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13 人工无机半导体Z型反应光催化分解水

水和无机盐的平衡及其调节人教版必修

水和无机盐的平衡及其调节 ●教学目标知识目标理解：1.水和无机盐的平衡。 2.水和无机盐平衡的调节。能力目标培养学生理论联系实际的能力及知识迁移的能力。情感目标通过本节内容的学习，使学生学会合理膳食和自我保健。 ●重点·落实方案重点水和无机盐平衡的调节。落实方案 1.学生课前预习，初步了解。 2.结合必修课本人体内环境与稳态作进一步的深化学习。 ●难点·突破策略难点水和无机盐平衡的调节。突破策略通过观察投影、多媒体课件的演示，分析总结水和无机盐的平衡和调节。 ●教学用具实物展示台(人体水的摄人和排出途径表)，有关多媒体课件(展示K+的动态平衡过程、Na+的来源和去路及肾小管、集合管的结构和重吸收过程)。 ●学法指导本节课中，教师要指导学生认真观察图表、插图、课件。通过观察分析讨论，得出结论。并引导学生运用已有的知识对新知识进行分析、思考、理解、迁移。 ●教法建议讲述、讨论、观察、总结在学习“水的平衡”部分内容时，利用展示台展示“正常成年人每天水的摄入量和排出量”让学生自已去观察、分析、讨论、总结。在学习“无机盐的平衡”部分内容时，展示“体内Na+的来源和去路示意图”的多媒体课件和演示“K+的动态平衡示意图”多媒体课件。通过直观教学，加深对“无机盐平衡的调节”的理解。 ●课时安排 1课时 ●教学过程［导课］稳态是人体进行正常生命活动的必要条件，内环境的稳态主要包括水和无机盐的平衡、血糖的平衡、体温的稳定、pH的平衡等方面。我们首先来学习一下体内水和无机盐的平衡和调节问题。［教学目标达成］水和无机盐的平衡和调节（一）水的平衡和调节讨论：人体内水的摄人和排出途径有哪些?其主要途径是什么? （经学生之间的讨论，由学生说出可能的途径）

体温调节和水和无机盐的调节

体温调节和水和无机盐的调节学习目标描述水盐调节和体温调节课前导学：一、体温调节 1.人的体温是指的温度；人的体温能够保持相对恒定，是__________系统和___________系统等的调控下，人体的和过程保持动态平衡的结果。 2.人体的体温来源于所释放的热量，人体的主要产热器官是。的紧张性增进可以增加产热量，等分泌的激素增多可以提高，也引起机体增加产热量。 3.人体的主要散热器官是；皮肤血管舒张，血流量增加，汗液分泌增多，散热量增加。 4.体温相对恒定的意义：是人体______________正常进行的必需条件．体温过低或过高，的活性都会降低，从而影响细胞代谢．二、水和无机盐的调节 1．水、无机盐平衡的调节，受和等的调控。如水的动态平衡是靠水分的和来实现的。 2．抗利尿激素是由神经细胞分泌，贮存于垂体中并由垂体释放出来。其主要作用是促进对水的重吸收，维持的平衡。 3．水平衡调节机机制 4．肾上腺皮质分泌的（一种激素）能促进肾小管和集合管对的主动吸收和对的分泌，使血浆中K+和Na+的浓度恢复正常。质疑探究 1．人体主要通过什么途径产生热量？主要散热器官是什么？人体主要通过什么途径散失热量？

2．人体的温度感受器可以分为哪两类？体温调节中枢位于什么部位？ 3．经测量某人体温在24小时内都处于39℃持续发烧状态,在这24小时内此人的产热量大于散热量,对吗?为什么? 4．仔细观察课本P14页图2－3，人体在炎热的环境中是如何调节体温的？并把图补充完整。 5．人体内水分和无机盐的动态平衡，是靠摄入和排出来实现的，那么，水分和无机盐的来源哪些呢？排出的主要途径又是什么？ 6．仔细观察课本P17页图2－8，当细胞外液渗透压升高时，人体是怎样促使细胞外液渗透压下降并恢复正常？例题精讲 1．下列与体温及体温调节的有关叙述均正确的一项是（）①人体体温的形成源于体内物质氧化分解释放的能量②人体的温度感受器分布在皮肤、黏膜里③在寒冷环境中，人体加强产热主要是通过体液调节实现④调节人体体温的主要中枢在下丘脑⑤正常体温是人体内环境相对稳定的表现之一 A．①②③ B．③④⑤ C．①④⑤ D．②④⑤ 2．(2010·上海生物)右图表示某人的体温变化曲线，导致ab段和bc段体温变化的事件最有可能的是 A．发热和寒颤 B．提高环境温度和寒颤 C．寒颤和出汗减少

