人工降雨的物質(zhì)范文

時(shí)間:2023-12-27 17:54:09

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人工降雨的物質(zhì)

篇1

本文基于對(duì)哈爾濱市民的問(wèn)卷調(diào)查、隨機(jī)訪談和2010年松花江水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),統(tǒng)計(jì)分析了被調(diào)查者對(duì)松花江水污染程度的認(rèn)知情況、受各種信息傳播途徑的影響、對(duì)環(huán)境治理中的各方責(zé)任判斷、當(dāng)前治理滿意程度與環(huán)境保護(hù)參與狀況等內(nèi)容,并據(jù)此給出相關(guān)建議和意見(jiàn)。

關(guān)鍵詞:

松花江 水污染 公眾 參與 認(rèn)知

1研究背景與綜述

作為我國(guó)七大流域之一的松花江流域,因2005年末的水污染突發(fā)事件備受關(guān)注。事實(shí)上,從上世紀(jì)60年代開(kāi)始,該流域環(huán)境即不斷受到局部污染,且近年來(lái)污染呈現(xiàn)出從城市向農(nóng)村蔓延,從地表向地下滲透,從支流向干流延伸,從區(qū)域向流域擴(kuò)張等愈演愈烈之勢(shì)。即便經(jīng)歷了數(shù)年治理,水質(zhì)仍未發(fā)生明顯改善。

與此同時(shí),隨著環(huán)境惡化切實(shí)影響到公眾的日常生活,以公民知情權(quán)、話語(yǔ)權(quán)等多重權(quán)利為理論基礎(chǔ)的公眾參與,如今也逐漸應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)與污染治理中[[1] ][1]。盡管公眾參與得到了學(xué)界、立法者以及社會(huì)公眾的普遍認(rèn)識(shí)[[2] 《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》(第六條),《中華人民共和國(guó)環(huán)境影響評(píng)價(jià)法》。][2][[3] 曾賢剛, 吳雅玲. 中國(guó)環(huán)境保護(hù)的四年巨變――從松花江水污染事件說(shuō)起. 環(huán)境保護(hù), 2010(1): 10-13.][3],但目前我國(guó)的公眾參與機(jī)制大多仍不完善,許多所謂“參與”也只停留在“光說(shuō)不做”的淺表層次。

環(huán)境污染與治理的公眾參與問(wèn)題研究并未形成完整的體系,根據(jù)直接分析對(duì)象和資料來(lái)源的差異可以大體上分為三類。第一類是對(duì)環(huán)境法規(guī)和政策的宏觀分析,僅以官方的文字說(shuō)明進(jìn)行優(yōu)劣的模糊評(píng)判,直觀但指導(dǎo)意義并不明確[[4] 丁麗柏, 龍柯宇. 從松花江水污染事件檢視跨界污染損害責(zé)任制度. 云南大學(xué)學(xué)報(bào)法學(xué)版, 2006, 05: 101- 105.][4][[5] 郜紹輝. 公眾參與公共危機(jī)治理的困境與對(duì)策. 新鄉(xiāng)學(xué)院學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版), 2009, 6: 22- 25.][5]; 第二類是對(duì)案例進(jìn)行簡(jiǎn)單的文本分析,偶有官方統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)制成的少量圖表,以政府和傳媒信息研究居多[[6] 陳力丹, 陳俊妮. 松花江水污染實(shí)踐中信息流障礙分析. 新聞界, 2005(6):8- 13.][6];第三類則是對(duì)公眾進(jìn)行調(diào)查,這類調(diào)查大多以問(wèn)卷的形式針對(duì)公眾的環(huán)保意識(shí)和支付意愿進(jìn)行,目前已有針對(duì)長(zhǎng)湖、滏陽(yáng)河、及淮河/太湖流域等處水污染及防治的公眾認(rèn)知展開(kāi)的問(wèn)卷調(diào)查[[7] 朱聯(lián)東, 李兆華, 雷蕾等. 長(zhǎng)湖流域城市居民對(duì)水污染防治認(rèn)識(shí)的調(diào)查分析. 湖北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2009(12):430-432.][7][[8] 洪少賢, 董世魁, 胡天蓉. 淮河/太湖流域水污染防治工程的公眾認(rèn)知度調(diào)研. 環(huán)境保護(hù), 2006(12):65-67.][8][[9] 衛(wèi)立冬. 公眾對(duì)城市河流污染的環(huán)保意識(shí)及支付意愿調(diào)查. 衡水學(xué)院學(xué)報(bào), 2008(8):75-77.][9][[10] 丁宗凱, 洪少賢, 董世魁, 胡天蓉, 劉之杰. 淮河/太湖流域水污染防治監(jiān)管機(jī)制的公眾調(diào)查研究. 教育部博士點(diǎn)基金“城市草坪綠地施用污泥堆肥的生態(tài)安全性研究”資助論文.][10],但此類調(diào)查多缺乏完整的研究框架,如對(duì)公眾認(rèn)知與知情權(quán)訴求等的關(guān)系研究不足。

2研究?jī)?nèi)容與數(shù)據(jù)獲取

2.1水污染概念界定

根據(jù)《中華人民共和國(guó)水污染防治法》(2008年2月修訂),水污染是指水體因某種物質(zhì)的介入,而導(dǎo)致其化學(xué)、物理、生物或者放射性等方面特性的改變,從而影響水的有效利用,危害人體健康或者破壞生態(tài)環(huán)境,造成水質(zhì)惡化的現(xiàn)象。據(jù)此,本研究中認(rèn)為由工業(yè)生產(chǎn)廢水和生活污水等長(zhǎng)期排放引致的污染,以及短期內(nèi)突發(fā)事件引起的水質(zhì)急劇下降皆屬于水污染的范疇。

2.2研究?jī)?nèi)容

本研究從松花江水污染狀況著手,著重通過(guò)調(diào)查問(wèn)卷了解水污染的公眾認(rèn)知度和公眾參與的途徑、方式和意愿等,通過(guò)隨機(jī)訪談內(nèi)容整理分離出公眾參與松花江水污染治理的影響因素,同時(shí)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)進(jìn)行分析和研究,并提出可能的政策建議。

2.3數(shù)據(jù)獲取和處理

定量數(shù)據(jù)包括兩方面內(nèi)容。其中,松花江污染的基本現(xiàn)狀主要通過(guò)政府官方網(wǎng)站公布的數(shù)據(jù)進(jìn)行深入了解,尤其是對(duì)官方的2004-2009年松花江流域8個(gè)自動(dòng)檢測(cè)站點(diǎn)的水質(zhì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總統(tǒng)計(jì)[數(shù)據(jù)來(lái)源為中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)部網(wǎng)站

[2] 《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》(第六條),《中華人民共和國(guó)環(huán)境影響評(píng)價(jià)法》。

[3] 曾賢剛, 吳雅玲. 中國(guó)環(huán)境保護(hù)的四年巨變――從松花江水污染事件說(shuō)起. 環(huán)境保護(hù), 2010(1): 10-13.

[4] 丁麗柏, 龍柯宇. 從松花江水污染事件檢視跨界污染損害責(zé)任制度. 云南大學(xué)學(xué)報(bào)法學(xué)版, 2006, 05: 101- 105.

[5] 郜紹輝. 公眾參與公共危機(jī)治理的困境與對(duì)策. 新鄉(xiāng)學(xué)院學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版), 2009, 6: 22- 25.

[6] 陳力丹, 陳俊妮. 松花江水污染實(shí)踐中信息流障礙分析. 新聞界, 2005(6):8- 13.

[7] 朱聯(lián)東, 李兆華, 雷蕾等. 長(zhǎng)湖流域城市居民對(duì)水污染防治認(rèn)識(shí)的調(diào)查分析. 湖北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2009(12):430-432.

[8] 洪少賢, 董世魁, 胡天蓉. 淮河/太湖流域水污染防治工程的公眾認(rèn)知度調(diào)研. 環(huán)境保護(hù), 2006(12):65-67.

[9] 衛(wèi)立冬. 公眾對(duì)城市河流污染的環(huán)保意識(shí)及支付意愿調(diào)查. 衡水學(xué)院學(xué)報(bào), 2008(8):75-77.

[10] 丁宗凱, 洪少賢, 董世魁, 胡天蓉, 劉之杰. 淮河/太湖流域水污染防治監(jiān)管機(jī)制的公眾調(diào)查研究. 教育部博士點(diǎn)基金“城市草坪綠地施用污泥堆肥的生態(tài)安全性研究”資助論文.

[11] 史晉娜. 對(duì)中國(guó)重化工業(yè)生產(chǎn)力布局的思考――從吉化爆炸事件引發(fā)松花江污染得到的啟示. 科技與市場(chǎng), 2006年5月, 56-58.

