开展综合实践活动 培育科学探究素养——以“如何测定菠菜中铁元素的含量”为例

以沪科版《普通高中教科书〈化学〉必修第二册》第5章项目学习活动“如何测定菠菜中铁元素的含量”为例,在“科学探究与创新意识”素养导向下,立足学生全面个性发展,做好科学细致的教学分析;基于校情、师资、学情和教材资源,开展综合实践活动,注重“教-学-评”一体化设计;基于情境设置问题导引,拓展时空贯通学习过程;关注学生科学经历体验,开展问题导学的探究学习活动;贴近经验发现问题,体验试错学会方法,亲身感悟问题解决,有效落实教学目标,培育学生科学探究素养。

铁元素含量及含水状态对砂岩微波辐射升温损伤的影响

为研究砂岩的铁元素含量与含水状态对微波辐射升温损伤的影响规律,开展了砂岩试件微波辐射对比试验,试验分为12组,包含3种铁元素含量和4种含水状态(干燥、自然、浸水24 h与饱和)。试验采用X射线荧光光谱测量(XRF)技术检测试件表面铁元素含量,通过实时红外热成像监测表面升温过程,运用对比方法分析辐射前后P波波速与抗拉强度的关联特征。试验结果表明:(1)干燥状态下,砂岩试件升温过程均呈前期缓慢、中期活跃、后期稳定的趋势;铁元素含量越高,升温速率峰值就越高(2.66,2.40,1.66℃/s)、也就越早达峰(70,100,110 s);(2)干燥、自然、浸水24 h状态下,升温速率峰值平均值分别为:2.26,3.34,3.24℃/s,达峰时间分别为:90,70,20 s;饱和状态下,升温速率峰值为1.3℃/s,达峰时间为80 s;(3)含水状态对砂岩结构损伤的影响最为显著,饱和状态砂岩辐射180 s的损伤大于其他含水状态辐射300 s的损伤;铁元素含量直接影响岩石表面温度分布的均匀程度,铁元素含量越高,岩石表面温差越大;(4)相较于干燥和自然含水状态,浸水24 h和饱和状态下砂岩辐射后巴西劈裂初始压密阶段占比增加,起裂模式由端部起裂向中心起裂转变。研究成果可为类似原生和再生状态下微波辅助破岩效果的研究提供借鉴与参考。

动物性饲料原料中铁元素含量的快速检测方法研究

研究旨在建立一种利用分光光度法快速检测动物性饲料原料中铁元素含量的方法。采用两种分光光度法(邻菲罗啉法和硫氰酸钾法)对动物性饲料原料灰分中铁元素进行检测。结果显示:试验确定原料中铁元素以Fe^(3+)形式存在,选择硫氰酸钾法作为后续试验的检测方法,优化后硫氰酸钾法的最适条件为:灰化时间3.5 h、检测波长480 nm、硫氰酸钾溶液体积1.0 mL、显色时间10 min、显色反应温度30℃,显色反应过程无须避光。在此参数下测定得到标准曲线在1~20 mg/L范围内具有良好线性关系(R2>0.999 0),方程为y=0.071 5x+0.009(R^(2)=0.999 4)。硫氰酸钾法的稳定性好、准确度高、抗干扰性强,批次内相对标准偏差为1.03%~2.05%,6批次鸡肉粉样品加标回收率为98.02%~101.03%,10~50倍Fe^(3+)浓度的Na^(+)、K^(+)和Ca^(2+)不会干扰Fe^(3+)含量的检测,具有替代原子吸收光谱法进行快速检测的可行性。使用两个方法同时测定11种动物性原料样品中铁元素含量的结果差异不显著(P>0.05)。研究表明,试验建立的硫氰酸钾法可用于宠物食品动物性饲料原料中铁元素含量的快速检测。