水和无机盐的调节习题

水和无机盐的调节习题一、选择题（每小题有一个或几个答案符合题意要求） 1．正常成年人每天（24h）应该饮入多少毫升水，才能满足正常的生命活动的需要？A．500ml B．1000ml C．1300ml D．2500ml 2．汗液排出的人体代谢废物是（） A．尿素和尿酸B．水和无机盐C．CO2和油脂D．油脂和乳酸 3．人体内的无机盐存在的状态，大多为（） A．分子B．离子C．络合物D．与蛋白质结合 4．下列说法中，正确的是（） A．尿是体内多余的水分B．每天排出的尿量应等于通过饮食的摄入量 C．小肠是摄取水分的唯一器官D．肺是排出水分的一个器官 5．饮食中的Na+经人体而排出的途径有（） A．皮肤B．肾脏C．大肠D．肺 6．调节水和无机盐代谢的最高中枢是（） A．垂体前叶B．大脑皮层C．下丘脑D．垂体后叶 7．水的下列哪种特性有利于体内的化学反应（） A．流动性B．分子极性强C．分子比热大D．有润滑作用 8．下列对排尿的生理意义的叙述中，不正确的是（） A．维持体内环境的相对稳定B．排出细胞代谢的终产物 C．维持血浆和组织液的平衡D．调节体内水分和无机盐的含量 9．以下关于水和无机盐平衡及其调节的叙述，正确的是（） A．人体内水和无机盐平衡是神经调节和激素调节共同作用的结果 B．人在饮水不足时，抗利尿激素分泌减少，尿的排出量减少 C．K＋在维持细胞外液渗透压上起到决定性作用 D．当血钾含量升高时，醛固酮分泌量增加，K＋的重吸收增加 10．下列的人体生理过程中，不属于排泄的是（） A．二氧化碳和水由呼吸系统排出B．汗液的排出 C．蛋白质代谢终产物的排出D．皮脂腺的分泌 11．人体血浆中蛋白质过少，会出现的症状是（） A．脱水B．抽搐C．组织水肿D．贫血 12．下列代谢产物中参与对人体生理功能的调节作用的是（） A．水B．尿素C．二氧化碳D．无机盐 13．能使血糖降低的激素来自（） A．胰岛A细胞B．胰岛B细胞 C．肾上腺D．脑垂体 14．糖尿病的主要成因是（） A．吃糖过多B．吃纤维素多的食物少 C．胰岛A细胞受损D．胰岛B细胞受损 15．糖尿病人的临床表现是（） A．吃得多，但日渐消瘦B．喝水多，但口还干渴 C．尿得多，尿有果香味D．尿得多，尿有醇香味 16．糖尿病患者在饮食上应该（） A．多吃香蕉少吃糖B．多吃粗粮少吃肥肉 C．多吃蔬菜少吃水果D．多吃甘薯少吃油腻 17．如果某人持续性出现糖尿，能肯定他是糖尿病患者；有的人口味过于清淡，炒菜时放盐极少，长期这样下去，对他的健康不会有什么影响。这两种说法依次是（）A．不正确、正确B．不正确、不正确

新科粤版九年级化学下册《八章常见的酸、碱、盐8.3酸和碱的反应》教案_17

8.3 酸和碱的中和反应教学设计知识与技能：知道酸和碱之间会发生中和反应生成盐和水；了解中和反应的实质;学会书写中和反应的化学方程式。过程与方法：通过学生自主的探究，初步学会判断化学反应是否会发生的方法。情感态度与价值观：通过对一些细微，短暂的实验现象的观察和原因探究，培养学生严谨的科学态度和质疑精神；通过同组合作实验和全班共同交流，培养合作精神和与人沟通交流分享的精神。二、学生学情分析学生在前面已经听到过酸碱中和这个词，但是并不了解酸碱中和反应的实质。这为本课中和反应的应用做了铺垫。通过8.1和8.2的学习，学生知道了酸和碱能够使酸碱指示剂变色，认识了酸碱的一些化学性质；并且知道了强酸、强碱具有腐蚀性，学会了在实验中正确操作，也具备了一定的问题探究能力，对于小组合作学习也有了一些经验，为本节课的探究奠定了基础。在此之前学生接触的化学变化一般都伴随有明显的现象，他们习惯于根据现象判断反应的发生，许多酸碱溶液混合后因为没有明显的现象发生，学生对中和反应能否发生可能会抱有疑惑，这是本节课需要解决的难点，也正是探究活动的切入点。通过本节的学习，学生可以从离子角度初步理解中和反应容易发生的原理，掌握中和反应的实质，为高中化学中学习酸、酸性氧化物、酸式盐与碱、碱性氧化物等物质的性质，以及“离子反应”，打下良好的基础。对生活中的一些中和反应的应用，学生已经有了一定的分析推理能力，主要由学生自学来完成，激发学生的兴趣，培养学生的学习能力和创造能力,同时也培养了学生应用知识解决实际问题的能力。三、教学内容分析本课题从实验入手来介绍中和反应。中和反应是酸和碱的重要性质，是贯穿酸、碱、盐知识体系的一个重要纽带，既建立了酸和碱之间的联系，又为盐与复分解反应奠定了基础。同时还为高中学习中和滴定做准备，尤其重要的是中和反应在日常生活和工农业生产中有着广泛应用。因此，在课程标准中，中和反应体现在两个一级主题里，既是《生活中常见的化合物》酸和碱的主要性质，又是《物质的化学变化》中复分解反应的典型反应，学习本节内容能使学生能充分了解化学与生产生活的联系。为了说明中和反应的产物，简单介绍了盐的概念。教材安排的活动与探究，目的是通过学生的亲身体验，增强对这部分知识的认识。中和反应在实际生活中有广泛的应用，是本章的重点和关键，起着承前启后的作用，所以，教材没有简单将它作为酸或碱的性质来介绍，而是综合起来专门编成一个课题来说明。本节课安排在常见的酸和碱之后，学生们在有了酸、碱性质的基础之上再来学习本节课就更容易接受和掌握。同时为下一节盐的学习打下一定的基础。这种安排有助于学生对新旧知识的重新构建。教学重点：认识中和反应，了解它在实际生活中的应用。教学难点：通过实验，建立直观印象，感受研究过程。四、教学环节与活动

