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试谈手持技术在中学化学教学中的应用 ——以气体“温室效应”的探究实验为例 李金花1 谢素梨2 黄菲菲1 钱扬义1* （1 华南师范大学 化学教学与资源研究所，广州，510006；2 广州市第八十中学） 摘 要关键词 1 前言 地球的大气层起着温室玻璃的作用，允许波长较短的太阳辐射穿过，抵达地球表面，却能够吸收波长较长的地球的红外辐射热，使地球保持着一种温暖的状态，这种现象被形象地称为“温室效应”。大气中具有温室效应的气体称为温室气体，主要包括水蒸气、CO2、O3、CH4、CO、NOx 以及 CFC（Chloro-fluoron-carbon的简称，属氟氯烃类化合物）等 []。温室效应全球气温 “温室效应”是全球关注的环境问题之一，而与温室效应有关的成为近年来高考的考查热点。2 “温室效应”影响因素的实验 .1 仪器与药品 温度传感器（-25℃~110℃） 数据采集器（）导管 10mL和100mL量筒各一个 水槽铁架台试管 300mL的红外灯（500W）：双氧水（30%） 二氧化锰 盐酸 大理石 凡士林 .2 实验分别将温度传感器通过塞子中间的小孔插入玻璃瓶处于同一高度，启动，开始采集数据。观察实验情况，后根据各种气体的及来分析实验结果。的 取4个300mL 的玻璃瓶，通过排水法收集不同体积的CO2，依次得到分别含10%、20%、30%、40%CO2的空气混合物。 将装浓度CO2的个瓶子使它们红外灯中心的距离一致以保持各个瓶子接受同等强度的红外照射。分别将温度传感器穿过塞子中间小孔插入瓶中。，开始采集数据，实验后根据气体的来分析实验结果和它们的变化规律。2.2.4 红外灯照射下CH4和CO2“温室效应”强度的比较 取2个300mL的玻璃瓶分别收集满CO2和CH4。如实验2所操作，比较CH4和CO2“温室效应”的强弱。此实验标记为实验3。 2.3 实验结果.3.1 校正实验结果与分析 .3.2 实验结果与分析 图太阳光照射下CO2、空气、O2温度变化曲线 O2 空气 CO2 环境 最高温度/℃ 38.72 39.18 39.67 34.03 平均温度/℃ 38.33 38.71 39.09 33.21 温度上升情况 较少 较多 最多 变化少 由图以及表可以看出，。红外吸收只适应具有红外活性的化合物，即含有共价键、并在振动过程中伴随有瞬时偶极矩变化的化合物。完全对称分子，没有偶极矩变化，辐射不能引起共振，无红外活性非对称分子有偶极矩，红外活性[]。由此可见，CO2大气温室效应的，而空气是多种气体的混合物含有部分，所以整体温室效应。.3.3 实验2结果与分析 图2 不同浓度CO2温度随时间的变化曲线 表2 实验2的数据记录 温度 CO2的浓度 10% 20% 30% 40% 最高温度/℃ 34.86 36.00 36.41 36.70 平均温度/℃ 32.75 33.33 33.59 34.00 温度上升情况 最少 较少 较多 最多 由图以及表可以看出，在红外灯的照射下，随着CO2浓度高，温度升高得越多跟温室效应浓度有一定的关系，但需要进一步实验研究。.3.4 实验3结果与分析 图3 CH4和CO2温度随时间的变化曲线 由图，在红外灯的照射下，CO2温度升高得越多。气体的温室效应强度主要以它的红外吸收强度来表征，而红外吸收又与分子本身的振动方式有关，而每种振动方式都需要一定的能量。振动方式等于3n一6(非线型分子)或3n一5(线型分子)(n为分子中的原子数) []。结论在振动过程中伴随有瞬时偶极矩变化的化合物参考文献 [1] J.Houghton著，戴晓苏等译.全球变暖.气象出版社，1998：-88 [2]徐爱清,况明生. 中国水运(理论版）,2006,4(6)：231-232 [3]钱扬义.手持技术在研究性学习中的应用及其心理学基础.北京：科学出版社，2006：68-85 [4]江世忠,谭显华,邓峰等.化学教育，2006(12):40-41 [5]曾昭琼，李景宁.有机化学.高等教育出版社（第四版），2004：194-202 周公度，段连云.结构化学基础（第3版）北京大学出版社，2005：99-106 Discussion on application of Handheld Technology in Middle School Chemistry Teaching Li Jinhua Xie Suli Huang Feifei Qian Yangyi (LI Jinhua, Huang Feifei ,Qian Yangyi，Institute of Chemistry Teaching and Resource,South China Normal Un