非常规实验范文

非常规实验范文（精选9篇）

非常规实验 第1篇

一、“非常规”地理实验的“超常规”价值

1. 有利于沟通地理教学与学生的生活世界

地理学存在于学生生活的各个角落, 学生每天都与具有特定地理属性的事物和现象广泛接触, “非常规”实验正是运用学生身边的生活用品, 在学生熟悉的场景中开展的教学活动, 可以引领学生走出教室、走进自然、走向生活, 能更好地在地理教学与学生的生活世界之间架设起沟通、联系的桥梁, 引领学生在日常生活中学习对生活有用的地理。相反, 常规实验因为受到实验器材和场所的限制, 常常使地理教学与学生的生活实际相脱离。

2. 有利于激发学生的主动性和创造性学习

“非常规”实验的实践性强, 实验内容、器材和场地更贴近学生的日常生活, 教学环境更为宽松, 容易激发学生参与实验的积极性;“非常规”实验具有自创性, 有些实验是由师生共同创编而成的, 需要学生提出设想、参与策划、寻找和自制器材, 可以培养学生的创新能力和自主学习能力;“非常规”实验具有开放性, 实验程序虽然有所预设, 但并无太多刻板的要求, 允许学生按照自己的设想作出临时调整, 有助于学生形成自己独特的体验和创造性的观点。可见, “非常规”实验可以更好地为学生的主动性和创造性学习搭建平台, 而这种自由、灵活的探索过程, 在受仪器、时间和规则限制多多的常规实验中, 是难以见到的。

3. 有利于为所有学生创造公平的受教育机会

开展常规实验需要标准的仪器和规范的实验室, 而不同学校的办学条件差异很大, 仅依靠常规实验容易导致教育不公平现象。相反, “非常规”实验是利用生活环境资源开展的, 不同地区都有自己独特的地理实验资源, 容易找到成本低廉、效果明显的实验器材及替代品。可见, “非常规”实验基本不受学校所处地域和学校等级的制约, 教师只要具有实验教学的意识, 具备设计和组织地理实验的能力, 就可以自己动手, 因地制宜地开展地理实验教学, 使所有学生都能享受到优质的教育。

二、“非常规”地理实验的“校本化”建设

“非常规”地理实验不仅具有自己独特的优势, 而且, 从地理学科的特点看, 有些地理现象的时、空跨度大, 许多实验只有借助生活场景和器具才能完成, 在实验室根本无法操作。因此, “非常规”实验绝不是在地理实验教学的初期, 为克服实验器材短缺的权宜之计, 即使在常规实验条件不断改善的将来, “非常规”实验仍然是中学地理实验的主体。因此, 地理教师要主动参与实验项目的遴选和开发, 地理教研组要积极进行“非常规”实验的校本化建设 (操作流程如图1所示) , 使“非常规”实验成为中学地理教学的常态而不是点缀。

1. 精挑奇想, 不断丰富“非常规”实验的项目

目前, 大家共认的、经典的中学地理实验项目较少, 如人教版高中《地理》 (必修) 中只有“热力环流”、“洪积扇的形成”两个实验, 高考试卷和各类资料中虽时有出现, 但新面孔较少, 难以满足高中地理教学的需要。因此, 一线教师既要善于从现有的实验中精选出有价值的项目, 又要通过广泛联想、大胆假设、小心求证, 奇思妙想出一些全新的实验项目。初步拟定实验的项目要特别注重以下原则。

(1) 实效性。地理实验最终是为了达成教学目标、促进学生的发展, 实验本身要具有较高的教学价值, 不能为了实验而实验, 生搬硬套地臆造和运用实验。因此, 拟采用的实验项目应该突出教学重点和难点, 不能在所有知识点上平均用力;应该先有教学需要、后有实验项目, 不能先有实验项目、再挂靠地理原理;应该具有一定的思维深度和探究价值, 不要过于直白地、浅显地表露地理原理;应该符合学生当下的认知状况, 不必设置学生已知的、过于低幼化的实验项目。

例如:在教学“外力作用”高中《地理》 (人教版) 时, 有的老师设置了“流水沉积物分选”的模拟实验 (略) , 对于高中学生而言, 该实验中“大颗粒在下、小颗粒在上”的现象, 是学生熟知的经验;而且, 该知识点也不是“外力作用”的教学重点和难点, 后面“洪积扇的形成”实验中还会有所涉及;因此, 该实验的教学效果甚微, 没有设置的必要。

