時間：2022-12-20 07:17:34
序論：速發(fā)表網(wǎng)結(jié)合其深厚的文秘經(jīng)驗，特別為您篩選了11篇合金是不是混合物范文。如果您需要更多原創(chuàng)資料，歡迎隨時與我們的客服老師聯(lián)系，希望您能從中汲取靈感和知識！
二、換位思考，設計問題
現(xiàn)代教育學認為，學生在學習某一知識之前，頭腦里并不是一片空白，他們通過日常生活的各種渠道和途徑，在無意中形成了對某些事物特定的看法和思維方式，且在頭腦中沉淀下來．這些看法和思維與正確的科學概念并無沖突，但有時與正確的科學概念和思維方式大相徑庭．由于在學生頭腦中已有一些前概念的內(nèi)容，教師應該在準備教案時，從學生的角度去分析形成前概念的原因，錯誤之處，再將正確的概念加以適時呈現(xiàn)，可通過提出幾個問題去解釋、疏通，從而使學生形成正確的概念認識．例如，學生認為合金就是幾種不同金屬的混合物，而事實上合金不僅是金屬與金屬的混合物，甚至還可以是金屬與非金屬的混合物．這時，教師可以提出問題:合金是不是由金屬混合而成的?將大多數(shù)學生的認識在課堂上討論．在討論中發(fā)現(xiàn)還有其他可能時，學生會有一種強烈的求知心理迫使自己找出正確答案．此時學生容易接受新的、正確的化學概念．通過表格列出幾種常見合金的名稱、組成、性能、用途．展示時，發(fā)現(xiàn)生鐵和鋼中有碳這種非金屬的成分，自然而然偽概念被否定，正確的概念浮出水面．
三、理論與實驗結(jié)合，設計問題
當問題用語言無法解釋清楚時，教師還有一種最好的工具———實驗．通過實實在在的現(xiàn)象，將抽象的、不易理解的知識具體化、真實化．當學生形成“鹽”的正確概念時，教師是利用中和反應引出鹽這類物質(zhì)．學生對鹽的認識是酸、堿反應后的一種生成物．酸為酸性、堿為堿性，而鹽呢?這個問題提出后，學生根據(jù)對NaCl的認識類推鹽應該為中性．實驗室的藥品，學生無法用品嘗來判斷，但可通過酸堿指示劑來判斷．教師提供的鹽，既是常用的，又要具有代表性．通過分組實驗，觀察記錄現(xiàn)象，交流討論后，總結(jié)出答案．整個過程在糾正錯誤觀念之余，培養(yǎng)了學生的合作精神和動手能力，符合新課標下對學生實驗能力的要求．
四、知識遷移，設計問題
例1在水中加入等物質(zhì)的量的AgNO3、Ba（NO3）2、NaCl、K2SO4，混合均勻，取一定量的該溶液用惰性電極電解，片刻后在兩個極區(qū)的氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量比為（）
(A) 35．5∶]108 (B) 1∶]2
(C) 108∶]35．5 (D) 8∶]1
剖析：第一種想法，題中一下子給了四種物質(zhì)，把人嚇得半死，知難而退不做了；第二種想法，受選項(A)、(C)的誘導效應，認為NaCl有Cl-，AgNO3有Ag+，氧化產(chǎn)物Cl2，還原產(chǎn)物Ag，質(zhì)量比35．5∶]108錯選(A)；第三種想法，認識到離子共存問題，生成BaSO4和AgCl沉淀，相當于電解水，陽極發(fā)生氧化反應生成O2，陰極發(fā)生還原反應生成H2，兩者分子數(shù)1∶]2，選(B)，仔細一看讓求質(zhì)量比的，一個O2分子兩個H2分子質(zhì)量比應為
8∶]1.
答案：(D)
欣賞：其實很簡單，偽裝得很可怕，需腦筋急轉(zhuǎn)180度，電解問題轉(zhuǎn)到離子共存上，怎樣才能急轉(zhuǎn)，抓住頭腦中閃現(xiàn)的一絲怪異感去懷疑，一個選擇題這么繁雜，是不是有詐？再去打量一番題意，可能就會找到該題的“笑點”而頓悟.
二、瞻前顧后
例2用惰性電極電解100 mL 4 mol/L的Cu（NO3）2溶液，一段時間后，在陽極收集到標準狀態(tài)下的氣體1.12 L，停止電解，向電解后的溶液中加入足量的Fe粉，充分反應后溶液中的Fe2+的濃度為（不考慮溶液體積的變化）（）
(A) 0.75 mol/L(B) 3 mol/L
(C) 4 mol/L (D) 3.75 mol/L
剖析：按照電解方程式2Cu（NO3）2+2H2O
通電 2Cu+O2+4HNO3，生成O2 1.12 L為0.05 mol，還剩Cu2+：0.1 L×4 mol/L-0.05 mol×2=0.3 mol,
Fe+Cu2+=Fe2++Cu，生成Fe2+ 0.3 mol，選（B），萬事大吉了嗎？憑感覺不大對頭，好像少了一點東西，仔細看，電解生成的0.2 mol HNO3也會與Fe反應，3Fe+8HNO3（?。?3Fe（NO3）2+2NO+4H2O，還能再生成Fe
2+0.2 mol×
3 8=0.075mol，
c
(Fe2+)=
0.3 mol+0.075 mol 0.1 L
=3.75 mol/L
答案：選(D)
欣賞：思維嚴謹、周密、深刻是做對本題的關鍵，既要瞻前，看到Cu2+被消耗，又要顧后，生成的HNO3也不能忽視.人的注意力有限，往往顧此失彼，這里需要眼觀六路，統(tǒng)籌兼顧.
三、打破定勢
例3用足量的CO還原13.7 g某鉛的氧化物，把生成的CO2氣體全部通入過量的澄清石灰水，得到沉淀干燥后為8.0 g，則此鉛的氧化物的化學式為（ ）
(A) PbO(B) Pb2O3(C) Pb3O4(D) PbO2
剖析：遇到該題最大的煩惱在于打不開思路，用方程式寫時未知數(shù)太多，用得失電子守恒時不知道得失多少電子，把選項一個一個代入試誤也不是一個好的辦法，總之理不出個頭緒.如果想到用質(zhì)量守恒，將是另一番天地.CaCO3 8.0 g為0.08 mol，生成的CO2和參加反應的CO都是0.08 mol，CO2比CO多的0.08 mol O（質(zhì)量為1.28 g），來自鉛的氧化物，很容易算出Pb的質(zhì)量為13.7 g-1.28 g=12.42 g（0.06 mol Pb），順利得出Pb：O=0.06 mol ：0.08 mol =3∶]4.
答案：選(C)
賞析：打不開思路的原因在于思維走老路，按經(jīng)常用的方法去思考的，沒有用初中學過的質(zhì)量守恒去思考.觀念一新萬兩黃金，不愿看到的問題一下子變得十分簡單.
四、看清實質(zhì)
例4SiO2和石灰石的混合物共100 g，高溫充分反應后，生成的氣體在標準狀況下為11.2 L，100 g混合物中石灰石的質(zhì)量分數(shù)為多少？（ ）
剖析：按一般的思維分兩種情況：（1）若石灰石少量，根據(jù)方程式
SiO2+CaCO3高溫 CaSiO3+CO2
，生成0.5 mol CO2對應的CaCO3為0.5 mol（50 g），質(zhì)量分數(shù)為50%，（2）若石灰石過量，按SiO2去算，生成0.5 mol CO2對應的SiO2為0.5 mol（30 g），CaCO3為（100-30）g=70 g，質(zhì)量分數(shù)為70%.自以為做得很圓滿，但在核對答案時傻眼了，還以為答案出錯了.