强酸弱碱盐是强酸和弱碱反应生成的盐

强酸弱碱盐是强酸和弱碱反应生成的盐。因为金属离子或铵根离子在水解中消耗一部分的氢氧根离子，电离出氢离子，所以溶液呈弱酸性。例如硫酸铜： CuSO4=Cu2+ + SO42- Cu2+ + 2H2O=可逆=Cu(OH)2 + 2H+ 溶于水呈酸性，如：硫酸铜，氯化铁，氯化铵，氯化铝，硫酸铁强酸：化学六大无机强酸硫酸，硝酸，盐酸（氢氯酸），氢碘酸，高中化学的八大强酸包括六大无机强酸和氯酸、高锰酸弱碱：NH3·H2O（一水合氨（氨水））难溶于水的碱，比如Fe(OH)3,Cu(OH)2,Mg(OH)2,Al(OH)3 强碱弱酸盐是强碱和弱酸反应生成的盐。因为酸根离子或非金属离子在水解中消耗掉一部分的氢离子，电离出氢氧根离子，所以溶液显弱碱性。例如，碳酸钠： Na2CO3 = 2Na++CO32- CO32-+H2O =可逆号= HCO3- + OH- HCO3- +H2O = H2CO3 +OH- 溶水显碱性，如碳酸钠，乙酸钠，磷酸钠、醋酸钠

弱酸离子：如碳酸根离子CO32-，亚硫酸根离子SO32-，氢硫酸根离子S2-，硅酸根SiO32-，偏铝酸根AlO2-，醋酸根CH3COO-等强碱离子：如Na+，K+，Ca2+，Ba2+等次氯酸钠（NaClO）也属于强碱弱酸盐弱酸弱碱盐，是弱酸和弱碱反应生成的盐，酸碱性由弱酸和弱碱间的相对强弱决定。比如：碳酸铵，醋酸铵，硫化铜。弱酸离子：碳酸根离子CO3 2-，亚硫酸根离子SO3 2-，硫氢根离子HS-，硅酸根SiO3 2-，偏铝酸根AlO2-，醋酸根CH3COO- 弱碱离子：难溶于水的碱阳离子，比如Fe3+,Cu2+,NH4+等。

高中生物水和无机盐的平衡和调节

水和无机盐的平衡和调节【知识体系】【教材全解】一、重难点诠释 1．维持水平衡的方式及意义正常人每日水的出入量相等，维持动态平衡。（1）水的来源有三个途径： ①食物：各种食物含水量不同，成人一般每日从食物摄入的水约900毫升。 ②饮水：饮水量随气候、劳动和生活习惯而不同，成人每日饮水约1300毫升。 ③代谢水：糖、脂肪和蛋白质等营养物质在体内氧化产生的水，数量较恒定，每日约300毫升。将水的三个来源合起来共计约2500毫升，其中，饮水和食物中所含水是主要来源。（2）体内水的排出途径有四条： ①呼吸蒸发；成人每日在呼吸时以水蒸汽的形式丢失约400毫升，正常情况下所占比例较小。 ②皮肤蒸发：指没有明显出汗的情况下，由皮肤表层蒸发的水分，约为500毫升，其中无机盐很少。（补充：若高温环境下作业或剧烈劳动时会由汗腺大量分泌汗液，其中约含0.2％和极少量的K+（常忽略），因失水多于失钠，会导致水与无机盐平衡失调，则在给大量出汗或高温环境作业工人供应饮料时，必须适当补充钠盐。） ③粪便排出：成人每日由粪便排出的水分约100毫升，其中包括饮食中的水以及消化液被吸收后余下的水。 ④肾脏排尿：成人每日排尿量一般约1500毫升，是人体排出水的最主要途径。为维持血浆成分的恒定及保证每日35～40克代谢废物溶解后排出，每日尿量至少500毫升。若尿量少400毫升，就会因代谢废物的积累而可能导致尿毒症。水的四条途径排出水的量共计约2500毫升，与水的摄入量相等，机体能够通过调节排尿量，使水的排出量相当，以保持机体的水平衡。 2．无机盐的作用及平衡的意义（以钠钾为例）多数无机盐在体内以离子状态存在，如细胞内液的K+、Mg2+等、细胞外液的Na+等。（补充：细胞内液以K+为主，细胞外液以Na+为主的显著差异，是由于细胞膜能够逆浓度差以主动运输的方式将细胞内的Na+移出膜外，同时将膜外的K+移入细胞内，称为“钠—钾泵”，简称“钠泵”。）因细胞外液的阳离子总数

常见的金属和盐

《常见的金属和盐》一、金属的物理性质：（1）常温下一般为固态（汞为液态），有金属光泽。（2）大多数呈银白色（铜为紫红色，金为黄色）（3）有良好的导热性、导电性、延展性二、金属的化学性质 1、大多数金属可与氧气的反应 2、金属 + 酸 → 盐 + H 2↑ 3、金属 + 盐 → 另一金属 + 另一盐（条件：“前换后，盐可溶”） Fe + CuSO 4 == Cu + FeSO 4 (“湿法冶金”原理) 三、常见金属活动性顺序： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb （H ）Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性由强逐渐减弱在金属活动性顺序里：（１）金属的位置越靠前，它的活动性就越强（２）位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢（不可用浓硫酸、硝酸）（３）位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。（除K 、Ca 、Na 、Ba ）四、常见的盐 1.定义： 2、精盐提纯——去除不溶性杂质，得到的精盐中还含有氯化镁、氯化钙等可溶性杂质。 1、实验步骤：溶解、过滤、蒸发 2、实验仪器 3、盐的化学性质 1、盐（可溶）+ 金属1 → 金属2 + 新盐（金属1比金属2活泼，K 、Ca 、Na 除外） 2、盐 + 酸 → 新盐 + 新酸 3、盐 + 碱 → 新盐 + 新碱（反应物需都可溶，且满足复分解反应的条件） 4、盐 + 盐 → 两种新盐（反应物需都可溶，且满足复分解反应的条件）物质俗称物理性质用途氯化钠食盐白色粉末，水溶液有咸味，溶解度受温度影响不大（1）作调味品（2）作防腐剂（3）消除积雪（降低雪的熔点）（4）农业上用NaCl 溶液来选种（5）制生理盐水（0.9% NaCl 溶液） Na + 维持细胞内外的水分分布，促进细胞内外物质交换 Cl - 促生盐酸、帮助消化，增进食欲碳酸钠 Na 2CO 3 纯碱（因水溶液呈碱性）苏打白色粉末状固体，易溶于水用于玻璃、造纸、纺织、洗涤、食品工业等碳酸氢钠 NaHCO 3 小苏打白色晶体，易溶于水制糕点所用的发酵粉医疗上，治疗胃酸过多备注（1）粗盐中由于含有氯化镁、氯化钙等杂质，易吸收空气中的水分而潮解。（无水氯化钙可用作干燥剂）（2）碳酸钠从溶液中析出时，会结合一定数目的水分子，化学式为Na 2CO 3·10H 2O 。碳酸钠晶体Na 2CO 3·10H 2O （纯净物），俗称天然碱、石碱、口碱。风化：常温时在空气中放置一段时间后，失去结晶水而变成粉末。（化学变化）（3）2Na H CO 3 △ Na 2CO 3+ H 2O+ CO 2↑ NaHCO 3+HCl===NaCl+ H 2O+ CO 2↑ 实验步骤实验仪器其中玻璃棒的作用溶解烧杯、玻璃棒加速溶解过滤铁架台（带铁圈）、漏斗、烧杯、玻璃棒引流蒸发铁架台（带铁圈）蒸发皿、酒精灯、玻璃棒使液体受热均匀，防止液体飞溅

