结晶现象教案

材料的凝固（结晶）实验

实验教学课时：2小时

教学要求（分别掌握、熟悉、了解三个层次） 教学要求：

1.了解材料凝固（结晶）的热力学条件、结晶的过冷现象、结晶过程。

2.掌握均匀形核的条件、理解非均匀形核的条件。

3.理解形核功、粗糙界面、光滑界面的概念。

4.理解影响形核的主要因数；理解晶体长大的动力学条件。

5.了解晶体长大机制及凝固时晶体的生长形态。

6.理解树枝状长大、伪共晶、离异共晶的概念。

7.了解快均质成核和非均质成核等凝固技术的应用。

实验教学目的：通过实验深刻理解异质成核在实际材料结晶过程中的重要性，掌握从过饱和溶液中结晶晶体的实验方法。

实验教学内容（注明：重点、难点及疑点）

（1）从明矾的过饱和溶液中结晶明矾石晶体。 （2）从氯化铵过饱和溶液中结晶氯化铵雪花状晶体。

实验教学过程设计：

第一次实验：（40分钟实验）

从焊接、铸造、单晶制备、区域提纯等工程问题引入、说明凝固理论的重要性。 2 、

从液态金属的结构特征，均匀形核热力学条件讲清结晶形核的必要条件。 3 、

重点讲纯金属均匀形核临界晶核半径、临界形核功推导。简述非均匀形核，讲清差别。

PET瓶级聚酯切片质量及力n-r_性能研究 中文提要

PET瓶级聚酯切片是通过对聚酯基础切片的固相增粘过程得到的，为了保证生产的瓶子类制品的透明性能，在基础切片的生产过程中添加了第三单体间苯二甲酸进行共聚，以降低分子结构的规整性，提高聚酯切片的结晶温度，降低切片的结晶速率，改进注塑、吹瓶时的加工性能，另外还添加了调色剂、热稳定剂等，以满足瓶片的色值要求，并保证切片在高温下反应时的稳定性，防止热分解。

本文简要介绍了聚酯瓶片的生产工艺过程、质量指标，对影响产品质量及加工使用性能的因素进行了分析、研究，提出了改善瓶片质量的方案；讨论了影响部分聚酯瓶级切片熔体流变性能的因素，并对瓶片加工注塑工艺进行了分析、研究。通过本文的试验研究，我们认为，瓶片的质量主要由基础切片的配方、质量性能和固相缩聚的生产工艺有关。在生产中添加的热稳定剂、调色剂、催化剂等会成为结晶的成核剂，加快结晶，影响产品的加工性能和透明度。SSP生产过程中切片的增粘幅度与生产工艺路、SSP反应停留时问、反应温度等有关，提高反应温度或延长反应时间或增加反应体系中催化剂含量等有利于增粘，并可降低产品中乙醛含量，但会影响切片的色值等其它指标。PET瓶片的熔体属于非牛顿型流体，聚酯切片的特性粘

PET瓶级聚酯切片质量及力n-r_性能研究 中文提要

PET瓶级聚酯切片是通过对聚酯基础切片的固相增粘过程得到的，为了保证生产的瓶子类制品的透明性能，在基础切片的生产过程中添加了第三单体间苯二甲酸进行共聚，以降低分子结构的规整性，提高聚酯切片的结晶温度，降低切片的结晶速率，改进注塑、吹瓶时的加工性能，另外还添加了调色剂、热稳定剂等，以满足瓶片的色值要求，并保证切片在高温下反应时的稳定性，防止热分解。

本文简要介绍了聚酯瓶片的生产工艺过程、质量指标，对影响产品质量及加工使用性能的因素进行了分析、研究，提出了改善瓶片质量的方案；讨论了影响部分聚酯瓶级切片熔体流变性能的因素，并对瓶片加工注塑工艺进行了分析、研究。通过本文的试验研究，我们认为，瓶片的质量主要由基础切片的配方、质量性能和固相缩聚的生产工艺有关。在生产中添加的热稳定剂、调色剂、催化剂等会成为结晶的成核剂，加快结晶，影响产品的加工性能和透明度。SSP生产过程中切片的增粘幅度与生产工艺路、SSP反应停留时问、反应温度等有关，提高反应温度或延长反应时间或增加反应体系中催化剂含量等有利于增粘，并可降低产品中乙醛含量，但会影响切片的色值等其它指标。PET瓶片的熔体属于非牛顿型流体，聚酯切片的特性粘