(2) 地域性。“非常规”实验的器材需要师生自行准备, 初拟的实验项目一定要是当地有条件完成的。在此基础上, 教师要关注以下两类实验:一是当地具有优势资源的实验 (以真实实验为主) , 以充分利用当地的特有条件, 打造具有地方特色的实验项目;二是当地学生缺少直接经验的实验 (以模拟实验为主) , 以弥补学生感性认识的缺陷, 引导学生探索未知的领域。

(3) 多样性。一是提高实验项目的覆盖面, 教师不应在自己熟悉的、或者易于设计实验的章节, 过多地设置实验项目, 其他知识板块却很少安排实验;二是增加实验方式的多样性, 教师不应只用自己擅长的单一方式设置实验, 初拟的实验项目要兼顾课内实验与课外实验、模拟实验与真实实验、教师演示实验与学生操作实验、验证性实验与探性究实验、实物模拟实验与计算机模拟实验。

例如:“地球上的大气”中有很多内容可以设计成实验, 有的老师便密集地安排实验项目, 如温室效应、热力环流、风向偏转、季风的形成、海陆风的形成、锋面模拟、大气降水等等, 其中有的实验原理重复, 有的实验偏离了重点, 有的实验过于简单, 过密地设置实验既无必要, 又挤占了其他内容的教学时间, 使后面的章节难有充裕的时间组织实验教学。

2. 精雕细刻, 着力打磨“非常规”实验的细节

初步拟定的实验项目, 可能是教师个人或小组成员粗线条的构想, 或者是某一个现成的实验, 还需要教师通过反复多次的“预实验”, 结合教学目标和学生特点, 不断质疑、仔细推敲、精心打磨实验的各个环节, 进而舍弃掉不理想的实验项目, 打造出一些高质量的实验方案。雕琢实验细节要特别注重以下原则。

(1) 科学性。地理实验要能客观、清晰地再现自然地理现象, 科学、合理地揭示普遍性地理规律, 教师要立足实验所要揭示的地理原理, 对所有实验器材、每个操作步骤、各种实验条件, 以及实验场地进行反复论证和完善。如推敲实验现象与地理原理之间的契合度是否较高, 实验器具能否最准确、直观地反映地理现象, 需要等待多长时间实验现象才最明显, 增加多少“弯道”和设问才能使实验更具启发性等等, 进而打造出最佳的实验方案, 使学生经过适当难度的探究后能顺理成章地推出地理规律。相反, 科学性差的实验或者牵强附会, 或者张冠李戴, 或者南辕北辙, 常常干扰学生正确概念的形成。

(2) 可操作性。有些地理现象的时空跨度大, 其真实的状况很难被还原或模拟出来;有些地理过程过于复杂, 学生很难控制其发生和发展的条件。教师如果仅仅从地理知识的角度去假设、想象、编制实验, 其中的许多实验可能无法开展。因此, 教师对每一个实验都要反复试验, 筛选出难度适中、学生通过努力能够完成的实验项目, 打造出易于操作、现象明显的实验方案。

(3) 生成性。实验教学需要的课前准备更多、更具体, 表面上看好像更强调预设;事实上, 在实验教学中, 学生的参与更多、实验条件的变数更大, 教师预设的实验方案要尽量灵活可变, 为实验过程中的动态生成预留空间、提供可能。其一, 教师可以根据自己“预实验”和以往的教学经验, 尽量预测实验中的多种可能性, 设计的方案留有弹性, 为部分学生的“自由”操作提供机会;其二, 预留一些学生可以当场完成的实验环节, 让各实验小组自行寻找实验器材、完善实验步骤;其三, 对有些课外实践性实验, 教师可以只提出实验目标, 鼓励学生自己动脑设计、自己动手实践, 并自行检验实验的可行性和科学性。

