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《师说 网摘 名师》第四期
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《师说•网摘》系列刊总第八期,《师说•网摘•名师》二零一一年八月上半月第四期
naimaonin
广东省生物化学教师
从五星红旗迎风飘扬说起
电视剧五星红旗迎风里面,写到中国的第一颗原子弹氢弹的爆炸过程,看起来很有味道,但是如果你懂得一点理论,看起来就要有趣的多。
首先就是铀238和铀235,天然的铀矿里铀238占多数,235是少数的。遗憾的是235才能用来制造原子弹,238却不可以。但是如果你能制造一个238的反应堆,把238变成钚239,也是可以的。放射性材料都是很危险的,主要是放射性材料产生的辐射能量很大,即使是原子弹有外壳,你依然不能接近它。铀的密度如此大,比钨合金做的弹丸密度要大的多,如果把它做成穿甲弹的弹头,当然比钨更好。我们国家因为严格遵守核条例,都是使用的钨合金穿甲弹,没有用过贫铀。但是常常有人有这样的误解,那就是关于居里夫人的,说居里夫人死于核辐射,这是一种片面的看法。实际上居里夫人的确受过重的核辐射,但是医生检查的时候发现,她的肺里有大量镭等元素的粉尘,而镭和铀一样是重金属。就像我们说的汞,容易引起蛋白质变形。所以当时医生甚至认为她死于肺结核。铀235的含量如此少,以至人们要花很大的力气来把它从238里分离出来。由于铀235和238的蒸汽扩散速度不同,所以也能作到。当然最先是做离心分离的,但是离心机的转速不是人们想提高多少就是多少的,我想原因是转速太高会很快发热,一方面铀会发生挥发,还有可能燃烧。因为铀235含量本来就非常低,一点点损失都是很大的。当然我没有去参观过这样工厂。据说这样的厂进去必须穿特别的衣服,否则你一进去立刻就会衣服照火。而且转动过快,必然使离心机的轴承很快磨坏,所以人们大概是用了某些悬浮轴承,并让离心机保持高真空,且自动完成,而避免人工操作。
就算你有足够的铀,和原子弹也不是一回事。原子弹是用炸药起爆是没有错。可是由于原子弹威力很大,如果设计的不好,它就会在自己没有完全反应之前把核材料炸飞。人们设计出了一种叫内爆式原子弹的装置,把炸药排成球形,使冲击波向内,如果你学习物理,你就会知道如果是在工程爆破方面,人们还是喜欢这种方法的。冲击波能让原子弹达到临界体积而发生爆炸。但是无论你排列的多好,冲击波总有一部分作用于外壳。所以核材料估计有一少部分还是会飞走的,只是比枪式的两块核材料要设计的好。
有趣的是,你会发现电视里面塔爆后铁塔没有完全融化。我在想如果可能是由于爆炸的高温造成铁塔周围的空气大量膨胀,造成局部真空的缘故。因为真空一般不传热。但是铁塔能吸收核武器放出的中子等的辐射热。想想如果在太空中,
原子弹的能量应该加到爆炸后的碎片上更多,而不通过空气传递能量。因此也许这样就不能像我们电影里看到的,可以用核弹去摧毁天外非来的小行星。因为这些碎片只有少部分能命中目标。
比起原子弹,氢弹要麻烦的多,即使你知道用原子弹产生高温,还是没用的。原因就是如果你理解前面的话。首先就是你把原子弹做成环形,然后才用内聚法来工作。原子弹有非常巨大的威力,可是只要外壳一坏掉,这种能量就跑会跑掉。且不说把氢核材料炸飞,就是产生的高温,也会随空气的跑掉而无影无踪。换而言之,你根本不能点燃它们。
其实人们总是考虑问题的时候很简单,实际上要麻烦的多。
人们必须设计一种步骤很多的方法来考虑。比如,先创造一个威力很小的原子链式反应,然后又用这些能量,去点一个更大的链式反应,再去点燃剩余的材料。关键是,能够把这个反应延迟一定的范围,让系统能充分的压缩氢核材料。当然这需要很好的计算,不至于让系统在没有完成工作之前崩溃。
也许你说,这个是科学家们考虑的问题,没错,确实是这样的,不过就如同人们最先了解电磁波是少数人一样,后来手机每家没户都有。将来人们不在使用原子武器的时候,所有的秘密就能公开了。可控氢聚变的好处,是远远超过氢弹的。要点燃可控制聚变并不那么容易做到,但想用激光来点燃聚变也不太好办,因为很多激光输出功率太低,甚至不能拿来打飞机,要想做聚变很困难,在人们对超导研究后情况好了很多。但是最大问题是那些氢聚变产生的中子,这些中子如此厉害,连保护壳也能被它照射后变成核辐射体。对付那些聚变中子让科学家大伤脑筋。
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格物致知————让学生把理科的理论和实践联系起来
关于实验的意义
高中的知识是大学的基础之利用三角函数计算a螺旋的上升高度
从熟悉的知识来做题
一种类矩阵列法计算遗传题
一个蛋白质的计算题。
一道能看出答案的遗传题
一道有点难理解的遗传题
一道不严密的实验题
一道高考题的简单推广
用简单的思维解决一个高考题
Okazaki片段为什么是叫冈崎片段
两性电解质NaHA质子条件的推导
亚甲基蓝就是次甲基蓝
有趣的量子
格物致知————让学生把理科的理论和实践联系起来
有个故事是这样的,一次去有个大学生农村,恰好水井里的抽水机坏了,于是厨房里的人做犯要水.可是等了半天没见大学生把水提来,大家很奇怪,跑去一看,原来,大学生虽然经纶满腹,却不知道如何套提水的井绳.其实生活中有很多简单的事都在运用我们所学的知识.只是人们常常谈起理论来很头头是道,一碰到实际问题就不行了.我们国家的学生,动手能力普遍不太强,因为我们常常没有教育将学生的书本知识和实际问题联系起来.