《有趣的浮沉现象》教案

单位：济南市泉海小学

姓名：潘传昊

15 有趣的浮沉现象

教学目标：

1、能用实验的方法比较物体在水中的浮沉；能对物体的浮沉提出猜想和假设；能通过实验验证自己的猜想和假设；

2、培养合作、细致观察的学习习惯，能体会到科学探究要尊重证据； 3、知道水有浮力，能举例说出浮力在生活中的应用。 教学准备：

材料盒（木块、石头、橡皮筋、曲别针、钩码、泡沫块）测力计、记录纸、笔。

教学重点：能用实验的方法认识物体在水中的浮沉，知道水有浮力。 教学难点：探究下沉的物体是否也受到水的浮力。

教学过程：

一、创设情境，激趣导入 1．设置悬念，提出问题

同学们看，这儿有两个相同的正方体，猜猜把它们同时放入水中会怎么样？ （学生自由猜测）

师演示

大家看到了什么？为什么会出现这种现象？（学生大胆猜测） 2．揭开谜底，揭示课题

谜底：两个相同的正方体中，有一个装有铁钉。这就是我们今天要研究的：有趣的浮沉现象（板书）

二、猜测实验，亲历探究 1．探究浮沉现象

(1)提出问题：如果把材料盒里的材料放入水中，会出现什么现象？ 请各小组先猜测一下，把你认为沉、浮和不确定的物体在桌子上分开，

《有趣的浮沉现象》教案

单位：济南市泉海小学

姓名：潘传昊

15 有趣的浮沉现象

教学目标：

1、能用实验的方法比较物体在水中的浮沉；能对物体的浮沉提出猜想和假设；能通过实验验证自己的猜想和假设；

2、培养合作、细致观察的学习习惯，能体会到科学探究要尊重证据； 3、知道水有浮力，能举例说出浮力在生活中的应用。 教学准备：

材料盒（木块、石头、橡皮筋、曲别针、钩码、泡沫块）测力计、记录纸、笔。

教学重点：能用实验的方法认识物体在水中的浮沉，知道水有浮力。 教学难点：探究下沉的物体是否也受到水的浮力。

教学过程：

一、创设情境，激趣导入 1．设置悬念，提出问题

同学们看，这儿有两个相同的正方体，猜猜把它们同时放入水中会怎么样？ （学生自由猜测）

师演示

大家看到了什么？为什么会出现这种现象？（学生大胆猜测） 2．揭开谜底，揭示课题

谜底：两个相同的正方体中，有一个装有铁钉。这就是我们今天要研究的：有趣的浮沉现象（板书）

二、猜测实验，亲历探究 1．探究浮沉现象

(1)提出问题：如果把材料盒里的材料放入水中，会出现什么现象？ 请各小组先猜测一下，把你认为沉、浮和不确定的物体在桌子上分开，

重结晶 原理：

固体有机物在溶剂中的溶解度与温度有密切关系。一般是温度升高，溶解度增大。若把固体溶解在热的溶剂中达到饱和，冷却时即由于溶解度降低，溶液变成过饱和而析出晶体。利用溶剂对被提纯物质及杂质的溶解度不同，可以使被提纯物质从过饱和溶液中析出。而让杂质全部或大部分仍留在溶液中（若在溶剂中的溶解度极小，则配成饱和溶液后被过滤除去），从而达到提纯目的。 由此可见，如果杂质在冷时的溶解度大而产物在冷时的溶解度小，或溶剂对产物的溶解性能随温度的变化大，这两方面都有利于提高回收率。

从上述讨论总可以看出，在任何情况下，杂志的含量过多都是不利的（杂质太多还会影响结晶速度，甚至妨碍结晶的生成）。一般重结晶只适用于纯化杂质含量在5％以下的固体有机混合物。 结晶与重结晶知识集结晶在结晶和重结晶纯化化学试剂的操作中，溶剂的选择是关系到纯化质量和回收率的关键问题。 选择适宜的溶剂

1. 选择的溶剂应不与欲纯化的化学试剂发生化学反应。例如脂肪族卤代烃类化合物不宜用作碱性化合物结晶和重结晶的溶剂；醇类化合物不宜用作酯类化合物结晶和重结晶的溶剂，也不宜用作氨基酸盐酸盐结晶和重结晶的溶剂。

2. 选择的溶剂对欲纯化的化学试剂在热时应具有较大的溶解能力，而在

共结晶和X射线衍射 1) 晶体筛选的准备工作 ① 蛋白样品的准备

蛋白样品PTP1B来源于某某试剂公司，将蛋白质样品于4℃，12,000 rpm离心1min，加液时取上清与池液(Wellbuffer)混合。 ② 结晶试剂盒的准备

分别用Indexl-96、Crystal screen、Crystal screenⅡ、SaltRx、WizardⅠ、WizardⅡ、WizardⅢ、PEG ion、PEGRx-1、PEGRx-2和Natrix约600个条件进行晶体生长的初筛。 ③ PTP1B/HPN 复合物晶体培养及优化