人体水盐平衡的调节习题及讲义

第八讲水和无机盐的平衡和调节一、水的平衡及其调节（一）水的平衡来源：饮水、食物、物质代谢排出途径：由肾、皮肤、肺、大肠排出摄入量等于排出量（二）水平衡的调节：在神经和体液的调节下，通过相关器官的作用，使摄入量等于排出量，在排出途径中，可调节的是由肾排出的水。 — 肾脏主要由肾单位（如下图）构成，肾单位是肾脏的结构和功能单位。当血液流经肾小球时，一般除了血细胞和大分子的蛋白质外，其余物质均能透过毛细血管壁和肾小囊壁进入肾小囊，形成原尿。当原尿流经肾小管和集合管时，通过它们的重吸收和分泌作用等，最后形成尿液（又称终尿）【例析】生活在干燥大米中的“米象”（俗称米虫），它新陈代谢所需水的来源主要是（C） A．大米中所含的自由水B．大米中所含的结合水

C ．米虫体内物质代谢产生的水 D ．无法判断二、无机盐的平衡（一）钠、钾盐的摄入和排出 # （二）肾脏排泄特点 1． · 2．钠的排泄特点：多吃多排，少吃少排、不吃不排（排出量几乎等于摄入量） 3．钾的排泄特点：多吃多排，少吃少排、不吃也排三、水和无机盐平衡的调节（一）水平衡调节（下图一）（二）无机盐平衡的调节（下图二） 1、水盐调节的条件类型：神经-体液调节 2、参与水盐调节的主要器官：下丘脑——水盐调节中枢，分泌抗利尿激素肾上腺——分泌醛固酮神经垂体——释放抗利尿激素肾脏——水盐主要排泄器官皮肤——水盐排泄器官￥ 3、醛固酮和抗利尿激素的生理作用：醛固酮——保钠排钾抗利尿激素——促进肾小管和集合管对谁的重吸收四、水和无机盐平衡的意义 1．钠对细胞外液渗透压的维持有重要作用，大量丢失水和无机盐（主要为钠）时会出现细胞外液渗透压下降，并出现血压下降、心率加快、四肢发冷等症状，甚至昏迷。因此要及时补充水和食盐。 2．钾对细胞内液渗透压的维持起决定性作用，还具有维持心肌舒张、保持心肌正常的兴奋性等作食盐中的Na + 来源人体中的Na + 人体中的K + 去路肾脏(尿)(主要) 皮肤(排汗)大肠(排便) 肾脏(尿)(主要)大肠(排便) 食盐中的K +

第1课时盐类的水解反应

第1课时盐类的水解反应竹山二中贺显毅 [目标要求] 1.认识盐类水解的原理，能正确书写盐类水解的离子方程式。2.了解盐溶液呈酸、碱性的原因，掌握盐溶液呈酸、碱性的规律。3.理解盐类水解的实质，能根据盐的组成判断盐溶液的酸、碱性。一、盐溶液的酸碱性 1．盐的分类(按生成盐的酸、碱的强弱划分) 盐????? 强酸强碱盐，如NaCl 、KNO 3 强酸弱碱盐，如NH 4 Cl 、Al 2 (SO 4)3 弱酸强碱盐，如Na 2 CO 3 、CH 3 COONa 弱酸弱碱盐，如NH 4 HCO 3 、CH 3 COONH 4 2．盐溶液的酸碱性探究 (1)NaCl 属于强酸弱碱盐，溶于水后，NH ＋4和OH －结合生成弱电解质NH 3· H 2O ，使水的电离平衡向电离的方向移动。使溶液中c (H ＋)>c (OH －)，溶液呈酸性。离子方程式：NH ＋ 4＋H 2 O 3·H 2O ＋H ＋。 (2)CH 3COONa 属于强碱弱酸盐，溶于水后，CH 3COO －和H ＋结合生成弱电解质CH 3COOH ，使水的电离平衡向电离方向移动。使溶液中c (H ＋)