这不是一种批评,而是含有一种积极的意思,首先充分肯定了我们的理论教学在世界上都很不错,但同时说明实践的方面是不够的.比如,学过化学的人对于燃烧当然很熟悉,二氧化碳比空气重也很清楚,可是当你让他去烧一下不是天然气的柴灶,却有可能连火也升不起来.因为当你拿一把柴的时候,如果是头朝天指的,则十之八九点燃也会熄灭,头朝下的时候则不容易熄灭.可是这个时候学生就无法具体把二氧化碳,氧气等相关知识联系起来,使用自己的知识了.也许我们的学生都会过生日,当是还常常点不燃生日蜡烛,这是我们没有没有做好的地方.我们不能只让学生知道化学的方程式,元素符号,还应该让学生酒是如何来的,醋是如何来的,味精是如何来的.有一次,一个学生问我,老师,为什么我发现附近的酒厂天天都烟囱冒很大的烟,到底是如何一回事.原来学生不了解酒是要蒸馏过,他没见过酿酒的过程(抱歉连我也亲自没见过),还以为像家里一样,把米加进几个酵母就完了.如果不让他们知道清楚这些东西,那么就不能指望他们去独立生活.因为我们不能指望每个学生都当物理学家,化学家,但是我们必须让我们的知识为自己和他人生活服务.其实有很多东西是对知识的恰当运用,这样才能体现知识的价值.有很多人不会骑自行车,包括许多大学生,因为一骑上去就会倒下来.我跑去观察发现,他们不会合理的运用曲线运动和直线运动,向心力之类的知识,一开始的时候就把前轮和后轮放到一条直线上.当他们一踩车轮,由于技术不熟练,两个轮子要么速度太大无法控制,要么就是速度太小很快倒下来.还有同样的情况就是人们去发动柴油机,有些人就是拉不燃,有些人却一拉就燃,他不知道合理运用动量的知识,通常要加大拉的力气很不容易,可是加快拉的速度却很容易办到,因此只要加快速度一拉,机器就能燃去来.古人说格物致知,其实还真是这样,如果没有广泛的实践,就无法把理论很好的用上.
可是现在尤其是许多生活才城市的孩子,他们有些传统的东西甚至没有见过,更不要说操作.比如,我们小的时候就见过如何从红薯里提取淀粉,如何做出汤圆面,现在的孩子却难得一见,虽然他们吃到这些东西的机会很多.上实验课,我一看学生切土豆的兴致很高,可是他们切的土豆丁却是胡剁一通,一看就知道在家里没学过做菜.不是他们对干活没热情,而是他们没有多少机会去实践,他们的任务太繁重了,家长又没给多少机会去实践.我们读大学的时候时候上植物分类学课,我们的同学里就有没有搞清楚麦苗的,因为根本没见过,只是听过.要教会学生去联系和使用工具,从而理解理科的东西是唯物的,客观的,重而让学生真正建立起对理科的兴趣.比如,要让学生从小就习惯使用螺丝刀,会打各种绳结,大一点学会安全使用刀具,斧头,锯子,锤子,剪刀,点烙铁,酒精灯等工具,学会生火,正确使用天燃气,挫断和拧各种铁丝,塑料.自己修理小的物品,比如自己的闹钟,耳机,小电扇等,如果没有这些切实能力作为基础,那么学生学起来理科.容易会从唯实至上,变成唯书至上.以为在他们心中,所谓理科知识实际不是实际就是那么会事,而是老师说的是那么回事,或者书本上说的那么回事,那么他们就不可能有真正的唯物精神.真正的大家,都是能把理论和实际紧密联系起来的人,如果有一天我们的学生中有获得诺贝尔奖的,那么他也一定是从小训练有素的人.即使他不是什么大任务,我们的理学知识也能其实的为他们的生活提供帮助.
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关于实验的意义
如果你思考以下,中学实验为什么要开设,或者开设它有什么意义.你的第一反应就可能是,也许那是教育部门应该去讨论的问题,和我们没有一点关系,其实如果你是一个教育工作者,那么你就可以思考一下.因为从一个教育者而言,那么他关注的应该是学生通过教育获得更多的幸福和创造幸福的能力.在我的理解中,其实实验和生活中的其它事情是一致的,比如你在家扫一次地,做一次饭,和做一次饭,其实和实验是差不多的,那么我们就可以推论,我们可以通过做更多的劳动来增强动手能力,也就是说,如果你的家务做的好些,也许实验课也完成的比较出色,反之如果你的实验课认真一些,当然会获得更多的动手能力,而实际的漂亮表现可以让你在别人的心目中加分.现在有很多敏感的词语去讨论素质还是应试教育的,我的看法当中,其实不论如何改变教育的形式,知识总的来说还是在实践中强化的,如果一个人只是谈论化学的理论,却从来不去做过化学的实验,显然不能说是理论就没有意义,而是说理解的时候也许不那么生动具体,如果我们认为化学是一种在实际中产生的科学,生活中有的东西.那么生活是每个人都有的,我们每个人都生活能力,当谈我们每个人都有学习化学的能力,这当然会成为一种学习的动力.假如我们认为自己学的东西都是虚伪不实际的编造,那么还有谁真正去自觉学习和接受知识呢,当然,我们没有指望把每个学生都知道成化学专家,因为人的资历很有限,爱好能力不一样.还有一个重要的方面,就是知识本生就有两面性,让学生获得它们能够正确使用的知识,而不承担知识的反面后果,也是很自然的.比如人们有掌握了原子能的知识,但是不等于人们能很好的使用它.加上现在的环境也很多变,学生不一定能现用现套知识,那么我让学生获得动手的过程,总是多少对他们的生活有意义的.