答案：50%
欣賞：若石灰石過量，還有一個容易被忽視的反應，
SiO2+CaCO3高溫 CaSiO3+CO2，所以最后不會剩石灰石，實質(zhì)上CO2都是來自CaCO3，CaCO3全部生成了CO2，不管反應物誰多誰少，n（CaCO3）= n（CO2），CaCO3就是0.5 mol，質(zhì)量分數(shù)為50%.為什么容易忽視CaCO3分解這一反應呢？因為注意力都被制玻璃的那一個反應吸引去了，這個反應太強勢容易掩蔽其他反應，造成抓住了主反應，漏掉了次反應.
五、化整化零
例51．52 g銅鎂合金完全溶解于50 mL密度為1．40 g/mL、質(zhì)量分數(shù)為63%的濃硝酸中，得到NO2和N2O4的混合氣體1120 mL（標準狀況），向反應后的溶液中加入1．0 mol/L NaOH溶液，當金屬離子全部沉淀時，得到2．54g沉淀.下列說法不正確的是（）
(A) 該濃硝酸中HNO3的物質(zhì)的量濃度是14．0 mol/L
(B) 該合金中銅與鎂的物質(zhì)的量之比2∶]1
(C) NO2和N2O4的混合氣體中NO2的體積分數(shù)是80%
(D) 得到2．54 g沉淀時，加入NaOH溶液的體積是600 mL
剖析：(A)項
c(HNO3)=
cρ M
=1000×1.4×63%
63 mol/L=14.0 mol/L
；(B)項設Cu、Mg的物質(zhì)的量分別為x,y，列方程組：
64x+24y=1.52 g,98x+58y=2.54 g.
好象很難解，但解時巧用兩式相減會變得很好做，可得
x+y=0.03 mol，再解出
x=0.02 mol,y=0.01 mol,兩者比例2∶]1；(C)項設NO2和N2O4物質(zhì)的量分別為x和y，列方程組：
x+y=1.12 L
22.4 L/mol=0.05 mol,x+2y=2×(0.02+0.01) mol（得失電子守恒）.解得
x=0.04 mol,y=0.01 mol, NO2的體積分數(shù)是80%.(D)項可算出剩余HNO3生成Cu（NO3）2和Mg（NO3）2分別為
0.02 mol和0.01 mol，共需NaOH 0.64 mol，640 mL.
答案：選(D)
欣賞：題中給了一大堆數(shù)據(jù)，頭緒繁亂，一眼看不到底，好似無法下手.這時可以把一個大問題拆解成若干個小問題，各個突破，邊走邊看，前面算出的結(jié)果很可能會做為后面的梯子，越往前走路子越寬，就會變得簡單許多.
六、緊抓靈感
例6 在水溶液中，YOn-3與S2-發(fā)生反應的離子方程式為YOn-3+3S2-+6H+=Y-+3S+3H2O，則YOn-3中Y元素的化合價和Y最外層電子數(shù)分別為（）
(A) +4、4(B) +5、5 (C) +5、7(D) +7、7
剖析：按電荷守恒可知方程式中YOn-3 帶一個負電荷，n=1，Y為+5價，可能是N元素，NO-3與H+組合起來有強氧化性可以氧化S2-，N原子最外層5個電子，選(B)，輕輕松松走進了命題人設計好的圈套中.一種說不清楚的預感告訴我們，這樣選好象不對，是不是中計了，再看一次題，會突然發(fā)現(xiàn)方程式的生成物中有一種負一價的陰離子Y-，N不可能形成這樣的離子，
NO-3被還原一般生成NO、NO2等，應是鹵素的離子Cl-、ClO3-，氯元素最外層7個電子.
答案：選(C)
欣賞：人都會有靈感，關鍵在于能否抓住，不去抓或抓不牢稍縱即逝.平時做題需多拐一道彎子，多長一個心眼，少犯一個錯誤.命題人就是“騙子”，有意設置了許多易錯點，去考查做題人能否識破.
七、仔細審題
例7 欲測某白醋的濃度，加水稀釋10倍后準確量取該白醋20．00 mL，置于250 mL錐形瓶中，加入30 mL水，再滴加兩滴酚酞指示劑，滴定到終點，重復滴定兩次，平均消耗NaOH標準溶液V mL.求原白醋中CH3COOH的物質(zhì)的量濃度（ ）
在過去的一百年中，體育材料的選擇恰好與運輸工業(yè)一樣表明一個顯著的進化.從自然生成的材料，如木材、繩子、腸線及橡膠，我們逐漸發(fā)展到使用高科技金屬、聚合提及陶瓷、化合混成材料，本文中，我首先舉列說明體育器材是如何設計的。隨后我們更仔細地來看這些材料是如何影響各種絕對可量化的記錄。
一、體育器材設計
體育器材的最佳設計涉及到許多學科的知識，它不僅是為了提高成績，從避免傷害的角度來看，它也為了使器材本身更易于舒適地被使用。很明顯，這種設計緊緊圍繞著材料科學，機械設計學和力學原理；它還需要有解剖學、生理學及生命物理學的知識。生命物理學可以簡單地定義為關于人的身體是如何應對內(nèi)外作用力的學科。因此，這是一種把力學及機械原理應用到受負荷的身體中的關節(jié)，韌帶及組織上嘗試。在設計體育器材時，材料本身眾多的特征應當被考慮進去，例如強度、延展性、密度、抗疲勞度、韌度、減震性及費用等。
為了滿足體育器材的要求，材料的選擇往往采取數(shù)種材料混合的方式——金屬、陶瓷、混合體及混合體感念材料。通過采用富有創(chuàng)意的設計，并充分注意符合生命物理學的要求，他們被制造各種需要的器材。通過對比各自獨特的屬性，（例如，考慮到徑賽用材料的密度），可以對各種不同材料的性質(zhì)進行充分的評估。因此，如果我們需要一種材料擁有最可能高的硬度而最可能輕的重量，我們會選擇那些特有高硬度的材料。由于密度比其他堅硬物體少，渦狀感念材料則在此方面勝出其他單一性材料。在現(xiàn)行的復雜體育器材設計中，往往需要設定一個明確的設計標準以便選出最佳化的材料。
二、先進材料對體育運動的影響
（一）賽跑
在賽跑活動中，尤其是運動鞋很好地展示在此方面巨大的進步。畢竟在爭論下的進步在舒適性避免傷害上大大超過了對絕對成績的提高。1896第一屆奧運會上當斯皮雷登·路易斯贏得馬拉松（當時的距離實際比現(xiàn)在稍短些）以2小時59分突破了3小時的時候，全體希臘人為之慶祝。大約100年后，奧林匹克的該項記錄為2小時12分36秒，提高了大約30%，這個提高中的大多數(shù)應歸功于人類競爭能力的提高。如果我們將注意力轉(zhuǎn)向殘奧會，則完全是另外一個不同的情形。當1896年時對需借助假肢的人們不存在奧運會，下肢人移動尚有困難，因而從未設想?yún)⑴c田徑競爭，而且還可以比使用自己四肢的我們中的大多數(shù)人創(chuàng)造更好的成績。