光解水制氢半导体光催化材料的研究进展

光解水制氢半导体光催化材料的研究进展田蒙奎1 ,2 ,上官文峰2 ,欧阳自远1 ,王世杰1 (1. 中国科学院地球化学研究所,贵州贵阳550002 ; 2. 上海交通大学机械与动力学院燃烧与环境技术研究中心,上海200030) 摘要: 自从Fujishima2Honda 效应发现以来,科学研究者一直努力试图利用半导体光催化剂光分解水来获得既可储存而又清洁的学能———氢能。近一二十年来,光催化材料的研究经历了从简单氧化物、复合氧化物、层状化合物到能响应可见光的光催化材料。本文重点描述了这些光催化材料的结构和光催化特性,阐述了该课题的意和今后的研究方向。关键词: 光解水;氢能;半导体光催化剂中图分号: X13 文献标识码:A文章编号:100129731 (2005) 1021489204 1 引言在能源危机和环境问题的双重压力下,氢能因其燃烧值高、储量丰富、无污染而成为最有希望替代现有化石能源的清洁能源,因而氢能的开发成了能源领域的研究热点。自从Fujishima 和Honda 于1972 年发现了TiO2 光电化学能分解水产生H2 和O2 以来[1 ] ,科学研究者实现太阳能光解水制氢一直在作不懈的努力。普遍接受的光解水制氢原理是:半导体光催化剂在能量等于或大于其禁带宽度的光辐射时,电子从最高电子占据分子轨道( HOMO ,即价带) 受激跃迁至最低电子占据分子轨道(LUMO ,即导带) ,从而在价带留下了光生空穴( h + ) , 导带中引入了光生电子(e - ) 。光生空穴和光生电子分别具有氧化和还

原能力。要实现太阳能光解水制氢和氧,光生电子的还原能力必须能还原H2O 产生H2 ,而光生空穴的氧化能力必须能氧化H2O 产生O2 ,即半导体光催化剂的导带底要在H2O/ H2 电位( E0 = 0V ,p H = 0) 的上面(导带位置越高,电位越负,还原能力越强) ;而价带顶在O2 / H2O 电位( ENHE = + 1. 23V ,p H = 0) 的下面(价带位置越低,电位越正,氧化能力越强) 。近一二十年来, TiO2 以外的光催化剂的相继发现,特别是能响应可见光的光催化材料的出现,使得光解水制氢研究进入了非常活跃时期。本文就近期太阳能光解水制氢研究进展中的半导体光催化材料作一综述。 2 简单半导体氧化物,硫化物系光催化剂目前广泛研究的简单化合物半导体材料的能带结构如图1 所示：图1 部分半导体材料的能带结构示意图 Fig 1 Schematic diagram of band st ructure for some semiconductor s TiO2 光催化剂由于光照不发生光腐蚀、耐酸碱性好、化学性质稳定、对生物无毒性、来源丰富等优点而被广为利用。具有代表性的

10 可见光区光催化分解水制氢的研究进展

一引言能源和环境是人类社会可持续发展中所面临的两个重大战略问题。随着传统能源煤、石油、天然气等的日益枯竭以及环境恶化，人们迫切需要寻找新的清洁能源。氢能是一种清洁、高效、可贮可见光区光催化分解水制氢的研究进展介绍了光催化分解水的基本原理，综述了近年来各种类型的半导体光催化剂在可见光区分解水制氢的研究进展，并对未来的发展方向进行了展望。可见光；光催化；分解水制氢；半导体；太阳能摘要：关键词：宁夏大学天然气转化国家重点实验室培育基地 ■ 苏光马保军存、可运输的能源，被誉为“未来的石油”。因此以太阳能为原料通过光催化的方法分解水制氢是一种极具发展潜力的能源利用方式，是“人类的理想技术之一”。1972年日本东京大学的Fujishima 和Honda 首次发现了在TiO 2电极上光电催化分解水五结论本文对天津大学10kW p 非晶硅光伏直接并网系统进行了介绍。随着光伏器件价格的不断下降和国家对光伏产业的政策扶持，光伏发电必将会成为能源结构中的重要组成因素。通过对其一部分时间的监测，目前仍需进一步研究的光伏并网问题为： (1) 选址问题：光伏直接并网系统选址需考虑到当地的气候因素、负荷情况以及并入电网的等级和容量问题，而光伏组件往往对占地面积需求较大，建议推广光伏屋顶并网系统。 (2) 光伏发电对电网稳定运行问题：由于光伏发电过度依赖天气状况，所产生的电量很不稳定，因此需要保证光伏电站和水电、火电等电站的配合发电，最大程度地减小由于光伏电站发电量波动对电网的影响。参考文献 [1] IEEE STD 929-2000 IEEE Recommended Practice for Utility Interface of Photovoltaic(PV)Systems[S]． [2] 张海林，杨勇．自动化系统中的串行通信协议的设计[J]．计算机工程与应用，2003，39(31)：159—160． [3] 王飞，余世杰，苏建徽，等．太阳能光伏并网发电系统的研究[J]．电工技术学报，2005，20(5)：72—74． [4] 周德佳，赵争鸣，吴理博，等．基于仿真模型的太阳能光伏电池阵列特性的分析[J]．清华大学学报 (自然科学版)，2007，47(7)：1109—1112，1117． [5] Masters G M ．Renewable and efficient electric power systems [M]．Hoboken ，NJ ：Wiley ，2004． [6]郑诗程，夏伟．三相光伏并网系统的控制策略研究[J]．电力电子，2007，(3)：43—46 ． (接上页)

