知识与思维相融合 能力与素养共发展——以“Na2CO3和NaHCO3在水溶液中的行为”教学为例

课堂是落实化学核心素养的主阵地,知识是提升学生思维水平、培养学生关键能力的重要载体。以"Na2CO3和NaHCO3在水溶液中的行为"教学为案例,呈现16个简约而高品质的问题,分析各个教学活动的设计意图,力求实现知识、思维、能力、素养"四位一体化"建构。指出教学中应建构知识,让能力自然生长;应内化知识,让思维流光溢彩;应超越知识,让素养润泽学生。

Na2CO3/NaHCO3对双酚A在水中溶解性的影响

双酚A(BPA)的食源性暴露是一个严重的公共卫生安全隐患,食品加工中众多塑料材质的器具、管道中均含有BPA,为探讨常用食品酸度调节剂碳酸钠和碳酸氢钠对BPA暴露量的影响,对BPA在Na2CO3/NaHCO3溶液中的饱和浓度进行测量与分析。结果表明,两种酸度调节剂的浓度对BPA的溶解量有不同的影响。NaHCO3(0.1~1)mol·L-1对BPA的溶解有一定的抑制作用,BPA的饱和浓度(μg·mL-1)与NaHCO3浓度(mol·L-1)的对数值是线性负相关的。与碳酸氢钠不同,Na2CO3在较低浓度时(0.01 mol·L-1)能显著促进BPA的溶解,随着浓度的增加[(0.01~0.75)mol·L-1],促进作用愈加显著;在较高浓度时[(0.75~2)mol·L-1]对BPA溶解的促进作用反而减弱。BPA的饱和浓度(μg·mL-1)与Na2CO3浓度(mol·L-1)的对数值在两个浓度区间分别满足线性正相关和负相关数学模型。因此,Na2CO3的使用会促进BPA向食品转移,从而增加食源性BPA的暴露量。

Na2CO3和NaHCO3与盐酸反应对比实验的改进

现行各版本化学教科书(鲁科版、苏教版、人教版)中,Na2CO3和NaHCO3盐酸反应的实验均安排在"活动探究"栏目中,教科书没有给出具体的实验比较操作方案,而是让学生交流完成,学生在具体的交流过程中,遇到的问题比较多,为了取得更好的实验效果;特对人教版高中化学教科书中Na2CO3和NaHCO3与盐酸反应实验进行了分析,采用缺点列举法指出了现行实验教学中学生实验设计的不足;为此对该实验用替代法进行了改进并实施了验证,取得了令人满意的效果。

NaCl和Na_2CO_3+NaHCO_3对玉米种子萌发及幼苗生长的影响差异研究

将NaCl和Na2CO3+NaHCO3两种盐分别设置4个浓度梯度,以玉米发芽率、分布频率、幼苗期的苗高、主胚根长及相对盐害率为指标,研究两类盐对玉米萌发和苗期胁迫的生理差异。结果表明,两种盐胁迫处理的发芽率、苗高、主胚根长的平均值均随浓度增加而降低,Na2CO3+NaHCO3处理比NaCl处理胁迫盐害率严重。各品种耐NaCl和Na2CO3+NaHCO3能力并不一致。

杂草稻幼苗对Na_2CO_3＋NaHCO_3胁迫响应及其生理基础

采用人工气候箱水培试验,研究了不同浓度Na2CO3+NaHCO3处理对杂草稻幼苗生长、根系特性和渗透调节物质的影响。结果表明,随Na2CO3+NaHCO3胁迫浓度的增加,3个试验材料苗高、生物量积累、主根长、根系总长度、根系表面积和根系体积均降低,根系总吸收面积和活性吸收面积减小,且降幅均为越光>长白9号>WR03-12。参试材料脯氨酸含量随Na2CO3+NaHCO3浓度增加呈上升趋势,WR03-12脯氨酸积累量远远小于越光和长白9号。3个材料游离氨基酸、可溶性糖含量变化趋势存在较大差异。WR03-12可溶性糖和游离氨基酸含量呈增加趋势,且增幅逐渐增大。长白9号可溶性糖含量、游离氨基酸含量先急剧增大后增幅趋于平缓。越光游离氨基酸随Na2CO3+NaHCO3胁迫浓度增加先急剧增大后增幅趋于平缓,可溶性糖含量呈增加趋势,且增幅逐步增大。