篇2

從遠(yuǎn)古時(shí)代起,能夠呼風(fēng)喚雨就一直是人類社會(huì)的夢(mèng)想。東方龍王的傳說(shuō)、西方宗教的祈禱、美洲的原始祭祀,人類一直為了追求農(nóng)業(yè)的豐收和自然的和諧而努力。直到1946年,美國(guó)通用電氣公司的科學(xué)家文森特•謝福(Vincent Schaefer)與歐文•朗繆爾(Irving Langmuir),因?yàn)榕既坏脑虬l(fā)明了采用干冰人工降雨的方法,此后他的同事伯納德•馮內(nèi)古特(Bernard Vonnegut,小說(shuō)家柯特•馮內(nèi)古特的兄弟)又發(fā)明了使用碘化銀人工降雨的方法。幾十年來(lái),人工降雨技術(shù)趨于成熟,在云中撒播催化劑實(shí)施人工降雨的方法沿用至今,古代祖先耕云播雨的傳說(shuō)成為現(xiàn)實(shí)。

激光也能產(chǎn)生凝結(jié)核

人工降雨的核心是通過(guò)人工播撒催化劑(如碘化銀)形成凝結(jié)核,促使水蒸氣凝結(jié),形成微小的水滴,當(dāng)水滴足夠大的時(shí)候形成降水。但不能自然降水的云所能供應(yīng)的水分較少,人工催化的經(jīng)濟(jì)價(jià)值有限,而且也需要一定的自然條件。自然降水過(guò)程和人工催化過(guò)程依然存有很多難于解決的問(wèn)題,能否采用其他方式形成凝結(jié)核呢?瑞士日內(nèi)瓦大學(xué)的杰羅姆•卡斯帕倫(JéromeKasparian)所在的研究小組使用了激光來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

卡斯帕倫和他的小組成員在實(shí)驗(yàn)室里向一個(gè)濕度很大、溫度在-24℃的房間里發(fā)射極短的紅外激光脈沖。在激光軌跡上可以看到線狀云的形成,關(guān)掉激光后對(duì)這個(gè)房間里的空氣進(jìn)行分析,結(jié)果顯示它內(nèi)部的濃縮水珠總量增加了將近一半,而云團(tuán)里的濃縮水總量增加了將近100倍。

該科研小組在秋季集中向60米的柏林上空發(fā)射激光脈沖時(shí),雖然用裸眼什么也看不到,但是氣象激光雷達(dá)利用激光監(jiān)測(cè)大氣里的光散射情況,發(fā)現(xiàn)當(dāng)他們發(fā)射激光時(shí),空氣里的水珠密度和大小都提高了。該科研小組計(jì)劃采用不同波長(zhǎng)的激光器、改變激光光束直徑和發(fā)散角、不同的激光脈沖時(shí)間來(lái)獲得最佳的激光降雨方案,雖然目前還沒(méi)有形成真正的激光降雨,科學(xué)家相信,未來(lái)向天空掃射激光,就能夠在一個(gè)較廣闊的范圍內(nèi)創(chuàng)造凝結(jié)物,最終形成大范圍的降水。

激光預(yù)報(bào)降雨已獲得成功

也有科學(xué)家對(duì)此有不同意見(jiàn),以色列耶路撒冷希伯來(lái)大學(xué)的大氣學(xué)家丹尼爾•羅斯菲德表示,在濕度很大溫度較低的情況下,這種在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的試驗(yàn),在大氣里不會(huì)產(chǎn)生相同的結(jié)果。他說(shuō):“進(jìn)行的這種實(shí)驗(yàn)與自然云團(tuán)沒(méi)有任何關(guān)聯(lián)?!钡ㄋ古羵愋〗M宣稱向含有水蒸氣的實(shí)驗(yàn)裝置中發(fā)射這種激光,可以馬上觀察到直徑約50微米的水滴形成,這些小水滴還會(huì)進(jìn)一步合并為直徑約80微米的大水滴。戶外實(shí)驗(yàn)也顯示,在空氣濕度較高的情況下,發(fā)射這種激光可以促使空氣中水滴的形成。

激光在降雨預(yù)報(bào)中的應(yīng)用已經(jīng)有成功案例,受海洋氣候影響的歐洲大陸,傳統(tǒng)的方法很難對(duì)氣候做出準(zhǔn)確預(yù)報(bào),德國(guó)與法國(guó)科學(xué)家進(jìn)行合作研究,利用激光測(cè)量大氣中水蒸氣的飽和程度,以對(duì)局部地區(qū)的降雨做出準(zhǔn)確預(yù)報(bào)。這一原理和激光降雨的原理一樣,科學(xué)家們首先向空中發(fā)射一束高頻高能的激光,激光脈沖穿過(guò)大氣形成獨(dú)特的凝結(jié)核,而后利用另外一束激光對(duì)凝結(jié)核上聚集水分的情況進(jìn)行觀察,借此測(cè)量空氣中的水蒸氣飽和度,并最終對(duì)該地區(qū)的降雨做出預(yù)報(bào)。

關(guān)鍵在秒激光器

不論是利用激光預(yù)報(bào)降雨還是希望能夠?qū)崿F(xiàn)大面積的激光降雨,其中最關(guān)鍵的是高頻的脈沖激光器,這就是近幾年出現(xiàn)的飛秒激光器。飛秒激光是人類目前所能獲得最短脈沖的技術(shù)手段,飛秒激光是一種以脈沖形式運(yùn)轉(zhuǎn)的激光,持續(xù)時(shí)間非常短,只有幾個(gè)飛秒,1飛秒是10-15秒,也就是1/1000萬(wàn)億秒,它比利用電子學(xué)方法所獲得的最短脈沖要短幾千倍。

飛秒激光具有非常高的瞬時(shí)功率,可達(dá)到百萬(wàn)億瓦,比目前全世界發(fā)電總功率還要多出百倍。它能聚焦到比頭發(fā)的直徑還小的空間區(qū)域,使電磁場(chǎng)的強(qiáng)度比原子核對(duì)其周圍電子的作用力還要高數(shù)倍。因此,物質(zhì)在高強(qiáng)度飛秒激光的作用下會(huì)出現(xiàn)非常奇特的現(xiàn)象:氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)的物質(zhì)瞬間變成等離子體,這種等離子體可以輻射出各種波長(zhǎng)的射線的激光,離子化過(guò)程將改變激光束橫截面上電荷的分布。激光穿過(guò)大氣后這些微粒相互作用、交替變化的過(guò)程,使得這些離子化的空氣分子在最終達(dá)到穩(wěn)定態(tài)后會(huì)生成天然的凝結(jié)核,促使水蒸氣凝結(jié)為水滴。

比傳統(tǒng)降雨手段更美好

傳統(tǒng)的人工降雨需要向云中撒播催化劑,如鹽粉、干冰或碘化銀等,這些催化劑本身會(huì)有一定的環(huán)境污染,制作和包裝這些催化劑成為適合播撒的狀態(tài)也需要消耗大量的能源和材料,撒播催化劑的方法有飛機(jī)在云中撒播;用高射炮或火箭,將碘化銀炮彈射入云中爆炸;在地面燃燒碘化銀焰劑等,這些播撒方法需要的設(shè)備和耗材都較多,十分不便。

激光降雨改變氣體分子狀態(tài)時(shí)間非常短,能夠更有效的快速形成降雨所需的凝結(jié)核。激光器消耗的能源只有電能,不會(huì)產(chǎn)生任何環(huán)境污染,而且只需要將激光器機(jī)載或是車載,便可以移動(dòng)到任何需要的地方進(jìn)行人工降雨??雌饋?lái)激光降雨是一件挺美好的事情。

實(shí)現(xiàn)還有待時(shí)日

目前飛秒激光器的價(jià)格比較昂貴,激光降雨技術(shù)的理論和技術(shù)方法也處于探索和試驗(yàn)研究階段,激光降雨技術(shù)的成熟還需要相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間。

除了價(jià)格因素之外,激光在大氣中的傳輸和如何對(duì)大范圍的氣體分子發(fā)生作用是激光降雨面臨的兩大難題。雨云一般都離地面較遠(yuǎn),激光在大氣中傳輸?shù)墓β蕮p耗是非常大的,所以如何有效的傳輸激光,使脈沖激光能量集中于雨云處的氣體分子而發(fā)生作用,是需要解決的難題之一。

此外激光的光束較細(xì),能量集中,單束激光影響的范圍非常小,即使采用激光掃射的方式來(lái)發(fā)射激光,也和發(fā)生降雨需要影響到的空間范圍相差巨大,如何使非常小的激光對(duì)大范圍的大氣空間分子發(fā)生作用,是又一個(gè)技術(shù)難題。

篇3

人工消霧

由于大霧不利于污染物擴(kuò)散,不僅使城區(qū)環(huán)境質(zhì)量下降,大霧形成的高濕和含碳污染物等環(huán)境使空氣絕緣性能下降,致使高壓線間發(fā)生短路,造成輸電線路大范圍故障。為了最大程度消除大霧對(duì)人類活動(dòng)的影響,氣象專家想出了各種“消霧”的方法。

對(duì)氣溫高于0℃暖霧,常采用加熱法或利用直升機(jī)或噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)攪動(dòng)氣流以減少霧滴的濃度;此外,還可播撒氯化鈣、鹽粉、尿素等吸濕劑使霧滴形成大滴而下沉。對(duì)于低于O℃的冷霧,則可采用噴灑液態(tài)二氮化碳、丙烷、液氮等制冷劑產(chǎn)生冰晶或引入人工冰晶碘化銀使霧中水汽凍結(jié),讓霧變成“雪”下落,以達(dá)到消霧目的。

人工增雨

形成降水必須要有兩個(gè)條件,一是云中要有充足的水汽,二是要有適當(dāng)多的凝結(jié)核。因此,人工降雨的方法就是向云中引入人工凝結(jié)核。一般是采用飛機(jī)、火箭、高炮、氣球和在上升氣流區(qū)地面燃燒碘化銀等手段,把催化劑送入云中。飛機(jī)一般飛到6000米左右高度穿云播撒催化劑。火箭、高炮則直接轟擊雷雨云適當(dāng)部位,彈頭裝載碘化銀送入云中。氣球下掛碘化銀焰彈,升入云中零度層以上燃燒,把催化劑釋放出來(lái)。對(duì)溫度在零上的暖云,一般使用吸濕性物質(zhì)如鹽粉、尿素、氯化鈣等,使云中水汽變成大水滴下落成雨。對(duì)于溫度低于零度的冷云則播撒人工晶核碘化銀等,或者播撒干冰、液體氮?dú)獾龋估湓浦斜?shù)量增加而提高降水效率。

人工防雹

當(dāng)雞蛋大甚至籃球大的冰雹從天空密集砸向地面,眨眼間,設(shè)施毀壞、牲畜斃命、人員受傷,其破壞程度不亞于一次“飽和式空中轟炸”。因此,怎樣在冰雹砸向地面之前就將其扼殺在“搖籃”之中,一直是氣象學(xué)家們面臨的緊迫課題。

云層中的水汽碰到凝聚核后會(huì)形成水滴下落,如果遇到低溫層和上升氣流,水滴會(huì)結(jié)冰并被托上云層。再次下落,如果再遇低溫和上升氣流,又會(huì)結(jié)冰并被再次送上云層。如此反復(fù),冰雹就會(huì)“越長(zhǎng)越大”,直至最后上升氣流無(wú)法承受其重量,它就會(huì)砸落到地面。