3. 取长补短, 共同打造“非常规”实验的校本体系

实验中学学生一日常规 第2篇

一、晨起

1、按时起床，备齐学习用品。

2、净手脸，洁口腔，梳整发。

3、上学要穿校服，衣冠整洁。男生不准留长发；女生不烫发、不染发、不化妆、不佩戴装饰品；不准带手机。

二、进校

4、按时到校，离家时要与家长打招呼。进出校门要下自行车并礼让，校内不准骑自行车，在规定区域有序排好自行车。

5、遇见老师、同学要主动问好。

6、值日生课前要打扫好教室和卫生区，擦净黑板，清洁干净垃圾桶并摆放好卫生工具。

7、进入教室即“静”，备好书本和文具，并预习当堂内容。

8、到校后，主动交齐老师布置作业。

9、早晨到校后要自觉主动进行晨读，养成好读书的好习惯。

三、上课

10、因故迟到，先喊报告静候，老师许可后方能进入教室。

11、上课铃响，老师进入教室，班长号令：“起立！”，待老师回应后“坐下！”。

12、上课时，坐姿要端正，不左顾右盼、窃窃私语及做与上课无关的事情。

13、专心听讲，积极思维，踊跃发言、展示。认真做好笔记，多与同学合作交流探究。上课期间，未经老师容许，不准离开教室。

14、体育课、实验课、电脑课等体育委员先整齐队伍，由课代表带入学习场地，遵守制度，爱护设备，注意安全。

15、自习课上保持安静，独立完成作业、不扰乱秩序、不抄袭别人作业。

16、课堂上注意文明礼貌，不大声喊叫，发言要举手，举止要大方。

17、下课铃响，待老师示意下课时，班长号令：“起立！”，待老师回应后方可下课，应先让老师离开教室。

四、课间

18、下课后，值日生及时擦干净 黑板和讲桌，做好下一节课的准备。

19、课间不准在校园和楼道里追逐打闹，上下楼梯不准拥挤，不准在其它班级附近逗留，不允许乱窜教室，不许买吃零食。

20、不做任何危险动作；不允许搞剧烈活动；不把身子探出护栏、窗户。

21、上下楼梯靠右行走，不得拥挤、推拉、打闹，以免发生事故。

22、楼上同学不得将废纸、粉笔头等杂物向楼下抛掷。

五、午休

23、午饭后要适当休息，保证下午的学习精力充沛。

24、按时到校，不容许提前到校。

六、升旗（每周一）

25、每周一举行升旗仪式(恶劣天气和寒暑假除外)，重大节日举行升旗仪式。

26、举行升旗仪式时，全体学生必须参加，按要求整齐列队，面向国旗，肃立敬礼，注意纪律。

七、间操课

27、认真上好间课操；课间操期间，不许借故呆在教室，值日生保持卫生区卫生。

28、出操集合要迅速，队列要整齐，动作要准确，认真有力，整齐划一。

八、集会活动

29、按时迅速整队，集体进会场，按指定地点、规定队形就坐。

30、遵守会场纪律，不交头接耳，不嬉笑打闹，不看书报，不做小动作，要专心听讲。

31、会议期间因故要离开会场须向老师请假。

32、重要报告，要认真记笔记。

33、散会时，在老师组织下，依次离开会场，不准乱跑乱闹，注意人身安全。

九、放学

34、学生一律推车出校门，不要拥挤，不要抢道。校门20米内不准逗留。

35、要遵守交通规则，靠右边行驶，不追打，不抢道逆行，不搭乘“三无”车辆。

36、放学要及时回家，不到处闲逛。

37、放学后各班认真打扫教室卫生，关好门窗，早晚要及时关灯。

38、学生上学、放学家长要接送。

39、在公共场所，要自觉维护公共秩序，遵纪守法，尊老爱幼。

十、考试

40、考生应讲诚信并自觉服从监考老师等考试工作人员管理，不得以任何理由妨碍监考老师等考试工作人员履行职责，不得扰乱考场秩序。

41、在考场内须保持安静，不准喧哗，不准交头接耳、左顾右盼、抄袭或有意让他人抄袭。不准提前下考。

42、对违反考纪的学生，视情节给予扣10以上直至以0分记成绩的处分。

十一、请假及校园文明

43、生病或者有事时，要及时请假。在校期间请假，需执有班主任签名的请假条后方可离校。学生因故不能到校时，请假条由家长亲笔签名，未经请假学生无故不到学校上课，视为旷课。学生请假期满，应按时返校，不能按时返校需续假者，应提前向班主任请假，否则按旷课论处。

44、尊敬老师、同学，和睦相处。说礼貌用语。有困难、矛盾报告老师。

45、爱护公物和花草树木。节约用水，不攀折花木、践踏草坪；不得在桌凳等公物上粘贴小贴画或乱写乱画。

请同学们自觉做到以上各条，讲文明，讲规范，做一个合格的中学生。

中小学生守则

(2015年修订)

1.爱党爱国爱人民。了解党史国情，珍视国家荣誉，热爱祖国，热爱人民，热爱中国共产党。2.好学多问肯钻研。上课专心听讲，积极发表见解，乐于科学探索，养成阅读习惯。

3.勤劳笃行乐奉献。自己事自己做，主动分担家务，参与劳动实践，热心志愿服务。

4.明礼守法讲美德。遵守国法校纪，自觉礼让排队，保持公共卫生，爱护公共财物。

5.孝亲尊师善待人。孝父母敬师长，爱集体助同学，虚心接受批评，学会合作共处。

6.诚实守信有担当。保持言行一致，不说谎不作弊，借东西及时还，做到知错就改。

7.自强自律健身心。坚持锻炼身体，乐观开朗向上，不吸烟不喝酒，文明绿色上网。

8.珍爱生命保安全。红灯停绿灯行，防溺水不玩火，会自护懂求救，坚决远离毒品。

实验室非常规仪器故障实例分析 第3篇

而根据日常实验室中常见的仪器故障产生原因又可分为以下几个类型: (1) 使用磨损, (2) 标本因素, (3) 耗材因素, (4) 违规操作, (5) 其他因素 (环境温度等) 。其中其他因素引起的故障往往是日常工作中容易引起、可以避免但是又经常会忽略的一个因素, 以下就此因素举几个实例。