（二）撐桿跳
1896年奧運會上，用竹竿跳出了十 英尺六英寸的高度，到了20世紀60年代，經(jīng)過60年的慢慢增長，當鋁制撐竺開始被采用時，記錄開始大幅度被大破。今天，世界級的撐桿跳選用使用一個高精度的混合物撐竿，1996年達到了19英尺·5英尺的高度
（三）自行車
自行車是一個高度有效的運輸工具，其能量消耗低于一個正常步行者，并大大低于那些機動車輛。中國人意識到這一點，也就每年制造生產(chǎn)1000多萬輛。他又有大約近200年的歷史，始寸；1817年的行走器，1885年Staslegshe設計出了首輛現(xiàn)代的安全自行車。
今天，先進的材料與空氣力學上的考慮一起大大地改進了自行車。1989年，葛賽格·雷蒙斯贏得了環(huán)法自行車賽，這一成功得益于其把手的按式延伸部分及一個墊充管，他們增加了這一在空氣動力學上叫流線型狀的把手減少了空氣的阻力。許多方面的進步已經(jīng)大大促進了當前自行車的高效發(fā)展，他們包括在輻式車輪，鏈式概念氣胎及附件（例如車座，杠桿式剎車，腳踏板）上的系列發(fā)展。不過兩個主要的進步則體現(xiàn)在車架及車輪上。
除了強化碳釬維混合材料的骨架，現(xiàn)在也開始生產(chǎn)混合骨架，另外也開始生產(chǎn)混合骨架。例如強化碳釬維混合物與鈦一起使用。
隨著山地車不斷地增加的穩(wěn)固性，由強化玻璃釬維尼龍做的車輪及圓盤車輪已開始生產(chǎn)。對于圓盤車輪，適用鋁合金或強化碳釬維混合材料制造的圓盤代替了傳統(tǒng)車輪上的輻條。為了穩(wěn)固性及良好的側(cè)風空氣動力性能，也發(fā)展了三輻或五輻式的車輪。
由先進材料給自行車運動帶來的進步可以從奧運會自行車追逐賽紀錄的提高得到評量。1964年Dales用了5分5秒贏了400米追逐賽，1992年博斯德曼在同樣的比賽中用了3分22秒。
（四）網(wǎng)球
它是一項不可用絕對意義上的成績來衡量的運動。但是誰都證明博比·雷格斯用他1939年時代的木質(zhì)球拍，沒有機會與備有擴大了擊球區(qū)的超大號的混合材料球拍的安德列·阿加西米來爭高低呢？
一直到25年前，網(wǎng)球球拍還一直用木質(zhì)制作，而木岑木、楓木與加蓬欖木則為其中的上等材料。在20世紀60年代末，開始引用通常用鋼或鋁制的金屬框架。而如今，無論從效率上（提高球速）還是從減緩威脅性的振動（可導致手肘炎）上來看，混合材料的球拍都極為盛行。
球員在回擊——一個時速為160Kin的網(wǎng)球時，所受到的沖擊力大致等于突然挺舉起大約75公斤的重的物體。這些力量會傳達給位于肘部外側(cè)的側(cè)耾上骨架一個很高的負荷，它會導致骨肉中的毛細血管及肘關節(jié)部位的韌帶損傷，一個改良的球拍同樣也可以其主要的幫助作用。現(xiàn)代網(wǎng)球拍設計的目標是增大“甜點”（球拍中央部位）這樣與球撞擊時，僅產(chǎn)生很小的振顫，對球手產(chǎn)生很小甚至一點都沒有沖擊力。這依靠骨架的硬度，拍柄及拍頭的大上及形狀。國際網(wǎng)聯(lián)已經(jīng)強行規(guī)定了球拍的最大尺寸。
現(xiàn)在的球拍主要用單一金屬，包括鋼、鋁、鎂、鈦、金屬母巖混合物制成的。但是，由于強化碳釬維混合材料的高硬度，使得它在傳遞給球更大的力量上面超過了金屬材料。為了減低球撞擊時產(chǎn)生的高效率振顫，求拍柄是由數(shù)層強化纖維包圍著一個軟的內(nèi)核組成，而內(nèi)核部分常常是注射進去的聚氨酯泡沫成巢狀構造。
網(wǎng)球拍藝術上的一個典范是威爾遜·FFK，它由一個聚氨酯內(nèi)核，84%的石墨，12%的凱維拉斯和4%的FR（一種純的氧化鋁陶瓷）纖維。石墨提供需要的強度及硬度，可以減少球拍頭部的偏斜，它也幫助防止球拍頭部在球撞擊“甜點”的外區(qū)域時扭轉(zhuǎn)凱維拉斯纖維導致增大強度及使用壽命，幫助減緩振顫。FR纖維則產(chǎn)生更大的硬度及對球拍產(chǎn)生更大的減緩振顫的作用。
（五）棒球/壘球
由于可能造成棒球過時無法適用要求（有過多的全壘打），鋁制棒球棒在主要的聯(lián)賽中被禁止使用。盡管棒球中存在的這樣的禁止，但新的鋁制棒球設計（像雙堵口圓管狀超輕型構造）及鈦制球棒正引導壘球革命。這些球棒擁有更大的“甜點”，產(chǎn)生更高的速度。但是壘聯(lián)也非常關注在內(nèi)也手中間不斷增加的受傷情況，因為他們無法面對這么高的速度去做出足夠的反應。
三、對倫理道德上的一些思考
盡管剛剛討論了一些在體育用品中使用先進材料的例子，但肯定還有更多的體育項目存在這種情況。在體育成績可以用絕對值尺度來衡量！且器材起決定作用的體育運動中，已經(jīng)產(chǎn)生了巨大的進步。但體育器材中先進材料的使用也提出了一些倫理道德上的問題。通過允許使用先進材料，我們可以清楚地提高行為能力，但到什么地步我們不可以接受，或者應該反對呢？有人認為，如果你擁有該方面的專利權，你（也只有你）就可以使用這種材料或設計。
這就帶給我們第二個問題，由于設備的高昂價格，我們是否僅允許那些體育精英們才可以參加高水平的比賽呢？這又會引起可能是最爭議的話題。我們允許一些種類的材料或設計。而禁止其他的。實際上我們可以鼓勵那些將來會擅長此項目的人們。
鋁制棒球撐桿、螺旋尾翼標槍、特殊渦狀花的高爾夫球，更堅硬的碳纖維網(wǎng)球拍，以及美洲杯賽艇等等，它們都趨向更遠更快，何處是它們的終點？我們能否保證是人在比賽而非是先進材料？當然了，我們不想強迫蓋伊苔尼或沃爾坡泰斯特回到借助于木質(zhì)蓋伊苔尼或沃爾坡泰斯特。但是，關于其他呢？諸如，電子導引標槍，獵殺松雞的熱感彈頭、增強型太陽能自行車，還有可以自動找到球網(wǎng)周圍草地上最低的局部上狀突起（球洞底處）的順地型高爾夫球。
前面我們討論蓋伊苔尼或沃爾坡泰斯特使用蓋伊苔尼或沃爾坡泰斯特使用的假肢。這種設備使運動員可以比常人更有效地往前沖刺（其價格由底高達7000美元），讓我們來做一個類似的裝置放到1996年亞特蘭大100米冠軍（9，84秒）奧林匹克·多諾萬·貝利和200米冠軍（19，32秒的世界紀錄）邁克爾·約翰遜的身上會有人敢賭，貝利可以突破9秒。約翰能夠跑進18秒。