实验课挤占了理论课的时间吗
其实谈论这个问题不是一个好的方式,我认为讨论它还不如去讨论一个更重要的问题,实验课本身就机会不多,那么如何抓紧实验课只有四十分钟的事实,去突出实验课本来应该有的效率是重要的.比如我们把不必要一定让学生做的事情,
在课堂下面由实验员完成,这样可以吗?比如做铜和硝酸银的反应,打磨一根铜丝要五分种,我省这五分钟给这节课可以吗?那么实验员就要多花几个小时的时间,但是有这样一个实验员吗?实验员在学校里属于收入不是最高,地位也不是最好的职业,如果一个实验要多花好几个小时,而且超过八个小时的时间,谁有那样的热情去做下去呢?并且这五分钟说起来是谁也没有注意到的,评价工作成绩的时候,有人去关注过吗?也许这五分钟的效益,也许十年二十年都看不到呢?再说了,谁的能力达到可以准确判断那些地方可以把它不在课堂上开设呢?所以实际上你要说大一些,中国的学生素质要想根本提高,很多地方要以来社会的发展和宽容,
因为任何一个老师或者教务人员,即使很有热情,他也不一定能很大胆的发挥自己的教育方法,因为教育是很难的,谁能去为错误承担责任呢?
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高中的知识是大学的基础之利用三角函数计算a螺旋的上升高度
这两天读了化学家pauling的故事,很佩服pauling先生的天才,让我们用自己的知识来计算一下pauling的杰作,a螺旋每个残基的高度吧.
把四个原子看成一个四边形.先算下最下边的Ca-N:
设为P,根据余弦定理:
P^2=(0.152*0.152)+(0.133*0.133)-(2*0.152*cos(115.6度)*0.133)=0.058263091
P=sqrt(0.058263091)=0.241377487
根据正弦定理:设角Ca-N-C为角A
P/sin(115.6度)=0.152/sinA
SinA=
0.567901116
A=34.6039941度
A+121.9度=156.503994度
求对角线长S:
S^2=p^2+0.145^2-2*cos(156.503994度)*0.241377487*0.145=0.143483757
s=sqrt(0.143483757)=0.378792499
设Ca-Ca-N为角B对三角形Ca-N-Ca用正弦定理/sinB=S/sin(156.503994度)
sinB=
0.241377487/(0.378792499/0.398685141)=0.254053652
求Ca到Ca-N延长线的垂线L
L=S*sinB=0.0962336177
据二面角定义求高度,H=L*sin(57度)+L*sin(47度)=0.151089115
由此的每个残基上升0.15nm
呵呵,刚好0.15nm
有牛人算算每个残基旋转100度是如何弄出来的,我还不知道如何算
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从熟悉的知识来做题
33题:现有4个纯合南瓜品种,其中2个品种的果形表现为圆形(圆甲和圆乙),1个表现为扁盘形(扁盘),1个表现为长形(长)。用这4个南瓜品种做了3个实验,结果如下实验1:圆甲×圆乙,F1为扁盘,F2中扁盘:圆:长=9:6:1实验2:扁盘×长,F1为扁盘,F2中扁盘:圆:长=9:6:1实验3:用长形品种植株的花粉分别对上述杂交组合的F1植株授粉,其后代中扁盘:圆:长均等于1:2:1。综合上述实验结果,请回答:⑴南瓜果形的遗传受__对等位基因控制,且遵循____定律(2分)。⑵若果形由一对等位基因控制用A、a表示,若由两对等位基因控制用A、a和B、b表示,以此类推,则圆形的基因型应为___,扁盘的基因型为___,长形的基因型应为___(4分)。
这个题目大家都见过啦,是一个高考题.但是这个题目并不容易对付,原因是,这个里面有个扁盘圆长,可是不像平时的题目那样,比如说小麦,高杆矮杆,抗病不抗病,这个连哪个是相对形状都有点犯晕,其原因是这里面有个累加基因,这个根本没学过,如果从头像起,就会不知所云.
其实,为什么不从最熟悉的事物来研究不知道的事物呢,这是一种科学方法.从直观的看F2中的扁盘比圆多,长最少,那么如果我们能想到AaBb自交(这个很熟悉),想起来也很自然,很明显,纯合的aabb是自交后代中比例最少的,也就是长的大约应该是纯合的.在AaBb的自交后代中,显性的多于隐性,比如Aa*Aa后代中显性的多,隐性的少,这也是正常的.那么扁多而圆少,那么扁应该是显性,,因此扁应该是A表现出来的,还不能说盘就是B表现出来的,但既然长大约是aabb,那么总是该有个B的,并且有A的时候也不是长的,,但是又有大A,又有B的时候,按照常理,数量就应该多一点,因此认为A_B_是扁盘,aabb是长,剩余的为圆就很自然了.再从一个角度考虑问题,F1的基因型是确定的,我们一看到9:6:1,就知道9/16=(3/4)*(3/4),由分离规律,很容易想到两对3/4,比如Aa*Aa后代中,除开aa的1/4,剩余3/4,所以F1是AaBb是非常自然的.
但是F1是A_B_不能说就是AaBb,只是我们用AaBb做的一个常识性的判断,这种判断不很严密,甚至有估计成分,但是却很自然,谁说科学可以不凭借经验,不进行一些设想的呢.除非你对某个问题理解的非常明白,否则,就常常做一些模糊的推理.关键是对课本上的东西能够熟悉过硬,否则连推理也不能做了.
那么F2中必然还是存在比例问题的,因此去做第二个问题也就很自然了.关键是,你不是从头开始思考的,而是从已经知道的事物来理解的,这就是一种方法.