催化劑同樣是人工防雹的主力軍。當(dāng)高炮將大量碘化銀等催化劑集中快速送到云層中時(shí),就會(huì)在云中形成大量的凝聚核。這樣,本來(lái)因凝聚核過(guò)少易形成大冰雹的云層,由于突然出現(xiàn)大量凝聚核,冰雹就不易“長(zhǎng)大”。而當(dāng)冰雹的直徑在5毫米以下時(shí),也就無(wú)法對(duì)地面構(gòu)成危害了。一旦發(fā)現(xiàn)哪塊云彩“勢(shì)頭不對(duì)”,就會(huì)“以其之道還治其身”,“先下手為強(qiáng)”,用高炮對(duì)其進(jìn)行“飽和攻擊”,讓冰雹變成“小鹽粒”溫順地落下來(lái)。

人工消雨

消雨的原理其實(shí)和人工降雨一樣,只不過(guò)是讓本來(lái)要在需要避雨的區(qū)域下的雨提前下而已。一般而言,是在需要消雨區(qū)域上風(fēng)方向大約50公里左右的位置,一旦發(fā)現(xiàn)哪塊云朵要下雨,就使用人工降雨的方法,讓雨水提前降落。如此,需要防雨的區(qū)域自然也就是晴空朗朗了。

篇4

人工消霧:從大霧彌漫到陽(yáng)光明媚

大霧不利于污染物擴(kuò)散,不僅使城區(qū)環(huán)境質(zhì)量下降,而且還給人們出行造成了很大的麻煩。為了最大程度地消除大霧對(duì)人類活動(dòng)的影響,氣象專家想出了各種“消霧”的方法。對(duì)氣溫高于0℃的暖霧,常采用加熱法,或利用直升機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)攪動(dòng)氣流,以減少霧滴的濃度。此外,還可播撒氯化鈣、鹽粉、尿素等吸濕劑,使霧滴形成大水滴而降落。對(duì)于氣溫低于0℃的冷霧,則采用噴灑液態(tài)二氧化碳、丙烷、液氮等制冷劑產(chǎn)生冰晶,或引入人工冰晶碘化銀使霧中的水汽凍結(jié),讓霧變成“降雪”,以達(dá)到消霧的目的。

人工增雨:飛機(jī)、氣球、發(fā)生器、高炮和火箭齊上陣

大家知道,形成降水要有兩個(gè)條件:一是云中要有充足的水汽,二是要有適當(dāng)多的凝聚核。因此,人工降雨的方法就是向云中引入人工凝聚核。一般是采用飛機(jī)、火箭、高射炮、氣球和在上升氣流區(qū)下面燃燒碘化銀等手段,把催化劑送入云中。飛機(jī)一般飛到6000米左右的高空穿云播撒催化劑,火箭、高炮則直接轟擊雷雨云的適當(dāng)部位,把裝載碘化銀的彈頭送入云中。對(duì)于氣溫在0℃以上的暖云,一般使用吸濕性物質(zhì)如鹽粉、尿素、氯化鈣等,使云中水汽變成大水滴而下落成雨。對(duì)于氣溫低于0℃的冷云,則播撒人工冰晶碘化銀等,或者播撒干冰、液體氮?dú)獾?,使冷云中冰晶?shù)量增加而提高降水效率。

人工防雹:千方百計(jì)不讓冰雹“長(zhǎng)大”

當(dāng)雞蛋大的冰雹從天空密集地砸向地面時(shí),眨眼之間,莊稼毀壞,牲畜斃命,人員受傷,其破壞程度不亞于一次“飽和式空中轟炸”。因此,怎樣除“雹”安民,一直是氣象學(xué)家們面臨的一個(gè)緊迫課題。

云層中的水汽碰到凝聚核后會(huì)形成水滴下落,如果遇到低溫層和上升氣流,水滴會(huì)結(jié)冰并被托上云層。再次下落時(shí),如果再次遇到低溫層和上升氣流,又會(huì)結(jié)冰并被再次送上云層。如此反復(fù),冰雹就會(huì)“越長(zhǎng)越大”,直至上升氣流無(wú)法承受其重量,它就會(huì)砸落到地面上來(lái)。所以,催化劑同樣是人工防雹的主力軍。高炮將大量碘化銀等催化劑集中快速地送到云層中,會(huì)在云中形成大量的凝聚核。這樣,本來(lái)因凝聚核過(guò)少易形成大冰雹的云層,由于突然出現(xiàn)大量凝聚核,冰雹就不易“長(zhǎng)大”,從而變成“小顆?!甭湎聛?lái)。當(dāng)冰雹的直徑在5毫米以下時(shí),就無(wú)法對(duì)地面造成危害了。

篇5

【關(guān)鍵詞】:園林植物;養(yǎng)護(hù);管理

園林養(yǎng)護(hù)工作,可謂是“三分栽,七分管”,通常一項(xiàng)園林工程完工后,必須要經(jīng)過(guò)1-3年的養(yǎng)護(hù)才能完全交工。而且養(yǎng)護(hù)過(guò)程中還要通過(guò)修剪做到植物造型的設(shè)計(jì),最根本的就是要做到精細(xì)化管理,從而發(fā)揮園林工程更大的生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益。本文從園林養(yǎng)護(hù)的五項(xiàng)重點(diǎn)工作進(jìn)行探討。

1、灌水與排水

園林植物的灌水、排水有四種方法:

1.1盤灌法。主要以干基為中心,在植物投影區(qū)域內(nèi)以圓盤的形式筑埂圍土堰,盤深為15~30厘米,在盤內(nèi)灌水。在灌水前應(yīng)將盤內(nèi)松土,讓水分充分滲透。盤灌法的范圍有限,容易破壞土壤的結(jié)構(gòu)。

1.2穴灌法

主要在植物投影區(qū)域內(nèi)挖穴,在穴中灌水,并且穴的數(shù)量要根據(jù)植物的大小來(lái)定,一般保持在8~12個(gè)、直徑為30厘米,在灌水后將土還原即可。還可以定距離,垂直埋置2~4個(gè)長(zhǎng)為80~100厘米,直徑為10~15厘米的瓦管或者毛蕊管等灌水設(shè)施,并以碳末或者碎石進(jìn)行填充。

1.3噴灌法

通過(guò)人工降雨等方式及時(shí)為植物噴水,其優(yōu)點(diǎn)是可以節(jié)約大量的水。但是,人工降雨是機(jī)械化的灌溉,需要人工降雨機(jī)和輸水管道,以及先進(jìn)的技術(shù)。

1.4滴灌法

此種方式是比較智能化和機(jī)械化的灌溉技術(shù),主要以小水流為植物根區(qū)進(jìn)行灌水。它具有自動(dòng)化、節(jié)約勞動(dòng)力、節(jié)約用水等優(yōu)點(diǎn),但是它的投資大、管材多、管道的彎頭容易發(fā)生堵塞。

要注意,土壤中水分含量過(guò)多,氧氣就會(huì)減少,植物根系只能進(jìn)行無(wú)氧呼吸,長(zhǎng)此下去,容易產(chǎn)生毒害根系的還原性物質(zhì),植株就會(huì)形成和積累過(guò)多的酒精,造成細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)凝固,最后導(dǎo)致植株的死亡。同時(shí),土壤中積水過(guò)多,透氣性差,阻礙好氣性細(xì)菌活動(dòng)卻加快嫌氣性細(xì)菌大量活動(dòng),導(dǎo)致土壤中營(yíng)養(yǎng)元素流失。以上就是為什么要及時(shí)排水的原因。

2、施肥

2.1環(huán)狀溝施肥法。秋冬季樹(shù)木休眠期,依樹(shù)冠投影地面的外緣,挖30~40厘米 的環(huán)狀溝,深度20~50厘米,將肥料均勻撒入溝內(nèi),然后填土平溝。放射狀開(kāi)溝施肥法:以根際為中心,向外緣順?biāo)礁瞪L(zhǎng)方向開(kāi)溝,由淺入深,每株樹(shù)開(kāi)5~6條分布均勻的放射狀溝,施入肥料后填平。穴施法:以根系為中心,挖一圓形樹(shù)盤,施入肥料后填寫土。也有在整個(gè)圓盤內(nèi)隔一定距離挖,一個(gè)大樹(shù)盤挖5~6個(gè),施入肥料后填平。

2.2全面施肥法。即所有苗木翻地后普遍施肥。肥料除了施入土壤中可被根系吸收利用外,還可根外追肥,將事先配制好的營(yíng)養(yǎng)元素,噴灑到植株枝葉上,被其吸收利用,制造有機(jī)物質(zhì),促使植株生長(zhǎng)。根外追肥要嚴(yán)格掌握濃度。

2.3根據(jù)植物根系施肥。園林植物根系的分布特點(diǎn)決定了植物的土壤施肥方法,在根系分布集中的地方要往土壤深處施肥,這樣做的目的是促進(jìn)植物吸收更多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。根系強(qiáng)大而又分布深的植物像銀杏、胡桃、油松等,要往土壤深處施肥;而根系較淺的植物尤其是幼樹(shù)像洋槐、懸鈴木等,要注意往土壤淺出施肥。

3、苗木整形與修剪

園林樹(shù)木的整形修剪主要是根據(jù)各種苗木生長(zhǎng)的自身的特點(diǎn)以及對(duì)預(yù)期達(dá)到的觀賞要求不同。

3.1喬木類植物的整形、修剪要求樹(shù)干筆直挺拔,不能過(guò)早撤掉固定拴護(hù)桿。要及時(shí)鋸掉成年樹(shù)木不規(guī)則的樹(shù)枝和冠幅大的擋風(fēng)枝,避免因大風(fēng)雨而這段樹(shù)枝。

灌木類植物要求整齊有序,對(duì)植物形狀要不斷的進(jìn)行人工修剪,一般可以采用鐵絲編制文字的方式讓灌木通過(guò)編制修剪,生長(zhǎng)成形。

3.2對(duì)于定植年代比較久的灌木,要有計(jì)劃地培養(yǎng)新枝,分批地疏除老枝。

3.3短截突出灌木叢外的徒長(zhǎng)枝,保證灌木叢的整齊均衡,對(duì)于具有拱形枝的樹(shù)種要除外。

3.4對(duì)于不作為留種所用的殘花廢果,要及時(shí)除去,以免消耗植物的養(yǎng)分。

4、草坪養(yǎng)護(hù)

