的分离方法（萃取法、结晶法、沉淀法）难以分离时，采用层析法往往能得到较好的效果。薄层层析是实验室、检验室常用的成分分析、分离方法，它由于简便易行、易于选择层析条件而应用广泛。今天，我们要在本次课中学习TLC的相关理论和技术。
[板书] 一、薄层层析（TLC）：
[教学活动] 展示已有的薄层，介绍薄层层析的外观及基本原理。
[板书] 薄层层析是将吸附剂或者支持剂（有时加入固化剂）均匀地铺在一块玻璃上，形成薄层。把欲分离的样品点在薄层上，然后用适宜的溶剂展开，使混合物得以分离的方法。由于层析在薄层上进行故而得名。
[讲述] 薄层层析是一种微量、快速的层析方法。它不仅可以用于纯物质的鉴定，也可用于混合物的分离、提纯及含量的测定。还可以通过薄层层析来摸索和确定柱层析时的洗脱条件。
根据分离的原理不同，薄层层析可以分为两类：用吸附剂铺成的薄层所进行的层析为吸附薄层层析；用纤维素粉、硅胶、硅藻土为支持剂铺成的薄层，属于分配薄层层析。
薄层层析中以吸附薄层为多用，吸附薄层中常用的吸附剂为氧化铝和硅胶。 [板书]
吸附TLC→固定相为吸附剂→氧化铝、硅胶。（较多用） TLC→｛
分配TLC→固定相为液态（水）→固定相吸苷在支持剂上。
[教学活动] 结合展示的薄层实例，介绍吸附薄层的基本原理，注意建立层析的整体观念。可以以男女老少登泰山比赛的生活为实例，来比喻说明吸附层析的基本原理。
[板书]
（一）吸附薄层的基本原理：
吸附薄层主要是利用吸附剂对样品中各成分吸附能力不同，及展开剂对它们的解吸附能力的不同，使各成分达到分离。
吸附作用主要由于物体表面作用力、氢键、络合、静电引力、范德华力等产生。吸附强度决定于吸附剂的吸附能力，还受被吸附成分的性质影响，更与展开剂的性质有关。
[教学活动] 讨论分析吸附层析实例－偶氮苯和氨基偶氮苯的层析分离。 [板书]
1.吸附薄层层析：在硅胶薄层板上，样品中的两成分是两种结构近似的染料，在展开剂四氯化碳的作用下。在展开剂和薄层板之间不断地产生吸附、解吸，再吸附，再解吸，??。
由于对氨基偶氮苯的极性比偶氮苯的极性稍强一些，层析的结果，对氨基偶氮苯受到的吸附作用稍强于偶氮苯，从而将两者分离。
展开结束以后，会在薄层板上形成两个斑点，混合物中的成分得以分离。 [过渡讲述] 中药中的有效成分复杂多样，结构近似者不少。特别是对未知结构的成分分析，设计并摸索出合理的层析条件是首要任务。只有先设计出可用的层析条件，再经摸索改进，超乎想像的新武 才可能对未知或者已知成分进行成功地分离。然后才能谈得上进一步的分析研究。
要设计出合理有效的层析条件，必须熟悉薄层层析条件的选择的基本要领。下面对薄层层析条件的选择做一初步介绍。
[讲述] 薄层层析的三项基本构成物质是：样品组分、吸附剂、展开剂。摸索层析条件，实际上是协调上述三者的关系，寻求一种能够有效分离样品组分的配合方案及实际操作要领。很明显，一切层析都是针对分析任务，也就是围绕待分离的样品组分来进行调整适应的。可见，层析条件的选择是以样品中的各组分为中心，适当调适展开剂的吸附剂的极性来实现的。
[板书] （二）薄层层析条件的选择：基本思路是根据待分离样品组分的极性来确定吸附剂的极性（类型、活化度）和展开剂的极性（主要溶剂、调节溶剂、辅助溶剂等）。
[教学活动]列举实例，简介中药制剂分析中层析条件摸索的目的、方法、意义。帮助学生建立科学思路，培养不屈不挠、勇于探索的科学精神和实事求是、艰苦奋斗的工作作风。
[归纳讲述] 要得到理想的薄层层析结果，首先要协调、处理好吸附剂、展开剂、及被分离成分三者之间的关系