面對高昂價格應如何去做？許多體育規(guī)則委員會認為一個合理的折中和解方案應該使更多的田徑運動員，而非僅僅數(shù)個精英，都可以參加體育競賽。例如，圓盤狀車輪在奧林匹克自行車比賽中一開始是被禁止使用的，原因是它不被認為可以被大多數(shù)騎手有能力購買，是不是所有的獨木舟都應單一船殼的設計呢？是否允許由玻璃串珠嵌于堅強的泡沫架組成的霍伊特弓箭與傳統(tǒng)的弓箭進行對抗呢？由于幾乎不吸潮，并且受熱后絲毫不影響動作的完成，新型的弓可以在1440分鐘拿到1350分，而30年前僅有1100分，但是這時有代價的。
讓我們看兩個關于先進材料的規(guī)定如何決定誰會取勝的例子。杰出的賽艇選手身高約2m，體重約95kg，相反，在獨木舟中，優(yōu)秀的選手則要矮15，30cm，，輕約14ks，這主要和允許的舵身大小有關；賽艇可以長度隨意，意圖加大力度甚至重量（更長的艇身將更多的重量分配與更大的面積上，避免劃水過深，產(chǎn)生極度的拖拉力量）。相反，獨木舟的長度則被嚴格限制，它則產(chǎn)生運動員一個最佳的有氧力度與體重的比率。
當標槍被重新設計得更輕更符合空氣動力學原理時，則需要粗雕細鑿以求飛行穩(wěn)定準確，這方面的高手，如東德的威爾特勞姆在984年將標槍擲到了100m以外，這對觀眾及體育館遠處熱身的運動員的安全產(chǎn)生極大的威脅，所以986年這種新型的設計被禁止，而世界紀錄則急劇降20m.問題多又多，答案少之又少，我們又將如何去做。
參考文獻：
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在外太空有很多四處漂泊的大大小小的物體，它們的組成成分各不相同，當它們掠過地球時，由于地球的引力將它們俘獲，此時它們穿越地球的大氣層，這時候它們還沒有資格叫隕石，只能叫做流星。它們中的絕大多數(shù)在到達地面之前就已經(jīng)完全燒成灰燼了，一旦到達地面，它們便有了隕石的稱號。但是隕石可不一定就是石頭，它們之中有一部分是鐵質(zhì)的或是石鐵混合物質(zhì)，也稱“隕星”。大多數(shù)隕石來自小行星帶，少部分來自月球和火星。
經(jīng)研究統(tǒng)計，每年掉落到地球上的隕石，重1kg以內(nèi)大約有19000塊，在1kg以上的有4100塊，在10kg以上的有830塊。但是約有70%的隕石是落在海中的，剩余的30%絕大部分掉在沙漠、戈壁、森林和廣袤的無人地區(qū)，因而每年能被人們拾獲的隕石數(shù)量非常之少，所以極具研究和收藏價值。
隕石是來自地球之外的“客人”。根據(jù)隕石本身所含化學成分的不同，大致可分為三種類型：鐵隕石，也叫隕鐵，它的主要成分是鐵和鎳；石鐵隕石，也叫隕鐵石，這類隕石較少，其中 鐵鎳與硅酸鹽大致各占一半；石隕石，也叫隕石，主要成分是硅酸鹽，這種隕石的數(shù)目最多。
隕石包含著大量豐富的太陽系天體形成演化的信息，對它們的實驗分析將有助于探求太陽系演化的奧秘。隕石是由地球上已知的化學元素組成的，在一些隕石中找到了水和多種有機物。這成為“地球上的生命是隕石將生命的種子傳播到地球的”這一生命起源假說的一個依據(jù)。通過對隕石中各種元素的同位素含量測定，可以推算出隕石的年齡，從而推算太陽系開始形成的時期。隕石可能是小行星、行星、大的衛(wèi)星或彗星分裂后產(chǎn)生的碎塊，它們能攜帶來自這些天體的原始信息。著名的隕石有中國吉林隕石，中國新疆大隕鐵，美國巴林杰隕石，澳大利亞默其遜碳質(zhì)隕石等。
天外飛石漸成收藏熱點
隕石收藏從上世紀90年代才逐漸進入人們的視線，“當時全球隕石收藏不過幾百人，現(xiàn)在包括隕石獵人、收藏家、研究者和商人在內(nèi)，全世界真正參與隕石收藏、交易的不過1萬人。而國內(nèi)真正的專業(yè)隕石收藏者也就100多人，一般的收藏愛好者大約五六百人。
在國外，一般的隕石每克售價在100美元左右，一些來自火星或者其他外星球的隕石每克最高可以賣到幾千美元，遠遠高于黃金，甚至鉆石。正因為國際隕石市場價格水漲船高，但并不是只要一張巨額支票就能買到這些瘋狂的石頭，國內(nèi)外專業(yè)的隕石收藏者往往不惜路途遙遠、環(huán)境惡劣，不惜動用一切手段，一定要收集到這種珍貴藏品。收藏隕石的“旅途”有時是常人難以想象的。
在國內(nèi)，隕石收藏愛好者收集隕石有些是通過隕石交流會、私下聯(lián)系，有的甚至時刻關注天文信息，一旦發(fā)現(xiàn)有流星雨下落的消息，他們就會立即趕赴當?shù)剡M行收集，有的還到大西北荒漠和戈壁灘上開車尋找。其熱衷程度，可見一斑。但國內(nèi)一般的收藏者仍停留在隕石外形像什么、外表美不美等方面，從全球各大拍賣行的隕石拍賣紀錄中，隕石的品種和來源才是收藏關注的重點。
在眾多隕石中，最珍貴的是月亮隕石，其次是火星隕石，第三則為石鐵隕石。隕石的發(fā)現(xiàn)總重量也決定它們的價格，發(fā)現(xiàn)總重量越小，價格越高。另外，一些隕石若沒有經(jīng)過研究或國際申報，則稱為“無名隕石”，據(jù)說其價格一般都在十多元以內(nèi)。物以稀為貴，隨著隕石收藏不斷升溫，愛好者越來越多。因為稀有，隕石價格被炒得越來越高。但隕石交易價格在圈內(nèi)一般不公開，因為目前沒有權威機構能夠?qū)﹄E石定價，線下交易雙方一般都會根據(jù)市場行情來定價。將隕石作為收藏，很多藏家考慮更多的還是其科研和文化價值，而不是表面價格。
真的隕石可以流傳百世，那可是一個無價之寶。每一塊隕石都有一個傳奇故事，只等著有心人去破解，也許某塊隕石就藏著神秘的信息，或許能載著人類飛向宇宙，實現(xiàn)星際旅行的偉大夢想。
假多真少 魚龍混雜
2月15日，俄羅斯車里雅賓斯克州隕石墜落事件發(fā)生后，便有人在網(wǎng)上出售隕石碎片，我們現(xiàn)在隨便搜索淘寶網(wǎng)，輸入關鍵詞“隕石”，發(fā)現(xiàn)有14009件相關商品，售價從1元到百萬元，產(chǎn)地有俄羅斯、捷克和我國廣西等地。雖然隕石價格高低不一，但前提必須是真貨。然而，由于隕石數(shù)量非常稀少，市面能見到的隕石多是假冒的，尤其是網(wǎng)絡上的，幾乎全是假的。