4.1在春天,草坪正處于發(fā)芽生長(zhǎng)的旺季,一定要有充足而又適當(dāng)?shù)乃?,過(guò)多過(guò)少都不利于草坪的生長(zhǎng),尤其是北方地區(qū)雨水少、風(fēng)沙大,水分蒸發(fā)又快,更要注意。除此之外,在園林養(yǎng)護(hù)過(guò)程中還要注意對(duì)草坪土壤松土,保證根部有充足的生長(zhǎng)空間,從而促進(jìn)春季草坪迅猛生長(zhǎng)。

4.2在夏天,主要是需要對(duì)草坪噴灑農(nóng)藥,做好預(yù)防病蟲(chóng)害,保護(hù)草坪。因?yàn)橄募颈狈綔囟惹矣晁?,氣候干燥,這時(shí)候草坪生長(zhǎng)較緩慢,施肥也更加重要,但是要注意施肥量。

4.3在秋天,秋高氣爽,天氣干燥,且處于草坪的有一生長(zhǎng)旺季,這時(shí)候要給草坪施肥的同時(shí)還需要提供充足的水分。足量的水分不但有利于還有利于根部的發(fā)育成長(zhǎng),還有利于根部吸收各種營(yíng)養(yǎng)元素。灌溉很重要但是在草坪生長(zhǎng)旺季的秋天對(duì)其進(jìn)行修剪會(huì)有利于草坪的生長(zhǎng)。

4.4在冬天,尤其要注意養(yǎng)護(hù)草坪,防止有人踐踏草坪,尤其是北方溫度很低,土壤受凍板結(jié),草坪根部生長(zhǎng)力弱,如果再收到外部重壓,草坪生長(zhǎng)必然會(huì)收到威脅。

5、病蟲(chóng)害防治

5.1園林植物的蟲(chóng)害主要有:木虱、介殼蟲(chóng)、潛葉蛾、天牛、金龜子、潛葉虎等,而近年來(lái)較嚴(yán)重的是蟲(chóng)害是木虱,其次是介殼蟲(chóng),一般采用介特靈、速撲殺、常規(guī)殺蟲(chóng)劑等都能達(dá)到防治效果。

5.2園林植物的病害主要有:炭疽病、白粉病、根腐病等,一般采用多菌靈、托布津等防治藥物,藥物濃控制在800~1000倍。園林植物的病害除了藥物防治外,還要經(jīng)常清理植物的殘枝敗葉,及時(shí)排除漬水,在枝葉修剪后及時(shí)噴藥。

5.3在進(jìn)行園林植物的病蟲(chóng)害防治中,要充分考慮防治效果和生態(tài)平衡,結(jié)合經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)安全,適當(dāng)?shù)姆艑挿乐沃笜?biāo),合理控制有害生物指標(biāo),以植物的檢疫為前提,植物的養(yǎng)護(hù)管理為基礎(chǔ),合理使用農(nóng)藥殺蟲(chóng),積極開(kāi)展物理防治。

結(jié)語(yǔ)

做好園林植物的養(yǎng)護(hù)與管理工作,不僅要熟悉植物本身的習(xí)性,還要依據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境做好實(shí)施。特別在是澆水、施肥、除草、修剪、病蟲(chóng)害防治等五個(gè)重點(diǎn)工作方面,必須要因地制宜,因勢(shì)利導(dǎo),才能有效調(diào)節(jié)園林植物的養(yǎng)分,保證期順利生長(zhǎng)。

【參考文獻(xiàn)】:

[1]唐⑾.關(guān)于園林施工與養(yǎng)護(hù)管理的措施探討[J].城市建筑,2013,02

篇6

關(guān)鍵詞:教育游戲 ;游戲任務(wù);任務(wù)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào):TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-3044(2012)30-7354-04

1 教育游戲的概念

在國(guó)外,教育游戲一詞最早出現(xiàn)在八十年代的美國(guó),而在我國(guó),教育游戲起步較晚,還屬于新生的事物,并且目前對(duì)教育游戲的認(rèn)識(shí)仍然沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的定義。但由于教育游戲給教育教學(xué)帶來(lái)了新的活力,越來(lái)越多的專家開(kāi)始致力于教育游戲的研究,并提出了不同的定義。到目前為止,對(duì)教育游戲的認(rèn)識(shí)主要有一下的觀點(diǎn):1)把教育游戲作為一款教學(xué)軟件;2)把教育游戲作為一款游戲軟件;3)把教育游戲作為一種工具;4)把教育游戲作為一種游戲化學(xué)習(xí)環(huán)境。

上述是各個(gè)學(xué)者對(duì)教育游戲的認(rèn)識(shí)。而要想設(shè)計(jì)好一款教育游戲,游戲任務(wù)的設(shè)計(jì)是主要的部分,那么如何設(shè)計(jì)教育游戲的游戲任務(wù)?要設(shè)計(jì)一款好的教育游戲,就要從以學(xué)習(xí)者為中心,以教學(xué)目標(biāo)位向?qū)?,結(jié)合學(xué)習(xí)內(nèi)容設(shè)計(jì)出適合學(xué)習(xí)者特征并能激發(fā)學(xué)習(xí)者興趣的游戲任務(wù)上述是各個(gè)學(xué)者對(duì)教育游戲的認(rèn)識(shí)。而要想設(shè)計(jì)好一款教育游戲,游戲任務(wù)的設(shè)計(jì)是主要的部分,那么如何設(shè)計(jì)教育游戲的游戲任務(wù)?要設(shè)計(jì)一款好的教育游戲,就要從以學(xué)習(xí)者為中心,以教學(xué)目標(biāo)位向?qū)?,結(jié)合學(xué)習(xí)內(nèi)容設(shè)計(jì)出適合學(xué)習(xí)者特征并能激發(fā)學(xué)習(xí)者興趣的游戲任務(wù)。

2 教育游戲的游戲任務(wù)設(shè)計(jì)要遵循的原則

一般游戲任務(wù)分三個(gè)過(guò)程:游戲者進(jìn)入情境接受任務(wù)——努力探索完成任務(wù)并獲得獎(jiǎng)勵(lì)——接受新的任務(wù)繼續(xù)體驗(yàn)。而對(duì)于教育游戲來(lái)說(shuō),游戲任務(wù)是學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)內(nèi)容的載體。因此我們?cè)谠O(shè)計(jì)游戲任務(wù)時(shí)應(yīng)在充分分析學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)內(nèi)容基礎(chǔ)上,并結(jié)合前面構(gòu)思的故事情境,設(shè)計(jì)游戲任務(wù)。個(gè)人認(rèn)為,在設(shè)計(jì)游戲任務(wù)時(shí)應(yīng)注意一下幾點(diǎn):

1)要以現(xiàn)有的教學(xué)目標(biāo)為依據(jù),以學(xué)習(xí)內(nèi)容為依托

教育游戲的設(shè)計(jì)要遵循教育性與游戲性平衡,游戲性是指一個(gè)游戲的設(shè)計(jì)首先應(yīng)該有趣,否則便不能吸引玩家,同樣教育游戲的設(shè)計(jì)也首先必須有趣,只有這樣才能吸引學(xué)習(xí)者參與進(jìn)來(lái),否則和普通的教學(xué)軟件就沒(méi)什么區(qū)別。但教育游戲又不同于一般的電腦游戲,它主要是用來(lái)幫助學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的,所以設(shè)計(jì)的游戲必須要遵循教育性原則。而我們?cè)谠O(shè)計(jì)一款教育游戲的時(shí)候一定要把握要教育性與游戲性的平衡。

而要實(shí)現(xiàn)這種平衡的關(guān)鍵是思考如何把學(xué)習(xí)目標(biāo)和游戲任務(wù)相結(jié)合,如何把學(xué)習(xí)內(nèi)容很好地融入到游戲任務(wù)當(dāng)中,讓學(xué)習(xí)者在完成游戲任務(wù)的同時(shí)也掌握了相應(yīng)的學(xué)習(xí)內(nèi)容,達(dá)到我們預(yù)先設(shè)計(jì)好的學(xué)習(xí)目標(biāo)。因此在設(shè)計(jì)游戲的任務(wù)時(shí)首先要對(duì)學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行分析,爭(zhēng)取讓學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)內(nèi)容無(wú)縫地融入到游戲任務(wù)當(dāng)中。

2)以學(xué)習(xí)者的特征為基礎(chǔ)

教育游戲的一個(gè)最大優(yōu)勢(shì)就是注重是學(xué)習(xí)者的主體性,即應(yīng)以學(xué)習(xí)者為中心。因此游戲任務(wù)的設(shè)計(jì)要以學(xué)習(xí)者的特征為出發(fā)點(diǎn),設(shè)計(jì)任務(wù)時(shí)不僅應(yīng)考慮他們的心理特征、年齡特征、思維方式等,還應(yīng)考慮他們目前的認(rèn)知水平。沉浸理論認(rèn)為:只有學(xué)習(xí)者目前的經(jīng)驗(yàn)水平和所要面對(duì)的挑戰(zhàn)任務(wù)相一致時(shí),學(xué)習(xí)者才能達(dá)到最大程度的沉浸,學(xué)習(xí)者才能達(dá)到最深刻的體驗(yàn)。如圖3-4所示。如果游戲的任務(wù)難度大于學(xué)習(xí)者目前的認(rèn)知水平時(shí),學(xué)習(xí)者就會(huì)在學(xué)習(xí)者感到焦慮、緊張,相反,如果游戲任務(wù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于學(xué)習(xí)者的認(rèn)知水平時(shí),學(xué)習(xí)者就會(huì)由于長(zhǎng)時(shí)間做太簡(jiǎn)單沒(méi)刺激性的事而感到厭倦。

因此我們需要根據(jù)前面的學(xué)習(xí)者分析進(jìn)行,設(shè)計(jì)出適合他們目前認(rèn)知水平的游戲任務(wù)。我們?cè)谠O(shè)計(jì)游戲任務(wù)時(shí)要根據(jù)“最近發(fā)展區(qū)理論”,設(shè)計(jì)出讓他們通過(guò)自己的努力和認(rèn)真學(xué)習(xí)會(huì)達(dá)到的游戲任務(wù)。這樣才能讓學(xué)習(xí)者在游戲中獲得最好的體驗(yàn)。