光催化原理及应用

光催化原理及应用起源光触媒，是一个外来词，起源于日本，由于日本文字写成“光触媒”，所以中国人就直接把她命名为“光触媒”。其实日文“光触媒”翻译成中文应该叫“光催化剂”翻译成英文叫“photo catalyst ”。光触媒于1967年被当时还是东京大学研究生的藤岛昭教授发现。在一次试验中对放入水中的氧化钛单结晶进行了光线照射，结果发现水被分解成了氧和氢。这一效果作为“本多?藤岛效果” (Honda-Fujishima Effect )而闻名于世，该名称组合了藤岛教授和当时他的指导教师一东京工艺大学校长本多健一的名字。这种现象相当于将光能转变为化学能，以当时正值石油危机的背景，世人对寻找新能源的期待甚为殷切，因此这一技术作为从水中提取氢的划时代方法受到了瞩目，但由于很难在短时间内提取大量的氢气，所以利用于新能源的开发终究无法实现，因此在轰动一时后迅速降温。 1992年第一次二氧化钛光触媒国际研讨会在加拿大举行，日本的研究机构发表许多关于光触媒的新观念，并提出应用于氮氧化物净化的研究成果。因此二氧化钛相关的专利数目亦最多，其它触媒关连技术则涵盖触媒调配的制程、触媒构造、触媒担体、触媒固定法、触媒性能测试等。以此为契机，光触媒应用于抗菌、防污、空气净化等领域的相关研究急剧增加，从1971年至2000年6月总共有10,717件光触媒的相关专利提出申请。二氧化钛TiO 2 光触媒的广泛应用，将为人们带来清洁的环境、健康的身体。催化剂是加速化学反应的化学物质，其本身并不参加反应。典型的天然光催化剂就是我们常见的叶绿素，在植物的光合作用中促进空气中的二氧化碳和水合成为氧气和碳水化合物。光触媒是一种纳米级的金属氧化物材料，它涂布于基材表面，在光线的作用下，产生强烈催化降解功能：能有效地降解空气中有毒有害气体；能有效杀灭多种细菌，并能将细菌或真菌释放岀的毒素分解及无害化处理；同时还具备除臭、抗污等功能。光催化是在光的辐照下使催化剂周围的氧气和水转化成极具活性的氧自由基，氧化力极强，几乎可以分解所有对人体或环境有害的有机物质总的来说纳米光触媒技术是一种纳米仿生技术，用于环境净化，自清洁材料，先进新能源，癌症医疗，高效率抗菌等多个前沿领域。早在1839年，Becquere就发现了光电现象，然而未能对其进行理论解释。直到1955年，Brattain 和Gareet 才对光电现象进行了合理的解释，标志着光电化学的诞生。1972年，日本东京大学Fu jishmi a和H onda研究发现[3],利用二氧化钛单晶进行光催化反应可使水分解成氢和氧。这一开创性的工作标志着光电现象应用于光催化分解水制氢研究的全面启动。在过去30年里，人们在光催化材料开发与应用方面的研究取得了丰硕的成果。以二氧化钛为例，揭示了其晶体结构、表面羟基自由基以及氧缺陷对量子效率的影响机制；采用元素掺杂、复合半导体以及光敏化等手段拓展其光催化活性至可见光响应范围；通过在其表面沉积贵金属纳米颗粒可以提高电子-空穴对的分离效率，提高其光催化活性。尽管人们对光催化现象的认知与应用取得了长足的进步，然而受认知手段与认知水平的限制，目前对光催化作用机理的研究成果仍不足以指导光催化技术的大规模工业化应用，亟待大力开展光催化基本原理研究工作以促进这一领域的发展。另一方面，现有光催化材料的光响应范围窄，量子转换效率低，太阳能利用率低，依然是制约光催化材料应用的瓶颈。寻找和制备高量子效率光催化材料是实现光能转换的先决条件，也是光催化材料研究者所需要解决的首要任务之一。光催化机理：半导体材料在紫外及可见光照射下，将光能转化为化学能，并促进有机物的合成与分解，这一过程称为光催化。当光能等于或超过半导体材料的带隙能量时，电子从价带(VB)激发到导带(CB)形成光生载流子(电子-空穴对)。在缺乏合适的电子或空穴捕获剂时，吸收的光能因为载流子复合而以热的形式耗散。价带空穴是强氧化剂，而导带电子是强还原剂。大多数有机光降解是直接或间接利用了空穴的强氧化能力。

细说盐与盐的反应

细说盐与盐的反应黑龙江省大庆市第五十六中学卢国锋卢敬萱盐与盐的反应一般生成两种新盐，上述规律不能包括种类繁多的各种盐之间的反应，盐类之间的反应相当复杂，盐与盐在溶液中的反应，本质上是离子之间的反应，只要存在使离子浓度降低的条件，离子反应就能进行。通常中学涉及盐与盐的反应有四种类型，复分解反应、双水解反应、氧化还原反应、配合反应，如何准确分析判断盐与盐之间的反应呢？一、第一步首先分析能否发生氧化还原反应常用的较强还原性的离子有Fe2+、I-、S2-、SO32-，常用的较强氧化性的离子有MnO4-、ClO-、NO3-（只有在酸性环境才表现强氧化性）、Cr2O72-、Fe3+，以上离子相遇时一般发生氧化还原反应。例1 2FeCl3 + 2KI ＝ 2FeCl2 + 2KCl + I2 例2 NaClO+Na2SO3 ＝ NaCl+ Na2SO4 例3 2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4=5Fe2(SO4)3+K2SO4+2MnSO4+8H2O 第二步分析能否发生双分解反应常用的能发生互促的阳离子Al3+、Fe3+、NH4+，阴离子有CO32-（HCO3-）、S2-（HS-）、AlO2-、SiO32-，以上离子相遇一般发生双水解反应。例4 2Al3+ + 3CO32- + 3H2O = 2Al(OH)3↓+ 3CO2↑ 例5 Al3+ + 3HCO3- = Al(OH)3↓+ 3CO2↑ 例6 2Al3+ + 3S2- + 6H2O = 2Al(OH)3↓+ 3H2S↑ 例7 Al3+ + 3AlO2- + 6H2O = 4Al(OH)3↓ 例8 Fe3+ + 3HCO3- = Fe(OH)3↓+ 3CO2↑ 例9 2Fe3+ + 3CO32- + 3H2O = 2Fe(OH)3↓+ 3CO2↑ 例10 2NH4+ + SiO32- = H2SiO3↓+ 2NH3↑ 第三步分析能否发生复分解反应能发生双水解反应的离子很少，中学常用的是上面总结的阴阳离子。不在上面范围内的离子，如果能生成沉淀则发生复分解反应。 CuSO4溶液与Na2S溶液混合，CuSO4溶液水解呈酸性，Na2S溶液水解呈碱性，符合发生双水解反应的条件，同时直接发生复分解反应生成CuS沉淀。究竟是复分解反应还是双水解反应，要比较生成物的溶解度的大小。 Cu2+ +CO32—+H2O= Cu(OH)2↓+CO2↑ Cu2++S2-=CuS↓因为CuS的溶解度远比Cu(OH)2小，所以发生的是复分解反应而不是双水解反应。例11 CO32- + 2Ag+= Ag2CO3