我國民間隕石交易和收藏流行始于2008年，民間隕石收藏的興起使隕石的數(shù)量逐年攀升，但其中絕大多數(shù)都是戈壁石與鐵礦石。市面上流通的隕石大都是“掛靠”在發(fā)現(xiàn)隕石的某個地區(qū)叫賣，但隕石的來歷，甚至到底是不是真正的隕石都很難確認。
雖然隕石有特征，但普通人很難識別，即使借助先進的科學儀器，也很難鑒定。隕石不但有極高的收藏價值，而且還有很高的科學價值。比如隕石內(nèi)可能含有某些未知的耐高溫合金，稀有的金屬元素等，這些信息對航天工業(yè)有很重要的參考價值。隕石鑒定很復雜，單憑“氣印”與外表熔殼已經(jīng)很難鑒定，現(xiàn)在的高科技造假制造一些“氣印”很簡單。因此，鑒定隕石，應更多從材質(zhì)上去考慮，還要結(jié)合歷史考察，比如廣西南丹曾發(fā)生隕石雨，那么該地區(qū)的隕石的真品率可能會高一些，還有沙漠地區(qū)隕石也極易區(qū)別，真品率也會高一點。
由于隕石造假太多以及隕石真假難辨，所以對于收藏者來說，收藏風險很大，國內(nèi)關注隕石的專業(yè)人士也是少之又少，建議廣大收藏愛好者在購買時一定要慎之又慎。
擦亮雙眼 去偽存真
1.看外表熔殼：隕石在降落過程中與大氣發(fā)生摩擦產(chǎn)生高溫，使其表面發(fā)生熔融而形成一層薄薄的熔殼。因此，新降落的隕石表面都有一層黑色的熔殼，厚度約為1毫米。
2.看表面氣?。河捎陔E石與大氣流之間的相互作用，隕石表面還會留下許多氣印，就像按下的手印。
3.看內(nèi)部金屬：鐵隕石和石鐵隕石內(nèi)部由金屬鐵組成，這些鐵鎳含量很高（5%-10%）。球粒隕石內(nèi)部也有金屬顆粒，在新鮮斷裂面上能看到細小的金屬顆粒。
湖州三中科學組： 嚴佩龍ypl00@tom.com
初中科學的學習，其目標之一就是“必須體驗科學探究的過程，學會一定的科學思維方法，以解決自身學習、生活、工作和社會決策中遇到的問題”，而“突出科學探究”是科學新課程的五大基本理念之一，學會科學探究是新課程要實現(xiàn)的四大目標之一，也是科學新課程改革的一大亮點。
科學課程中明確列出了探究過程的六要素，分別是：
1．提出科學問題
2．進行猜想和假設
3．制定計劃，設計實驗
4．觀察和實驗，獲取事實和證據(jù)
5．檢驗和評價
6．表達和交流
但是，在學生科學探究能力的培養(yǎng)中，處核心地位的是實驗設計。其中所蘊含的科學性、可操作性和程序性是學生難于把握的。
按實驗在科學認識中的作用，可以把科學實驗分為析因?qū)嶒?、對照實驗、中間實驗和模擬實驗。其中對照實驗探究對于培養(yǎng)學生科學探究能力有極大的重要價值。
一、對照實驗的過程分析
人類對自然的認識，不僅限于現(xiàn)象的認識，更要揭示其本質(zhì)規(guī)律。實驗方法是一種科學認識事物本質(zhì)的手段。
對照實驗過程：①對所觀察到的現(xiàn)象提出問題
②分析影響實驗現(xiàn)象的因素，作出各種假設
③分析現(xiàn)象產(chǎn)生的各種影響因素，確定各類變量，進行實驗設計，制訂可操作性的步驟。
④按設計好的程序進行實驗，對實驗現(xiàn)象——觀察到的和記錄的數(shù)據(jù)進行處理分析。
⑤歸納出實驗結(jié)論，確定上述假設的真?zhèn)巍?/p>
⑥將實驗結(jié)論公布發(fā)表
二、實驗設計中的變量分析——無關變量（k）、實驗變量（x）和反應變量（y）
現(xiàn)以導體電阻大小的影響因素為例加以說明。
現(xiàn)象：不同導體的電阻大小不同
假設：導體的電阻R的大小可能與導體的材料ρ，長度l和橫截面積S有關
探究：導體電阻R的大小是否與材料ρ有關
實驗設計中的變量分析：
無關變量：影響實驗現(xiàn)象的因素往往不止一個。當我們設計實驗時，往往要控制一些條件保持不變，只留下一個變量，這樣才有利于對實驗結(jié)果進行科學的歸因。
本例中，要比較電阻R與材料ρ（電阻率）的關系，必須控制兩導體相同的長度l和相同的橫截面積，
無關變量：由于這時實驗結(jié)論得出與這兩個因素無關，故稱無關變量，它是基于實驗的目的而定的。在數(shù)學函數(shù)關系中，相當于常數(shù)K；
實驗變量：即自變量x，指實驗中由實驗者操縱的可變因素或條件。
本例中，即實驗操縱導體的材料應不同。如用鎳鉻合金絲和銅絲；
反應變量：從函數(shù)角度，即因（應）變量(y)，指實驗中由于實驗變量而引起的變化和結(jié)果。
本例中，由于材料不同而引起不同導體的電阻大小的不同，即電阻R的大小。
通常，實驗變量是變化的原因；反應變量是變化的結(jié)果，二者有因果關系，而無關變量是產(chǎn)生結(jié)果的條件。
以上分析，從物理學角度，導體電阻大小受導體材料、橫截面積、長度以及溫度的影響，它們的關系符合：R＝ρ，當探究R與ρ的關系時，可寫作：R＝·ρ從數(shù)學函數(shù)關系來看，符合y=kx一次函數(shù)（即正比例關系），其中，應變量y是R,自變量x為ρ,而k即。
如果要實驗探究R與S的關系，則符合y=,即R＝ρ·。其中， 常數(shù)k（無關變量）是ρ，自變量x是導體橫截面積S，R是應變量y，可見，導體電阻R與導體橫截面積S之間成反比例關系。
三、變量分析思想在化學實驗中的應用
示例：湖州三中某206班的探究小組同學在學習了催化劑的知識后，他們想研究氧化銅能否在氯酸鉀的受熱分解反應中起催化劑的作用。
提出問題：氧化銅是否在氯酸鉀分解制氧氣中充當了催化劑的作用？
作出假設：氧化銅在氯酸鉀分解制氧氣中充當了催化劑的作用。
反應變量檢測原理：氧化銅的存在改變了氯酸鉀的分解速率。
變量分析：影響氯酸鉀分解速率的因素，可能有氯酸鉀的用量大小、反應容器的大小、加熱時對酒精燈火焰大小的規(guī)定等等，使它們成為無關變量。而在一支試管（充當反應容器）中加入一定量的氧化銅粉末，另一支試管中不加氧化銅粉末，這樣，使加與不加氧化銅作為實驗變量，即自變量x(也就是實驗變量)，至于反應變量，當然是氯酸鉀分解所得氧氣的速率大小了。但是，對于反應變量，在探究實驗中如何用可操作性的方法來檢測是很關鍵的：本實驗中，探究小組的同學用了如下的方法：