3)游戲任務(wù)的設(shè)計(jì)要有容易到難,讓學(xué)習(xí)者容易上手。

4)游戲任務(wù)要提供激勵(lì)機(jī)制,學(xué)習(xí)者每完成一定的任務(wù),要獎(jiǎng)勵(lì)他們一定的物品或獲得升級(jí)等,這樣才能激勵(lì)學(xué)習(xí)者繼續(xù)玩下去。這剛好符合學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)理論。

3 案例《神探小西游唐記》游戲任務(wù)設(shè)計(jì)

本文設(shè)計(jì)的教育游戲《神探小西游唐記》是一款基于初中化學(xué)的教育游戲,該游戲主要是供初三學(xué)生在課下學(xué)習(xí)初中化學(xué)時(shí)用的,在游戲中玩家小西通過(guò)在不同的情境中完成不同的游戲任務(wù)學(xué)到相關(guān)的化學(xué)知識(shí)、并產(chǎn)生對(duì)化學(xué)的興趣。

3.1 游戲主題和故事劇情簡(jiǎn)介

該游戲的的主題以科幻、穿越為主題,結(jié)合目前比較流行的偵探類電視劇《神探狄仁杰》。主要寫了中學(xué)生小西(被同學(xué)稱為神探)穿越到唐朝,沖破種種難關(guān)拯救被惡魔抓走的英雄任務(wù)狄仁杰的情景。

在該游戲中,根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)習(xí)目標(biāo)一共設(shè)置4個(gè)任務(wù)情景,每個(gè)任務(wù)情景設(shè)置一個(gè)或多個(gè)關(guān)卡,學(xué)習(xí)者每完成一個(gè)關(guān)卡,說(shuō)明他們已經(jīng)達(dá)到對(duì)相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)的掌握。為了鼓勵(lì)學(xué)生玩游戲的興趣,在該游戲中還設(shè)置了獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制,每完成一定的任務(wù),都會(huì)獲得一定的獎(jiǎng)勵(lì),期中包括物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)與精神獎(jiǎng)勵(lì)。精神獎(jiǎng)勵(lì)如獲得升級(jí)、獲得榮譽(yù)稱號(hào)等,物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)如獲得一定的物品、金錢等。

3.2 游戲任務(wù)的設(shè)計(jì)

該教育游戲的游戲總?cè)蝿?wù)是沖破種種關(guān)卡、打敗魔獸救出狄仁杰。該游戲一共設(shè)計(jì)四個(gè)任務(wù)。每個(gè)任務(wù)都對(duì)應(yīng)一定的知識(shí)點(diǎn),對(duì)應(yīng)一個(gè)教學(xué)目標(biāo)。

在每個(gè)游戲任務(wù)中都根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)置一定的關(guān)卡,學(xué)習(xí)者只有完成前一個(gè)場(chǎng)景的任務(wù),獲得一定的等級(jí)后才可以進(jìn)入下一個(gè)場(chǎng)景,否則的話游戲就不能進(jìn)行下去,不過(guò)每個(gè)場(chǎng)景里面都會(huì)提供一定的幫助信息,比如有的是通過(guò)武術(shù)密集(知識(shí)寶典)獲得幫助,有的是通過(guò)詢問(wèn)路人獲得幫助。學(xué)習(xí)者完成相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)時(shí),就能獲得升級(jí),當(dāng)獲得一定的等級(jí)后,就能進(jìn)入到下一個(gè)場(chǎng)景。在該游戲中,每個(gè)場(chǎng)景的游戲任務(wù)都與相應(yīng)的學(xué)習(xí)內(nèi)容或?qū)W習(xí)目標(biāo)聯(lián)系在一起。

每個(gè)游戲任務(wù)對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)內(nèi)容如表1:

以下是四個(gè)游戲任務(wù)設(shè)計(jì):

1)任務(wù)1:地窖之妖

游戲任務(wù):小西在該游戲中利用學(xué)所的知識(shí)破解地窖之妖之謎,為村民們排除了疑慮與擔(dān)心。

對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)內(nèi)容為:二氧化碳的物理性質(zhì)與化學(xué)性質(zhì)。在該游戲中如果玩家破解了該謎語(yǔ),就會(huì)升級(jí)并自動(dòng)進(jìn)入下一個(gè)場(chǎng)景。否則如果玩家破解不了的話就會(huì)彈出提示,提示玩家是否要看化學(xué)寶典,玩家通過(guò)學(xué)習(xí)化學(xué)寶典獲得相應(yīng)的知識(shí),學(xué)習(xí)完后回到場(chǎng)景中繼續(xù)執(zhí)行任務(wù)。

游戲情節(jié):當(dāng)小西到達(dá)一個(gè)偏遠(yuǎn)的山村的時(shí)候,看到那里的村民滿臉的驚慌,他就詢問(wèn)到底是怎么回事。原來(lái)是這個(gè)村莊出現(xiàn)了妖怪。村莊里有一口干井,無(wú)論是人還是動(dòng)物只要不小心掉下去就再也出不來(lái)了,這個(gè)井里住著妖怪。小西通過(guò)自己的分析加上游戲中的提示破解了這個(gè)謎語(yǔ),原因是里面二氧化碳密度比空氣大,所以都沉到井的底部,這樣導(dǎo)致井底二氧化碳濃度過(guò)大,氧氣缺少,而二氧化碳又不支持呼吸,這樣就導(dǎo)致里面的人或動(dòng)物因缺氧而窒息而死。(當(dāng)然如果小西不知道原因的話或相應(yīng)的知識(shí)沒(méi)掌握的話可以翻看該游戲提供的化學(xué)寶典,在下面的任務(wù)中都是這樣的,用戶可以通過(guò)學(xué)習(xí)化學(xué)寶典來(lái)完成獲得相應(yīng)的知識(shí),完成相應(yīng)的游戲人任務(wù)。) 通過(guò)完成該游戲任務(wù),小西不僅學(xué)到了二氧化碳的物理性質(zhì),而且還把所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到生活當(dāng)中,為人們排憂解難,更體會(huì)到學(xué)習(xí)的興趣。

2)任務(wù)2:人工降雨

游戲任務(wù):為人們解決干旱之災(zāi),實(shí)施人工降雨。

對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)內(nèi)容為:固體二氧化碳的也就是干冰的性質(zhì)和作用。

游戲情節(jié):在第2個(gè)情景中,小西處于一個(gè)干旱的地區(qū),到處是饑餓的人們,小西經(jīng)過(guò)了解才知道這個(gè)地方常年干旱,莊家常年欠收,幾乎好多年不降雨了。小西決定幫助這些人們。正在此時(shí),一個(gè)精靈出現(xiàn)了,她問(wèn)了小西一些與人工降雨有關(guān)的問(wèn)題,只要小西回答對(duì)這些問(wèn)題,就可以人工降雨,幫助這些人們,同時(shí)能獲得升級(jí)。

通過(guò)該游戲任務(wù)的完成,玩家不僅掌握了固體二氧化碳的性質(zhì)和作用,還在整個(gè)游戲的體驗(yàn)中體會(huì)到學(xué)習(xí)的快樂(lè)。因?yàn)橛盟鶎W(xué)的知識(shí)解決了實(shí)際生活中的問(wèn)題,幫助了這里的人們,小西在整個(gè)游戲的體驗(yàn)過(guò)程中獲得了自我價(jià)值的實(shí)現(xiàn)。

3) 任務(wù)3:火災(zāi)之謎

游戲任務(wù):小西斷案,破解了火災(zāi)之謎的案件。

學(xué)習(xí)內(nèi)容:掌握燃燒的三個(gè)條件

游戲情節(jié):小西在該游戲場(chǎng)景中應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)破解了一場(chǎng)冤家錯(cuò)案,通過(guò)該任務(wù)的完成,小西掌握了燃燒的三個(gè)條件。

4)任務(wù)4:食狗洞之謎

游戲任務(wù):小西在該任務(wù)中解開(kāi)地窖之妖的謎語(yǔ),并且打敗魔獸救出英雄人物狄仁杰。

學(xué)習(xí)任務(wù):這是對(duì)前面知識(shí)的鞏固與加深,通過(guò)該游戲任務(wù)情境的體驗(yàn),小西進(jìn)一步了解了二氧化碳的物理性質(zhì)與化學(xué)性質(zhì),同時(shí)掌握了鐘乳石、溶洞的形成原理與過(guò)程。

游戲情節(jié):小西沖破種種關(guān)卡,終于到達(dá)了目的地,關(guān)押狄仁杰的山洞,在洞門口遇到了矮人鬼與半身獸在門口守門(這些都是為了增加游戲的興趣設(shè)置的),小西利用前面獲得的等級(jí)與武器戰(zhàn)勝了這些矮人鬼與半身獸,進(jìn)入了山洞,可卻發(fā)現(xiàn)自己的小狗生命值越來(lái)越弱,自己卻安然無(wú)事,難受這個(gè)山洞中有傳說(shuō)的食狗妖?小西仍然不相信有妖怪一說(shuō)。通過(guò)分析,小西得知其中的原因還是二氧化碳在作怪。

學(xué)習(xí)者通過(guò)在該游戲任務(wù)情景的體驗(yàn),進(jìn)一步了解了二氧化碳的物理性質(zhì)與化學(xué)性質(zhì),并且了解了鐘乳石、溶洞的形成。

參考文獻(xiàn):

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[2] 李湘,袁志芬.體驗(yàn)式學(xué)習(xí)的理論與實(shí)踐策略[J].現(xiàn)代中小學(xué)教育,2005(2).

[3] 呂森林.教育游戲產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告[J].中國(guó)遠(yuǎn)程教育,2004(22).

[4] 史忠翠.教育游戲的理論研究與應(yīng)用[D].北京:北京交通大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)學(xué)院,2009.

