电镀铜实验中镀层性质及其影响因素的探究*

电镀实验是电解原理应用的重要案例,通过实验不仅要获得定性的感性认知,还应该获得定量的理性数据。针对电镀铜实验,通过改变铜离子浓度、pH、电解时间、电解电压和电解温度等因素,探究其对镀层厚度、均匀性和致密性等性质的影响,在电解原理的基础上分析其形成机制,从而确定了电镀铜较适宜的操作条件,以此为学生开展电镀实验提供参考案例与研究思路。     

基于曲线问题情境的信息化教学尝试*——以“沉淀溶解平衡”为例

基于高中生对实验曲线理解困难的现状,为挖掘实验曲线的教学价值,以沉淀溶解平衡为例,结合课堂演示实验和教学软件,设计了“宏观微观符号曲线”多重表征教学为一体的实验探究课。根据沉淀溶解平衡实验证据,绘制实验曲线,构建微观模型和图像,从而培养学生的证据收集与应用意识,提高学生对曲线的分析和理解能力,领会各种变化曲线的来源。在曲线理解的基础上建立“溶解平衡转化”思维模型,以此为开展“曲线融入式”的问题引导型实验教学提供参考案例。     

基于证据推理的电化学综合实验探究

盐桥的作用众所周知,如果“将铜锌双液原电池的盐桥换成铜片后,电路中还有电流吗？两液中的铜片到底发生了什么反应？”,基于这些问题,开发了一系列实验,利用观察到的各种证据,如:生成的沉淀、溶液颜色的变化、电极质量的改变、溶液pH和电流计指针偏转方向等,引导学生对各个电极变化的反应进行假设,并设计新颖实验逐步探究证实,依据宏观实验现象的证据,开展问题驱动式学习,以此培育学生的科学探究与创新意识。     

化学能转化成电能的实验设计

以常见的铜锌原电池反应为例,设计了一组对比实验装置,即化学反应装置与原电池装置。以化学反应装置中的能量变化为依据,展示了化学反应中释放出的能量具体形式为“热”与“功”;通过与原电池装置的比较,证明原电池实验装置中的“热”转化为了电能。     

N2…HF的结构及其氟化氢谐振频率的变化

应用密度泛函理论方法(B3LYP)和QCISD方法,对N2…HF弱结合复合体系在不同的基组下进行abinitio计算,得到了该复合物分子分别在QCISD及B3LYP水平下的平衡结构为:RNN=0.1104nm,0.1095nm,RNN=0.2198nm,0.2094nm和RHF=0.0922nm,0.0931nm,计算了复合物中HF的谐振频率为3899.399cm-1以及HF谐振频率红移量为62.755cm-1,所计算的结果与近期的实验数据和理论值相符合,还考查了不同基组和方法对N2…HF弱结合体系的影响.     

基态自由基N_2H(~2A′)的结构与相关效应

应用HF和组态相互作用方法 (QCISD)在不同的基组下对N2 H体系进行abinitio计算 ,得到了N2 H( X2 A′)基态在QCISD/6 311 水平上的平衡结构 :RNN=0 .1186nm、RNH=0 .10 5 2nm和∠NNH =115 .5° ,其偶极矩为 1.976D ,谐振频率ν1=1870 .44cm-1、ν2 =2 990 .34cm-1和ν3=116 9.2 3cm-1,力常数和氢离解鞍点RNN=0 .113 1nm ,RNH=0 .1419nm和∠NNH =117.2 8° ,并考查了不同基组和方法对N2 H体系的影响     

LaH分子的X1∑+态的势能函数

应用原子分析反应静力学原理导出ＬａＨ分子的电子状态和可能的离解极限,考虑相对论紧致有效势ＰＣＥＰ（Ｒｅｌａｔｉｖｉｓｔｉｃ Ｃｏｍｐａｃｔ Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）近似下,用ＱＣＩＳＤ方法计算了ＬａＨ分子基态Ｘ＾１Σ＾＋的平衡几何Ｒｅ和离解能Ｄｅ为２．１２５Ａ和２．６２３ｅＶ,并在计算出来的一系列背地里点势能基础上,用正规方程组拟合Ｍｕｒｒｅｌｌ－Ｓｏｒｂｉｅ（Ｍ－Ｓ）势能函数,得     

AlH_2 ( ~2 A_1)体系的结构与势能函数

在QCISD/6311 (3df,3pd)水平上,优化出AlH2(X2A1)分子稳定构型为C2v,其平衡核间距Re=1.592、∠HAlH=118.68°,同时也计算出振动频率。在此基础上,根据微观可逆性原则,正确地判断了离解极限。使用多体项展式理论方法,导出了基态AlH2分子的分析势能函数,该势能表面准确地再现了AlH2(C2v)平衡结构,然后根据势能函数等值图讨论了H AlH反应和Al H2反应的势能面静态特征。结果表明在H AlH及Al H2两个通道上均存在鞍点,垒高前者为0.61eV,后者为3.28eV。     

应用手持微型激光荧光光谱仪测定常见蔬果中的花青素

采用手持微型激光荧光光谱仪对几种常见蔬果中是否含有花青素进行了定性检测。实验结果表明,采用405 nm小功率激光可以有效地激发花青素荧光,并能显示出比410 nm激光更显著的光谱特征,能方便、有效地在任何日常环境下实施对花青素的鉴定。所测结果与文献相吻合：桑葚、黑加仑和草莓中含花青素,而番茄、大蒜中不含。本实验操作简单,安全可靠、灵敏度高,可以作为演示实验和学生综合探究实验。     

对三氧化二铁催化性能的思考

用Fe2O3作催化剂分解过氧化氢制氧气的实验中发现其催化效果微弱,与文献比较严重不符。据此,阐述了Fe2O3在化工生产中的催化性能及其催化作用机理,指出不同晶型Fe2O3的催化剂性能差异较大,并分析了其催化过氧化氢分解时会产生不同效果的原因。研究发现,在实验室条件下,γ-Fe2O3晶型具有较强的催化活性,而长期保存的Fe2O3粉末经灼烧30 min后有助于提高其催化活性。