化学投影实验研究水平投影垂直投影局部投影Word文档格式.docx
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图8-24-1投影实验反应器皿
（3）投影实验点滴板
按图8-24-2的样式设计点滴板，并以上述步骤进行制作。
图8-24-2投影实验点滴板图8-24-3投影实验镀锌用电极与实验装置
（4）投影实验镀锌用电极与实验装置
按图8-24-3的样式设计镀锌用电极与实验装置，并以上述步骤进行制作。
2.投影仪的构造、使用、维护与保养
（1）投影仪的构造
投影仪是一种新型的幻灯机，又叫书写投影仪、反射投影仪、白昼幻灯机、高架投影器等。
投影仪有多种规格，但它们的构造基本相同，如图8-24-4所示。
投影仪的光源是溴钨灯，光强度大，可以在室内无遮光的条件下放映到银幕上。
投影仪的螺纹镜的聚光性能很好，放大倍数大，分别率高，因此，投影得到大而清晰影像。
⒈冷却电扇⒉光源⒊反光镜⒋新月镜
⒌电源插头⒍开关⒎螺纹镜⒏保护玻璃
⒐放映镜⒑反射镜⒒调焦螺旋
图8-24-4投影仪的构造
（2）投影仪的使用
开电源开关，调整平面反光镜张开角度，控制投到银幕上画面的位置；
再用固定杆上调焦螺旋，调好焦距。
根据进行投影实验时所用投影器具的类型，投影实验的投影方式可分为两种：
水平投影和竖直投影。
水平投影：
所用的投影器具为结晶皿、烧杯、表面皿等时，可放在投影仪的保护玻璃板上投影，银幕上的影像是俯视容器时所观察到的现象，其光路如图8-24-5所示。
竖直投影：
当所用的投影器是竖直时，为了在银幕上等到正立图像，可以把投影卧放，另加一个平面反光镜，把透明、扁方形的或方柱形实验投影器放置在投影仪的螺纹镜前，进行实验即可，其光路如图8-24-6所示。
图8-24-5水平投影的光路图8-24-6竖直投影的光路
（3）投影仪的维护与保养
使用投影仪前仔细阅读仪器使用说明书，对仪器的结构和性能了解后，将电源插头插入电源插口，开启电源开关后，灯泡点亮同时风扇也开始工作。
当接通电源后，如果灯不亮，检查灯泡是否损坏、接触是否好，电线接头是否接；
如果灯不亮、风扇也不转，应打开保险盒，检查保险丝；
需要更换时，必须选用相同型号和规格的保险丝。
放映镜、反射镜、反光镜、有机玻璃螺纹透镜等切勿用手触摸，如有脏物，用吹风、吸耳球吹去灰尘，也可用软毛刷掸掉或丝绸、镜头纸轻轻擦拭，不要用硬纸、硬布擦拭。
如果风扇电机发生故障，必须关闭电源，修复电机正常工作后才能使用，否则因箱体内温度过高，灯泡容易烧毁，还会使有机玻璃螺纹透镜变形。
投影仪已开始工作状态下，尽可能少搬动，更不能激烈震动，否则溴钨灯丝容易毁坏。
如果要搬动，应先关机，待灯丝冷却后再搬动。
3.视频实物展示台的构造、使用、维护与保养
（1）视频实物展示台的构造
视频实物展示台为精密仪器，是集影像采集、扫描、数码照相于一体的数字视频实物展示台。
可以方便地将文字、图片、幻灯片、投影片及三维实物教具的画面清晰、逼真地重现，也可以各种动态的教学内容、教学过程，摄像头可在水平和垂直方向旋转，满足不同方位、角度取景成像的需要，摄制成AVI等格式的影像信号传输到计算机内，进行编辑、储存，组成珍贵的教学资源库。
展台备有上、下灯作为补偿光源，当补偿光源打开时图像效果仍不理想，可进行背光补偿，由镜头进行信号处理，以达到最佳的效果；
对于不同的展物，可选用自动或手动聚焦；
当展示物为负片时，可利用正负片转换键切换到负片；
根据不同的展示物的要求，可选择彩色或黑白，当选用彩色时，还可进行色彩调整；
当展示有反应过程的实验时，用图像冻结功能，能锁定任意所需的瞬间状态。