篇7

瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院的溫德林?斯達(dá)克的團(tuán)隊(duì),一直對(duì)人體溫度自我調(diào)節(jié)機(jī)制很感興趣?!叭绻茏尫课菀簿哂羞@種功能,就能大大減少能量的消耗?!彼惯_(dá)克回憶他們最初的設(shè)想,“水當(dāng)然是最好的工具,因?yàn)樗空舭l(fā)一公斤,就能帶走2兆焦耳的熱量?!蓖ㄟ^(guò)計(jì)算,他們發(fā)現(xiàn)只要5毫米厚的水層,就可以讓曝露在下午陽(yáng)光下的屋頂保持涼爽。“但是,怎么讓它儲(chǔ)存在屋頂上,到有需要的時(shí)候再蒸發(fā)呢?這是問(wèn)題的關(guān)鍵?!?/p>

他們首先想到的是常見(jiàn)的醫(yī)療用pHEMA水凝膠。水凝膠是一種半固態(tài)的人造膠狀物質(zhì),由親水性聚合物高分子鏈構(gòu)成,能吸收大量水分。我們熟悉的果凍、隱形眼鏡、還有寶寶退熱貼等,都屬于水凝膠制品。

斯達(dá)克和同事將一層pHEMA水凝膠涂到了房屋模型的屋頂,并模仿熱帶國(guó)家的氣候,給它進(jìn)行人工降雨和日曬,但結(jié)果令人失望?!白畋砻娴哪z層很快就干了,里面的水蒸發(fā)得非常慢,根本起不到降溫效果?!?/p>

要讓屋頂真正“出汗”,就必須找到一種物質(zhì),讓它在熱的時(shí)候能自動(dòng)將水分逼出來(lái)。斯達(dá)克想到了一種叫溫敏性水凝膠的新型聚合物。一旦周圍溫度達(dá)到了32℃,它就會(huì)自動(dòng)將吸收的水分釋放出來(lái)。但這種物質(zhì)通常是溶于水的,沒(méi)法直接使用在屋頂上。

“我們?cè)囍谒z的高分子鏈之間增加交聯(lián)劑(一種在線型分子間起架橋作用的物質(zhì),能使多個(gè)線型分子相互鍵合交聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)),用來(lái)降低它的溶解度,但這又影響了它的溫度敏感性?!?/p>

調(diào)整過(guò)不同成分比例,他們發(fā)現(xiàn),當(dāng)水凝膠含有5%的交聯(lián)劑時(shí),既可以達(dá)到足夠的堅(jiān)固性,溫度轉(zhuǎn)換性能也還是很出色。最后,斯達(dá)克的團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出了一種三明治式的屋頂覆蓋層:表面是薄薄的聚碳酸酯膜,中間夾著一層水凝膠,底下再鋪一層聚氯乙烯薄層。

在燦爛的陽(yáng)光下,新型溫敏性水凝膠中儲(chǔ)存的水分會(huì)不斷蒸發(fā),讓屋頂溫度一直維持在35℃。一旦水分全部蒸發(fā)完,屋頂溫度立刻升到了60℃。而采用醫(yī)用pHEMA水凝膠的話,屋頂濕度會(huì)迅速達(dá)到45℃,然后再慢慢升至60℃,效果顯然不如前者。

篇8

作為高一化學(xué),特別是高一的第一、三、五章,屬于理論基礎(chǔ)知識(shí),這需要我們花很多的時(shí)間去記憶。但是記憶不是單純地去死記硬背,而是在理解的基礎(chǔ)上去記憶。有些同學(xué)可能不理解了,什么叫理解記憶,這里我跟大家舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子。比如高一化學(xué)離子反應(yīng)這個(gè)概念,“凡是有離子參加或者離子生成的化學(xué)反應(yīng)叫離子反應(yīng)”,那么我們就要具體的來(lái)理解這個(gè)概念中的每個(gè)字詞句的具體含義。首先是離子,中學(xué)化學(xué)中的離子指的是可自由移動(dòng)的離子,進(jìn)而聯(lián)想到什么情況下才有自由移動(dòng)的離子呢?通過(guò)前面對(duì)電解質(zhì)電離知識(shí)的學(xué)習(xí)知道,能夠產(chǎn)生自由移動(dòng)的離子的有兩種情況,一種是離子化合物(包括鹽和堿)在熔融狀態(tài)下,一種是在水溶液中,也就是說(shuō)只有在這兩種狀態(tài)下才有可能產(chǎn)生自由移動(dòng)的離子。對(duì)下面這個(gè)反應(yīng):2NH4Cl+Ca(OH)2=2NH3+CaCl2(s)+2H2O,雖然反應(yīng)物中均含有離子,但是不是自由移動(dòng)的離子,在生成物中也是沒(méi)有自由移動(dòng)的離子,中學(xué)階段對(duì)這樣的反應(yīng)不研究,也寫不出它的離子反應(yīng)方程式來(lái),只能用化學(xué)方程式來(lái)表示。其次是“有離子參加或者離子生成”,這里包含了兩層意思,第一,很明顯反應(yīng)物中有離子參加而沒(méi)有要求生成物中一定要有離子生成,同樣,生成物中有離子生成時(shí)也不一定非要反應(yīng)物中有離子參加,比如以下兩個(gè)反應(yīng):(1)Ca(OH)2+Ca(HCO3)2=2CaCO3+2H2O,(2)2Na+2H2O=2NaOH+H2;第二,在離子反應(yīng)的概念中,其中一個(gè)“有”字,說(shuō)明并非一定要所有的反應(yīng)物都以自由移動(dòng)的離子來(lái)參加反應(yīng),至少有一種即可,當(dāng)然也就并非生成物中也一定要有自由移動(dòng)的離子生成。在這樣理解的基礎(chǔ)上,我們不難用這樣一句好理解的話來(lái)總結(jié)離子反應(yīng)的概念,即“只要化學(xué)反應(yīng)中包含有能夠自由移動(dòng)的離子,那么該反應(yīng)就是離子反應(yīng)”,而這句話是要大家在分析和理解后才得出的結(jié)論,這樣記憶起來(lái)也就容易得多了。我相信,只要大家經(jīng)常持之以恒的做,大家的思維一定可以提高,思考和處理化學(xué)問(wèn)題的能力一定大大加強(qiáng)。這個(gè)時(shí)候我們來(lái)談?dòng)洃?,我想不再是一件難事了吧!

另外,除了理解記憶之外,還有其他的記憶方法,這里主要提及一下“特殊情況特別記憶”。比如,有些常用的,平常的,符合大家思維習(xí)慣的東西,大家就容易記住,而有些受前者的干擾常被大家混為一談,這些就是需要特別關(guān)注的。我們應(yīng)時(shí)時(shí)對(duì)之進(jìn)行關(guān)注,以免關(guān)鍵時(shí)刻出現(xiàn)“粗心”情況。例如我們通常對(duì)氧化還原反應(yīng)有這樣簡(jiǎn)單的記憶“凡是有單質(zhì)參加或者生成的反應(yīng)就是氧化還原反應(yīng)”,殊不知,如“石墨金剛石”,“O2O3”,這些單質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化由于沒(méi)有化合價(jià)的升降,因而該類反應(yīng)不屬于氧化還原反應(yīng)。由這個(gè)事實(shí)說(shuō)明,我們要抓住判斷一個(gè)事物的本質(zhì)依據(jù)。

除了以上的記憶方法以外,其實(shí)學(xué)習(xí)當(dāng)中聽(tīng)課也是一個(gè)重要的中心環(huán)節(jié),怎樣上好課,這本事一件很平常的事情,談不上什么方法問(wèn)題,但是就是這個(gè)簡(jiǎn)單的環(huán)節(jié),也并非盡人盡知。其實(shí)聽(tīng)課也要有一種好的習(xí)慣,這樣才能收到事半功倍的效果。下邊我講一講聽(tīng)課的一些注意事項(xiàng):

一是課前預(yù)習(xí)不可少。所謂預(yù)習(xí),就是了解教材的大體內(nèi)容和難易程度。預(yù)習(xí)時(shí)注意把握教材的總體思想:這節(jié)書(shū)主要講些什么物質(zhì)?各物質(zhì)之間有何聯(lián)系(如物理性質(zhì),化學(xué)反應(yīng))?重點(diǎn)物質(zhì)是什么?這些都是預(yù)習(xí)之有要有一定印象的。預(yù)習(xí)時(shí)遇到疑難點(diǎn),而自己又一時(shí)解決不了,應(yīng)把它們集中起來(lái)用筆記本記錄下來(lái),以增強(qiáng)聽(tīng)課的針對(duì)性。另外,也可以通過(guò)相應(yīng)的參考學(xué)習(xí)書(shū),解決這些問(wèn)題,以提高自己的自學(xué)能力,同時(shí)為預(yù)習(xí)了解更多的知識(shí)。

二是巧妙聽(tīng)課,主動(dòng)思考。課堂上以聽(tīng)老師講授為主,基本循著老師的思路去聽(tīng)。同時(shí)要?jiǎng)幽X子主動(dòng)思考,力爭(zhēng)得到“接受—思考—理解”的最佳綜合效益。抓住基本概念,領(lǐng)會(huì)主要精神。老師講課有不同的“松緊度”,學(xué)生聽(tīng)講也應(yīng)有不同的“響應(yīng)度”。在預(yù)習(xí)中以懂的東西就不必多話力氣。而對(duì)疑難點(diǎn)則要仔細(xì)聽(tīng),聽(tīng)課中可進(jìn)行合理的“聯(lián)想”和適度的停留?!奥?lián)想”主要是課堂內(nèi)容的相關(guān)知識(shí),可以有“樹(shù)木”聯(lián)想到“森林”。譬如,在聽(tīng)到AgI可用于人工降雨時(shí),自然聯(lián)想到初中是學(xué)過(guò)的干冰(CO2)也可以用于人工降雨。這雖然舉的是一個(gè)簡(jiǎn)單的例子,但只要廣泛聯(lián)想,對(duì)于知識(shí)的掌握是大有裨益的。但卻不能脫離課堂而無(wú)目的想入菲菲。所謂“停留”,是指聽(tīng)到課堂重要之處,可以稍微停下來(lái)思考,細(xì)味這個(gè)問(wèn)題。也可以為聽(tīng)課帶來(lái)一定興趣。不過(guò)不要忘了還要留一點(diǎn)精神聽(tīng)老師后面的課,爭(zhēng)取把課聽(tīng)活。

還有,課堂筆記也很重要。有人說(shuō)“過(guò)不動(dòng)筆墨不看書(shū)”。我們也應(yīng)做到“不動(dòng)筆墨不聽(tīng)課”。記筆記,就是在理解的基礎(chǔ)上,用自己的語(yǔ)言,記下一些概念,思路,疑難點(diǎn)等。那種課上抄筆記,課下讀筆記,考前背筆記的做法是不可取的。

