教学课程资源库 更多>>

摘要： 化学是探索物质变化本质与规律的学科，高中化学课程致力于培养学生的科学素养和创新能力，基于学科大概念的高中化学单元教学设计可以更有效地实现这一目标。学科大概念涵盖了化学的基本概念、原理和规律，是理解化学现象和解决问题的关键。本文以鲁教版高中化学必修2“元素周期表的应用”为例，探讨了基于学科大概念的教学设计与实施策略，期望为高中化学教师提供参考。

关键词： 多孔Ti-Nb-Mo合金   相组成   组织演化   弹性模量   抗压强度  

摘要： Ti及Ti合金因具有高的比强度和抗疲劳强度,较低的弹性模量,优异的生物相容性及良好的耐腐蚀性等特点,被广泛应用于船舶领域、航空航天、生物医用、化学化工等领域。然而,Ti及Ti合金长期在人体环境内服役易出现与人体天然骨组织力学性能不匹配的情况,进而引发“应力屏蔽”效应,并且,目前大多研究均集中在Nb或Mo元素对致密钛合金微观组织及力学性能的影响,针对多孔Ti-Nb-Mo合金显微组织、力学性能以及耐蚀性能的研究较少。因此,本研究以粉末冶金技术路线制备出多孔Ti-Nb-Mo系列合金样品,研究了Nb或Mo元素以及Nb和Mo元素协同作用对于多孔Ti合金的微观组织演化规律;研究了Nb或Mo元素以及Nb和Mo元素协同作用对于多孔Ti合金的力学性能的影响,明确了孔隙结构、微观组织与多孔Ti合金的力学性能的内在联系;研究了Nb或Mo元素以及Nb和Mo元素协同作用对于多孔Ti合金的电化学性能的影响。 在显微组织方面,Nb和Mo元素的加入对于多孔Ti-Nb-Mo合金的孔隙大小和孔隙度有明显影响。随着Nb和Mo元素含量的增加,多孔Ti合金的孔隙率和孔隙大小呈现逐渐增大的趋势,且Nb和Mo元素的加入形成的小孔隙逐渐增加,相互结合形成三维的网状联通结构。由此可见,可以通过对于Nb和Mo元素的添加来调配出一个满足人体需求的孔隙大小和孔隙率,更加适合人体骨组织长入的孔隙结构。此外,Nb和Mo元素是β相的稳定元素,可以促进α相向β相转变,Mo元素对于合金微观组织的影响更为明显。随着Nb和Mo元素含量的增加,多孔Ti合金的显微组织逐渐由α相和β相的双相组织转变为单一β相。随着Nb和Mo元素含量的增加,弥散在晶粒内部的板条状α相逐渐变细变小,成为在晶界上的针状α相,最后逐渐消失,只留下极其细小微量的晶界α相。 在力学性能方面,Nb和Mo元素可以促进β相形成降低弹性模量。随着Mo元素含量增加至20at.%,合金极限抗压强度从360.27MPa下降到216.52MPa,下降了40.0%。弹性模量从8.056GPa下降到5.345GPa,下降了33.65%。随着Nb元素含量增加至20at.%,合金极限抗压强度从331.246MPa下降到185.499MPa,下降了44.0%。弹性模量从9.451GPa下降到5.160GPa,下降了45.4%。在模拟人体服役环境的循环压缩过程中,随着Nb和Mo元素的添加多孔Ti-Nb-Mo合金弹性模量逐渐降低,而适合兼容的弹性模量(接近人骨)是硬组织修复替代材料选择的必要条件。天然骨的抗压强度为100～230 MPa,弹性模量为(0.1GPa-30GPa)。因此,通过对Nb和Mo元素含量的优化调控,能够制备出接近天然骨力学性能的多孔Ti-Nb-Mo合金。 在电化学性能方面,对于双相组织的多孔Ti-Mo合金与多孔Ti-Nb合金而言,α相在晶粒内部的析出会导致其与β相组织形成腐蚀微电池,产生腐蚀电偶,进一步降低合金的耐腐蚀性能。随着Mo元素或Nb元素含量的增加合金形成近β相组织,但由于其孔隙度与孔隙大小的增加,使得更多的电解液可以进入三维联通的网状结构内部,导致合金整体腐蚀表面积增加,腐蚀也更易在多孔合金孔洞处发生,最终导致合金耐腐蚀性能下降。随着Mo元素含量的增加,合金的自腐蚀电位由-281.8mv上升到-225.8mv再降至-287.7mv,多孔Ti-Mo合金的耐腐蚀性能会先上升再下降。其中Ti-10Mo合金有更好的耐腐蚀性能。随着Nb元素含量的增加,合金的自腐蚀电位由-230.9mv上升到-181.1mv再降至-291.3mv,多孔Ti-Nb合金的耐腐蚀性能会先上升再下降。其中Ti-10Nb合金有更好的耐腐蚀性能。在多孔Ti-Nb-Mo系列合金中Ti-10Nb-10Mo合金有着更好的耐腐蚀性能。