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一种类矩阵列法计算遗传题
独立遗传性状为A和B的一对双杂合子豚鼠交配,然后让其F1中的A性状显性B性状隐性的个体之间自由交配,此交配所得后代中,稳定遗传的雌性个体比例是:
A.3/18
B.7/24
C.2/9
D.1/4
这种题经常要计算概率,所以很多时候需要列算式,问题是算式通常没有什么固定列法,因此也很容易列乱。
我通常都这样列
这里点不了,复制到ie再点吧
http://35free.net/naimaonin/rr.jpg
这样看起来很像一个矩阵,算的时候一个分支一个分支的算,先用第一个括号里的第一分支,把第二个括号里的分支分别乘完,然后再算第二分支,这样看起来结构比较清楚,错了也容易改正。
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一个蛋白质的计算题。
某三十九肽中共有丙氨酸4个,现去掉其中的丙氨酸得到4条长短不等的多肽(如图),下列有关该过程的叙述中,错误的是A.肽键数目减少8个B.C原子减少12个C.氨基和羧基分别增加3个D.O原子数目减少1个
这个题很有趣,但是做的不得法,就容易头昏脑涨。
首先得出,一共少了4个丙氨酸。那么根据碳守恒,一定少了3*4=12个碳原子
然后由公式可得肽键数=39-4-4=31
所以肽键数少了38-31=37个
现在有4个氨基,4个羧基,而原来是1个氨基,1个羧基,所以氨基和羧基分别增加3个。
最麻烦的是O原子数目减少1个这个问题,如果做的不得法,去一个个数哪个水解,哪个又加上去,就很容易糊涂。
其实应该先把原来的总O原子数目和现在的算出来。
原来有38个肽键,加上末尾的羧基,一共是38+2=40个氧原子,现在是31+4*2=39个氧原子
所以O原子数目减少1个。
当然啦,这是正确的思路,总之就是不能过多询问水解和去掉其中的丙氨酸的细节,否则误入歧途,不能自拔。
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一道能看出答案的遗传题
6.已知某闭花受粉植物高茎对矮茎为显性,红花对白花为显性,两对性状独立遗传。用纯合的高茎红花与矮茎白花杂交,F1自交,播种所有的F2,假定所有的F2植株都能成活,F2植株开花时,拔掉所有的白花植株,假定剩余的每株F2自交收获的种子数量相等,且F3的表现性符合遗传的基本定律。从理论上讲F3中表现白花植株的比例为
A.1/4B.1/6C.1/8D.1/16
这个题目一看,F2拔掉白花植株,剩余的红花AA1/3,Aa2/3,先在已经出现两个3了,计算结果中没有3的可能性几乎为零,所以不用算啦,结果一定选B.这个方法虽不如计算的可靠,却快到无以伦比.在考场上抢到几分钟,也许多的分都找回来啦.
当然正确的方法是,由于F2中AA1/3,Aa2/3,F3中AA的种子还是1/3,Aa的种子还是2/3,F3应为Aa的种子*(1/4)=1/6
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一道有点难理解的遗传题
67.半乳糖血症是一种罕见的常染色体隐性遗传病。一个正常男子的祖父患该病,如果这位男子与一位姐姐患有这种病的正常女子结婚,’他们的第一个孩子患病的可能性为:
A.1/3B.1/4c.1/12D.1/32
这个题目我都还有点不大明白,
不过估计是这样的:
对于女子而言,由于她姐姐的是aa,推测父母是Aa那么女子是Aa的概率是2/3.
问题是男子是Aa的概率是多少,从其祖父是aa,父亲表现正常得出父亲是Aa,问题是母亲到底是什么,根本不知道.
也许是Aa,也许是AA.
关键是题目里说这是一种罕见的遗传病,也就是母亲是Aa的概率几乎为零.所以直接给出母亲的基因型是AA,
所以男子是Aa的概率为1/2,他们的孩子患病的概率是(1/2)*(2/3)*(1/4)=1/12.
这个题出的真是够考人的.
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一道不严密的实验题
3.食虫植物猪笼草的分泌液能将昆虫消化作为自己的养料来源。下列有关验证猪笼草分泌液中含有蛋白酶的实验设计方案中,正确的是
A.实验组和对照组加入猪笼草的分泌液,再分别加入等量的双缩脲试剂和清水
B.实验组和对照组分别加入等量的猪笼草的分泌液和清水,再加入双缩脲试剂
C.实验结果是加入双缩脲试剂后实验组紫色反应逐渐消失,对照组无颜色变化
D.实验原理是酶具有专一性的特点和双缩脲试剂与蛋白质作用可产生紫色反应
这个题目是我在人教网上看到的,可是为什么答案要选D,则不很明白,因为我觉得,D的酶具有专一性的说法无从讲起,至少从题目里看不出来。答案C是不正确的,无论如何也没有紫色反应消失的说法,因为蛋白酶就是蛋白质,题目还说用的分泌液,那么分泌液本身杂质就很多,因此这个实验一开始就是不成立的,不论对照还是实验组,都会发现紫色反应的.至于B,在文字上也有点不清楚,到底是实验组加入分泌液,对照组加入清水,还是实验组和对照组都加入分泌液和清水呢?这个描述方法就是值得商榷的.A的文字也有点无法琢磨.
笔者当然无权对出题者的劳动表示非议.只是我觉得这样出,不如画个表格或这一个图,加什么一目了然的多.何必费力气弄那么长一段文字.这是我的一点小的建议.还有有人提出,这个题目中应该改成一段时间过后加入双缩脲试剂,因为该试剂为碱性,而蛋白酶作用环境通常是酸性的.如果立即加入,就可能会使蛋白酶失活
因为该题有一定误导性,所以我认为设计实验的时候应该有选项是加分泌液和煮过的分泌液,而不是清水,否则必然会有一些逻辑问题。因为蛋白酶就是蛋白质,题目还说用的分泌液,那么分泌液本身杂质就很多,因此这个实验一开始就是不成立的,不论对照还是实验组,都会发现紫色反应的.
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一道高考题的简单推广
4.假定某植物五对等位基因是相互自由组合的,杂交组合AaBBCcDDEe×AaBbCCddEe产生的后代中,有两对等位基因杂合.三对等位基因纯合的个体所占的比率是A.1/2B.1/4C.1/16D.1/64
先把D拿掉,问的是A,B,C,E中产生一对杂合,三对纯合的概率,
可以这样,假设A杂合,那么A杂合占比杂合和纯合总比的1/2,同理,B,C,E纯合各占1/2,那么A杂合,B,C,E纯合占总比例的(1/2)*(1/2)*(1/2)*(1/2)=1/16,对B,C,E同理,所以总的为(1/16)*4=1/4.
这种方法很弱,假如问A,B,C,E各产生两对杂合,两对纯合则有麻烦.
直接用二项式定理
比率=n!/((s!)(n-s)!)*p^s*q^(n-s)
p=1/2,q=1/2,n=4,s=2,得两对纯合两对杂合的比率为3/8.