典型铜熔炼渣铜铁元素分布特征及回收技术研究现状

铜熔炼渣是原生矿铜冶炼过程中产生的主要固体废物,其产量约为粗铜产量的2-3倍,其中的Cu、Fe等金属元素具有回收价值。目前铜渣处理面临着Cu、Fe协同回收难、Fe元素利用率低、回收能耗高、尾渣难以全质化高值化利用等技术难题,近年来行业内技术人员有针对性地开展了大量研究工作。本文围绕多种典型铜渣矿物学基础特性,Cu、Fe元素回收工艺等方向梳理了部分研究成果,总结了不同类型回收技术的基本原理及优缺点,展望了铜渣中Cu、Fe元素回收的未来发展方向。

基于“教、学、评”一体化的深度学习实践——以“补铁剂中铁元素的检验”为例

创设“补铁剂中铁元素的检验”情境,以“补铁剂中铁元素价态检验、寻找更优的检验试剂、选择适宜的酸碱性条件、粗测补铁剂中铁元素含量”为任务主线,从定性上升到定量,融合离子检验、配位平衡、竞争反应等相关知识,开展一系列学习活动,感受配合物应用价值,体会不同试剂和条件对实验结果的影响,形成结构化的物质检验思路,提升真实复杂问题解决的能力,促进深度学习。

指向科学探究的高中化学微项目教学与评价?——以“补铁药片中铁元素的检测”为例

化学微项目实验探究是一种针对性、系统性地发展学生科学探究能力的教学方式。在“教、学、评”一体化的视域下,选择具有挑战性的真实情境下的微项目探究主题,基于学科视角创设探究任务,基于认知规律创设学生活动,基于活动表现及时评价反馈,使教、学、评三者形成合力促进科学探究能力的发展。本文以“补铁药片中铁元素的检测”为例进行教学实践,为指向科学探究的微项目教学提供可借鉴的设计思路和评价案例。

“补铁剂中铁元素的检验”微项目教学分析

发展学生核心素养是落实立德树人根本任务的一项重要举措。学生的核心素养不是知识的积累,而是在真实的问题解决中所展现出来的能力和品质,只有借助分析和解决真实问题任务的活动过程才能加以培养和发展。项目式教学寓学习于真实问题解决中,因此可以有效地促进学生学科核心素养的培养。本文以鲁科版化学教材选择性必修2中的“补铁剂中铁元素的检验”微项目为例,分析如何开展项目式教学。

基于问题驱动的探究式实验教学模式——以“青矾中铁元素的检验”为例

一、教学主题分析“铁盐与亚铁盐的转化”位于人教版(2019年版)必修第一册第三章“铁金属材料”第一节“铁及其化合物”的第3课时,是课程标准要求学习的典型变价过渡金属元素内容之一。通过该节课的学习,学生不仅认识到铁元素具有不同价态,可通过氧化还原反应实现不同价态相互转化,而且为物质分类、离子反应和氧化还原反应等基本理论补充感性材料,还能为学习变价非金属主族硫、氮元素提供学习方法指导。

加味当归补血汤结合口服铁元素对癌性贫血患者血红蛋白水平、红细胞计数、红细胞比容、卡氏评分的影响

目的:分析加味当归补血汤结合铁元素对癌性贫血患者血红蛋白水平、红细胞计数、红细胞比容、卡氏评分的影响。方法:选取癌性贫血患者50例,随机均分为对照组和观察组,对照组进行铁元素治疗,观察组进行加味当归补血汤结合口服铁元素治疗,对比治疗效果。结果:观察组治疗效果优于对照组(P<0.05)。结论:对癌性贫血患者进行加味当归补血汤结合口服铁元素治疗,可以提高治疗效果,改善患者的血红蛋白水平、红细胞计数、红细胞比容,提高患者的卡氏评分,提升患者的生活质量评分。

