考查变量控制能力的科学探究题的命题与思考*

以一道科学探究题的命题为例,从题目的研发、学生问题反馈、教学策略改进等角度研究科学探究问题,寻找学生困惑的根源,找到对应教学改进策略,帮助学生提升科学探究能力。     

基于迈克耳孙干涉光程差放大法的微小位移测量

基于迈克耳孙干涉光路,介绍了一种新的测量微小位移的实验方法.通过在迈克耳孙干涉原光路中添加平行平面镜组,使入射光和反射光在反射镜组中多次反射.当平行平面镜之间的距离发生微小变化后,两反射光束之间光程差将会被放大,通过观测干涉条纹的变化可以计算出微小的位移.设计了实验光路,对该方法进行了实验验证.与传统的迈克耳孙干涉实验相比,该方法的测量精度有很大的提高.     

Effects of initial crystal size of diamond powder on surface residual stress and morphology in polycrystalline diamond (PCD) layer

Polycrystalline diamond compacts (PDC) were synthesized using diamond powder of average crystal size 3-20 μm by the Ni 70 Mn 25 Co 5 alloy infiltration technique at high temperature and high pressure (HPHT).The surface residual stress of polycrystalline diamond (PCD) layer was measured using micro-Raman spectroscopy with hydrostatic stress model and X-ray diffraction (XRD).Measurements of the stress levels of PCDs show that the residual compressive stresses range from 0.12 to 0.22 GPa,which increase with th...     

Addendum to: Fabrication and characterization of graphene derived from SiC

<正>Addendum to:Science China:Physics,MechanicsAstronomy,2013,56(12):2386–2394doi:10.1007/s11433-013-5348-2The legends of the following Figures should be as follows:Figure 3 AFM morphologies and Raman spectra of a EG on a 2 inch SiC(0001)measured at five representative regions.(a)AFM Morphology reproduced from ref.[14]with permission from Science China Press and Springer publishing,(b)Raman spectra.Figure 6 SEM images of the VAGS.(a)Cross-section image of the VAGS;(b)and(c)are the top view images of the as-grown VAGS and the VAGS after top graphene layer removed reproduced from ref.[16]with permission from Wiley-VCH publishing.     

异价阳离子替代实现的金属卤化物CsCdCl3的明亮宽带绿色发光

全无机金属卤化物灵活多变的结构及优异的发光性能使其在固态光电子领域显示出重要的应用前景。本研究采用异价阳离子取代策略，用三价锑离子部分取代CsCdCl₃中的二价镉离子，促进自陷激子的产生，使CsCdCl₃∶Sb³⁺产生了明亮的宽带绿色发光，中心波长为530 nm。机理研究结果表明，CsCdCl₃∶Sb³⁺中相邻SbCl₆八面体被孤立，形成了低维电子构型，促进了Sb³⁺局域化，实现了量子效率最高为95.5%的高效发光。此外，尽管CsCdCl₃和RbCdCl₃均属于ACdCl₃(A为碱金属家族),但它们的晶体结构明显不同。RbCdCl₃属于正交晶系，空间群为Pnma;CsCdCl₃属于六方晶系，空间群为P6₃/mmc。CsCdCl₃的结构对称性大于RbCdCl₃,其...     

Prediction of the Frontier Electronic States in a Finite Single-wall Carbon Nanotube

A theoretical model is summarized into the shorter vector principle. It is used to predict the topological structure of wave function and the oscillation rule of energy gap in various types of finite carbon nanotubes (CNTs). The theoretical model indicates that the characteristics of the electronic states only depend on the nanotube size and its symmetry along the shorter vector direction. In this direction, the wave functions of the original 3m (or 3m/2) periodicity are also suitable for armchair, chiral and zigzag finite CNTs with the C2 (Cs), C1 and Cn point groups, respectively. Energy gaps present the oscillation with 3m (or 3m/2) or odd-even n. The first principle calculations for some prototype systems are performed. The results are consistent with the theoretical model.     