例一: (仪器自身环境影响) 仪器型号为贝克曼化学发光仪DXI800

故障现象:一批次放入53个甲功五项标本之后, 在运行50 min左右时, 突然报警停机。此时前5号样本分别有2个项目已经测试完毕。此时机器提示报警信息为:

(1) Substrate dispense failure:Air in fluidics line or other pump-related dispense failure.

(2) Three consecutive substrate dispense failures, so no new tests will be started.

(3) Probes are dirty, run the utility routine.

故障分析:以上提示为发光底物液路中有气泡存在, 故对机器进行了初始化操作, 之后并进行10次发光底物的液路冲洗。但之后又出现相同情况的报警。

于是考虑气泡出现并非只是偶然存在, 然后打开右侧前面板, 发现发光底物模块中有明显的气泡存在。其模块上三个塑料阀门均有松动, 而且将模块固定于机器主体上的结合部也有所松动。由此推测由于仪器自身机械臂移动导致部分位置螺母松动。将其重新固定后, 并冲洗发光底物液路15遍后, 故障排除。

例二: (仪器周边环境影响) 仪器型号为瑞士TECAN公司的全自动酶免分析仪

故障现象:不明原因的花板儿。标本收工复查后结果与仪器不符。试剂等均正常。

故障分析:经过仔细观察, tecan附近放置新波公司投放的乙肝定量试验前处理仪器。在该仪器上有震荡混匀的振荡器, 非常给力。从而在其震荡的同时, 振动也同时使tecan产生共振。导致加样针在小范围内快速的做环形晃动。这样破坏了加样的精确, 造成了污染。

离心机或者带有震荡混匀装置的仪器应该远离其他具有精密加样系统的仪器, 震荡可以通过操作台甚至是地面对有复杂加样系统的仪器产生影响甚至损毁。仪器的使用环境不仅仅是温度、湿度等原因, 也应留意其他仪器的影响。

例三: (软件维护方面) 故障仪器为某国产全自动精子分析体统

故障现象:突然在检测中弹出无法检测到精子的对话框, 然后无法继续进行精液的计数检测。

故障分析:显微镜系统经检查, 均正常使用。电脑软件端, 可观测到精子, 可得知影像传输系统正常工作。录入病人基本信息后, 进行第一次计数, 灰度值可调, 轨迹可见, 计数正常, 进行第二次计数又开始报错。由此推断软件的计数检测和轨迹分析检测程序均正常工作。于是个人推测应该是数据库存在问题。精子检测流程为三次计数后进行统计, 而第一次切换第二次时报错, 可以初步推断为图片数据库溢出。检查发现07年至今4年的图片信息全部保存导致数据库满载从而无法写入。

实验小学学生一日常规检查细则 第4篇

为加强学校常规管理，规范学生在校言行举止，培养学生良好的文明行为习惯，营造整洁、美丽、充满活力的校园环境，促进优良的校风、班风和学风的进一步形成，特制定学生一日常规检查细则：

一、入学纪律要求

1、早晨7:30开校门，8:10关校门，超过8:10到校的学生记迟到。因故不能到校，要向班主任请假。如有违犯按情节扣1---3分。

2、上学时要带齐学习用品，穿校服、佩戴红领巾。不准带一切危险品进入校园（如：火机、棍棒、刀具等），不准带任何零食进入校园。不达标的扣1分。

3、未满12周岁的学生不骑自行车上下学，行走时要遵守交通规则。如有违犯按情节扣1---3分。

4、入校后，立即进入教室放好书包，值日生立即打扫卫生（在8:10前必须完成），非值日生立即开始晨读（可在教室，可在户外书吧，也可坐在校园的石凳上，但8:10前必须进入教室），不准在校园及楼内追逐打闹，课代表收交各科家庭作业，做好课前准备。不达标的扣2分。