將氯酸鉀分解產(chǎn)生的氣體通入水槽中，看氣泡放出時的速率，觀察加了氧化銅的氯酸鉀加熱分解產(chǎn)生氧氣的速率，與不加氧化銅的那份氯酸鉀分解產(chǎn)生氧氣氣泡時速率有沒有改變。在此，同學們又發(fā)現(xiàn)，導管的長度和粗細也會影響氣泡產(chǎn)生的先后和速率，因此，采用了同樣粗細和長短的導管，這樣，使它們也成了無關變量加以控制，可見，變量分析出應該是個動態(tài)的過程。
最后，同學們設計的對比實驗如下：
①任取兩份相同質(zhì)量的氯酸鉀，分別放入兩支相同的試管，在其中一份中加入經(jīng)精確稱量的n克氧化銅粉末。
②將兩份氯酸鉀同時在相同的條件下正確加熱，將放出的氣體通入水中觀察放出氣體的快慢。
③停止加熱、冷卻，將原先混有氧化銅的反應后的混合物加水溶解，心小過濾，得濾出物，洗滌并干燥。
④觀察濾出物的狀態(tài)和顏色。如果發(fā)現(xiàn)是黑色粉末狀固體，則繼續(xù)作如下操作：
⑤用天平稱出黑色粉末的質(zhì)量，觀察并記錄，看是不是仍為n克。
⑥將濾出物和炭粉混合，在密閉容器中高溫加熱，將反應產(chǎn)生的氣體通人澄清石灰水中并觀察實驗現(xiàn)象。
結(jié)果預測：如果兩支試管中的氯酸鉀分解速率不一樣，且
Ⅰ：反應后稱量黑色固體粉末（即步驟⑤）仍為n 克；
Ⅱ：步驟⑥中實驗結(jié)果出現(xiàn)黑色粉末變紅色現(xiàn)象，且澄清石灰水變渾濁，說明氯酸鉀分解反應后，所加的氧化銅沒有被分解。
小結(jié)：以上對照組實驗變量分析可知，對照組實驗的函數(shù)本質(zhì)是：y=f(x)，即反應變量y關于實驗變量x的函數(shù)，當然，作為y=f(x)中，無關變量k是隱含的，它作為對照實驗的控制條件，是同樣的。
四、生物探究實驗設計中的函數(shù)關系
由于生命現(xiàn)象規(guī)律的探究對象是生物，因此，必須考慮生物材料的特殊性，主要表現(xiàn)在：實驗時除必要的無關變量控制外，還必須提供生物生存的最基本要素，如生存空間和食物來源以保證正常的生命代謝，不能讓生物都在病理條件下進行對照組實驗。
示例：湖州三中204班科學興趣小組的同學從池塘里撈取一些青蛙卵進行人工孵化，在適宜的溫度下孵化后，他們想用實驗探究一下甲狀腺激素對蝌蚪發(fā)育的影響。他們的思路是：利用所孵化的蝌蚪，提供相同的玻璃缸兩只，甲狀腺激素制劑少量和池水若干，培養(yǎng)數(shù)天后發(fā)現(xiàn)，兩只玻璃缸中的蝌蚪相繼死亡。他們?nèi)フ埥塘私趟麄兊纳蚶蠋?，她看了他們的實驗設計，情況如下：
第一步：將兩個相同大小的玻璃缸分別貼上標簽A和B，分別放入等量池水。
第二步：取他們用同一批卵孵化的、健康狀況良好且正常的蝌蚪各一百只，分別同時放入A和B兩個玻璃缸中。
第三步：在A玻璃缸中加入了少量的甲狀腺激素制劑，而在B玻璃缸中不加甲狀腺激素制劑。
第四步：放在相同的溫度下培養(yǎng)數(shù)天后觀察兩缸中蝌蚪的生長狀況。
沈老師一看哈哈一笑……現(xiàn)在我們來看沈老師的分析：
無關變量：兩個相同大小的玻璃缸、等量池水、同一批卵孵化的、健康狀況良好且正常的蝌蚪，相同的溫度下培養(yǎng)。
實驗變量：一個玻璃缸中加了少量的甲狀腺激素制劑（激素具有高效作用特點，所以，只加少量即可），而在B玻璃缸中不加甲狀腺激素制劑。
反應變量：A、B兩玻璃缸中蝌蚪的發(fā)育狀況比較。
為什么會造成蝌蚪的死亡呢？從無關變量控制、實驗變量的設定和反應變量的檢測來看，似乎都沒有問題，但該小組同學忽略了一個生物活體實驗的基本點：蝌蚪在A、B兩玻璃缸中培養(yǎng)時，都沒有給與一定的食物（飼料），數(shù)天后，導致蝌蚪全部饑餓而死。
但是，在蝌蚪的選材上，沈老師還是表揚了該組同學：“取他們用同一批卵孵化的、健康狀況良好且正常的蝌蚪各一百只”，沈老師進一步強調(diào)：生物材料的選擇上，必須是健康、正常的普通材料，生長勢相同的、同品種的，如果是高等動物，還必須考慮同一性別，因為，生物越高等，性別差異性就越大，而性別差異所帶來的生理差異必然會對有關生理學方面的探究實驗結(jié)轉(zhuǎn)帶來影響，從而使實驗不科學。
實驗小組的同學一聽，恍然大悟，他們改進了當初的實驗，在A、B兩個玻璃缸中都加一定量的飼料并進行定時定量喂飼，一段時間的培養(yǎng)后觀察，最終有了結(jié)果。
以下生物探究實驗的函數(shù)關系可描述為：y=f(x)+b，其中，b就是指諸如食物、合適的溫度和pH等能保證生物基本生存的“無關變量”，也就是在非生物實驗同樣要控制的無關變量以外的變量。
同樣的錯誤在植物生理探究實驗中也會發(fā)生，如：
湖州三中有一小組在探究Mg元素是不是植物生長所必需的元素時，作了如下對照組設置：
第一步：取兩株相同生長勢、相同品種的幼苗；
第二步：再取兩只相同的玻璃缸，一只標記為A，另一只標記為B；
第三步：在A中只加蒸餾水，在B中加蒸餾水和鎂元素（如氯化鎂）；
第四步：將兩株幼苗都放在陽光下培養(yǎng)，觀察結(jié)果。
結(jié)果預測：如果在B缸中的幼苗能正常生長，而在A缸中的幼苗不能正常生長，則證明鎂元素是植物生長所必需的元素。
這個小組的同學同樣沒有成功，數(shù)天后，兩株幼苗都枯黃而死。
其實，該同學的實驗變量應該如下設置：在A缸中加完全培養(yǎng)液，而在B缸中加完全培養(yǎng)液減去鎂元素的培養(yǎng)液。
可見，從函數(shù)關系統(tǒng)領對照組實驗的整個過程，只有本質(zhì)的理解和掌握，才能使學生對于對照組實驗的原理、方法和程序設置，能隨時隨地隨材料的不同而作靈活應用，在探究實驗中培養(yǎng)自己的探究能力。
【參考書目】
《中學生物教學》2002年七-八合期
P57:用實驗設計理論指導高三實驗復習 作者:周李鄰
《中學生物教學》2004年七-八合期
P49:函數(shù)關系與生物實驗設計 作者:陳利民
【中圖分類號】G632 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2013）12-0130-03
捷克教育家夸美紐斯說：“智慧的開端當然不僅在于學習事物的名目，而在于真正知覺事物的本身?！背踔猩鷮嶒災芰Φ墨@得主要依靠學生親自參與實驗。只要我們重視并加強了實驗教學，給學生提供足夠的參與機會，學生的實驗能力就能夠不斷提高，同時使知識結(jié)構更趨完善，科學素養(yǎng)得以提高。