铁元素在氮化硅铁中的存在状态

用化学分析、XRD,SEM,EDS等检测手段,首次对闪速燃烧工艺制备的新型合成原料———氮化硅铁(FeSi3N4)中铁元素的存在状态进行了研究。结果表明:以小于0.074mm的FeSi75颗粒为原料制备氮化硅铁时,FeSi75颗粒表面的硅原子氮化形成氮化硅包覆层,硅铁受热熔化;随着硅的持续氮化减少,铁含量相对增加,硅的氮化难度加大;最后,铁以Fe3Si和αFe两种形式保留下来,并且主要分布于氮化硅粉体颗粒的内部,并用热力学进行了分析。

铁元素对硫酸盐还原过程的影响及微生物群落响应

采用常规化学分析和微生物群落变性梯度凝胶电泳(DGGE)监测技术,探讨投加不同价态铁元素对硫酸盐还原过程的影响以及相应的微生物群落动态响应.结果表明,反应器启动后5d内硫酸盐去除率达到80%,在此过程中群落条带逐渐减少,但与已分离的硫酸盐还原菌(SRB)菌株一致的条带并没出现;Fe3+的投加极显著地改变了原有的高效群落结构,硫酸盐去除率降至20%,氧化还原电位(ORP)有所上升;而Fe2+和Fe0的投加未改变已经形成的顶极群落结构模式,也未显著降低硫酸盐去除率,仅硫化物的浓度变化对Fe2+的投加有短暂的响应.

23万年以来青藏高原甜水海湖岩心铁元素的气候记录刍议

青藏高原甜水海湖钻孔岩心是一套连续和完整的第四纪沉积层序，通过对沉积地球化学信息的综合分析，初步建立了２３万年来的气候曲线。揭示了几次较大的降温信息，约１５万年以前，年平均气温为－１．６３℃，气候温干，沉积以氧化环境为主导；在６阶段后期，呈现气候波动频繁，沉积环境不稳定；进入５阶段，即进入末次间冰期，气温下降，年平均气温较６阶段降低２．８３℃；约７．４万年以来，即进入末次冰期，４阶段气温较５ａ亚段降低０．７３℃；约２．５万年以来，即进入末次冰期最盛期，２ｂ亚段气温较３ａ亚段降低２．２１℃。２３万年以来甜水海湖岩心的沉积记录研究所划分的７个沉积阶段基本上可与深海氧同位素标准曲线对比。初步认为甜水海古湖大约形成于１５万年以来，即青藏高原第三成湖期，同时与青藏高原１５万年构造运动的再次隆升有关。

不同时期香梨叶片铁元素含量高光谱估算模型

【目的】铁元素含量是植物生长发育过程中所需的重要微量元素之一,实时动态估测香梨铁元素含量对指导香梨科学施肥具有重要意义。【方法】利用ASD FieldSpec 4光谱仪测定不同时期的香梨叶片光谱反射率,研究香梨叶片光谱反射率、一阶微分、比值SR、归一化ND、差值SD与铁元素含量的相关关系,筛选敏感波段参量,构建香梨叶片铁元素含量的回归估测模型。【结果】6月SR组合、7月ND组合、8月SR组合、9月SD组合的模型拟合度分别为0. 764、0. 551、0. 679、0. 656。检验结果显示不同时期两两波段光谱组合构建的估测模型拟合度较高。【结论】光谱参数组合可以有效的估测香梨叶片铁元素含量,在果树叶片铁元素营养诊断方面有重要的实践意义。

十万大山盆地晚二叠世、早三叠世烃源岩中铁元素丰度与有机碳丰度相关关系

海相烃源岩中铁的来源受气候、时代、海水中生物量、海水性质、海洋基底等多因素影响。在稳定的浅海陆棚环境发育的泥岩中,铁元素丰度主要受控于沉积物颗粒大小和有机质丰度,铁元素丰度与有机碳丰度呈正相关关系。十万大山盆地的三化、大寺、旧城、油隘4个研究区域晚二叠世—早三叠世的陆棚泥岩沉积环境相对稳定,烃源岩中的铁元素丰度与有机碳丰度存在正相关性。深入研究铁元素丰度与有机碳丰度的相关性,可为地层对比以及判识沉积环境提供一定信息。