结晶实验均采用悬滴气相扩散法在4℃、10℃、22℃各温度恒温下进行，根据初筛结果根据初筛结晶结果对环境温度、盐类种类、蛋白浓度、沉淀剂浓度、缓冲液种类以及pH值等多种结晶条件来进行优化得到可以衍射的晶体。对于得到的复合物晶体可进行初步的x射线衍射，根据分辨率大小确定晶体质量以便改变筛选条件以达到优化目的。

晶体生长条件初筛所用蛋白浓度为10mg/ml,蛋白所在缓冲液为MES 50mM pH6.5,NaCI 100mM。使用准备的结晶试剂盒进行晶体生长条件的初筛，晶体初筛时生长第一周中第1、3、7天进

结晶水合物中结晶水含量测定

1、实验原理

- - 1 - -

能引起误差的一些操作 mCuSO4 称量的坩埚不干燥 晶体表面有水 晶体不纯有不挥发性杂质 晶体未研细 粉末未全变白停止加热 加热时间过长部分变黑 晶体加热后在空气中冷却 加热过程中有少量晶体溅出 两次称量相差大于0.001g 练习 一、 填空：

1、请写出下列物质的化学式：

胆矾：_____________，明矾：_____________，绿矾：___________，生石膏：_________。 石碱：_____________，纯碱：_____________，烧碱：____________，小苏打：________。

—— —— —— —— —— —— 变量 mH2O —— —— —— X值 - - 2 - -

2、硫酸铜晶体的化学式（CuSO4·xH2O），则晶体中的水与硫酸铜的物质的量之比为_______，晶体中结晶水的质量百分含量为_________；将m1 g晶体受热分解，完全失去结晶水后剩余固体质量为m 2 g，则硫酸铜粉末的物质的量为_________mol，加热过程中失去水的物质的量为__________mol，晶体中的

电磁感应现象是高二的重点内容。

【教案背景】

1.面向学生：高中 2.学科：物理 3.课时：2课时 4.教师课前准备：将学生分组并准备实验器材

5.学生课前准备：预习课本7-10页的内容并查阅电磁感应的发现过程

【课题】电磁感应-------划时代的发现 【教材分析】

从物理学角度看，电磁感应现象是电磁学的核心。电磁感应的发现使得电与磁的关系全面的被解释出来，在科学和实践上具有重要意义，是学生继续学习楞次定律，法拉第电磁感应定律等知识的基础。同时，人类对电与磁的认识过程中形成的指导思想和表现出来的科学家群体的巨大作用及法拉第所表现出来的科学态度，坚定的信念都会给予我们多方面的教育和启迪。

【教学目标】 1.知识与技能

（1）理解产生感应电流的条件，会运用条件判断一般的电磁感应现象。 （2）知道磁通量的定义及公式的适用条件，会用其简单计算。 2.过程与方法 （1）通过学生经历自主设计.实验.观察.分析.论证的探究过程，让学生体会科学的探究方法和物理思想，培养学生科学探究能力。 3.情感态度与价值观

（1）通过本节课的学习，激发学生的求知欲望，培养他们严谨的科学态度。

（2）通过介绍法拉第发现了电磁感应现象的过程，感受法拉第勇于探索和创新的精

结晶器-结晶器

用于结晶操作的设备。结晶器的类型很多，按溶液获得过饱和状态的方法可分蒸发结晶器和冷却结晶器；按流动方式可分母液循环结晶器和晶浆（即母液和晶体的混合物）循环结晶器；按操作方式可分连续结晶器和间歇结晶器。常用的结晶器有：

结晶槽 一种槽形容器，器壁设有夹套或器内装有蛇管，用以加热或冷却槽内溶液。结晶槽可用作蒸发结晶器或冷却结晶器。为提高晶体生产强度，可在槽内增设搅拌器。结晶槽可用于连续操作或间歇操作。间歇操作得到的晶体较大，但晶体易连成晶簇，夹带母液，影响产品纯度。这种结晶器结构简单，生产强度较低，适用于小批量产品（如化学试剂和生化试剂等）的生产。

强制循环蒸发结晶器 一种晶浆循环式连续结晶器（图1）。操作时,料液自循环管下部加入，与离开结晶室底部的晶浆混合后，由泵送往加热室。晶浆在加热室内升温（通常为2～6℃），但不发生蒸发。热晶浆进入结晶室后沸腾，使溶液达到过饱和状态，于是部分溶质沉积在悬浮晶粒表面上，使晶体长大。作为产品的晶浆从循环管上部排出。强制循环蒸发结晶器生产能力大，但产品的粒度分布较宽。 结晶器

DTB型蒸发结晶器 即导流筒-挡板蒸发结晶器，也是一种晶浆循环式结晶器（见彩图）。器下部接有淘析柱，