一 抓好實驗基本操作的教學是提高學生實驗能力的基礎
科學是以實驗為基礎的學科，正確的實驗操作是順利完成科學實驗的基本保證。這就要求學生必須掌握固體藥品的取用、液體的傾倒和量取、膠頭滴管的使用、物質(zhì)的加熱、氣體的收集，電壓表、電流表、滑動變阻器和簡單實驗儀器的使用。但由于多種條件的限制，中學生普遍存在實驗基本操作和實驗技能不過關的問題，學生實驗時常犯這樣或那樣的錯誤。例如：測一塊形狀不規(guī)則小石塊的密度。
實驗步驟：（1）用托盤天平稱出小石塊的質(zhì)量；（2）用排水法測出小石塊的體積；（3）利用ρ=m/V求出小石塊的密度。
在該實驗中所涉及的基本操作：固態(tài)物質(zhì)的稱量、液體的量取、膠頭滴管的使用。在實驗過程中，出現(xiàn)了學生不調(diào)節(jié)天平平衡就把物體放入天平盤進行測量，用手捏砝碼，手撥游碼而不使用鑷子，加減砝碼隨心所欲，量取液體時讀數(shù)不準確，仰視或俯視，視線偏高或偏低，膠頭滴管伸入量筒內(nèi)，操作不規(guī)范，導致實驗結(jié)果的準確率較低。實驗技能的提高始于實驗的基本操作，實驗的基本操作是實驗能力的基礎。如果沒有這個基礎，實驗能力就無從談起。因此，教師要把科學實驗基本操作的訓練工作貫穿到中學實驗教學的全過程。教學過程中每出現(xiàn)一種儀器，教師除了介紹儀器的規(guī)格、使用范圍、正確的操作外，還應說明不規(guī)范的操作可能引起的實驗誤差及后果，或針對學生普遍易錯的操作做正確的示范。圖1是學生在“測量額定電壓為2伏、電阻約5歐的小燈泡的額定功率”連接時的實物圖。
在實驗教學中進行嚴格的實驗基本操作技能訓練，能讓學生正確、熟練地使用各種儀器進行簡單實驗，并隨著課程的進展逐步加以鞏固，這為以后正確應用實驗方法獲取知識，進行實驗設計奠定基礎。
二 培養(yǎng)良好的觀察習慣和科學的觀察方法是提高學生實驗能力的前提
觀察是認識事物、獲取信息的最基本途徑，也是最直觀、最表象的學習方法。引導學生通過觀察而獲得感性認識，經(jīng)過大腦的加工、分析，從而獲得新知識的理性升華。觀察是以視覺為主，融其他感覺為一體的綜合感知。觀察是認識的窗口，是思維的前提。對于事物，如果沒有敏銳而細致的觀察，就不能深入認識事物的本質(zhì)。由此可見，整個觀察活動乃至創(chuàng)造性的思維活動，在很大程度上取決于良好的觀察習慣和科學的觀察方法。而實驗恰好能發(fā)揮學具的作用，把學生因新奇、好玩不自覺的觀察活動轉(zhuǎn)化為協(xié)同眼、耳、鼻、手多種感官的、有意識、有目的的觀察活動，提高學生把科學知識應用于實際的能力。如：在講二氧化碳實驗室制法時，要求學生自己動手做以下實驗：
讓學生觀察反應物的狀態(tài)、反應物的類型、反應速度、反應現(xiàn)象等，找出反應速度適中，便于收集的一組作為實驗室制取二氧化碳的藥品，故選甲。
由于學生自己動手實驗并進行觀察、分析、歸納，得出結(jié)論，因而學習興趣濃，信心足。有更多的機會進行操作，既便于學生觀察、分析問題能力的培養(yǎng)，又有利于學生實驗技能的提高。
三 指導學生進行實驗設計是提高學生實驗能力的重要手段
讓學生進行獨立的實驗設計，是發(fā)展學生認識、提高實驗能力的有效方法。指導學生設計實驗前，教師要做以下準備：
1.創(chuàng)新問題情境，合理猜測，為設計實驗打下基礎
在設計實驗之前，提出問題、預測這兩個環(huán)節(jié)十分重要，它們是設計實驗的基礎。如：在“聲音的發(fā)生和傳播”一課中，要引導學生證實聲音能通過空氣傳播，這就需要教師創(chuàng)設問題情境，引發(fā)問題，并啟發(fā)學生對問題作出合理的猜測。如：老師手里生日賀卡的音樂是從哪個地方產(chǎn)生的？聲音是怎樣傳到耳朵里去的？學生猜測：可能是通過空氣傳到我們耳朵里的？教師啟發(fā)問道：你為什么認為聲音是通過空氣傳播的？學生經(jīng)過思索后回答：因為賀卡的小喇叭與我們的耳朵之間只有空氣。教學到這里，啟發(fā)學生設計實驗的時機已經(jīng)成熟，于是老師問道：小喇叭發(fā)出的音樂是不是通過空氣傳播到你們耳朵里的，有沒有辦法證明？“逼”著學生逆向思考：如果教室里沒有空氣，還能不能聽到音樂呢？在學生設計實驗的基礎上，教師再演示將一只小電鈴放在密封的玻璃罩內(nèi)，接通電源使電鈴發(fā)聲，逐漸抽出玻璃罩內(nèi)的空氣，聽聽聲音有什么變化？再讓空氣逐漸進入玻璃罩內(nèi)，聲音又有什么變化？使學生經(jīng)歷一次完整的探究學習體驗。
2.適時提供材料，提高學生設計實驗的能力
學生實驗能力的提高與教學材料的提供時機密切相關。一開始就將全部材料放在學生桌面上，用材料啟發(fā)、暗示學生設計實驗的做法是不可取的。而應在學生設計實驗的基礎上，有需求的情況下提供材料，這樣對學生思維的磨練更有益。如學了金屬活動性順序后，我設計了以下題目：現(xiàn)有金屬錳、鐵，請你設計實驗來比較錳、鐵的金屬活動性并進行驗證。學生設計了多種方法：把錳、鐵分別放入鹽酸中，若錳沒有產(chǎn)生氣泡則鐵的活動性強，若錳也有產(chǎn)生氣泡比較兩者氣泡產(chǎn)生的速度，速度大的活動性強；把鐵放入氯化錳溶液中，若能置換出錳則鐵的活動性比錳強，反之則錳的活動性比鐵強；把錳放入氯化鐵溶液中，若能置換出鐵則錳的活動性比鐵強，反之則鐵的活動性比錳強等。在學生充分討論的基礎上，讓學生根據(jù)自己的實驗設計領取相應的實驗材料加以驗證。
又如：市場上的黃金飾品很多，有些不法商販以黃銅（銅、鋅合金）冒充黃金進行詐騙活動。因為黃銅從顏色、外觀上與黃金極為相似，所以很難區(qū)分。請設計實驗方案加以鑒別。生1：取黃金樣品少量放入稀硫酸中，若有氣體產(chǎn)生，則為黃銅，無氣體產(chǎn)生則為黃金。生2：取黃金樣品少量放入硝酸銀溶液中，若表面變?yōu)殂y白色則為黃銅，無變化則為黃金。生3：取黃金樣品少量，放在酒精燈上灼燒，若變黑則為黃銅，不變色則為黃金。在學生設計好實驗的基礎上，再領取相應的實驗器材，增強學生實踐的機會。
3.樹立嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，使實驗方案更加完善
