中学生对“溶液”概念理解的可视化表征及启示

学生概念理解的可视化表征可以通过学生的作图来展示,分析图示可以获取学生概念理解的更加深入的信息。梳理了国内外有关中学生对“溶液”概念理解的研究,集中对学生的作图进行分析,呈现了中学生对“溶液”概念理解的可视化表征。针对作图发现的学生概念理解的结果,提出了促进中学生“溶液”概念理解的教学启示。     

初中化学“溶液”的项目式教学——制作天气瓶

以制作天气瓶为项目核心与溶液单元知识进行整体融合。经过认识天气瓶、揭秘晶体变化奥秘和自制天气瓶等一系列活动,学习多角度认识溶液的组成、溶解度和科学的定量实验设计方法。溶液形成过程的微观本质是学生的学习难点,应用多个电导率仪测定不同位置的离子浓度变化,形成硝酸钾溶解过程曲线,通过分析曲线数据变化很好地搭建起宏观辨识与微观探析间的桥梁,帮助学生突破学习难点。学生在解决这一复杂、综合实际问题的过程中,有效地发展了宏观辨识、变化观念、证据推理、科学探究、创新精神等化学学科核心素养,发展了科学价值观。     

基于船载测量亚微米海洋气溶胶粒径分布特征分析

基于南海北部海域开展的走航观测,测量了颗粒直径为14～680 nm的气溶胶数浓度,分析了气溶胶数浓度时空分布、粒径分布特征。以核模态、Aitken核模态和积聚模态为基础,统计了气溶胶粒径谱谱型并对其分布模式进行了对数正态拟合。同时,讨论了航程中遭遇的一次冷锋过程对气溶胶数浓度、粒径和组分分布的影响。结果表明：沿海海域气溶胶总数浓度超过6800 cm^-3,远海海域气溶胶总数浓度约为1700 cm^-3;海洋气溶胶中位数粒径谱符合对数正态分布,近海气溶胶多为双峰型,峰值数浓度在200 cm^-3左右,而远海气溶胶多为单峰型,峰值数浓度在60～100 cm^-3之间;冷锋过程前的气溶胶样品属于海源气溶胶,呈现海洋本底气溶胶特征,而冷锋过程后的气溶胶样品为受台湾岛污染影响的陆源气溶胶。     

电解质浓度对氧化钨薄膜电致变色性能的影响规律及作用机理

电解质为电致变色器件的变色提供离子,是器件中不可缺少的一部分。然而,目前对电解质层的研究主要集中在复合电解质和极限浓度,少有探究电解质浓度对电致变色性能的影响规律和机理,尤其是循环稳定性。因此,本文系统研究了高氯酸锂(Li Cl O₄)电解质浓度(0.1、0.5、1.0、2.0 mol/L)对氧化钨(WO₃)薄膜循环前后电致变色性能的影响,及对其循环稳定性的作用机理。结果表明,当Li Cl O₄浓度为1.0 mol/L时,WO₃薄膜表现出最短的着色/褪色时间,初始电荷储存量高达25.2 m C·cm^-2,6000圈伏安(CV)循环后,衰退率仅为25.4%,表现出最佳的循环稳定性。该研究详细介绍了电解质浓度对WO₃薄膜电致变色性能及其循环稳定性的影响规律及作用机理,对WO₃基电致变色器件的设计和制备具有重要的指导意义。     

基于全反射的透明液体浓度测量装置设计

结合光学原理,利用全反射,设计测量透明液体浓度的实验装置.由亚克力板容器盛装待测液体,研究激光在液体中发生全反射时的光路参数,通过测量两个长度尺寸,计算得到透明液体的折射率,基于透明液体折射率与浓度之间的线性关系,进而得到其浓度.蔗糖溶液和NaCl溶液的测量数据结果表明,折射率的相对误差在0.4%以内,浓度的绝对误差在0.7%以内.该实验装置具有结构简单、操作简便、测量精度高、成本低廉、现象明显等优点.     