Na_2CO_3和NaHCO_3胁迫下冰草的生长及生理响应

在温室条件下用不同浓度的Na2CO3和NaHCO3(0,30,60,90,120,150 mmol/L)对冰草进行胁迫,测定冰草的生长及生理指标。结果表明,在2种碱处理下随着胁迫浓度递增,冰草的丙二醛含量和可溶性糖含量增加,生物量、根冠比、叶绿素含量、脯氨酸含量都呈先增后降的变化趋势。低浓度的碱胁迫对冰草生长有一定的补偿生长作用,碱胁迫下脯氨酸先于可溶性糖而累积,Na2CO3对冰草的胁迫作用大于NaHCO3。

5种不同发制方式对毛肚增重和感官品质的影响

分别以食品级NaOH、Na2CO3、NaHCO3、复合酶粉和水为材料涨发毛肚,以增重比和感官评价为指标对5种毛肚发制方式进行比较,参照NY5268-2004无公害食品毛肚的方法对5种毛肚进行指标检测。结果表明:从增重比和感官评价衡量,碱发是最佳方式,综合效果为碱发>酶发>水发,碱发中NaOH>Na2CO3>NaHCO3;5种方式得到毛肚的各项指标均达到无公害食品的标准。综合考虑感官品质、增重比、性价比等评价指标,食品级NaOH发制是最适合发制毛肚的方法。

环境溶液对管道钢应力腐蚀过程电化学行为的影响

用快慢扫描极化测量等方法研究X70钢和 16Mn钢在Na2 CO3 /NaHCO3 溶液中电化学行为 .分析溶液中NaHCO3 浓度、pH、供氧状况及扫描速度等因素对极化曲线影响 ,并研究其钝化过程的各种电极反应 .结果表明 ,管道钢在高浓度Na2 CO3 /NaHCO3 溶液中阳极极化曲线含两个阳极峰和中间过渡区 .较负的第一阳极峰电位和较大的峰电流有利SCC发生 ,而它们和较高HCO3 -浓度、适中pH范围 (室温下 6 .7～ 11)

HCO_3^-浓度对X70钢阳极反应过程的影响

采用循环伏安法研究了X70钢在NaHCO3 /Na2 CO3 溶液中的阳极反应过程 ,探讨了HCO-3 浓度变化对氧化过程的影响 ,用X

Na_2CO_3、NaHCO_3胁迫对大叶铁线莲生理特性的影响

以多年生大叶铁线莲为试验材料,用Na2CO3(51、0、20、40、80 mmol/L)、NaHCO3(20、40、60、80、100mmol/L)及Na2CO3、NaHCO3的混合溶液(20、40、80 mmol/L)对大叶铁线莲进行人工模拟胁迫,研究其在不同浓度Na2CO3、NaHCO3胁迫下的适应能力。结果表明:随着胁迫时间的延长和胁迫浓度的递增,叶绿素质量分数先升后降,胁迫30 d出现峰值;电导率、脯氨酸、丙二醛呈逐渐上升趋势,Na2CO380 mmol/L、NaHCO3100 mmol/L胁迫60 d时,大叶铁线莲的基部叶片全部枯萎,顶部叶缘干枯,整株近死亡状态。研究表明:在Na2CO3浓度为5、10、20mmol/L,NaHCO3的浓度为204、0、60 mmol/L,及Na2CO3与NaHCO3混合浓度为204、08、0 mmol/L下,对大叶铁线莲生理活性没有造成严重伤害,植株通过自身调节可以正常生长,说明大叶铁线莲在碳酸盐环境下有一定的适应能力。

楔形缝隙对X-42钢在碳酸钠碳酸氢钠溶液中应力腐蚀敏感性的影响

用慢应变速率实验测试了X 42钢在0.5mol/LNa2CO3+1mol/LNaHCO3溶液中的应力腐蚀敏感性,研究了模拟楔形缝隙的存在对X 42钢应力腐蚀开裂敏感性的影响。结果表明,当拉伸试样表面封装有0.1mm楔形缝隙时,X 42钢在0.5mol/LNa2CO3+1mol/LNaHCO3溶液中的应力腐蚀开裂敏感性增大。缝隙内初始应力腐蚀裂纹是沿晶发展的。