在實驗教學中，教師一定要做到心中有數(shù)，全面考慮實驗，如實驗操作性怎樣？怎樣引導學生設計？當學生設計不完善時怎么辦？實驗時要注意什么？而學生在設計實驗時，頭腦中必須運用與這些問題有關的全部舊知識，并考慮使用哪些儀器，如何裝配？選用哪些藥品，怎樣操作？以及實驗中可能會出現(xiàn)哪些現(xiàn)象？能說明什么問題等。在這些方面，充分發(fā)揮學生的主體地位，讓學生在質(zhì)疑、互補中使方案趨于科學完善。如學習歐姆定律時，針對學生已學知識，提出問題：在一個電路中，電流、電壓、電阻三個量之間有沒有聯(lián)系？學生議論、猜想。
生1：有關系。由于電壓是形成電流的原因，電壓越大，電流的動力將越大，電路中的電流也將越大。
生2：有關系。電阻越大，導體對電流的阻礙作用越大，電流將會越小。
師：你們的分析很有道理。但通過導體的電流與導體兩端的電壓以及導體的電阻究竟存在著怎樣精確的數(shù)量關系呢？本節(jié)課將采用實驗的方法來進行探究。由于探究的是電流與電壓、電阻兩個變量之間的關系，像這樣一個量同時受到兩個量影響的問題，在設計實驗時應當注意什么？
生：控制變量法。
師：你能夠說得更具體一些嗎？
生：具體地說，就是在研究電流與電壓的變化關系時，要保持導體的電阻不變，讓電壓發(fā)生變化，觀察電流的變化；在研究電流與電阻的變化關系時，要保持導體兩端的電壓不變，讓電阻發(fā)生變化，觀察電流的變化。學生通過討論，提出本實驗必須分兩步來完成。（1）保持R不變，研究I與U的關系；（2）保持U不變，研究I與R的關系。
師：要求學生設計實驗方案，畫出電路圖。在設計時考慮：如何保持電阻或電壓不變？如何測量電壓或電流的大??？如何改變電阻或電壓的大??？
生：我們設計的實驗電路圖如圖2所示，研究I與U的關系，我們用一只固定的電阻進行研究來保持R不變，調(diào)節(jié)電壓（用電壓表測），觀察電流（用電流表測），并且電壓的調(diào)節(jié)可用改變干電池的節(jié)數(shù)，或者也可以利用滑動變阻器來改變導體兩端的電壓來實現(xiàn)。
生：研究I與R的關系，要改變R的值（可提供5Ω、10Ω、15Ω的電阻），要保持R兩端的電壓不變，同樣可調(diào)節(jié)滑片的位置，這樣就保證：當改變電阻R的大小時，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)不變（即U不變），觀察電流表示數(shù)變化。
明白實驗思路后，經(jīng)師生共同討論，學生明白：要完成以上實驗，還必須測量相關數(shù)據(jù)，特制定以下表3、表4。
引導學生仔細分析測量得到的數(shù)據(jù)中有什么規(guī)律，分析電壓是怎樣發(fā)生變化的，又是怎樣影響電流變化的，同時還應考慮到實驗會有誤差，可能有的數(shù)據(jù)不一致，該怎么處理。根據(jù)因果關系及實驗控制的條件，得出電流、電壓關系的結(jié)論。從表3可知：電阻一定，電流與電壓成正比；從表4可知：電壓一定，電流與電阻成反比。至此，所有參與實驗的學生均興趣盎然，意猶未盡。教師不失時機地加以拓展：我們今天得出的電學基本規(guī)律，早在1827年德國物理學家歐姆通過實驗研究已得出。當時歐姆在研究工作中遇到了很大的困難，如當時既沒有電流計又沒有電壓穩(wěn)定的電源，但他不是知難而退，而是勇于正視困難并解決困難，他的這項工作前后花了10年的時間。為了紀念他的偉大發(fā)現(xiàn)，后人把這一條重要規(guī)律命名為歐姆定律。
4.樹立開放的課堂意識，使實驗方案多樣化
設計實驗環(huán)節(jié)往往能展現(xiàn)學生的思維過程和創(chuàng)新能力。教師應善于抓住機遇，挖掘?qū)W生的創(chuàng)造潛質(zhì)。如在指南針為什么能指方向中探究條形磁體哪里磁性最強？可以通過什么反映出來？教師應有意發(fā)散學生思維，除了剛才的方法，還有其他的方法嗎？你們認為這些方法可行嗎？學生會提出不同的實驗方案。只要是可行的，都應給予鼓勵和肯定，并讓學生付諸實踐。實驗方案多樣化，反映出學生思維活躍，教學才會精彩。
我們還要特別注重平時的“家常課”，將設計實驗環(huán)節(jié)落實到每一節(jié)實驗課中.只有長期堅持，學生的科學實驗能力才有可能提高。
四 利用“第二課堂”開展實驗是提高學生實驗能力的良好途徑
“第二課堂”主要是指課外活動或?qū)W科興趣小組，大多以實驗為主。這種活動形式，便于因材施教，發(fā)展學生的興趣愛好和特長。它不受教學大綱和教材的限制，時間也較為機動。因此它是培養(yǎng)學生實驗能力的一個重要途徑。因為可以讓學生自己創(chuàng)造條件、自己設計、自己動手、自己檢驗，變信息灌輸為信息處理式的教育。
我們可以充分利用家庭生活用品來替代實驗儀器，完成很多的課外實驗。如：利用牙膏皮和臉盆做浮沉條件實驗；利用紙折風車可以做成“燈泡上的風車”實驗，來分析各種能的轉(zhuǎn)化過程；利用可樂瓶、易拉罐、膠卷盒、塑料茶杯、注射器等可以做潛水艇、浮沉條件、大氣壓、小音箱、液化、沸點與壓強關系等實驗；利用雞蛋殼、水垢、食鹽、食用醋、生石灰、熟石灰、干電池中拆下來的碳棒、鋅片、易拉罐、鐵釘?shù)?，可以做水垢成分的鑒定、鮮蛋防腐、溶液導電等實驗。這些實驗既可彌補課堂演示實驗中能見度低的不足之處，又能加深和鞏固學生所學知識。
在開展課外實驗時，要遵循“瓶瓶罐罐當儀器，拼拼湊湊做實驗”的原則，利用生活中的“瓶、盆、杯、罐”等儀器，設計出簡樸而實用的實驗儀器，完成一些家庭小實驗，激發(fā)學習興趣，使學生體會到科學就在身邊，使學生實驗能力有所提高。如學習混合物分離后設計簡易自來水凈化裝置及如何利用植物色素提取酸堿指示劑的裝置等。當然開展課外實驗活動，不能只是局限于搞一些趣味性的實驗，更重要的是要增加具有探索性、研究性實驗的內(nèi)容，這樣才能真正提高學生實驗能力。
學生實驗能力的提高是一項長期、細致、艱巨的過程。我們要充分發(fā)揮實驗教學功效，激發(fā)學生興趣，培養(yǎng)學生基本實驗操作技能和全面細致的觀察能力，積極地促進學生思維能力的發(fā)展，從而提高學生實驗能力和科學素質(zhì)。
參考文獻
