指向深度学习的化学主题式教学设计与实施——以应用“气体压强”的实验复习为例

深度学习是培养学生核心素养的现实途径,主题式教学是发展高阶思维,促进深度学习的有效教学组织形式。文章围绕“气体压强”学习主题,创设情境,从生活到实验,引出主题;分析原理,从定性到定量,展开主题;实验应用,从评价到改进,深入主题;探索新知,从已知到未知,深化主题;拓展延伸,从课内到课外,升华主题。在多角度、多层次、阶梯式的主题学习过程中,教师引领学生联系与建构、活动与体验、理解与批判、迁移与应用,培养学生的高阶思维能力,促进学生的深度学习。

创设真实问题情境在跨学科实践中突破难点——以“气体压强在化学实验中的应用”为例

文章充分运用了跨学科的知识,在动手实验过程中,基于实验事实,建立了影响气体压强变化因素的一般模型即“在刚性密闭容器中,温度越高,气体粒子数越多,气体被压缩则压强越大”。并在“装置气密性的检查”“制取气体发生装置的改进”,以及“设计实验证明物质间能否发生反应”的应用中检验模型的准确性和可靠性。从而有效突破压强在化学实验中应用的这一教学难点。

探究等温下一定质量气体压强与体积的关系

“一定质量的气体在温度不变的情况下压强与体积的变化关系”的实验,每年的高考中都会考查.为了更好地掌握该实验,下面对教材中的实验和拓展实验加以对比.1教材实验实验器材注射器、橡胶套、压力表(如图1).

以模型建构统整初中化学实验教学的策略研究——以气体压强在初中化学实验复习教学中的应用为例

气体压强问题分散在初中化学教材的实验之中,“碎片化”比较严重,给学生认识相关实验增加了难度。通过对气体压强相关知识进行重构与整合,并采用模型建构的方式开展教学,帮助学生厘清化学实验中气体压强问题的认识思路,构建此类问题的认识模型,充分发挥模型的分析与预测功能,培养学生迁移与创新能力,发展学生科学思维。

水平旋转内消能泄洪洞空腔环流内气体压强的变化规律

空腔环流内的气体压强与许多水动力学特性直接有关,是重要的水动力学的边界条件之一。在吸吮流流态下,当起旋器出口的水流傅汝德数较大时,空腔环流内负压的大小,主要与通气孔直径有关,但沿程的变化可视为常数;水平旋流洞起始断面的相对真空度与相对通气孔直径的关系为指数关系;下游水位对空腔内气体压强有明显的影响,在某一下游水位时空腔内的气体压强有最小值。根据气体压强、离心力压强和壁面压强之间的关系可知,离心力压强是造成壁面压强和壁面切应力沿程变化的主要因素;空腔环流内负压大小不同时,水平洞内水流能动量的转变规律是不同的。

气体压强对DLC薄膜微观结构及性能的影响

利用等离子体浸没离子注入与沉积设备,在7A04铝合金表面制备类金刚石薄膜,使其表面有较高的硬度和良好的耐磨损性能。分别采用拉曼光谱仪、显微硬度计、纳米划痕仪和摩擦磨损试验机对样品的微观结构、显微硬度、膜基结合力和摩擦磨损性能进行测试。研究了气体压强对薄膜微观结构、显微硬度及摩擦磨损性能的影响。结果表明:在气压为0.2Pa下制备的薄膜与基体结合力达到了26mN,具有良好的耐磨损性能;随着气压的升高,薄膜厚度增加,膜基结合力与耐磨损性能下降。

真空灭弧室内气体压强与离子电流的关系

应用两种形式的励磁线圈 ,实测了五种型号的真空灭弧室内气体压强与磁控放电离子电流的关系曲线 。

HL-2A装置偏滤器室中性气体压强规

研制了一种可工作于强磁场、强干扰环境下的快响应真空电离规(快规)。介绍了快规的结构、原理、设计梗概和在HL 2A装置偏滤器室中原位测量中性气体压强的实验结果。无磁场时,在压强1×10-5～6×10-1Pa的范围内,快规的线性度良好,H2压强的测量上限为1.5Pa,He压强的测量上限为4Pa,覆盖了目前HL 2A装置偏滤器的运行范围;快规处磁感应强度在0 6T左右时,其灵敏度约提高至无磁场下的3倍。快规的响应时间小于4ms,并且具有较强的抗干扰能力。

HL-2A装置偏滤器室中性气体压强的初步研究

HL 2A装置上首次实现了偏滤器位形放电。采用专门研制的可在强磁场和强噪声环境下工作的快响应真空电离规对偏滤器室内的中性气体压强进行了测量,给出了HL 2A装置偏滤器有关结构的基础数据。初步研究了偏滤器位形和孔栏位形放电期间偏滤器室中性气体压强的特性。

理想气体压强公式的探讨

分析和讨论了不同容积中理想气体压强公式的推导方法,并结合教学对这几种推导方法做了进一步比较和探讨.