不同碱基物质对燃煤烟气脱氯的影响

实验探究NaOH、Na_2CO_3、NaHCO_3这三种常见的碱基物质在模拟燃煤烟气中的实际表现,发现三种碱基物质均具有一定的脱氯性能,NaOH、Na_2CO_3、NaHCO_3的脱氯性能依次下降,以脱氯效率70%为目标,使用三种碱基物质Na/Cl比分别需要达到5.8、7.1、8.7。高浓度SO_2的存在对烟气脱氯有竞争作用,随着SO_2浓度的提高,脱氯效率线性下降,不同碱基物质下,SO_2浓度对脱氯效率的影响规律基本一致,SO_2浓度每增加100 mg/m^3,脱氯效率下降约1.4%。由于三种碱基物质达到相同脱氯效率时的Na/Cl比不同,综合考虑成本和溶解性,NaOH最具工业应用价值。

碳钢在Na_2CO_3-NaHCO_3溶液中的阳极极化行为

使用动电位极化技术研究了碳钢在Na2CO3-NaHCO3溶液中的阳极极化行为,测试结果表明,阳极极化曲线上存在着两个电流峰和两个钝化区.与在NaHCO3溶液中相比,碳钢在Na2CO3-NaHCO3溶液中的极化曲线上的第一个钝化区变得更宽.当增加NaHCO3浓度后,两个峰值电位均往正方向移动,表明碳钢的钝化能力降低.研究发现,第二个电流峰对应的电位与NaHCO3浓度的对数呈良好的线性关系.根据铁在Na2CO3-NaHCO3溶液中的腐蚀热力学,推测该峰处发生的反应可能是:3FeCO3+4H2OFe3O4+3HCO3-+5H++2e.XPS分析表明铁电极表面主要由二价铁和三价铁的氧化物组成,进一步支持了以上反应.

碳酸钠和碳酸氢钠对番茄壮苗和灰霉病的防治作用

以番茄品种L402幼苗为试材,研究外源喷施碳酸钠和碳酸氢钠对番茄生长和灰霉病的防治作用。结果表明:25mmol·L^(-1)和50 mmol·L^(-1)的碳酸钠与碳酸氢钠对番茄幼苗具有显著的壮苗作用;30～60 mmol·L^(-1)的碳酸钠和碳酸氢钠对灰霉菌菌丝生长具有不同程度的抑制作用,且抑制作用通常随着浓度的升高而加强;30～40 mmol·L^(-1)的碳酸钠和50～60mmol·L^(-1)的碳酸氢钠对番茄灰霉病具有良好的预防作用;50 mmol·L^(-1)的碳酸钠和50～60 mmol·L^(-1)的碳酸氢钠对番茄灰霉病具有良好的抑制作用。生产上可应用适宜浓度的碳酸钠和碳酸氢钠防治番茄灰霉病。

NaHCO_(3)+Na_(2)CO_(3)复合盐碱胁迫对苜蓿幼苗生理代谢的影响

为了探讨NaHCO_(3)+Na_(2)CO_(3)复合盐碱胁迫对苜蓿(Medicago sativa L.)幼苗叶片生理的影响,试验对龙牧807苜蓿幼苗进行50,100,150,200,250 mmol/L NaHCO_(3)+Na_(2)CO_(3)(9∶1)复合盐碱胁迫,分析复合盐碱胁迫下对苜蓿叶片的渗透调节物质(可溶性糖、脯氨酸、可溶性蛋白)、膜质透性(相对电导率、丙二醛)、抗氧化酶活性(过氧化物酶、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶)和代谢物质(硝态氮、还原型谷胱甘肽、乙醇酸氧化酶)的影响,对各指标进行相关性分析,并利用隶属函数法综合评价最佳NaHCO_(3)+Na_(2)CO_(3)复合盐碱胁迫浓度。结果表明:随着NaHCO_(3)+Na_(2)CO_(3)复合盐碱浓度增加,幼苗叶片中可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸含量和过氧化物酶、超氧化物歧化酶活性在150 mmol/L NaHCO_(3)+Na_(2)CO_(3)复合盐碱浓度达最大值,过氧化氢酶活性和丙二醛含量、相对电导率、还原型谷胱甘肽含量呈上升趋势,乙醇酸氧化酶活性和硝态氮含量均呈下降趋势。在苜蓿抗复合盐碱的11项指标相关性分析中,丙二醛与相对电导率、过氧化氢酶,相对电导率、还原型谷胱甘肽与过氧化氢酶,硝态氮与乙醇酸氧化酶之间呈极显著正相关(P<0.01)。11项指标隶属函数分析显示龙牧807苜蓿苗期最适NaHCO_(3)+Na_(2)CO_(3)复合浓度为150 mmol/L。说明紫花苜蓿对NaHCO_(3)+Na_(2)CO_(3)复合盐碱有较强的抗性,可恢复盐碱草地退化。

