化学传感器教学课件2

化学传感器聪明出于勤奋，天才在于积累化学传感器化学传感器聪明出于勤奋，天才在于积累化学传感器化学传感器:能将各种化学物质特性的变化定性或定量地转化为电信号的传感器气体的成份与浓度离子或电解质浓度空气湿度11.1气敏传感器11.2湿敏传感器11.1气敏传感器11.1,1气敏传感器的基本概念及分类气敏传感器的定义是能够感知环境中某种气体及其浓度的一种敏感器件,它将气体种类及其浓度有关的信息转换成电信号,根据这些电信号的强弱便可获得与待测气体在环境中存在情况有关的信息。数学是一门思考性很强的学科，教学中如何触发学生的自主思考，保障学生独立思考时间，成为学生学习效率的一种有力保障，而良好的思维环境能为学生的思维提供条件与基础，对创造性思维的形成具有不可低估的特殊作用。《课程标准》明确指出：数学教学活动应激发学生的兴趣，调动学生的积极性，引发学生的数学思考，激励学生的创造性思维，要培养学生良好的数学学习习惯，使学生掌握恰当的数学学习方法。因此，创设良好的思维环境对于小学生的数学学习有着重要的意义。一、联系生活，创设思维环境小学生对知识的理解，主要是借助生活经验的支撑，因此在教学中教师应尽量创设学生熟悉的生活情境，在这样的思维环境下，激发学生的探究欲望，充分运用生活与数学的关系，巧妙地为学生搭建理解的桥梁。例如，教学《24时记时法》，时间单位是比较抽象的计量单位，学生理解并掌握24时记时法与普通记时法的关系是比较困难的，因此在教学中教师创设了“老师和儿子去车站接外婆”的生活情境：外婆在电话里说“8：00到古田车站”，老师和儿子早上8：00到车站接外婆，可是到了9：00还是没有接到外婆，这是怎么回事呢？从而激发学生的探知欲望，积极动脑思索。有的学生说是汽车在路上坏了，晚点了；有的说外婆是8：00才出发，还在路上没到古田；有个学生说外婆要晚上8：00才到，外婆电话没说清楚是早上还是晚上。从而让学生明白一天里有两个8：00，认识普通记时法，并认识到它在口语中应用较为广泛。接着出示学生熟悉的电视节目时间：“××剧场14：00”。教师提问：“怎么会有14：00呢？”然后进行24时记时法的教学。进一步让学生认识到电视、广播、邮电等部门在工作中需要很强的时间观念，为了计算简便、不容易出错，普遍采用“24时计时法”。接着很顺利地进行两种记时法的转化教学，很好地突破了这节课的难点。在整节课的练习设计中，也紧密贴近学生的日常生活，不仅可以让学生更好地掌握知识，而且能使学生感受到数学就在我们身边，学习数学很重要。在教学过程中，从学生熟悉的生活情境入手，使学生能够很快进入到新知识的学习中，让学生在生活中获得各种经历与体验，为抽象的数学知识的学习提供了确切的思维理解与支撑。二、感知体验，优化思维环境克莱因指出：“数学不是依靠在逻辑上，而是依靠在正确的直观上，数学的直观就是对概念、证明的直接把握。”徐利治教授认为：“直观就是借助与经验、观察、测试，或类比联想，所产生的对事物关系直接的感知与认识。”因此教学中，教师应设计丰富的数学活动，加强感知和体验，调动学生多种感官参与，在这样的思维环境中体验并建立与数学新知识的联系。下面，以我校杜老师的公开课《认识公顷》为例加以说明。因为学生对公顷这个土地面积单位是陌生的、抽象的，所以体会1公顷的实际大小是教学难点，如果学生不能很好地建立1公顷的表象，在后面的学习中就会和1平方千米混淆起来，遇到计量大面积的土地单位时不知道选择哪个单位。一些教师就是这点把握不透彻，赶时间完成教学任务，结果适得其反，课后要花很多时间补救，反而影响了教学效率。针对以上的分析，杜老师设计丰富的教学活动，调动学生多种感官参与，对学生的思维环境进行优化。在上新课之前，以学校面积为例（我校面积1.3公顷），带领学生在校园内走一遭体会它的大小，初步感知，对1公顷形成表象；在课中让28位学生手拉手围成一个正方形，并体会其面积的大小，提问：“1公顷有多少个这样的正方形”，然后闭上眼睛想象、体会1公顷的大小。接着以学校教室为例提问：“一间教室地面50平方米，多少间（200）这样的教室地面是1公顷？我们的教学楼一层有20间这样的教室，要有几幢这样的教学楼？”学生计算后都惊呼，说明他们的体验比较到位了，这是思维拔节的声响，接着让学生闭上眼睛想象体会，1公顷其实是很大的。然后教师让学生找一找平时生活中类似学校面积大小的场所（如医院、公安局、县政府、县一中等）巩固对1公顷的认识。