示范教案一(1.1.2水和无机盐的平衡及其调节)

示范教案一(1.1.2水和无机盐的平衡及其调节) ●教学目标知识目标理解：1.水和无机盐的平衡。 2.水和无机盐平衡的调节。能力目标培养学生理论联系实际的能力及知识迁移的能力。情感目标通过本节内容的学习，使学生学会合理膳食和自我保健。 ●重点·落实方案重点水和无机盐平衡的调节。落实方案 1.学生课前预习，初步了解。 2.结合必修课本人体内环境与稳态作进一步的深化学习。 ●难点·突破策略难点水和无机盐平衡的调节。突破策略通过观察投影、多媒体课件的演示，分析总结水和无机盐的平衡和调节。 ●教学用具实物展示台(人体水的摄人和排出途径表)，有关多媒体课件(展示K+的动态平衡过程、Na+的来源和去路及肾小管、集合管的结构和重吸收过程)。 ●学法指导本节课中，教师要指导学生认真观察图表、插图、课件。通过观察分析讨论，得出结论。并引导学生运用已有的知识对新知识进行分析、思考、理解、迁移。 ●教法建议讲述、讨论、观察、总结在学习“水的平衡”部分内容时，利用展示台展示“正常成年人每天水的摄入量和排出量”让学生自已去观察、分析、讨论、总结。在学习“无机盐的平衡”部分内容时，展示“体内Na+的来源和去路示意图”的多媒体课件和演示“K+的动态平衡示意图”多媒体课件。通过直观教学，加深对“无机盐平衡的调节”的理解。 ●课时安排 1课时 ●教学过程［导课］稳态是人体进行正常生命活动的必要条件，内环境的稳态主要包括水和无机盐的平衡、血糖的平衡、体温的稳定、pH的平衡等方面。我们首先来学习一下体内水和无机盐的平衡和调节问题。［教学目标达成］水和无机盐的平衡和调节（一）水的平衡和调节讨论：人体内水的摄人和排出途径有哪些?其主要途径是什么?

十大成盐规律

十大成盐规律一、活泼金属和活泼非金属单质直接化合生成盐。活泼金属和活泼非金属单质直接化合生成盐。例如： Cl22Na+ Cl2 = 2NaCl Al22Al+ 3S = Al2S3 二、活泼金属和酸发生置换反应可生成盐和氢气。 ①金属：在金属活动性顺序表中，排在H前面的金属，除K、Ca、Na（因不宜直接与酸反应，反应太剧烈，不易控制，而且所发生的反应和产物也比较复杂）。 ②酸：指稀硫酸或盐酸，不能用硝酸或浓硫酸以及不溶性酸（如硅酸）、很弱的酸（如碳酸）。 ③生成的盐：生成的盐应是可溶性盐，若是难溶性盐会覆盖在金属表面，影响反应的进行。例如： Fe+ H2SO4=FeSO4+ H2↑ Zn+ H2SO4=ZnSO4+ H2↑ Fe+2HCl = FeCl2+ H2↑ 三、活泼金属和盐发生置换反应生成新盐和新金属。 ①金属：只有在金属活动性顺序表中排在前面的金属，才能把后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。但是，能与水反应的活泼金属（如K、Ca、Na等）一般不能置换出盐溶液中的金属。 ②盐：参加反应的盐以及反应后生成的盐都必须可溶于水。例如：2Al+ 3Hg(NO3)2=2Al(NO3)3+ 3Hg

Fe+ CuSO4=FeSO4+ Cu 四、碱性氧化物和酸性氧化物化合直接生成盐。例如：CaO+CO2 = CaCO3 Na2O+ SO2 = Na2SO3 五、碱性氧化物和酸反应生成盐和水。大多数碱性氧化物可以同强酸发生反应。例如：CuO+ 2HCl=CuCl2+ H2O Fe2O3+ 6HCl=2FeCl3+ 3H2O 3H2SO4+ Fe2O3=Fe2(SO4)3+ 3H2O 六、酸性氧化物和碱反应生成盐和水。碱：可溶性碱或微溶性碱。例如： CO2+ 2NaOH=Na2CO3+ H2O SO2+ 2NaOH=Na2SO3+ H2O SO2+ Ca(OH)2=CaSO3+ H2O 七、酸和碱发生中和反应生成盐和水。例如：NaOH+ HCl=NaCl+ H2O Al(OH)3+ 3HCl=AlCl3+ 3H2O 2KOH+ H2SO4=K2SO4+ 2H2O 八、酸和盐发生复分解反应生成新盐和新酸。 ①反应物：参加反应的“碱”和“盐”都可溶[或微溶，如Ca(OH)2]。 ②生成物：反应后的新碱或新盐至少其中之一是沉淀。例如：2KOH+ CuCl2=2KCl+ Cu(OH)2↓