有多种规格、型号的视频实物展示台，其功能也不断完善，但它们的构造基本相同，如图8-24-7所示。
现以HY-2000型视频实物展示台为例介绍视频实物展示台的构造、使用、维护与保养。
⒈旋钮⒉拉杆⒊上灯⒋底座
⒌按键⒍背光板⒎摄像头罩
图8-24-7视频实物展示台的构造
图8-24-8视频实物展示台按键
按键功能介绍：
本机、视频1、视频2、视频3：
切换本机、视频1、视频2、视频3的视、音频信号
到输出端。
手动/自动：
本键为循环键，用于手动→自动→手动聚焦的转换，指示灯亮为手动聚焦。
聚焦+、聚焦-：
手动聚焦时，远、近调焦；
当选用自动调焦时，此二键用于调节图像的蓝色浓度。
图像冻结：
本键为循环键，用于活动→冻结→活动图像的转换。
色彩+、色彩-：
当色彩选为彩色时，用于调节图像的红色浓度；
当色彩选为黑白时，此二键失效。
彩色、黑白：
本键为循环键，用于彩色→黑白→彩色的图像效果选择，指示灯亮为黑白。
背光补偿：
本键为循环键，用于背光补偿的开→关→开的状态选择。
在环境亮度不够时，进行背光补偿可以取得较明亮的图像效果。
正负转换：
本键为循环键，用于正片→负片→正片的选择。
上/下灯切换：
本键为循环键，用于上灯亮→下灯亮→上、下灯都不亮→上灯亮的状态选择。
放大、缩小：
用于图像的放大或缩小。
（2）视频实物展示台的使用
视频实物展示台的连接：
专业人员已完成这部分工作。
使用之前，把接线仔细检查一边，如无误，可接通各设备的电源。
平面物体的展示：
展示物为平面物体，如讲稿、幻灯片、投影片、透明片、照相底片，可以直接放在面板上展示，根据环境光线决定是否点亮上灯。
按下聚焦键，调节图像清晰满意为止。
用放大、缩小键，调整图像的大小，直至满意为止。
演示黑白（文字、图片）资料时，可用彩色、黑白键，展示台以黑白模式工作，这样能有效消除彩色镶边现象，提高演示质量。
当展示幻灯片时，请用正负转换键转到负片，这样图像颜色与实物相符，并用上/下灯切换键转到下灯，必要时还可进行背光补充。
立体物体和实验过程的演示：
当用较轻的立体物体或实验设备时，可在展示台平台上进行展示和演示。
若要展示的物体和实验设备较重，以及化学实验试剂具有腐蚀性时，可以使视频实物展示台的镜头移到展示台基座的左侧，进行立体物体的展示、实验演示。
具体操作方法如下：
①右手按着展示台的基座，左手抓住拉杆，并转动到合适的位置，当进行有火焰或可能有液体溅起的实验时，注意保护摄像头，拉高镜头或不让镜头处于火焰正上方；
②用放大、缩小键调节图像的大小，转动镜头或移动物体，得到最佳的图像效果。
在展示立体物件时，为了取得特殊的图像效果，建议使用手动聚焦，这样可以把所展示的部位清晰显示出来；
③在进行有反应过程的实验时，用图像冻结键可以把某瞬间的状态锁定在画面上，以便进行讲解；
④在环境亮度不够的情况下，可用上/下灯切换键进行光源补偿，若图像仍不理想，可再用背光补偿键，以增加其亮度；
⑤在整个展示过程中，若需插播VCD、DVD等的内容，可以随时按相应的视频切换钮。
（3）视频实物展示台的维护与保养
使用视频实物展示台前认真阅读仪器使用说明书，了解仪器的结构和性能，熟练地掌握操作方法后，通电启动使用。
日常维护与注意事项：
①展示台属精密仪器，存放温度和相对湿度分别为：
0-40℃和小于75％，不要在高温、潮湿、多尘或震动的环境下使用；
②使用时应将视频实物展示台放置在坚固的平台上，不要放在倾斜或不稳定的表面上；
③清洁时请用干丝绸、镜头纸轻轻擦拭，切勿使用稀释剂、挥发性汽油等有机溶剂、洗涤剂等化学溶剂；
④长期不用时请将展示台用布或塑料盖好；