摘要： 化学元素的名称是近代和现代科学的产物。一般来说，化学元素的发现者会为其命名，化学元素的拉丁名由国际纯粹与应用化学联合会（International Union of Pure and Applied Chemistry，缩写为IUPAC）确定，其中文名称由中国学者陆续从外语中翻译而来，所以有的元素有过多种中文名称。现在，这些化学元素的通用中文名称由全国科学技术名词审定委员会审定。让我们一起来了解部分化学元素中文名称背后的那些趣事。

摘要： 化学元素的名称是近代和现代科学的产物。一般来说，化学元素的发现者会为其命名，化学元素的拉丁名由国际纯粹与应用化学联合会（International Union of Pure and Applied Chemistry,IUPAC）确定，其中文名称由中国学者陆续从外语中翻译而来，所以有的元素有过多种中文名称。现在，这些化学元素的通用中文名称由全国科学技术名词审定委员会审定。让我们一起来了解部分化学元素中文名称背后的那些趣事。第1号元素是氢，元素符号H，拉丁名Hydrogenium,英文名Hydrogen。拉丁名本义是“生成水”，即氢气能够与氧气反应生成水。不过，我国学者在翻译的时候，既没有采用音译法，也没有采用直译法，而是根据氢元素的单质氢气的性质，将其命名为“輕”。后来，根据“单质在常温下为气体的元素名称，汉字都用气字头”的规则，重新造了一个“氫”字，后简化为“氢”。

摘要： 化学元素的名称是近代和现代科学的产物。一般来说，化学元素的发现者会为其命名，化学元素的拉丁名由国际纯粹与应用化学联合会（International Union of Pure andAppliedChemistry，缩写为IUPAC）确定，其中文名称由中国学者陆续从外语中翻译而来，所以有的元素有过多种中文名称。现在，这些化学元素的通用中文名称由全国科学技术名词审定委员会审定。让我们一起来了解部分化学元素中文名称背后的那些趣事。

摘要： 艺术与化学本就密不可分。绘画的颜料从成分上看,是化学;从表现上看,则是艺术。从古至今,画家们利用各种各样色彩艳丽的颜料,在人类艺术文明的宝库中留下了许许多多的艺术珍品。北宋画家张择端的《清明上河图》,画中大部分为黑色白描,但桥上的人物是有颜色的。在那个时代,中国画家在绘画时使用的颜料主要有三种:一是矿物颜料,如朱砂、雄黄、石青、硫黄等,用于绘制红、黄、蓝、绿等色彩;二是植物颜料,如茜草、藤黄、蓝靛、墨等,用于绘制红、黄、蓝、黑等色彩;三是动物颜料,如龙涎、象牙黑等,用于绘制黑、白、灰等色彩。根据历史文献记载和考古发现,《清明上河图》中使用了以上多种颜料,如石青、雄黄、硫黄、茜草、藤黄、龙涎、象牙黑等。

摘要： 在这个科技日新月异的时代，创新已成为推动社会进步的关键动力。面对此背景，初中化学教育扮演着极其重要的角色。它不仅是知识传递的过程，还是培养未来创新者的重要阵地。化学作为自然科学的核心学科之一，不仅包含丰富的理论知识，还涵盖了广泛的实验实践。幸运的是，当前的初中化学教育环境拥有充足的实验资源，为学生提供了丰富的实践机会。在当今社会，创新是推动发展的核心动力，不仅促进了各领域的突破，还成为经济和社会持续发展的关键要素。在这个背景下，教育系统，特别是初中化学教育，需要紧跟时代步伐，

关键词： 微敞开快速消解   电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)   地球化学样品   稀土元素  