高中生气体分子运动及气体压强概念微观理解的调查研究

本文是在建构主义学习理论指导下,通过调查高中生关于气体分子运动规律及气体压强概念的微观理解,分析学生产生相异构想的原因。

气体压强对n型a-Si:H薄膜光学性能的影响

用射频等离子增强化学气相沉积(RF-PECVD)制备磷掺杂氢化非晶硅(a-Si:H)薄膜,研究了辉光放电气体压强(20～80Pa)对薄膜折射率、消光系数、光学带隙以及氢含量的影响;用激光拉曼光谱研究了气体压强对a-Si:H薄膜微结构的影响,并与薄膜的光学性能进行了综合讨论。结果表明,随着辉光放电气体压强的增加,a-Si:H薄膜的光学带隙和氢含量都有不同程度的增大,但折射率和消光系数却逐步减小;与此同时,薄膜内非晶网络的短程和中程有序程度逐渐恶化。

浅论气体压强对金刚石薄膜质量的影响

以甲烷、氢气做为气源,利用微波等离子气相沉积的方法在硅片上沉积金刚石薄膜。研究了不同压强对金刚石薄膜质量的影响。结果表明当气氛压强为9KPa时可获得高质量的金刚石薄膜。

自制“气体压强微观意义的模拟”演示装置

一、现行教材的实验及其存在的问题 人民教育出版社高中物理第二册（必修加选修）第110页对“气体压强微观意义的模拟”演示实验是这样表述的：“用小滚珠做空气分子模型，把装有滚珠的杯子拿到秤盘上方5cm处，把1粒滚珠倒在秤盘上，秤的指针会摆动一下。再在相同的高处把100粒珠子或者更多的滚珠持续快速地倒在秤盘上（图1），秤的指针会在某一位置附近摆动。

辅助气体压强比例对中频脉冲非平衡磁控溅射沉积类金刚石薄膜结构与性能的影响

以高纯石墨为靶材、氩气(Ar)和甲烷(CH4)为辅助气体,利用中频脉冲非平衡磁控溅射技术在不同气体压强比例下制备了类金刚石薄膜,采用原子力显微镜、拉曼光谱仪、傅立叶变换红外光谱仪、纳米压痕测试仪对所制备薄膜的表面形貌、微观结构、机械性能进行了分析。结果表明:当Ar气压强比例由17%增加到50%时,类金刚石薄膜的RMS表面粗糙度、sp3杂化键含量、纳米硬度、弹性模量随Ar气压强比例的增加而增加,当Ar气压强比例由50%增加到86%时,薄膜的RMS表面粗糙度、sp3杂化键含量、纳米硬度、弹性模量随Ar气压强比例的增加而减小。以上结果说明辅助气体压强比例对类金刚石薄膜的表面形貌、微观结构、机械性能有较大的影响。

大气压强与气体压强 重量模型与碰撞模型——例析因初高中教材衔接不紧而产生的教学疑点

在高中物理“气体压强”教学中，通常会遇到“大气压强”问题，教师通常会建立两种压强模型来帮助学生理解有关问题，这两种模型分别是“重量模型”和“碰撞模型”，由于初高中教材衔接不够紧密，所以，学生搞不清“气体压强”和“大气压强”有什么区别，也搞不清“重量模型”和“碰撞模型”有什么关系，教师如不及时化解，就会影响学生对现有知识及后续知识的学习．本文介绍笔者对相关疑点的破解，请同行批评指正．

理想气体压强公式两种推导方法及其比较

本文分别从球形容器和长方形容器中理想气体入手,给出平衡态下理想气体的压强公式的两种推导方法,并将两种推导方法加以比较.

一套演示与气体压强有关的简单实验装置

一、制作器材和制作方法 物理学是一门以实验为基础的科学。在教学中若能适当引入一些小实验，展示一些新鲜有趣的现象，则无疑会激发起学生探究学习的兴趣。笔者在教学中用可乐瓶自制了一个简单的实验装置，利用它可以做很多有关气体压强的实验，有些可以用于课堂引入，有些可以作为课堂探究小实验，也有些可延伸到课后作为课外探究课题。

气体压强对纳秒激光诱导空气等离子体特性的影响

环境气体的压强对激光诱导等离子体特性有重要影响.基于发射光谱法开展了气体压强对纳秒激光诱导空气等离子体特性影响的研究,探讨了气体压强对空气等离子体发射光谱强度、电子温度和电子密度的影响.实验结果表明,在10-100 kPa空气压强条件下,空气等离子体发射光谱中的线状光谱和连续光谱依赖于气体压强变化,且原子谱线和离子谱线强度随气体压强的变化有明显差别.随着空气压强增大,激光击穿作用区域的空气密度增加,造成激光诱导击穿空气几率升高,从而等离子体辐射光谱强度增大.空气等离子体膨胀区域空气的约束作用,增加了等离子体内粒子间的碰撞几率以及能量交换几率,并且使离子-电子-原子的三体复合几率增加,因此造成原子谱线OⅠ777.2 nm与NⅠ821.6 nm谱线强度随着气体压强增大而增大,在80 kPa时谱线强度最高,随后谱线强度缓慢降低.而离子谱线N Ⅱ 500.5 nm谱线强度在40 kPa时达到最大值,气体压强大于40 kPa后,谱线强度随压强增加而逐渐降低.空气等离子体电子密度均随压强升高而增大,在80 kPa后增长速度变缓.等离子体电子温度在30 kPa时达到最大值,气体压强大于30 kPa后,等离子体电子温度逐渐降低.研究结果可为不同海拔高度的激光诱导空气等离子体特性的研究提供重要实验基础,为今后激光大气传输、大气组成分析提供重要的技术支持.