三是鞏固課堂成果。每次下課是,并不要幾急于使自己的思想一下子松開(kāi),而要用幾分鐘時(shí)間靜靜思考一下本堂課的基本內(nèi)容:中心要旨。這雖是幾分鐘工夫,效果卻是不可低估的。

篇9

在日常生活中,產(chǎn)生的靜電壓有時(shí)可高達(dá)數(shù)萬(wàn)伏,但是由于摩擦起電的時(shí)間極短,所產(chǎn)生的電流量也很小,因而一般不會(huì)對(duì)人體造成生命

危險(xiǎn)。可是在醫(yī)療手術(shù)臺(tái)上,靜電火花能引起麻醉劑的爆炸,從而傷害醫(yī)護(hù)人員和病人,必須予以注意。還有,靜電吸附的大量塵埃中含有多

種病毒、細(xì)菌與有害物質(zhì),對(duì)人體健康有危害,嚴(yán)重的靜電現(xiàn)象可使人體皮膚起斑發(fā)炎,還可使人心情煩躁、頭暈、胸悶、鼻咽不適,甚至可

引發(fā)氣管炎、哮喘和心律失常等。

篇10

1將抽象概念、理論通過(guò)貼切、簡(jiǎn)單易懂的示例進(jìn)行講解

物理化學(xué)的任務(wù)是把化學(xué)領(lǐng)域中各種現(xiàn)象聯(lián)系起來(lái),對(duì)其中的一般規(guī)律予以更深刻、更本質(zhì)的探討,其中的一些重要理論、概念或規(guī)律比較抽象,學(xué)生難于理解。通過(guò)將抽象概念和理論與學(xué)生熟悉的背景知識(shí)相聯(lián)系,使學(xué)生易于理解和接受。

如真實(shí)氣體的節(jié)流膨脹是熱力學(xué)部分的一個(gè)難點(diǎn),在講這部分內(nèi)容時(shí),可以設(shè)問(wèn)“人工降雨中有沒(méi)有節(jié)流膨脹?”“高壓氫氣瓶泄露為什么可能會(huì)引起爆炸事故?”“電冰箱是怎樣實(shí)現(xiàn)制冷的?”。然后通過(guò)講解總結(jié)出實(shí)現(xiàn)該過(guò)程必須滿足的3個(gè)要點(diǎn):系統(tǒng)突然發(fā)生變化、流過(guò)阻礙、壓力減小,它們分別對(duì)應(yīng)絕熱、節(jié)流、膨脹。然后再回答以上問(wèn)題:人工降雨時(shí)充當(dāng)新相種子的CO2固體小顆粒就是把液態(tài)CO2通過(guò)高壓瓶的針形閥放出實(shí)現(xiàn)節(jié)流膨脹,噴灑出小顆粒的干冰;若高壓氫氣瓶泄露,氫氣經(jīng)節(jié)流膨脹后溫度升高,可能會(huì)引起爆炸事故[1];電冰箱制冷循環(huán)中的第三步絕熱節(jié)流膨脹是制冷劑過(guò)冷液體通過(guò)毛細(xì)管狹窄的通路時(shí),由于管路的阻滯作用,節(jié)流降壓、降溫。這樣就使原來(lái)干巴巴的教學(xué)過(guò)程變得生動(dòng)有趣。

再比如化學(xué)勢(shì)這個(gè)概念是熱力學(xué)中的一個(gè)非常重要的概念,在相平衡、化學(xué)平衡中都有重要應(yīng)用,但這個(gè)概念比較抽象。在講這個(gè)概念時(shí),可以設(shè)問(wèn):“水為什么總是從高處流向低處?”學(xué)生一定會(huì)回答因?yàn)楦咛幍乃畡?shì)能高,這時(shí)抓住時(shí)機(jī)引入化學(xué)勢(shì)的概念,強(qiáng)調(diào)化學(xué)勢(shì)類似于物理學(xué)中的勢(shì)能,勢(shì)能越高的物體越不穩(wěn)定,同樣化學(xué)勢(shì)越高的相和物質(zhì)越不穩(wěn)定,因此一種物質(zhì)會(huì)從化學(xué)勢(shì)高的相自發(fā)向化學(xué)勢(shì)低的相轉(zhuǎn)移、化學(xué)反應(yīng)總是自發(fā)地向∑vBμB<0的方向進(jìn)行,使學(xué)生對(duì)化學(xué)勢(shì)有個(gè)初步了解。這時(shí)可以繼續(xù)設(shè)問(wèn)“常溫常壓下的水和水蒸氣,哪一個(gè)化學(xué)勢(shì)更高?如果是100℃,常壓下呢?為什么?”“密閉的鐘罩內(nèi)有A、B兩杯液體,A杯內(nèi)是純水,B杯內(nèi)是蔗糖水,那么經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間兩杯液面有什么變化”,進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)概念的理解。

在講熱力學(xué)第二定律的開(kāi)爾文說(shuō)法時(shí),提到第二類永動(dòng)機(jī),第二類永動(dòng)機(jī)是從單一熱源吸熱完全轉(zhuǎn)化為功而不引起其他變化的機(jī)器。這個(gè)概念學(xué)生感到抽象,難以理解,但如果加上這個(gè)解釋,學(xué)生就感到容易理解了:假如人類能造出第二類永動(dòng)機(jī),帶有這種機(jī)器的輪船就可以從海洋這個(gè)單一熱源中源源不斷地汲取熱量推動(dòng)輪船前進(jìn)而不引起任何變化(海洋是一個(gè)巨大的能源庫(kù),有人曾經(jīng)估算過(guò),只要使地球上海水的溫度下降0.01℃,汲取的熱量夠全世界的機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)1500年[1])。那么今天行駛的輪船就不必再攜帶任何的燃料和動(dòng)力。實(shí)際上正常熱機(jī)必須工作于高、低溫兩個(gè)熱源之間,無(wú)法找到與海洋這個(gè)高溫?zé)嵩聪嗥ヅ涞牡蜏責(zé)嵩词沁@種機(jī)器根本不可能存在的原因。

2將物理化學(xué)與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系起來(lái),培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣

恰當(dāng)?shù)貙⒔虒W(xué)內(nèi)容與一些學(xué)生遇到過(guò)的熟悉的生活實(shí)例聯(lián)系起來(lái),遵循“提出生活中的實(shí)例(問(wèn)題)——引入講授新內(nèi)容——讓學(xué)生猜答案——給出答案”的思路,當(dāng)學(xué)生最終恍然大悟時(shí),會(huì)深感學(xué)以致用的無(wú)限樂(lè)趣,從而激發(fā)濃厚的學(xué)習(xí)興趣,保證課堂教學(xué)效果。為簡(jiǎn)便起見(jiàn),下面僅列出問(wèn)題與答案要點(diǎn)。

植物為什么具有一定的抗旱性和耐寒性?冬季建筑施工中,為了保證施工質(zhì)量,常在澆注混凝土?xí)r加入少量鹽類,其主要作用是什么?冰凍后的水果放入涼水中浸泡一段時(shí)間,發(fā)現(xiàn)水果表皮結(jié)了一層薄冰,而內(nèi)層果肉卻解凍了,為什么?為什么我們輸液時(shí)用的生理鹽水是0.9%、葡萄糖水5%?濃度高了或低了行不行?海洋中的動(dòng)物能不能在淡水中生活?鹽堿地的農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)不良,甚至枯萎,其主要原因是什么?——稀溶液依數(shù)性知識(shí),沸點(diǎn)升高、凝固點(diǎn)降低、等滲溶液、低滲溶液和高滲溶液。

為什么在高山上做飯有時(shí)做不熟,而用高壓鍋很快可做熟?——克-克方程,壓力越大,沸點(diǎn)越高。

鐵表面上鍍鋅、鉻或涂油漆、塑料等的作用是什么?——防腐,涂保護(hù)層。

為什么冰箱里的食物保鮮時(shí)間長(zhǎng)?——阿倫尼烏斯方程,溫度越低,食物腐敗時(shí)間越長(zhǎng)。

為什么不同藥品的貯存期不同?如何確定?怎樣延長(zhǎng)藥品有效期?——因?yàn)椴煌幤贩纸夥磻?yīng)的反應(yīng)級(jí)數(shù)n和反應(yīng)速率常數(shù)k不同,根據(jù)n和k可計(jì)算出藥品在常溫下分解10%所需的時(shí)間即為“貯存期”[2]。降低溫度可延長(zhǎng)有效期。

洗衣粉為什么在溫水中去污能力更強(qiáng)?發(fā)酵粉發(fā)面時(shí)為什么用溫水和面面發(fā)得更快?