最后课件出示学生熟悉的古田翠屏湖等景点，填写面积单位，加深学生的理解。课后布置学生到这些面积大约为1公顷大小的场所走一走，深化对1公顷的认识和体会。本节课教师创设丰富的教学活动，引导学生层层递进进行分析与思考，让学生充分感知体验，通过想象、尝试、发现、思考和归纳，比较深刻地体会了1公顷的实际大小，建立了1公顷的正确表象，发展了空间观念。并且在这样的有深度、有广度的思维环境中，和熟悉的事物建立了联系，发展了数学思维。三、鼓励创新，促进思维发展数学是思维的体操。米拉斯说：“数学是人类思考的最高产物。”数学学习是培养学生创新思维的有效途径，在课堂上数学知识的形成与发展与儿童的思维发展应该是合二为一的，因此教学中教师应当鼓励学生不拘泥于课本，积极思考、大胆创新。以网络教研同课异构的《三角形的面积》为例，教师要求学生合作交流、探究三角形的面积公式，大部分学生都用两个完全一样的三角形拼成一个平行四边形，然后得出三角形面积是等底等高平行四边形面积的一半，但是有一个学生将一个等腰三角形剪成两部分（如右图所示），然后旋转拼成一个平行四边形。乍一看大家都很不理解，教师却非常欣喜，让学生汇报自己的想法。学生回答：“平行四边形的底没有发生变化，高平均分成了两份，所以三角形面积也是‘底×高÷2’。”学生在动手过程中迸发出创新思维的火花，同时调动学生多种感官参与活动，体现了新知识的再创造，培养了学生的求异的创新思维。教师在教学中应根据不同教材的特点，为学生创设紧密结合生活的思维环境，并注重感知体验、鼓励创新、精心预设、关注生成，我们的数学课堂一定会更加精彩、有效。化学在九年级时才开设，学生接触的时间较晚，学习时间仅一年，化学的课时也较少。但是，初中化学是化学的启蒙与基础，也是实用性较强的学科，不仅能为高中化学学习奠定基础，也能为在今后实际生活中处理一些问题带来帮助。那么，我们如何引导学生在有限的时间内学好化学呢？一、快乐教学，培养学生浓厚的学习兴趣化学的基本概念、基本反应原理等基础知识是枯燥的，是需要记忆的。学生在科目繁多的情况下，学习化学的时间长了，势必觉得无趣、繁琐，这就需要我们激发学生的学习兴趣。我们必须抓住初中生好奇、对新鲜事物感兴趣的特点和“打破砂锅问到底”的探究热情，培养学生浓厚的学习兴趣，促进学生对知识的理解和感悟，促进学生更主动、积极地探索知识的奥秘。如在教学“空气”这一章节时，我们可以以游戏来导入新课：请在我的描述中抢答，（1）它是一种气体，我们每天都身处其中，它约占空气体积的78%，无形、无色、无味。（2）它同样是一种气体，我们几乎感受不到它的存在，但是谁也离不开它，它约占21%。以此来引入对空气组成部分的学习，第一种是氮气，第二种是氧气，它们是空气的主要组成部分。在教学“化学使世界变得更加绚丽多彩”时，可以采用多媒体播放化学生产工艺和产品，如用隔水透气的高分子薄膜做的鸟笼，玻璃纤维增强塑料制造的破冰斧柄，直径6厘米的尼龙绳吊起2吨的汽车等等，让学生感受化学的神奇。二、自主学习与合作探究相结合，培养学生的自学能力和探究精神教材中有一部分内容通俗易懂，有的还配有图文，我们可把这些内容设置在导学案教学中的自主预习部分，让学生通过预习来解决。譬如，写出水的分子式，写出氧气的物理性质、氨水的性质，写出元素周期表中常见元素的拉丁文名称及对应元素符号等这些学生能自主解决的知识。在教学“金刚石、石墨和C60”时，这几种物质中学生对前两种比较熟悉，我们常见的切割石材的刀片主要成分就是金刚石，而H型的铅笔芯就是以石墨为主要原料，而且我们在讲“水的净化”时，已涉及炭的吸附性，所以我们可以尝试让学生自主学习，探究不同碳单质的一些特性以及用途。而有些重点、难点部分，则可以交由学生合作探究，学生互相讨论矫正，教师巡回辅导、重点指导、释疑解难。如在教学“空气”这一章节时，我们可以设置如下的开放式探究题：（1）请结合所学知识，概述水的物理性质；（2）如果把自然界水里溶解的气体收集起来，分析的结果是氧气的体积分数大于21%，氮气的体积分数小于78%。此现象说明。学生分小组讨论，得出答案，进行交流展示，教师加以点拨指导，完成学习目标。三、引入实验教学，让学生在实验中得出结论，加深印象实验能让学生直观化地了解概念或结论的得出过程，培养学生的创造性思维。