⑤如有故障，请先按下列常见问题与处理方法检查解决，如果仍有问题请与专业维修人员联系。
常见问题与处理方法：
①开电源后灯不亮，无图像时，检查电源插座开关是否已开，插座是否接触良好，保险丝是否烧断；
②开电源后，上灯能亮，但无图像或图像不稳定时，检查视频线接的是否正确；
③开电源后，有图像，但上、下灯不亮时，检查上、下灯的灯管接触是否良好，是否烧坏；
④有图像显示，但其它按键都不起作用，图像是否处于冻结状态，再按一次图像冻结键；
⑤当切换到某路视频时，有声音串音现象时，降低相应设备的音量输出。
4.便携式投影机的构造、使用、维护与保养
二.问题与讨论：
（1）用投影仪进行投影的器皿有何要求?
（2）投影仪的常见故障是什么?
如何预防?
（3）在投影实验中有溶液颜色变化、有气体产生、生成沉淀的反应，影像效果如何？
（4）在中学化学演示实验中，哪些类型的实验设计成投影实验比较合适？
（5）与普通实验比较，投影实验的实验效果有哪些优点和缺点？
（6）视频实物展示台演示实验有何优点?
如何使用?
实验十手持技术实验研究
----二氧化碳气体的温室效应
107012008070
许美真
1）测定二氧化碳气体的温室效应。
2）将采集到得数据导入电脑，用Origin6.0软件处理数据。
验证二氧化碳是温室气体的实验
A.实验目的：
通过实验验证二氧化碳是温室气体，加深对二氧化碳的了解，明白二氧化碳对环境的影响。
自变量：
空气中的CO2的含量
因变量：
瓶内气体的温度
B.实验仪器：
两个大小一致的玻璃瓶、一个100W电灯泡、两个温度计。
C.实验步骤：
a）用玻璃瓶收集一瓶空气，一瓶富含CO2的空气。
b）分别插入温度计到两个玻璃瓶中，盖紧瓶盖。
c）待两个瓶子中的初温相同时，在距离约8cm处打开100W的电灯照射。
d）每隔5分钟记录一次温度，记录在表格内。
e）再次收集气体，如此多次重复实验。
D.实验结果统计：
含CO2
空气
初温
22
21
5min
25
26
24
2
23
10min
29
27
28
15min
32
33
31
30
20min
34
35
E.实验结果分析：
从以上的实验数据可以看出富含CO2的空气的比普通空气在相同的条件下照射升温得更快，这说明了CO2的保温性质，得出CO2是温室气体。
这个实验是较为粗略的实验，但是也能从中反映CO2的保温功能。
F.实验研究结论：
CO2作为一种温室气体，对于温室效应的影响极其之大，从本次的实验中我们不难地了解到CO2的保温作用。
手持技术是一种应用最先进的实用技术和教育理念、集数据采集与分析于一体的实验系统，将手持技术应用于研究性学习，既体现了新一轮基础教育改革的思想和理念，又符合学生学习的认知规律。
本书依据教育学以及教育心理学的理论，通过对学生运用手持技术进行研究性学习的心理机制的研究，探讨如何充分发挥手持技术的优势，将其作为强有力的认知工具应用于研究性学习中，提高学生科学探究和解决问题的能力。
手持技术又称掌上技术,是由数据采集器、传感器和配套的软件组成的定量采集各种常见数据并能与计算机连接的实验技术系统。
该系统能采集的理科数据包括电流、电压、光强度、温度、力、气压、磁场、音量、距离、pH、溶解氧、电导率、CO2浓度、色度以及Ca2+、NO3-、NH4+、Cl-的浓度、相对湿度、心电图、光强度等。
手持技术最突出的特点有以下几点。
便携:
数据采集器和传感器都较小,在手掌上就可以操作,采集多种数据,故形象地称为手持技术仪器。
其便携性可让师生能随时随地进行定量的探究活动,并将实验的过程及结果储存,这将使传统实验.