——酶在溫水中催化活性最高。

自由水滴、氣泡為什么是球形?為什么小水珠碰在一起有合并成大水珠、粉末有結(jié)塊的趨勢(shì)?——表面能越小越穩(wěn)定。

人工降雨的原理是什么?在春天光滑的墻壁和粗糙的墻壁哪個(gè)更容易回潮?農(nóng)民為什么要鋤地??jī)H只為除雜草嗎?——開(kāi)爾文公式,粉末狀干冰或AgI晶種作為凝結(jié)核心,降低水蒸氣的過(guò)飽和度。粗糙的墻壁更容易回潮,不只為除雜草,粗糙的墻壁和鋤地時(shí)切斷的毛細(xì)管利于使大氣中的水蒸氣在其中凝聚,使墻壁回潮和增加土壤水分,毛細(xì)凝聚現(xiàn)象。

雨衣、雨傘材料為什么能防雨?制作原理是什么?——增大接觸角,使雨水呈球狀滾落;制作時(shí),在布上刷涂層或添加材料來(lái)減小氣固界面張力。

表面活性劑的洗滌去污原理是什么?——增加潤(rùn)濕,起泡、增白、占領(lǐng)清潔表面。

表面活性劑的起泡原理是什么?——增加液體薄膜的強(qiáng)度。

最重要的交通信號(hào)為何設(shè)置為紅色?為什么天空是藍(lán)色的而朝陽(yáng)和夕陽(yáng)是火紅的?——瑞利光散射公式,藍(lán)紫色光散射強(qiáng),紅色光散射弱。

為什么在大江大河入??谔帟?huì)形成三角洲?鹵水點(diǎn)豆腐的原理是什么?明礬為什么能凈水?——溶膠聚沉,電解質(zhì)的聚沉,溶膠相互聚沉。

墨水中為什么要加入阿拉伯膠?為什么在制作冰淇淋的時(shí)候要加入明膠?——高分子對(duì)溶膠的保護(hù)作用。

食物保鮮需要的低溫浴怎樣選擇?——水-鹽相圖,根據(jù)需要的溫度選擇鹽類。

電動(dòng)車用的電池一般是什么電池?它的電動(dòng)勢(shì)是多少?具備什么條件可以成為可逆電池?用什么方法可以測(cè)出它的電動(dòng)勢(shì)?怎樣根據(jù)它的電動(dòng)勢(shì)求出電池反應(yīng)的平衡常數(shù)?實(shí)際使用時(shí),電池的端電壓和可逆電池的電動(dòng)勢(shì)大小一樣嗎?為什么?溫度升高或降低,電池的電動(dòng)勢(shì)是否改變?——鉛酸電池,約2.0V,可逆電池須滿足的3個(gè)條件,對(duì)消法,E=RTzFlnK,電池的端電壓小于電動(dòng)勢(shì),因?yàn)閮蓸O存在極化現(xiàn)象。溫度改變,電動(dòng)勢(shì)也改變,電動(dòng)勢(shì)的溫度系數(shù)可通過(guò)實(shí)驗(yàn)求得。

在一個(gè)密閉絕熱的房間里放置一臺(tái)電冰箱,將冰箱門打開(kāi),并接通電源使其工作,過(guò)一段時(shí)間之后,室內(nèi)的平均氣溫將如何變化?——升高。根據(jù)熱力學(xué)第一定律,Q=0,W>0,所以熱力學(xué)能升高,溫度升高。

因?yàn)楸北鬀](méi)有可飲用的淡水,全是海水(海水中NaCl含量為2.5%),所以愛(ài)斯基摩人需要到冰山上去取回冰來(lái)熔化,愛(ài)斯基摩人應(yīng)在怎樣的環(huán)境溫度下取冰?——H2O-NaCl相圖,愛(ài)斯基摩人應(yīng)在溫度為252~273K的季節(jié)取冰[3]。

3將物理化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)聯(lián)系起來(lái),提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)造性

物理化學(xué)所具有的基礎(chǔ)性、理論性、先導(dǎo)性和綜合性的特點(diǎn),使之成為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一塊重要基石,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中起著重要作用。恰當(dāng)?shù)貙⒔虒W(xué)內(nèi)容與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)聯(lián)系起來(lái),遵循“提出工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的實(shí)例(問(wèn)題)——引入講授新內(nèi)容——啟發(fā)學(xué)生總結(jié)答案——給出答案”,使學(xué)生對(duì)理論實(shí)質(zhì)產(chǎn)生更深的認(rèn)識(shí),增長(zhǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),避免理論與實(shí)踐脫節(jié),既提高了學(xué)習(xí)興趣,又培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)思維與解決問(wèn)題能力。為簡(jiǎn)便起見(jiàn),下面僅列出問(wèn)題與答案要點(diǎn)。

經(jīng)典范例,同為碳元素,298K,標(biāo)準(zhǔn)壓力下,石墨能否轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸??可以用幾個(gè)判據(jù)來(lái)判斷?如果不能,那么怎樣使石墨轉(zhuǎn)變成金剛石?轉(zhuǎn)變程度是多大?怎樣提高轉(zhuǎn)變速率?——不能,可以用熵判據(jù)和吉布斯自由能判據(jù)來(lái)判斷和計(jì)算,采用加壓的辦法(壓強(qiáng)大于1.5×109Pa)可使石墨轉(zhuǎn)變成金剛石,利用ΔrGm=-RTlnK,可求出K,加熱。

冬天,工業(yè)上用管道運(yùn)送硫酸時(shí)為什么要稀釋?——形成穩(wěn)定化合物相圖,純硫酸的熔點(diǎn)在283K左右,而與一水化合物的低共熔點(diǎn)在235K,所以在冬天用管道運(yùn)送硫酸時(shí)應(yīng)適當(dāng)稀釋,防止硫酸凍結(jié)。

結(jié)晶法精制粗鹽的原理是什么?——水-鹽相圖,首先鹽的組成必須大于低共熔點(diǎn)時(shí)鹽的組成才能通過(guò)降溫得到鹽的晶體。

當(dāng)乙醇含量低于95.57%時(shí),能否通過(guò)精餾得到無(wú)水乙醇?怎樣才能得到?——雙液系最低恒沸點(diǎn)相圖,不能,先加入分子篩等吸水劑,使乙醇含量超過(guò)95.57%,再精餾可得無(wú)水乙醇。

工業(yè)上制備高純物質(zhì)(如8個(gè)9以上的半導(dǎo)體材料)原理是什么?——固相完全互溶相圖,區(qū)域熔煉。

工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中通過(guò)測(cè)量水的電導(dǎo)率來(lái)檢驗(yàn)水的純度,依據(jù)是什么?——純水的電導(dǎo)率k=5.5×10-6S•m-1,普通蒸餾水的電導(dǎo)率是1×10-3S•m-1,重蒸餾水和去離子水的電導(dǎo)率均小于1×10-4S•m-1,所以只要測(cè)定水的電導(dǎo)率就可以知道水的純度是否符合要求。

電解α±=1的ZnSO4水溶液,在陰極上Zn2+和H+哪個(gè)優(yōu)先被還原?——Zn2+優(yōu)先被還原。極化電勢(shì)高的優(yōu)先析出,因?yàn)闅溆休^大的超電勢(shì),使得氫的極化電勢(shì)低于鋅。

化工廠的一些管道或容器為什么常連到外加直流電源的負(fù)極上?——防腐,陰極保護(hù)法。

為什么大量處理固體粉塵的工廠,必須高度重視防止粉塵爆炸?——表面能高不穩(wěn)定。

化工生產(chǎn)中采用的噴霧干燥工藝的原理是什么?——開(kāi)爾文公式,小液滴飽和蒸氣壓大。

農(nóng)藥中加入少量潤(rùn)濕劑的作用是什么?采油時(shí)為什么要加入潤(rùn)濕劑?——增加潤(rùn)濕,減小液固和氣液界面張力。

泡沫浮選為什么可以提高礦石品位?——降低潤(rùn)濕,增大液固界面張力。

金屬陶瓷復(fù)合材料綜合性能的發(fā)揮取決于陶瓷與金屬之間的潤(rùn)濕性能的大小。燒銀法,是指在陶瓷表面燒滲一層銀,由于銀的導(dǎo)電能力很強(qiáng),抗氧化性能好,在銀面上可直接焊接金屬。若已知高溫下的各個(gè)表面張力,那么液態(tài)銀能否潤(rùn)濕瓷件表面?[3]——用楊氏方程求接觸角。

考古工作中怎樣根據(jù)動(dòng)力學(xué)原理估算尸體的埋葬時(shí)間?——根據(jù)一級(jí)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程來(lái)計(jì)算。由于古尸上裹的布碎片中放射性14C的衰變是一級(jí)反應(yīng),利用衰變半衰期及其活性可以估算。

4將物理化學(xué)與其他化學(xué)課和實(shí)驗(yàn)操作聯(lián)系起來(lái),提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力

物理化學(xué)是從研究化學(xué)現(xiàn)象和物理現(xiàn)象之間的相互聯(lián)系入手,從而探求化學(xué)變化中具有普遍性的基本規(guī)律,所以我們可以利用物理化學(xué)原理來(lái)解決其他化學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)或化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中遇到的問(wèn)題。恰當(dāng)?shù)貙⒔虒W(xué)內(nèi)容與它們聯(lián)系起來(lái),遵循“化學(xué)學(xué)習(xí)或?qū)嶒?yàn)操作中的問(wèn)題——引入講授新內(nèi)容——給出答案”,可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維與解決問(wèn)題能力,提高學(xué)習(xí)物理化學(xué)的積極性。為簡(jiǎn)便起見(jiàn),下面僅列出問(wèn)題與答案要點(diǎn)。

為什么用二氧化錳和鹽酸反應(yīng)制備氯氣時(shí)必須用濃鹽酸?——將二者反應(yīng)設(shè)計(jì)成電池,電池的電動(dòng)勢(shì)要大于零,根據(jù)能斯特公式可求出鹽酸必須是濃鹽酸。

如何用電化學(xué)法測(cè)定一些難溶鹽的溶度積或弱電解質(zhì)的解離常數(shù)?——將沉淀溶解平衡或解離平衡反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池,再根據(jù)E=RTzFlnK計(jì)算出K即可。

實(shí)驗(yàn)室用蒸餾水洗滌容器為什么提倡少量多次?——分配定律。

分析化學(xué)中為什么常用含HCl20.24%的溶液作為標(biāo)準(zhǔn)溶液?——最高恒沸點(diǎn)相圖,最高恒沸點(diǎn)溫度為381.65K,含HCl20.24%。

堿性溶液中,氯氣能發(fā)生歧化反應(yīng),那么Br2能發(fā)生嗎?——能發(fā)生。計(jì)算Br2與其氧化態(tài)和還原態(tài)所構(gòu)成的兩個(gè)電極的電勢(shì)差是否大于零。

蒸餾時(shí)為什么要加入沸石?——開(kāi)爾文公式,過(guò)熱液體,防止暴沸。

分離操作中陳化的原理是什么?——開(kāi)爾文公式,晶體顆粒越小溶解度越大。

實(shí)驗(yàn)室玻璃儀器洗干凈的標(biāo)準(zhǔn)是什么?——蒸餾水對(duì)干凈的玻璃接觸角約為0°,水應(yīng)完全潤(rùn)濕玻璃儀器,均勻分布成膜,不掛水珠或成股流下。

實(shí)驗(yàn)室的電子天平罩里為什么要放硅膠?——吸附空氣中的水蒸氣,氣固吸附。

5挖掘科學(xué)技術(shù)前沿中的物理化學(xué)知識(shí),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和探索創(chuàng)新精神