在教学过程中，我们可以根据不同章节的不同内容，选择可操作性强的部分来进行实验教学，这样既可以培养学生的动手能力，也可以让抽象的内容变得生动、鲜活，激发学生学习的兴趣。如，在区别物理变化和化学变化时，我们就可以采用实验教学的方式，让学生更为直观、具体地理解两者之间的差别。我们分两组进行实验，第一组：首先，可以取适量的水放入试管，然后把试管夹起来放在酒精灯上加热，直至试管中的水沸腾，再用干净的玻璃片接近试管口，看看玻璃片上有何变化，最终我们会发现，除了小部分变成了气态（加热形成了玻璃上的水蒸气）外，水还是液态的水，没有产生其他的物质；其次，把蓝色块状的胆矾放入可以研磨的器皿内，捣磨，最终块状的胆矾依旧是蓝色，只不过形状变成了粉末。第二组：把块状的胆矾和粉末状的胆矾分别装入试管，加入适量的水，轻轻震荡，变成溶液，然后再分别加入氢氧化钠溶液，奇妙的事情发生了，原本蓝色的清亮的溶液竟然出现了蓝色的沉淀物――氢氧化铜。由此，我们可以引导学生，第一组实验中，水和胆矾虽然在形态上发生了变化，但没有其他新物质产生，此为物理变化；而第二组实验中，胆矾和氢氧化钠溶液混合生成了新的物质――氢氧化铜，此为化学变化。两者之间最大的区别就在于有没有产生新的物质。这样学生对此知识的理解就更为深刻，记忆也更为牢固。四、课堂教学生活化，让化学课堂与生活实际相联系，学以致用，让学生感受到化学的益处化学本就是和生活实际联系非常密切的学科，生活中很多问题的解决都要用到化学知识，我们要把课本内容与闲适生活紧密联系起来，让学生学有所得、学有所用。如铁为什么会生锈呢？原来是铁在潮湿的空气中发生了氧化，生成了新的物质“铁锈”――Fe2O3。木炭为什么能在空气中燃烧，并发出光和热呢？原来是木炭中的C（碳）和空气中的O（氧）结合，生成二氧化碳的同时放出了热量，化学能转化成了光能和热能。胃痛时为什么喝点小苏打水或是吃点胃舒平就能缓解呢？我们就可以用中和反应这一知识点来解答生活中的疑问。胃痛有时候是因为胃酸过多，碱性的小苏打水能中和胃酸，两者发生中和反应，胃酸不复存在，生成了新的物质――氯化钠和水、二氧化碳。而胃舒平的主要成分是氢氧化铝，也是一种碱性物质，能和胃酸发生中和，生成新的物质氯化铝，这样就会减少胃酸，从而减缓胃痛。化学传感器化学传感器:能将各种化学物质特性的变化定性或定量地转化为电信号的传感器气体的成份与浓度离子或电解质浓度空气湿度11.1气敏传感器11.2湿敏传感器11.1气敏传感器11.1,1气敏传感器的基本概念及分类气敏传感器的定义是能够感知环境中某种气体及其浓度的一种敏感器件,它将气体种类及其浓度有关的信息转换成电信号,根据这些电信号的强弱便可获得与待测气体在环境中存在情况有关的信息。气敏传感器的主要参数及特性灵敏度:对气体的敏感程度响应时间:对被测气体浓度的响应速度选择性:指在多种气体共存的条件下,气敏元件区分气体种类的能力稳定性:当被测气体浓度不变时,若其他条件发生改变,在规定的时间内气敏元件输出特性保持不变的能力温度特性:气敏元件灵敏度随温度变化而变化的特性湿度特性:气敏元件灵敏度随环境湿度变化而变化的特性电源电压特性:指气敏元件灵敏度随电源电压变化而变化的特性■时效性与互换性:反映元件气敏特性稳定程度的时间,就是时效性同一型号元件之间气敏特性的一致性,反映了其互换性气敏传感器的分类原理检测对象特点半导体式氧化物(sn02、FeQ2、Z等还原性气体、城市排灵敏度高,构造与电路单,但输出与气体浓度不电阻值会增大或减小接触燃烧式可燃性气体接触到氧气就会燃烧尧,使得作为气敏材料的钲输出与气体浓度成比温度升高,电阻值相应增大但灵敏度较低学应式理餐存体选择性好,但不能重复使用光干涉式利用与空气的折射率不同而产气折射率不同的寿命长,但选择性差热传导式根据热传导率差而放热的发热元件的温度降低进行检测气李不同幢里,但灵势度低红微封跃收联戏款期量注体粉能定性测量,但装置大11.1.2半导体式气敏传感器的工作原理■半导体式气敏传感器:■利用半导体气敏元件同气体接触,造成半导体性质发生变化的原理来检测特定气体的成分或者浓度半导体式气敏传感器可分为:电阻式非电阻式烧结型电阻式〈薄膜型厚膜型半导体式气敏传感器极管气敏传感器非电阻式{MS二极管气敏传感器Pd--MOSFET气敏传感器半导体式气敏传感器的分类(1)电阻式气敏传感器基本原理是利用气体在半导体表面的氧化还原反应导致敏感元件阻值变化而制成的。■当半导体器件被加热到稳定状态,在气体接触半导体表面而被吸