火花放电原子发射光谱测定镍基合金中铁元素的校准曲线探讨

火花放电原子发射光谱仪一般在仪器出厂时已配置目标测量元素的原始校准曲线,仪器用户经标准化、曲线确认后即可开展相关检测工作,光谱仪的原始校准曲线正确度的高低将直接影响测试结果的正确度。本实验室光谱仪在测定镍基合金中低含量Fe元素时常出现负值且精密度较差的现象,采取控制样品法也无法获取准确结果。为满足产品标准要求,下延镍基合金中Fe元素的测定下限,提高Fe元素的分析正确度,试验通过调整Fe元素低含量段校准曲线Mo元素的干扰校正方式及校正系数,解决了低含量Fe元素测试结果出现负值的问题;通过对校准曲线添加新的控制样品、重新拟合校准曲线将原三次曲线变更为二次曲线,大幅提高了测试结果的精密度及正确度,从而建立了一条新的镍基合金中低含量Fe元素的校准曲线,Fe元素测定下限由0.50%(质量分数)延伸至0.010%(质量分数)。

饲料中铁元素含量对鱼菜共生系统水质及鱼菜生长的影响

通过控制饲料中铁元素含量,研究其对鱼(金鲫)、菜(红皱生菜和红油阿拉斯)生长和系统水质的影响。实验设置1个对照组和5个处理组,饲料铁含量分别为0、0、10、20、40和80 mg/kg。结果显示:该系统对水体质量有净化作用;不同铁含量对金鲫存活率影响不显著(P>0.05),对增重率影响显著(P<0.05);当饲料中铁含量为20 mg/kg时,金鲫鱼存活率和鱼体增重率均达到最大值;饲料中铁含量为80 mg/kg时,金鲫的存活率和增重率均出现下降趋势;饲料中不同铁含量对两种蔬菜的存活率和增重率均没有产生显著影响(P>0.05),但在增重率方面有一定的差异。研究表明:饲料中添加铁元素能够促进金鲫和蔬菜的生长,当铁元素含量为20 mg/kg时,该鱼菜共生系统具有最佳的生产力。

单宁与土壤中铁元素的可给性

报道了在土壤中加入单宁溶液以解决植物缺铁问题的方法。通过植物单宁与 Fe3+ 的配合作用和氧化还原作用 ,改变土壤中铁元素的氧化还原电位 ,提高土壤中 Fe2 +离子的浓度 ,以增加土壤中铁元素的可给性。用等离子体发射光谱仪 ( ICP)测定了患有缺铁症状苹果树的树液中 ,在施用单宁溶液前后铁离子浓度的变化 ,观察了单宁与土壤中铁元素相互作用后的结果 ,讨论了两者的作用机理 ,有效解决了一些植物生长过程中的缺铁问题 。

含铁物质中铁元素含量的测定——基于传感技术的实验设计

本实验利用光电比色法的原理,使用色度计传感器测量标准溶液的透光率,绘制标准曲线,进而测定含铁物质中铁元素的含量,是一个紧密联系生活实际的定量实验案例。在中学化学引入比色法,扩展了定量实验的范围,有利于中学生定量方法的培养。

铁元素在铁炭微电解-Fenton试剂深度处理印染废水中的形态及含量变化试验研究

通过试验采用铁炭微电解-Fenton试剂联合氧化技术对印染废水进行深度处理,考察了进水pH值、H2O2投加量、水力停留时间、反应器连续运行时间等因素对出水水质及出水中铁元素形态及其含量的影响,试验结果表明:当进水pH值为2、H2O2加入量为3.2 mL/L、水力停留时间为90 min、出水中[Fe3+]较低时,出水水质最好,COD去除率达90%以上,且反应器运行最稳定;反应器连续运行20 d以上时,出水水质有所下降,填料堵塞严重。