胺溶液吸收CO_2的量子化学分析

胺溶液吸收燃煤电厂烟气中CO_2是目前减少CO_2排放的有效技术途径。采用真实溶剂似导体屏蔽模型COSMO-RS结合密度泛函理论DFT预测了多种伯胺和仲胺溶液的pK_a值,计算中采用了不同的密度泛函和基组方法,表明在BLYP/TZP方法下得到的pK_a值与已有实验值符合最好。在BLYP/TZP方法下计算了各组分的吉布斯自由能,评估了胺溶液吸收CO_2后溶液中氨基甲酸离子与碳酸氢根离子的比率。此外,通过液相状态下的DFT计算研究了氨甲基丙醇(AMP)溶液吸收CO_2过程中碳酸氢根离子生成的反应机理,结果表明碳酸氢根离子更有可能是由胺、H_2O和CO_2直接反应生成,而不是由氨基甲酸离子水解生成。     

最小可分辨气体浓度的等效测试评价方法

最小可分辨气体浓度(MRGC)是最新提出的一种客观评价气体泄漏红外成像检测系统的性能参数, 但MRGC测试系统较为复杂. 本文首先推导建立了MRGC的数学模型, 然后在比较MRGC与常规热成像系统的最小可分辨温差(MRTD)性能参数模型原理以及测试方法的基础上, 依据最小可分辨辐射响应差相等的条件, 提出了一种气体泄漏红外成像检测系统的MRGC等效测试评价方法, 并对乙烯气体进行了MRGC的直接测量与等效测试结果的比较. 结果表明两者具有较好的一致性, 是一种可行的普适测试方法. 由于等效测试法只需常规MRTD 测试结果及气体红外光谱数据库, 方法简单可靠, 具有推广应用价值, 对气体泄漏红外成像检测系统的研发和应用具有重要的意义.     

新织物让你冬日暖洋洋

未来的冬装已经到来,保暖效果甚至超过你全身裹在电热毯里直到春天降临。研究者研制出一种织物,只需一点点电力就可比普通棉纤维更有效地保暖。科学家将普通棉服浸入银纳米线粒子溶液中,使衣物形成一个传导网络。通过改变溶液的浓度,研究者可以控制网络的粒子间隙,最终找到一个能够保存人体80%的热量同     

醋酸钠水溶液过冷特性探究

过冷在相变储能中是个不容忽视的问题,通常是使用添加剂来减小或者消除过冷。我们只是改变溶液的浓度,在过冷存在的前提下,使溶液达到更低的结晶温度,以便能将夏天的能量存储到冬天使用,达到跨季储能的目的。实验发现,浓度55%-60.3%范围的醋酸钠溶液可以基本达到这一要求;液面高度对结晶温度没有明显影响,可以根据需要选取液面高度;增加冷却速率能降低结晶温度。     

在胶束溶液中铈盐引发制备双亲嵌段共聚物PSt-b-PVP及其表征

采用过氧化氢-硫酸亚铁的氧化还原引发体系,首先使苯乙烯(St)在乳液聚合体系中进行均聚合,制得了端羟基聚苯乙烯(PSt-OH),然后将PSt-OH增溶于十二烷基硫酸钠的胶束溶液中,在硫酸铈铵的引发作用下,使水溶液中的N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)在PSt-OH端羟基部位发生嵌段共聚合,制得了双亲嵌段共聚物PSt-b-PVP。采用红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、差示扫描量热(DSC)等手段对嵌段共聚物的组成与结构进行了表征。结果表明:在Ce(Ⅳ)盐的氧化作用下,增溶于胶束中的端羟基聚苯乙烯端会在端基产生自由基,顺利地实现NVP的嵌段共聚合反应。随着共聚合时间的延长,共聚物PSt-b-PVP大分子链中亲水嵌段PVP的比例不断增大。