同理可得,全是杂合的比率为1/16,一对杂合三对纯合的比率为1/4,二对纯合二对杂合的比率为3/8,三对纯合三对杂合为1/4,
全是杂合,比率为1/16.
总数为1.
可见如果学生数学基础好一些,有时解题要快的多.
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用简单的思维解决一个高考题
5.已知小麦抗病对感病为显性,无芒对有芒为显性,两对性状独立遗传。用纯合的抗病无芒与感病有芒杂交,F1自交,播种所有的F2,假定所有的F2植珠都能成活,在F2植株开花前,拔掉所有的有芒植株,并对剩余植株套袋。假定剩余的每株F2收获的种子数量相等,且F3的表现型符合遗传定律。从理论上讲F3中表现感病植株的比例为
A.1/8B.3/8C.1/16D.3/16
这个题是2009年理科综合的一个题,如果想的太复杂,那么学生一紧张就会犯晕,实际上这个题并不难分析。
这个题的关键是,F1套袋的时候,要把bb的部分减去,然后再算F3中aa的比例。如果一犯晕,把所有的比例全列出来,就要比较大半天。实际上,减去的有芒植株,对于抗病和感病比例是没有影响的。不减去的时候,AA:Aa:aa=1:2:1,减去有芒的,比例依然是1:2:1。那么F3中aa中的比例就是(2/4)*(1/4)+(1/4)*1=3/8。
只要能分析出这个关键点,就能很快得到答案。考试的时候,根本没有很多时间用于思考,我的感觉是一个成功的老师应该教会学生用最简捷的方法把题做正确。
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Okazaki片段为什么是叫冈崎片段
学过生物的人的都知道冈崎片段是什么,但是却不一定知道Okazaki为什么变成了冈崎,按Okazaki的罗马注音,应该是读:['ɔ:kɑ:'zɑ:ki:],就是,根本不是冈崎。笔者日语根本不懂,想了半天,还没明白为什么是冈崎。原来,日本名字翻译成汉语的时候
有些被简读过,:['ɔ:kɑ:'zɑ:ki:]读kaki,这样一翻译就变成了冈崎。比如樱木花道在日文原文里也不念这个,也是简写。
冈崎的平假名原文是おかざき,盯住五十音图找了半天,还的确是读,['ɔ:kɑ:'zɑ:ki:]。日文鬼怪的地方很多,比如Yoko被人们翻译作阳子,而不是优子。而且罗马拼音也与汉语有点不同。而发现赤霉素的人叫EiichiKurosawa,这个名字被更加奇怪的念做黑泽英一。
EiichiKurosawa特别是这个Eiichi,原来,罗马拼音里根本不读ci,而是qi,相当于英语里的ch发qi的音,eqi当然就变成了英一,可是黑泽有什么呢,后面的按中文拼音就是kulusawa,取kusa两个,听起来就很像黑泽了,所以加起来就变成了黑泽英一了。
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两性电解质NaHA质子条件的推导
两性电解质NaHA质子条件可以直接给出:
c(H+)+c(H2A)=c(A2-)+c(OH-)
但是这样并不直观.
下面由熟悉的电荷守恒和质量守恒来给出
由电荷守恒
c(OH-)+2c(A2-)-c(H+)=c(Na+)
由质量守恒:
c(Na+)=c(HA-)
所以
c(OH-)+2c(A2-)-c(H+)=c(HA-)
所以c(OH-)+c(A2-)-c(H+)=c(HA-)-c(A2-)
又质量守恒:c(HA-)-c(A2-)=c(H2A)
所以c(OH-)+c(A2-)-c(H+)=c(H2A)
所以c(H+)+c(H2A)=c(A2-)+c(OH-)
特别是对一些比较复杂容易出错的质子条件,这种方法要可靠些.
比如,像缓冲溶液的PH=PKa-lg((ca/c)/(cb/c))
比上面那个更加不直观,如果不用这种方法推导,理解起来就有很大的麻烦了.因为一下就搞不清楚如何得到的了.上面那个我当然知道是用氧化还原的质子转移来解释,可是解释是能解释,只是听起来比较抽象,还有你写的时候一不小心把有系数的容易写错.
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亚甲基蓝就是次甲基蓝
我以前也常对这两个名词犯糊涂,亚甲基蓝倒是大家都听说过,可是一看分子结构图,很多画的并不是亚基蓝,原因是CH2的叫亚甲基,CH的叫次甲基,这个图上的很明显的该叫次甲基蓝。但是次甲基蓝为什么又和亚甲基蓝是一个商品呢,因为次甲基蓝的双键能被加氢还原,还原后就成了亚甲基蓝。次甲基蓝就从蓝色变成了无色。请注意,这个图右边不是苯环,一不小心看成苯环就坏了,因为苯环是不容易加氢还原的,右边的是个环烯。
因此说亚甲基蓝和葡萄糖反应褪色,有时候是值得推敲的,可能应该说次甲基蓝和葡萄糖反应褪色更恰当。
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有趣的量子
最近又把量子力学拿来读了下,量子这个东西很复杂,需要大量数学知识,不如偏微分方程,傅利叶分析之类,甚至群论.笔者对于数学是很外行的,感兴趣的统计解释.其实,无论我们的头脑有多么高明,在没有发现新的实验现象之前,也很难说能拿出什么更高明的理论来.但是人们总是有那么多无穷无尽的好奇心,去创造更完美的理论.但是不是所有人都有这样的能力,而且物理学,或者化学,定义为一种对现象解释的更完美的科学也并不足怪.晚年爱因斯坦就反对多量子力学,认为量子不能解释因果关系,是一种不完备的科学,所谓的统计解释也非常稀奇古怪.但是玻尔等人却有自己的观点.其实我认为玻尔等人也并没有在辩论中获胜,只是量子理论本身是那个时候最有力的学说,并不代表爱因斯坦不承认量子本身的先进性,爱因斯坦也没有不承认物理是对客观现象的暂时解释.而玻尔本人,也没有说过量子理论本身就完美无缺.很明显,量子理论本身就是我们在观测范围下的一种理论,没有谁能保证能推广到宇宙的所有地方去,说两个粒子飞到宇宙的无穷远,然后又如何如何保持量子力学测不准关系,那不过是一种比较理想的假设,因为宇宙是很大的,我们观测的范围不过九牛一毛.