研究性學(xué)習(xí)論文

研究性學(xué)習(xí)論文——教室里CO2濃度的測(cè)量作者：侯天成班級(jí)：唐山市第一中學(xué)高二（17）班學(xué)科類(lèi)別：社會(huì)科學(xué)

【摘要】在當(dāng)今世界，由于工業(yè)的飛速發(fā)展，全世界每年向大氣排放的CO2達(dá)數(shù)億噸，使大氣CO2濃度大幅度提高。由此引起了許多環(huán)境問(wèn)題，大家熟悉的“溫室效應(yīng)”便是其中最嚴(yán)重的一個(gè)。而且CO2在人體內(nèi)對(duì)血?dú)庥衼浯箨P(guān)系：血?dú)猓憾趸挤謮海?0mmHg，氧分壓＞50mmHg，血氧飽和度＞85%，此時(shí)為正常。血?dú)?氧分壓30－50mmHg，血氧飽和度60－80%二氧化碳分壓50－70mmHg，為中度缺氧。血?dú)猓貉醴謮海?0mmHg,血氧飽和度＜60%，二氧化碳分壓＞70mmHg，為重度缺氧。當(dāng)二氧化碳分壓＞70mmHg以上，致呼吸中樞對(duì)CO2失去敏感時(shí)，缺氧就成為興奮呼吸的主要因素?？梢?jiàn)CO2濃度對(duì)人體健康有較大關(guān)系。那么，我們學(xué)校有沒(méi)有此類(lèi)似問(wèn)題呢？平時(shí)，在教室里，由于學(xué)生人數(shù)較多，加之學(xué)習(xí)緊張，機(jī)體耗氧量便大大增加，呼出的CO2自然增加了不少，而CO2是保溫氣體，使得教室又悶又熱，影響了學(xué)習(xí)的效率，上課睡覺(jué)便是一個(gè)好例子。為了能夠知道教室里CO2濃度，我們決定對(duì)此進(jìn)行研究?！娟P(guān)鍵詞】CO2,濃度，化學(xué)實(shí)驗(yàn)【創(chuàng)新點(diǎn)】運(yùn)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行研究，理論與實(shí)踐相結(jié)合?！菊n題目標(biāo)】通過(guò)實(shí)驗(yàn)，掌握一些測(cè)量氣體的方法。學(xué)會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)中相關(guān)數(shù)據(jù)和資料進(jìn)行處理和分析。通過(guò)對(duì)教室不同時(shí)段CO2濃度的測(cè)量和對(duì)比，能夠使同學(xué)們認(rèn)識(shí)到降低教室CO2濃度的重要性，使同學(xué)們注意，從而提高學(xué)習(xí)的效率。一、課題研究方法通過(guò)在圖書(shū)館和網(wǎng)上查找，以及在老師的指導(dǎo)下，我們尋找到了一種測(cè)定CO2濃度的方法，于是開(kāi)始做實(shí)驗(yàn)。二、課題實(shí)驗(yàn)過(guò)程1、首先準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)所需的器具和藥品：容量為20ml的針筒，試管，橡皮，配制濃度約0.002mol/L的稀氨水，酚酞試液。我們分三組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，第一組測(cè)量教室里沒(méi)人時(shí)CO2濃度，第二組測(cè)量教室里人數(shù)約為30人時(shí)CO2濃度，第三組測(cè)量教室里人來(lái)齊時(shí)CO2濃度。2．1實(shí)驗(yàn)大致過(guò)程：首先配制溶液，往稀氨水中滴少量的酚酞，使氨水變紅，然后用針筒吸取2ml的紅色氨水，再吸進(jìn)教室空氣18ml直到針筒的最大容量，之后用橡皮封住針嘴，再搖晃，使針筒里空氣的CO2充分與氨水反應(yīng)，然后把針筒里空氣放掉，再重新吸入新空氣進(jìn)行反應(yīng)，如此反復(fù)吸氣反應(yīng)，直到針筒中氨水的紅色消失。2．2反應(yīng)過(guò)程如下：2NH3.H2O+CO2==(NH4)2CO3+H2O12×10-3L×2×10-3mol/Ln(CO2所以：n(CO2)=0.5×2×10-3L×2×10-3=2×10-6mol把氣體摩爾體積近似看成22.4L/molV（CO2）=22.4L/mol×2×10-6mol=4.48×10-7所以：CO2的體積分?jǐn)?shù)V=V(CO2)/V(空氣)=4.48×10-7÷V(空氣)(CO2)=(44g/mol×2×10-6mol/L)/(29g/mol÷22.4L/mol×V(空氣))通過(guò)這兩條式子，可以算出CO2濃度三．課題結(jié)果分析及建議：3．