摘要： 稀土是地质勘查工作和新一轮找矿突破战略行动关注的重点，准确测定地球化学样品中稀土元素含量至关重要。本文基于聚四氟乙烯消解管，采用电热石墨消解仪以硝酸-氢氟酸-高氯酸-硫酸体系消解样品，实现了微敞开体系消解-电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对地球化学样品中稀土元素的测定。实验表明，在微敞开环境下，控制硝酸-氢氟酸-高氯酸-硫酸体系用量为8 mL,选择最高消解温度240℃下保持2.5 h(总消解时间4.5 h)即可将样品消解完全。校准曲线的线性相关系数均大于0.999,方法检出限为0.001～0.03μg/g,定量限为0.004～0.12μg/g;实验方法中各稀土元素的方法检出限大部分低于标准方法DZ/T 0279.32—2016和GB/T 14506.30—2010。按照实验方法对水系沉积物、土壤、岩石标准物质中的稀土元素进行测定，结果表明，各元素测定值与认定值的对数差值(Δlg)为0.00～0.03,相对标准偏差(RSD,n=6)在0.74%～7.2%之间，分别满足DZ/T 0011—2015所规定的Δlg≤0.11和RSD≤10%的要求。选择岩石和土壤标准物质，分别采用实验方法与封闭酸溶-ICP-MS对样品中稀土元素进行测定，两种方法的测定值基本一致。本方法酸用量少，样品消解时间短，可用于地球化学样品中稀土元素的批量测试。

关键词： 学习进阶   单元教学   元素周期律   硫及其化合物  

摘要： 《普通高中化学课程标准(2017年版2022年修订)》明确指出引导学生学习化学基本原理和方法、形成化学学科核心观念、培养学生化学学科核心素养的重要性。新课标以学习进阶的方式描述了学生对各个核心素养的认知发展情况,明确指出要发挥核心概念对化学学习的指导性作用。元素周期律核心概念涵盖了原子结构、元素周期律以及元素化合物等内容,并贯穿于高中化学学习的各个阶段。本论文以学习进阶理论为基础,建构了元素周期律学习进阶模型并用于指导必修一“元素周期律”、必修二“硫及其化合物”、选择性必修二“元素周期律”的教学设计,旨在帮助解决教学中存在的重视分数、忽略素养、教学实践与评价衔接不紧密的问题,以促进学生认知发展,落实教学评一体化的要求,培养学生的化学学科核心素养。主要研究内容与结论如下: (1)通过查阅和研究学习进阶相关的文献,结合课标、教材、学生情况,通过拆分核心概念、确立进阶变量、划分进阶维度,构建了元素周期律的学习进阶框架。 (2)基于元素周期律学习进阶框架,构建了学习进阶教学设计模型,并将其应用于必修一“元素周期律”、必修二“硫及其化合物”、选择性必修二“元素周期律”的教学设计中。教学设计以元素周期律学习进阶为依据,关注了学生的认知水平,并根据学生的现有认知状态、中间认知状态和预期认知状态进行了教学设计和教学评价。 (3)选取“硫及其化合物”单元的学习进阶教学设计在东莞市某高中进行单元教学实践,结合教学评价的测试题收集了教学实践数据。通过对比实验班和对照班,基于学习进阶的单元教学能够有效地提高学生的应用元素周期律认识元素性质的能力,发展学生的认知水平,能够帮助学生解决对知识的组织程度低、对元素周期律相关内容的应用能力差的问题,在此基础上有效地提升学生的问题解决能力,促进学生化学学科核心素养的发展。

关键词： 磁性特征   地球化学元素   风力风选   古尔班通古特沙漠  

摘要： 古尔班通古特沙漠是我国第二大沙漠和重要粉尘源区之一，查明其风沙沉积物的磁性和化学元素特征对于理解粉尘物质循环、气候变化等具有重要价值。文中对该沙漠南缘的一处风成沉积剖面（GEB11）进行了系统的年代、粒度、磁学和地球化学分析，结果显示：GEB11剖面沉积物中主要磁性矿物有磁铁矿、磁赤铁矿和赤铁矿，磁性颗粒以假单畴（PSD）-多畴（MD）为主。地球化学元素组成以SiO2和Al2O3为主，相比UCC,SiO2呈现富集特征，其余元素呈现不同程度亏损。GEB11剖面350cm以上地层沉积物相比350cm以下地层，具有细砂组分含量较高，磁性矿物含量较高且颗粒较粗，SiO2含量较低而Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、TiO2含量较高的特点。该剖面沉积物磁性和化学元素特征变化主要受控于风沙活动和风力分选作用，Fe、Ti等元素和磁性矿物主要富集于细砂沉积物。剖面上部发育于小冰期强风沙活动环境下的沉积物具有磁性矿物，Fe、Ti元素和细砂组分含量较高的特点。