而且我们人类生活的环境相当温和,因此空间物质没有强烈的极端性,总体来讲比较均匀,所以在一定条件下,统计解释是很合理的.因为如果没有一个额外强烈的因素去作用电子,那么它在空间内的出现概率大致相等,这就好象是空间物质的本性均匀一样的.说起这个,我就想去了惯性原理,如果运动的物体不受任何外力,它就保持原来的运动状态,也就是原始状态.很明显,由于空间本身的特性,电子在空间分布出现概率性反而很正常(这里没说不受任何外力,但是如果有一个理论能把扰动为零提高到正的一点点,并且在这些作用下也能保持和零差不多的状态,那么当然很理想,但是这是一种假设).而且说电子有几个,这个问题是很古怪的,其实这个问题很有趣.比如,一个人从操场甲,走到操场乙,那么这个乙是先前的甲运动到乙的呢,还是别的和甲一样的乙呢?这个说也说不上来.你只有两个办法研究它.比如,如果有一个人能观测到甲走到乙那里去了,或者甲和乙在某些特征上有些不同.可是如果甲跑的快,根本没人能观察呢,或者甲和乙其实除位置外,根本就没有任何可以分辨的不同呢.其实是说,电子在空间的出现,到底是不是出现呢.比如电子是在一片物质海洋中迅速的湮灭,而又迅速的出现,那么又有没有谁能证明他们是同一电子呢,从特征上看,量子电子几乎找不到什么不同.也许人们会反对说,观测不到的过程不是过程,几乎等于不成立.但是人们用的夸克禁闭理论和宇宙大爆炸理论是不是没有直接观察到呢?总之量子是一种很有意思的东西,你想起来,就会越想越有趣,科学是一种自圆其说,又不能完全自圆其说的奇怪东西......
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病毒的发现能说明细胞学说不一定正确吗
这个问题有许多人提过,但是人们总是争论不断,笔者开始也非常疑惑.后来,我在读书的时候找到两个概念,一个是自恰性,一个是完备性.自恰性就是一个学说内部各条规律之间是否相互矛盾,如果不矛盾,则是自恰的.而完备性是说学说本身是否足够解释所有现象.很多人没有这两个概念,把自恰和完备性相互混淆.很明显,在细胞学说提出时,病毒还没有发现,但细胞学说在能解释的范围内是没有发现矛盾的,因此是自恰的.但是它并不足以解释病毒的问题,所以它是不完备的.所以我们最后避免使用正确和非正确这样模糊不准确的概念来提出问题.况且科学总是以新的发现新的解释来代替旧的,因此不必太过拘泥于对某些言辞的推敲上去,而我认为培养发现能力相对要重要一些.在高中阶段,其实教给学生的许多概念都是偏于自恰,而不偏于完备,这是特定条件决定的,因此才有一些争议.
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高中的知识是大学的基础之椭圆旋光性
利用高中的知识解决如下化学光谱分析的问题:椭圆偏振光是两个同步圆偏振光叠加2010-12-2415:06上传下载附件(20.28KB)
设有左右两个同步圆偏振光为RR,RL,与x轴的夹角为同为a,根据平行四边形法则(矢量法则),设他们的矢量和有函数(x,y),
作如下辅助线可得之:
x=(RR-RL)*sina,y=(RR+RL)*cosa,所以x^2/((RR-RL)^2))+y^2/((RR+RL)^2)=1,根据椭圆的定义,这(x,y)在椭圆上,所以,椭圆偏振光是可以由左右两个圆偏振光合成的,其实就是我们学的轨迹问题。可见打好高中各门功课的基础,对对付大学的化学问题也是很必要的。
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利用四苯硼钠测定甲基绿质量
甲基绿能够在中学实验里做染色剂用,也可以在一定时候做酸碱指示剂.
但是买回的这种物质不论正宗不正宗都有杂质,测定这种物质的质量有许多方法.但是这个在中学的条件下都是不能做到的,比如用显微分光光度计测量吸光度.这种物质很不便宜,大约要一百多元一瓶,而派诺宁的染色剂则至少四百元一瓶,上一次当起码损失上千元,这对中学实验室是一笔不小的开支.
我翻过很多资料,终于发现了有人用四苯硼钠测量甲基紫和孔雀石绿,事实证明,四苯硼钠是一种比较灵敏的试剂.由于四苯硼钠只与染料的正电荷结合,那么对一个电荷的染料和两个电荷的染料滴定,显然是用量不同的.当然前提条件是排除有其它配位之类的反应.也可以用重量分析法对沉淀加以分析.
这个实验我还没有具体去做,不过我认为应该是可行的.
此外设想,不使用四苯硼钠,而是使用对苯二酚,能不能在甲基绿之间产生像酚醛树脂那样的物质,就不十分清楚了.也许只有一个电荷的话是不能持续交联的.
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请教三羧酸循环的问题
三羧酸循环的关键物质草酰乙酸是从哪里来呢?有人说是循环自己来的,我觉得不大对,很明显,葡萄糖代谢产生的乙酰辅酶A在三羧酸循环里转了一圈,早就变成了两个二氧化碳了。所以,相当于说三羧酸循环里的草酰乙酸根本不是葡萄糖代谢产生的。一个乙酰辅酶A就是两个碳,早已经跑没了。也就是说,草酰乙酸根本不是葡萄糖代谢产生的。
当然,在碳四植物里草酰乙酸是二氧化碳和磷酸烯醇式丙酮酸合成的。可是碳三植物就不是这样了。所以我觉得非常迷惑,请教大家这是如何一回事。也就是说,植物体本身就存在草酰乙酸,才能进行三羧酸循环,而不只是三羧酸循环才产生草酰乙酸。
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一点硝酸银和自来水的氯反应的小改进
一点硝酸银和自来水的氯反应的小改进硝酸银和自来水的氯反应,溶液是能出现浑浊的,但是由于自来水中毕竟氯含量不高,教室光线差一些看起来就像透明的.后来我偶然发现,如果反应的容器不是试管,而是五百毫升的大杯子,效果就要明显很多.因为通常在这个反应中,硝酸银都过量,即使多用水,也不会多需要多少硝酸银.最重要的是大杯子的光学效应,因为大杯子增加了光的透过距离,而这个距离上有很多氯化银不透光,这样看起来就是乳白色的,不是透明的.不知道的人还会认为这是用了多少硝酸银做出的结果呢.