1通過(guò)兩次實(shí)驗(yàn)，得出三組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和整理，我們得到了下面的表格：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格（第一次）數(shù)據(jù)組別抽取氨水體積(ml)吸取氣體總體積(ml)CO2濃度質(zhì)量分?jǐn)?shù)體積分?jǐn)?shù)第一組2ml180ml約0.03%約0.025%第二組2ml132ml約0.05%約0.034%第三組2ml100ml約0.068%約0.045%三次測(cè)量體積分?jǐn)?shù)的圖像（第一次）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格(第二次)數(shù)據(jù)組別抽取氨水體積(ml)吸取氣體總體積(ml)CO2濃度質(zhì)量分?jǐn)?shù)體積分?jǐn)?shù)第一組2ml198ml約0.034%約0.023%第二組2ml136ml約0.05%約0.033%第三組2ml98ml約0.069%約0.046%三次測(cè)量體積分?jǐn)?shù)的圖像（第二次）0.0460.0330.0230.0460.0330.023通過(guò)上面表格和圖像，可以看出，當(dāng)教室人來(lái)齊時(shí)，即大約60人的時(shí)候，教室CO2濃度是無(wú)人時(shí)的兩倍，而當(dāng)教室人數(shù)約30人時(shí)，濃度變化卻沒(méi)有那么大。四、我們做實(shí)驗(yàn)時(shí)，正處夏季，此時(shí)教室門(mén)窗全開(kāi)，而且開(kāi)著五扇風(fēng)扇，促使空氣流通，使CO2濃度降低。另?yè)?jù)我們觀察，在冬天或下雨等較冷的天氣時(shí)，大部分教室都是把窗戶(hù)緊閉，風(fēng)扇也沒(méi)開(kāi)，此時(shí)教室就如一個(gè)密室，CO2濃度將大幅度的提高，人一旦進(jìn)入這樣的“密室”，會(huì)感覺(jué)溫暖了許多，而且會(huì)覺(jué)得空氣比外面差很多。在這樣的“密室”里學(xué)習(xí)，其效率會(huì)很高嗎？而且有時(shí)還要在里面呆近一個(gè)半小時(shí)，這樣的學(xué)習(xí)環(huán)境更讓人擔(dān)憂了。對(duì)此，我們小組提出了以下幾點(diǎn)建議：從門(mén)窗上看，最簡(jiǎn)單的辦法是把門(mén)窗和風(fēng)扇都開(kāi)著，不管天氣的冷熱，門(mén)窗都不應(yīng)關(guān)閉這樣可以讓教室內(nèi)外空氣進(jìn)行交流，降低教室內(nèi)CO2濃度。如果天氣過(guò)冷，坐在窗邊的同學(xué)就應(yīng)穿多衣服。從學(xué)生的流動(dòng)上看，在課間休息時(shí)，應(yīng)該到教室外活動(dòng)，這樣即可以呼吸新鮮空氣，提高精神，又可以讓教室進(jìn)行一次徹底的換氣，以降低教室CO2濃度。從學(xué)生的人數(shù)上看，在我們學(xué)校，一個(gè)教室一般人數(shù)都是60多人，這已經(jīng)是很不錯(cuò)的，但在有些學(xué)校，一個(gè)教室有的70多人，甚至有近90的。通過(guò)我們實(shí)驗(yàn)證實(shí)當(dāng)教室人數(shù)為原來(lái)的一半時(shí)，CO2濃度會(huì)大大降低，而且，在美國(guó)等一些發(fā)達(dá)國(guó)家，一個(gè)教室學(xué)生人數(shù)一般在30人左右。所以，如果有條件的話，學(xué)?？蛇m當(dāng)?shù)亟档兔總€(gè)班的人數(shù)，這樣對(duì)降低教室CO2濃度有很大好處，同時(shí)也有利于教師的管理和師生之間的交流，有利于學(xué)習(xí)。從環(huán)保上看，多種植物一直是作為環(huán)境保護(hù)的根本手段。教學(xué)樓旁邊可多種一些樹(shù)，即可以調(diào)節(jié)氣溫，又可以吸收CO2而放出氧氣；我們發(fā)現(xiàn)，在一些學(xué)校，有在走廊外種植一些較小的植物，這也是一種好的方法；教室外可以種植物，教室內(nèi)也同樣可以，在白天時(shí)，把植物拿入教室內(nèi)，可以吸收CO2又增加了氧氣的含量，但在晚上，則要把植物拿出教室，防止進(jìn)行呼吸作用時(shí)，與人爭(zhēng)氧氣。草坪是二氧化碳的最好消耗者。生長(zhǎng)良好的草坪,每平方米1小時(shí)可吸收二氧化碳1.5克,每人每小時(shí)呼出的二氧化碳約為38克,所以如有25平方米的草坪,就可以把一個(gè)人呼出的二氧化碳全部吸收。由此可見(jiàn),城市中的草坪對(duì)凈化空氣有何等重要的作用,這也是人們站立于大草坪上感到空氣特別新鮮的原因。所以教學(xué)樓前種草坪也是很有成效的。五、研究心得看來(lái)，二氧化碳與人類(lèi)健康有莫大的關(guān)系??！同學(xué)們以后上課時(shí)只有多通風(fēng)換氣才能防止打瞌睡?。∫陨暇褪俏覀冃〗M的研究成果，希望能對(duì)同學(xué)們有所幫助，這也是我們研究的目的。六、附錄【參考文獻(xiàn)】毛東海,吳俊明;化學(xué)課堂教學(xué)中研究性學(xué)習(xí)的多維分類(lèi)嘗試[J];中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考;2004年10期汪英;新化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)方