利用手持技术探究影响大气“温室效应”的因素
摘要：
利用手持技术仪器探究：
在接受相同的太阳光照射和地面辐射下，空气中N2，仇和CO2温度变化情况：
红外灯照射下空气和CO2的温度变化情况；
在相同太阳光照射和地面辐射下，含有不同浓度的CO2的大气气温变化情况。
从而比较它们的温室效应强度。
关键词：
手持技术；
温度传感器；
温室效应；
二氧化碳
前言
大气主要是由N2、O2，以及少量稀有气体、水蒸气、CO2等组成，它们会不同程度地吸收太阳光辐射及地面长波辐射而升温，造成大气温室效应。
大气的各成分吸收热量的能力不同，因而温室效应的强度与大气各成分含量有关，大气气温随各成分含量的变化而变化。
手持技术是由数据采集器和传感器及其软件组成的，采用的CO2传感器是一种基于红外吸收原理的传感器，它通过测量红外线的吸收率来确定CO2的浓度。
具有定量、便携、实时、准确、直观、综合性强等特点。
实验采用手持技术仪器，从中小学科学探究的角度探究N2。
仇和CO2及空气的温室效应强度，以及不同浓度的CO2对大气温室效应强度的影响。
1实验部分
1．1仪器和药品
实验仪器：
数据采集器1个；
TT051温度传感器4根；
带胶塞的导管2根；
启普发生器1个；
50mL的注射器1个；
大试管1根；
水槽1个；
红外灯1盏。
实验药品：
液氮、高锰酸钾、大理石、盐酸。
1．2实验步骤与结果分析
1．2．1校正实验
在同一温度环境下，把4个温度传感器放入同一杯自来水中测试它们的灵敏度和温度偏差值。
实验所用到的4根温度传感器没有偏差，可以不需要校准数据而直接作图分析。
1．2．2太阳光照射下N2、O2、CO2及空气温室效应强度的比较
用500ml玻璃瓶取液氮瓶的N2并用排水法收集：
加热高锰酸钾并用同体积的玻璃瓶收集CO2（排水法）；
在启普发生器中加入大理石和盐酸并用同体积的玻璃瓶收集CO2（排水法）；
另取一同体积的干净玻璃瓶打开塞子后塞上胶塞装满一瓶空气。
将玻璃瓶的塞子边缘和小孔上涂上凡士林，以防漏气造成温度误差。
将4瓶气体放在室外的太阳光下，在互相不遮住太阳光的条件下尽量使玻璃瓶靠近以保证地表性质和光照条件相同。
分别将四根温度传感器穿过塞子中间的小孔插入玻璃瓶。
实验装置如图1。
打开数据采集器，连接好装置，设置数据采集器的采集频率1/l0s，共采集1000个数据。
每30min观察和记录各温度传感器的温度值。
结果见表1及图1。
由表1可以看出在相同的太阳光照射和地面辐射的自然条件下，平均温度高低顺序为：
CO2>
空气>
N2>
O2。
由图2可以看出在绝大部分时候4种气体的温度高低顺序是：
由此表明：
N2和O2对大气的温室效应的影响不大，CO2是影响温室效应的主要气体之一。
从图2还可以看到，实验开始时温室效应强度的区别不明显，因为接受太阳光照射和地面辐射的时间短。
随着太阳光照射和地面辐射时间的增加，4种气体的温度直线上升，温室效应强度开始有明显的区别。
CO2的温度与其它3种气体在12:
30-1:
30时间段内差异最明显。
这是因为：
分子发生偶极矩变化（△u不等于0）的振动时才能引起可观测的红外吸收光谱，该分子称为红外活性的；
△u等于0的分子振动不能产生红外振动吸收，称为非红外活性的。
CO2在振动的过程中产生极性偶极矩，它的4种振动如图2所示
图3中的振动除了对称伸缩不会改变偶极矩，是非红外活性的，其它振动都能产生红外振动吸收，各振动的特征频率是由Raman光谱测得的。