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我给刀片镀上了铜
今天准备给刀片镀上了铜,可是如何弄呢,我开始用硫酸铜浓溶液,结果刀片表面很快出现一层红色的铜,可是一刮就掉.后来我把硫酸铜倒进了准备除锈的盐酸里面,结果发现那些铜镀的牢固了,用刀刮掉表面的一层,里面就路出了光亮的铜.我想一定是因为氢离子把铁表面砸出了许多微小的坑,然后铜进去了的缘故
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葡萄糖能和浓氢氧化钠反应产生棕色
葡萄糖能和浓氢氧化钠反应产生棕色,这个是我实验了两天才得出的结论,即使没有铜离子或铁离子也还是在高温下会有色,不信大家实验下.所有斐林试剂要求很严格,如果硫酸铜加多了,会产生土黄混合色,加氢氧化钠过多,高温下又会有棕色,不过常温看不大到,而是黄色.当你按照课本严格实验葡萄糖和斐林试剂的反应,不会有问题.但是做蔗糖时,为了保证加入的氢氧化钠使溶液成碱性,就可能加多了.当你把溶液冷却的时候是看不出来的,只是有点黄,但是如果是热的时候加,你就会惊讶的发现,还没有加入铜离子,液体就已经是棕色了.不信你用葡萄糖和大浓度氢氧化钠加热实验下.真是书到用时方恨少啊,原来斐林反应是个如此复杂的实验.课本上的参数全都很准,只有酸浓度和中和碱浓度没有数据,还有没有提到氢氧化铜的配制,感觉有点遗憾.
我说的还不大对,不是硫酸铜多了才土黄
我做了一下葡萄糖和蔗糖那个,是这样做的.葡萄糖没有用书上那么大浓度,因为发现只要一用就会变成土黄色,不是砖红色,浓度为0.2g/5ml.氢氧化钠0.1g/ml,硫酸铜0.05g/ml.2ml氢氧化钠加硫酸铜7滴,然后和葡萄糖2ml混合加热到砖红色
蔗糖1ml,硫酸1ml,混合在酒精灯上加热一两分钟,取1ml,在量筒中加入氢氧化钠2ml中和,后加2ml氢氧化钠加硫酸铜7滴的新制氢氧化铜2ml,加热.
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我碰到了清洗铁皮的发黑的难题
我的一个朋友开了一家收废旧铁皮做东西的小工厂,可是铁皮有很多锈,于是他找我帮忙处理锈的问题,我一想把旧铁皮利用起来可是一件非常好的事情,有很多公益之处,加上化学实验员当然不会被这么简单的问题考住.但是我并没有成功,因为那些铁皮用盐酸处理过后全都失去光亮发黑,根本不能当新铁皮用,如果用电镀的方法成本就很高了,而且做一个蚊香的灰盘,当然没有去刷漆的道理.所以我废尽脑筋都还没有想出一种办法来,我一想要是能弄出来,不是很给学校和教师队伍获得荣誉,还能显示化学知识是有实用价值的吗.不知道大家有什么好的办法.
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救命啊,我发现了实验室最古怪的问题
我实验室里的氢氧化钠和氢氧化钾,不加任何试剂,竟然能和葡萄糖发生反应,产生红色,当我做到这里,简直是大吃一惊,这个不可能啊,我根本就没有加铜离子铁离子进去,葡萄糖是直接取瓶子里的,用蔗糖水解也是一样的结果,真是怪了
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乙醇和钠反应的问题
开始我像教材上一样,准备把一根针头穿过橡皮塞,结果发现穿过去之后针头就被堵住了,后来我换了一根玻璃滴管,结果一点,火非常凶猛,有十几厘米高,可是还没有把烧杯放上去,就已经把氢气烧没有.有贴说钠和乙醇反应的不快,我想可能是没有把氧化层切掉,可是我切了过后反应的很剧烈,我甚至担心会把橡皮塞和针头冲开,造成事故
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玉米和人的化学元素组成表里的玄机
生物化学元素表里的玄机
教材里面列了一张玉米和人的化学元素组成表,粗一看没什么,仔细想想,里面有很多值得推敲的地方:
大家看看http://www.pep.com.cn/gzsw/jshzhx/xxjc/bxyi/xshsh/200412/t20041222_43549.htm的图
里面是玉米和人的元素组成表:
氧玉米44.43人14.62这里是第一个问题为什么玉米里面氧含量高达44.43而人却是14.62???
碳玉米43.57人55.99那么就是说在玉米里面氧含量比碳还高.然后教材下面说分析上表,组成人和玉米的基本元素是碳
问题是如何向学生说清楚,这个最基本元素判断的依据是什么?是在一个生物全部细胞里的平均含量,还是在全部生物里的细胞平均含量?当然学生才学生物,不太会提这个问题,可是不等于能够模糊了事.
然后氮玉米1.46人9.33为什么人比玉米高那么多?
然后钙玉米0.23人4.67
磷玉米0.20人3.11这个我想是因为人有骨骼,把骨骼细胞也算进去的缘故.
总的来说,让学生来分析这个表,我认为有点勉强,因为里面数据不少,很多他们都分析不出来.
还有,接下来图1-1组成细胞的主要元素氧一下子变成了65比前面表高了很多,原来这个是因为算的不是干重.