[板书]
1.吸附剂：对吸附剂的基本要求是颗粒细致、大小均匀（亦即有较大的表面积和适当的吸附活性）；不能与样品组分、样品溶剂、展开剂发生化学反应；更不能与溶剂及展开剂发生溶解。（注：实际操作中，可通过选择不同的活化温度对吸附剂活性进行调节。）
[教学活动] 展示硅胶、氧化铝吸附剂及薄层板实物，观察并说出其名称和规格。 [板书] 最常用的吸附剂是＿＿＿和＿＿＿＿。另外，市场上还有氧化镁、硅酸镁、碳酸镁、硅藻土、活性炭等。其中，只有活性炭是非极性吸附剂，其余均是极性吸附剂。它们对水和极性大的化合物吸附能力强。
（1）氧化铝：化学式为Al2O3，国产层析用氧化铝有碱性、中性、酸性三种，以中性氧化铝应用较广。
表5－1商品氧化铝吸附剂分类及性能
氧化铝类型 碱性氧化铝 中性氧化铝 酸性氧化铝 制法 氢氧化铝脱水 碱性氧化铝 水洗至中性 工业氧化铝用酸、水洗涤 PH 9-10 7.5 4-4.5 适用化合物 碱性成分 中性成分 中性成分 酸碱不稳定成分 酸性成分 中性耐酸成分 分离实例 生物碱 甾醇 醛、酮、萜 生物碱、皂苷 有机酸 酸性氨基酸 [板书] 氧化铝的特点
① 氧化铝为吸附力较强的极性吸附剂，它适用于中性或者碱性的亲脂性化合物的分离。
[讲述] 通常氧化铝的吸附能力与其自身的含水量有关。含水越多，吸附活性越小，吸
附能力越小。氧化铝根据其含水量多少将其活性划分为五级。
[板书]
② 氧化铝的吸附能力与其自身的含水量有关
（2）硅胶：表达式为SiO2·XH2O。层析用硅胶是一种多孔性物质，它的硅氧环交链结构表面上密布极性硅醇基（－Si－OH），这种极性的硅醇基能和许多化合物形成氢键而产生吸附。
特点：
① 硅胶的吸附能力比氧化铝稍弱，其吸附活性也与含水量呈负性相关。 [讲述]
如对有机酸、挥发油、萜类、皂苷、黄酮、蒽醌、氨基酸等成分的分离适用，不能用于生物碱等碱性物质的分离。
② 硅醇基显较弱的酸性，因而，硅胶只能用于中性、或酸性成分的分离，碱性成分不能用它分离。
[讲述]
由于结构的决定作用，氧化铝的活化温度可以很高（150℃－160℃），而硅胶的活化温度却不能太高（105℃－110℃）。一旦超过500℃，硅醇基会相互脱水而失活。
[板书]
③ 硅胶的活化温度通常为105℃－110℃，不能过高。
表5－2 氧化铝和硅胶的含水量与活性的关系（P30表2－3） 活性级别 I II III IV V 硅胶含水量% 0 5 15 25 38 氧化铝含水量 0 3 6 10 15 [过渡讲述]
根据样品的酸碱性和极性大小确定了吸附剂以后，正确选择展开剂也是保证层析较好的分离的重要条件。
[板书]
1.展开剂：薄层层析中用来将样品展开的溶剂。 展开：用极性适当的溶剂浸润已经点了样品的薄层板一端，凭借毛细作用带动样品在薄层板上移动，最终使样品分离的操作过程。
[讲述]
展开剂常是由两种或者两种以上的溶剂铵一定的比例组成的溶剂系统。简称溶剂系统或展开所用的溶剂。
[板书] “展开剂”＝“溶剂系统”＝“溶剂”；“展开”＝“展开过程” [讲述]
在吸附薄层中，化合物在吸附薄层上移动的速度与展开剂的极性有关。展开剂的极性越大，化合物移动的速度越快，展开剂的极性越小，化合物的移动速度慢。
[教学活动] 对照色素分离的薄层，讨论分析上述各因素。 [过渡讲述] 众所周知，普通高中要出较好的高考录取升学率，一要有良好的教学条件，二要有有经验的任课老师，三要能招来基础好的实践初中生。同理，薄层层析要得到较好的展开效果，必须依据所要分离的样品来正确选择层析条件，对样品的极性进行认真研究，以