地球的平均温度约为15摄氏度。
在这样的温度下，辐射是以波长约10微米的红外线来辐射的，CO2的分子特征振动频率与地面辐射的波长刚好吻合，可以吸收表层和下层热辐射，阻挡热辐射从地表消散到空间，从而加速地表温度不断升高。
N2、O2、C12是同核双原子分子，没有偶极矩，辐射不能引起共振，无红外活性，对地面长波辐射吸收不明显。
此外，有研究表明CO2对太阳短波辐射吸收强度不大，而对红外长波辐射的吸收强度很大。
在约中午12点时太阳光照射强度最大，约下午1点地面辐射最强，因而在1点时CO2的温度升高最快。
1.2.3室内红外灯照射下CO2及空气的温室效应强度的比较
为进一步探究CO2对红外光吸收是否比空气强烈，比较在室内红外灯照射条件下CO2及空气的温室效应强度。
将收集好的CO2和空气的瓶子放在实验室的红外灯下实验。
实验中要注意保证两个瓶子的位置光照强度相同，使两个瓶子接受相同的热量辐射。
打开数据采集器，设置数据采集模式为1/l0s。
共采集200个数据。
每30min观察一次温度值。
结果
由表2可以看出，在室内红外灯照射30min的条件下CO2的平均温度明显高于空气。
由图4看出开始时温室效应作用的区别不明显，同样因为接受红外光照射的时间太短。
随着实验时间的推移，两种气体的温度不断升高，5min以后温度开始有明显区别。
两种气体的温度变化趋势也是：
在红外灯照射条件下，CO2的温度都是高于空气的。
1.2.4室外太阳光照射下含有不同浓度CO2的空气温室效应强度的比较
空气里也有少量的CO2，那么在相同室外太阳光照射和地面辐射的条件下是否CO2浓度越大，温室效应越强呢?
不同浓度CO2的空气的温室效应强度同吗?
大气的温室效应与CO2浓度的关系如何?
比较在室外太阳光照射下不同浓度CO2含量的空气的温室效应强度。
取八个500mL的干燥玻璃瓶，用注射器分别注入5Ml、l0mL、15mL、20mL、50mL、100mL、150mL和200mL的水，并用塞子塞紧瓶口。
分别将玻璃瓶倒放在水槽中，通过排水法收集不同体积的CO2，得到八瓶含不同浓度CO2的空气混合物。
先将4瓶装有5Ml、10mL、15mL和20mLCO2的玻璃瓶放在室外太阳光下，按装置连接好。
打开数据采集器，将4根温度传感器连接到数据采集器的端口，设置数据采集模式为每1/l0s，共采集200个数据，每30min观察一次温度值。
实验完成后，再用收集有50mL、100mL、150mL和200mLCO2的瓶子重复实验。
设置的采集频率相同（1/l0s），共采集500个数据。
实验结果见表3和图5，6
由表3可以看出随着CO2浓度的增大，平均气温升高。
图5和图6显示也是随着空气中CO2浓度的增大，气温不断升高，温室效应不断增强。
而且低浓度组的实验比高浓度组的区分性好。
2结论
①在太阳光照射和地面辐射的自然条件下比较N2、O2和CO2的温室效应强度，CO2对大气的温室效应强度的贡献最大。
②在室内红外灯照射条件下，CO2的温室效应比空气的要强，而且CO2对红外长波辐射的吸收比可见光强。
③CO2的排放量增大是造成地球温室效应的重要原因。
大气的CO2含量越大，大气吸收的红外辐射热量越多，地球的平均温度越高。
④应用手持技术仪器做实验，能将难理解的科学概念“温室效应”直观化，有助于中学生理解。
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