再把新教材拿来读一下,你就会发现,那张成分表被删除了,后面也加上了干重和潮重的区别,不过前面那个元素表里的问题我还没完全想明白,请各位指
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用什么铁丝能在氧气里燃烧
做铁丝在氧气里燃烧的时候,我开始用了比较粗的铁丝,结果不但是绑火柴无法点燃,就是加根镁条也燃烧不了,后来我发现,用来编石棉网的铁丝很有效,几乎每次都能成功,我想也许是粗铁丝不能达到反应的温度的原因
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石蜡油裂化的改进设想
教材上的石蜡油裂化是通过加热碎陶瓷的供热的,由于玻璃是热不良导体,加热碎陶瓷的时候,石蜡不能很快气化,隔玻璃加热碎陶瓷升温度也不快,而且石蜡反应不彻底,如果直接加热石蜡,则石蜡油很快挥发,反应更加不充分,因为石蜡油裂化的温度比其沸点高.于是我设想了一个装置,不知道是否可行.要使用两个灯,前一个灯加热产生蒸汽,然后让后一个灯加热套在玻璃导管上的铁管.当石蜡油蒸汽通过高温铁管被裂化.因为所有气体都通过那个管,所以我认为比用陶瓷充分
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下面制取无水氯化铝的方法理论根据是什么呢
我在网上看来的,但是我不知道这种方法是否能行的通
本发明公开一种无水氯化铝的制备方法。为了使制备无水氯化铝的工艺简单,无废气排放,且制得的无水氯化铝纯度高。本发明采用了六水氯化铝为原料,先将六水氯化铝配制成水溶液,在所述的六水氯化铝水溶液中加入醇,所述的醇为c1-c4;待所述溶液中的晶体完全析出后进行固液分离,分离后的晶体即为无水氯化铝。本发明方法生产过程中无废气排放,而固液分离后的液体的主要成分是醇,可回收重复利用;另外,能把六水氯化铝中的杂质除去,提高无水氯化铝的纯度。
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加热石蜡油的疑惑
按照高中教材加热石蜡油制取乙烯,我还用酒精灯加热,半天不见气体出来,溴水也没有气体,真是奇怪的很呢,突然发生了倒吸,水进了玻璃管,这时管子里开始猛烈反应,放出大量气体,溴水立即退色.难道水对这个反应有强烈的催化作用,我就想不明白了
如果是氧化的话,当加热的时候里面的空气应该排出来了,就应该有氧气在管子里啊
用酒精喷灯也没反应,我用的是a氧化铝,装置和书上的是相同的
我还爆炸过一次
因为没有找到别人说的无水氯化铝当催化物,我还用了六水氯化铝实验,结果一声剧响,管子炸成了碎片.后来我查找别人的资料,疑惑还是很多,比如不知道使用a氧化铝有没有催化作用,我想可能要用活性氧化铝
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钠在氯气中燃烧的发现
我做钠在氯气中燃烧的时候,开始就是看不到石棉网上有白色的氯化钠,后来我发现把钠切大块一点就能看见了,而且燃烧也比原来剧烈.我想瓶子里无论如何收集,都有一定的氧气,当倒过来燃烧的时候,是氧气先反应,如果钠的量小,没有和氯气反应,那么就不会有氯化钠了.
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设想了个氨气喷泉的改进装置
设想了个氨气喷泉的装置,不是用圆底烧瓶,而是有支管的烧瓶,连上气体发生装置,向瓶子里充气时打开两个弹簧夹,下面放一杯酚酞,酚酞变红表示氨气出来了.然后关上两个弹簧夹.后松开弹簧夹2,气体压力减少,液体喷出,可是还是不敢在教室里做,因为氨气味道很厉害,还不知道是否能收集满,反正我做了是能喷.没次用了都要把瓶子用棉花弄干.
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清除烧杯上的蜡烛痕迹
做了二氧化碳熄灭蜡烛的实验后,蜡烛痕迹却常清不干净,用玻璃棒划去明显的蜡烛块后烧杯还是不透明.我在发现了一个方法,那就是用60-90度蒸馏的石油醚,用浸过石油醚的纱布擦烧杯,然后迅速冲洗,就能使烧杯恢复透明.石油醚价钱不贵,气味也比汽油好很多,最好不使用四氯化碳,能生成剧毒的光气,很危险.只是石油醚非常容易挥发着火,还是要小心一些.
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浓硫酸与铜的反应
浓硫酸与铜的反应我实验过,顺序却有一些疑问,因为我发现把浓硫酸和铜一起煮沸,没有先煮沸浓硫酸的效果好,前者产生很多氧化铜,而且把铜丝打湿效果好一些,直接用太多的铜片.则观察到的效果不理想.
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实验室的氧化铝没有任何反应
我们正准备给学生演示氧化铝的两性.正好实验室有一瓶,不料无论我用哪种方法,就是加入浓硝酸,饱和氢氧化钠,依然没有半点溶解,真实奇怪之极
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制取二氧化硫的酸浓度
今天用亚硫酸钠和浓硫酸制取二氧化硫,开始我直接加的瓶子的98%的硫酸,不料,反应没过一会儿就停止了。
难道亚硫酸钠呀用完了?一看就知道还有很多,加点浓硫酸,还是不反应。后来我不小心把装置打翻了,掉进了水槽,发现开始猛烈反应。
原来要在硫酸里加一些水,但是为什么呢?我还没想明白。
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二氧化碳灭火失败
我做过二氧化碳熄灭蜡烛的实验,十次有就次倒下去蜡烛都不熄灭,后来我干脆把导气管直接伸进杯子里,不料居然还是一点效果也没有,真是郁闷之极
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生物实验清洗的几个方法
1,清洗盖玻片
用稀盐酸和一定的酒精效果好,否则有时候根本洗不掉
2,可恶的猪肝研磨液体
气味难闻无比,千万别存放,用浓的醋酸清洗,可以把产生的胺类物质恶臭去掉
3,容量瓶的霉斑
蔗糖溶液不能长时间存放在容量瓶里,否则起霉斑,任何试管刷都不管用,只有在瓶里装一些河沙,加点水摇晃,利用摩擦去掉
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氢气有怪味吗
我给学生上实验课,学生发现镁条加到硫酸里有股非常难闻的味道,我也闻到了,可是氢气应该没什么气味啊,真是太古怪了
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观察叶片的横切结构一定用木板吗
书上说要在木板上切,可是实验室的木板不够,塑料板可以吗
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