Na_2CO_3和NaHCO_3胁迫对菊苣种子萌发的影响

[目的]为研究Na2CO3和NaHCO3等碱性盐对植物的胁迫伤害提供依据。[方法]用不同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液处理菊苣种子,并对其发芽率、发芽势、根长、苗长和鲜重等生理指标进行研究。[结果]低浓度Na2CO3和NaHCO3对萌发后菊苣的苗长、根长和鲜重有一定的促进作用,但对根苗比的影响表现为抑制。[结论]低浓度Na2CO3和NaHCO3对种子萌发有增效效应。

X-42钢在碳酸钠-碳酸氢钠溶液中慢拉伸时电化学噪音信号的小波分析

本文应用小波分析理论研究了X42管线钢在0．5mol/1 Na_2CO_3 +lmol/l NaHCO_3溶液中,在-950 mV_(SCE)、-1100mV(SCE),阴极极化条件下,慢应变速率实验过程中的极化电流信号。结果表明,极化电流信号的低频部分代表着其发展趋势。在阴极极化时,由于阴极析氢造成的体系pH值升高,因而电流信号有逐渐增大的趋势。而且,在对SSRT过程中阴极极化电流信号进行分析时,并未发现第二类间断点。因此,对于工业腐蚀监控,是否可用出现第二类间断点来预测X-42钢在土壤中的应力腐蚀失效,还有待于进一步的研宄与探讨。

盐胁迫蒲公英种子对其幼苗生理特性的影响

以蒲公英Taraxacum mongolicum）种子为材料，用不同浓度的NaCl和Na2CO3／NaHCO3混合液，在（20±1）℃条件下，分别用浓度梯度为0．4％、1．6％、2．8％的溶液浸种24h，测定蒲公英幼苗在第3d．7d、11d中各项生理生化指标。实验结果证明，NaCl和混合盐溶液浸种能使蒲公英幼苗的相对电导率明显提高，过氧化物酶活性明显提高，使可溶性蛋白含量下降，且混合盐的胁迫强度大于单盐。

共沉淀法制备微纳结构LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4材料性能研究

以Na_2CO_3、NaHCO_3为沉淀剂,采用共沉淀法制备镍锰碳酸盐前驱体,结合固相法合成高电压尖晶石LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正极材料。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和傅里叶转换红外线光谱(FTIR)等对前驱体和LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4材料的结构、形貌及组成进行表征。研究表明共沉淀法可制备比例精确和元素分布均匀的Ni_(0.25)Mn_(0.75)CO_3前驱体,以Na2CO_3为沉淀剂制备的前驱体微球更加完整,有利于保证烧结过程中材料的结构稳定,经高温处理后所得的尖晶石LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正极材料是具有微纳结构的多孔材料,基元颗粒和二次颗粒尺寸分别为800 nm和4μm左右,这种结构有利于改善材料的高倍率性能。电化学测试结果表明,以Na2CO_3为沉淀剂制备的尖晶石LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正极材料以0.2 C充放电,初始放电比容量达到118.5 m Ah/g,100次循环后容量保持率为95.62%,20 C下仍能保持初始放电容量的50.7%。

使用Na_2CO_3/NaHCO_3体系进行单晶硅制绒

通过单晶硅表面制绒可以降低太阳能电池面板对光的反射率进而提高电池的转化效率。利用Na2CO3、NaHCO3和Na2CO3/NaHCO3溶液进行了单晶硅表面制绒,并利用扫描电子显微镜和紫外/可见光光度计对所得绒面的形貌及反色率分别进行了分析。研究了溶液浓度、溶液组成及反应时间等因素对所制单晶硅绒面反射率的影响。结果表明:在Na2CO3:NaHCO3质量比为10:1,反应温度为85℃,反应时间为10 min时,可获得反射率为15.22%的绒面。