Ni-Sn-Cr/AC催化剂上乙酸甲酯气相羰基化合成醋酐反应的研究

以活性炭为载体,采用浸渍法制备Ni-Sn-Cr/AC催化剂,在连续流动固定床反应器上研究其对乙酸甲酯气相羰基化合成醋酐反应的催化性能。分别考察了Ni、Sn、Cr三种金属组分的负载量对催化活性的影响,进一步考察了反应压力、反应温度、反应时间对反应的影响。实验结果表明,在Ni9%-Sn12%-Cr6%/AC催化剂上,当反应温度205℃,压力5.5MPa,催化剂焙烧温度600℃,催化剂焙烧时间为4h的条件下,乙酸甲酯的转化率为38.8%,醋酐的选择性为81.1%。采用X射线衍射和元素分析技术分别对反应前和不同反应时间后的催化剂进行了表征。分析结果表明,Ni⁰是催化剂的主要活性中心,随着反应时间的延长,活性组分镍的流失现象比较严重,同时催化剂上出现积炭及载体骨架遭到破坏,是导致催化剂失活的主要原因。     

神东2-2煤镜质组大分子结构模型13C-NMR谱的构建与修正

利用浮沉离心法得到了神东原煤的镜质组（SDV）,并对其进行了固体¹3C-CP/MAS NMR测试和元素分析。由¹3C-NMR实验得到了SDV中碳原子的结构分布特征和12种结构参数。结果表明,在SDV的结构中芳香碳原子的存在形式主要是缩合程度为2的萘,其余则是以苯环和含杂原子的芳香环。利用结构参数和元素分析的结果构建了SDV的大分子结构模型, 并运用¹3C-NMR预测软件ACD/CNMR predictor计算了SDV大分子结构模型的¹3C 化学位移。根据计算结果对SDV的大分子结构模型进行了修正,获得了能和实验谱图吻合较好的大分子结构模型。     

制备方法对双介孔钴基催化剂结构及其费-托反应性能的影响

以双介孔分布MCM-41分子筛为载体,采用等体积浸渍、氨水气相诱导水解和过量浸渍法制备了费-托合成钴摹催化剂,并考察了它们的孔结构、活性物种分布及费-托合成催化性能.结粜表明,采用等体积浸渍法和氨水气相诱导水解法制备的催化剂都保持了较好的双介孔特性,Co颗粒人部分位于分子筛的孔道内部.过量浸渍法和等体积浸渍法制备的催化...     

手性络合物[M(bpy)_2(phen)]~(2+)和[M(phen)_2(bpy)]~(2+)(M=Ru,Os)圆二色谱的理论解析

应用密度泛函理论,在B3LYP/LanL2DZ水平上对C2对称性的混配络合物[M(bpy)2(phen)]2+和[M(phen)2(bpy)]2+(M=Ru、Os;bpy=2,2'-bipyridine;phen=1,10-phenanthroline)在水溶液中的几何构型进行了优化,并用TDDFT/B3LYP方法和相同的基组计算了其激发能、旋转强度和振子强度,绘制了相应的圆二色谱(CD).在分析有关跃迁性质的基础上,对实验圆二色谱的谱带进行了明确的解析和指认,同时讨论了短波区激子裂分的规律性.结果表明:四种络合物在长波区(λ>320nm)的CD吸收带主要是由d-π*跃迁产生的荷移谱带;短波区(λ<320nm)则是配体上平行于长轴的π-π*跃迁产生的激子耦合带,且对于Λ构型表现为正的手性激子裂分.其中,[M(bpy)2(phen)]2+只显示出正负两个激子带,分属于联吡啶和邻菲咯啉配体;而[M(phen)2(bpy)]2+则有三个激子带,其中左侧的两个(一负一正)属于邻菲咯啉配体,右侧的正带则属于联吡啶配体.此外,尽管激子耦合属于远程相互作用,但用TDDFT计算的激子裂分样式仍是正确的.这些结论对于深入理解有...