铯与水反应现象

铯与水反应现象铯能与水发生剧烈的反应，如果把铯放进盛有水的水槽中，马上就会爆炸，所以做反应时一定要小心。甚至和温度低到-116℃的冰均可发生猛烈反应产生氢气、氢氧化铯，生成的氢氧化铯是氢氧化碱中碱性最强的。铯（Caesium）是一种淡金黄色的活泼金属，于1860年由基尔霍夫、本生在德国发现，CAS号为7440-46-2。其熔点低，在空气中极易被氧化，能与水剧烈反应生成氢气且爆炸。铯在自然界没有单质形态，铯元素以盐的形式极少地分布于陆地和海洋中。铯也是制造真空件器、光电管等的重要材料。铯的化学性质极为活泼，铯在空气中生成一层灰蓝色的氧化铯，不到一分钟就可以自燃起来，发出深紫红色的火焰，生成很复杂的铯的氧化物。[3][5] 铯在碱金属中是最活泼的，能和氧发生剧烈反应，生成多种铯氧化物。在潮湿空气中，氧化的热量足以使铯熔化并燃烧。铯不与氮反应，但在高温下能与氢化合，生成相当稳定的氢化物。铯能与水发生剧烈的反应，如果把铯放进盛有水的水槽中，马上就会发生爆炸。甚至和温度低到-116℃的冰均可发生猛烈反应产生氢气、氢氧化铯，生成的氢氧化铯是无放射性的氢氧化碱中碱性最强的。与卤素也可生成稳定的卤化物，这是由于它的离子半径大所带来的特点。铯和有机物也会发生同其他碱金属相类似的反应，但它比较活泼。[3] 铯盐跟钾盐、钠盐一样溶于所有盐溶液中。但是高氯酸盐不溶。[3]

碘化铯与三碘化铋反应能生成难溶的亮红色复盐，此反应用来定性和定量测定铯；铯的火焰呈比钾深的紫红色，可用来检验铯。[3][5] 化合物：铯在空气中氧化不仅仅得到氧化铯、过氧化铯，还有超氧化铯、臭氧化铯等复杂的非整比化合物产生。 Cs的盐通常是无色的，除非阴离子有颜色（如高锰酸铯是紫色的）。许多简单的盐具有潮解性，但比更轻的其他碱金属弱。铯的乙酸盐、碳酸盐、卤化物、氧化物、硝酸盐和硫酸盐可溶于水。复盐通常溶解度较小，硫酸铝铯溶解度较小的性质常用来从矿石中提纯铯。与锑（例如CsSbCl4）、铋、镉、铜、铁和铅形成的复盐通常溶解度很小。氢氧化铯（CsOH）是一种具有强烈吸水性的强碱。它能迅速腐蚀半导体材料（例如硅）的表面。过去化学家曾认为CsOH是“最强的碱”，但是许多化合物的碱性（质子碱性）远比CsOH强，例如正丁基锂，氢化铯和氨基钠。[5]

水和无机盐的平衡和调节解读

二水和无机盐的平衡和调节一、学习目标 1、基本知识点（背记）（1）一般（非运动）状态下人体内水的来源和主要来源，水的排出途径和主要排出途径及器官；（2）人体含水量低于50%的组织或器官（骨骼和脂肪——见小资料）；（3）钠和钾的（主要）来源和（主要）排出途径，主要吸收器官，各自排出特点；（4）钾离子的生理作用。为什么在高温下工作的人、重体力劳动者或剧烈呕吐、严重腹泻的病人要特别注意补充足够的水和食盐？否则会出现什么样的症状？人体缺钾会出现什么样的症状？人为什么要保证饮水？ 2、基本原理（理解）水平衡的调节、钠和钾离子平衡的调节。 3、它相关知识（知道）溶液浓度与渗透压的关系；抗利尿激素（多肽）和醛固酮（固醇）的化学本质；肾单位的组成；尿的形成（①肾小球的滤过作用使部分血浆转化为原尿，②肾小管和集合管重吸收原尿中几乎全部小分子营养物质以及绝大部分水分和无机盐，③集合管分泌部分多余的无机盐离子以及一些代谢废物最终形成尿液。）提醒：注意教材正文旁边图示、小资料和问题。二、知识总结 4．水平衡的调节水平衡调节的意义：维持细胞内、外液的和内环境的稳态调节过程： 1．水的平衡来源：排出： 2．钠盐的平衡来源: 排出：主要由，极少量由汗液、粪便多吃多排，少吃少排，不吃不排 3．钾盐的平衡来源：排出：主要由，其次由排出多吃排，少吃排，不吃排

5．钠、钾平衡的调节调节的意义：Na＋在维持方面有重要作用；K＋在维持、、方面有重要作用〖例1〗排水和排盐的关系是 A．排水伴随着排盐，排盐伴随着排水 B．排水伴随着排盐，排盐不一定伴随着排水 C．排水不一定伴随着排盐，排盐拌随着排水 D．排水不一定伴随着排盐，排盐不一定伴随着排水【解析】呼吸排出的水蒸汽不含盐，但盐必须溶解在水中才能排出。【答案】 C 〖例2〗钠盐的排出特点是多吃多排，少吃少排，不吃不排，所以 A．不吃钠盐也能保持钠盐的平衡 B．不吃钠盐细胞外液的渗透压不变 C．多吃少吃尿量是变化的 D．多吃或少吃渗透压都是正常的【解析】在排出钠盐的同时，排出大量的水分。【答案】 C 〖例3〗若一个人剧烈运动，但是却不感到口渴，这时 A．丢失的水的质量比盐的质量大 B．丢失的盐的质量比水的质量大 C．丢失的水的比例比盐的比例大 D．丢失的盐的比例比水的比例大【解析】丢失盐的比例大于丢失水的比例，细胞渗透压变小，不感到口渴。【答案】 D 〖例4〗可以使尿量增加的原因是 A．高血糖B．血糖过高 C．血钾含量降低D．血钠含量升高【解析】在排出大量糖的同时，也排出了大量水分。【答案】 B 〖例5〗酷暑季节，室外作业的工人应多喝