5、学生入校后不得随便出校门。出校门必须经班主任同意，并由班主任开出门条，门卫见出门条方可让学生出门。如有违犯扣3分。二．课前课间纪律要求

1、预备铃响后，立即有秩序地进入教室，文艺委员组织课前三分钟活动，上午经典诵读，下午班班有歌声，班长监督纪律，学生一边诵读或唱歌，一边准备好学习用品，待上课铃响后，安静坐好，静候老师上课。不达标的扣2分。

2、课间不追打、不喧闹，不翻墙，不爬窗，不翻越防护栏，不爬乒乓球台和篮球架，不拿树枝、棍棒、小石子等物嬉戏。不达标的扣1分。

3、同学之间友好相处，不能出现骂人、打架的现象。不达标的扣2分。

三、卫生的检查细则和要求

（一）教室卫生

1、桌凳：教室内桌凳摆放整齐，横排、竖排形成一条线。不达标的扣1分。

2、地面：干净、无纸屑等。不达标的扣1分。

3、门窗：前后门干净；窗台干净。不达标的每项扣1分。

4、物品摆放：讲桌干净、物品摆放整齐；卫生工具摆放整齐；垃圾桶清理干净。不达标的每项扣1分。

5、图书角：书架干净，书籍摆放整齐。不达标的扣1分。

（二）楼道

1、走廊和楼梯：无纸屑、无杂物、无积水等。不达标的扣1分。

2、窗户：窗台干净无杂物、窗户夹缝中无垃圾。不达标的扣1分。

（三）清洁区域

1、按时打扫：不按时打扫清洁区的班级，扣2分。

2、打扫程度：打扫得不干净、垃圾未及时清理的班级，扣1分。

（四）个人卫生

1、衣着仪表：衣着朴素、整洁、大方，头发脸面脖颈清洁，勤剪指甲。不达标的扣1分。

2、卫生习惯：学生乱扔垃圾的，每人次扣2分。

注意：对于卫生的扣分，应马上处理，特殊情况最晚在下一节课间处理完毕，不能及时处理的，双倍扣分。

四、两操检查细则和要求

1、眼保健操应由下一节课的教师管理。

2、做眼保健操时，学生外出（体育课除外），扣1—2分。

3、做眼保健操时，有个别学生不做操，扣1分。

4、做眼睛保健操时，纪律混乱，扣2分。

5、课间操队形未在“整队指令”前集合完毕，扣1分。

6、进、退场过程中，未做到快、静、齐的班级扣1分，纪律混乱的班级扣2分。

7、做操期间，有个别学生喧哗、打闹、乱跑动的班级扣1分。

8、做操整体质量不高、纪律混乱的班级扣2分。

9、做操结束，不集合整队就解散的班级扣1分。解散不按顺序、不服从指挥的班级扣1分。

5、没有学校安排的活动，班级不允许旷操，旷操扣2分。

五、就餐习惯养成教育检查细则和要求

1、每天中午放学后，在学校食堂就餐的学生集合拖沓的班级扣1分。

2、在去食堂的路上，路队不整齐、有学生乱跑的班级扣1分。

3、领餐时，出现喧哗、故意拥挤和插队的现象的班级扣1分。

4、就餐结束后，将餐具落在桌上、没有送到指定位置的学生，每件餐具扣1分。

六、文明礼貌检查细则和要求

1、见到师长及学校来宾主动行礼，并说一声：老师好（由最先发现的老师举报，值周老师记载）。

2、同学之间团结互助，不欺侮弱小病残同学（由受欺辱的学生或最先发现的老师举报，值周老师记载）。

3、不骂人，不打架，不给别人起绰号，不乱翻别人的物品，更不能偷盗别人的物品（由当事学生或最先发现的同学或老师举报，少先队大队辅导员记载）。

4、举止文明，不做危险及不卫生的游戏（如趴在地上），不追逐打闹，不大。

违反以上规定者，应如实报出自己的姓名和班级，一人次扣1分；如有不3分。

注：未尽事宜，依据学校要求进行检查

打破实验常规营造优质教学 第5篇

物理教学中,如何对实验进行改进、提高实验效果,除了做到重视实验外,教师还要敢于打破实验常规,通过实验教学营造优质课堂,真正做到促进学生的学习和发展。具体措施如下:

一、让学生自备实验物品,享受实验的乐趣,收获成功的快乐

物理实验课堂上,不仅要求学生要善于动脑,更要善于动手。在实验课中可以让学生自己准备实验所用物品,用自备实验物品进行实验,通过实验得出结果,在实验过程中培养学生动脑、动手的能力。

例如,测量固体密度的实验,可以布置学生每人找一件大小适中能放入量筒的小固体,让学生分别测出各自物体的密度。每个学生的实验热情都很高,都想知道自己所带物体密度到底是多少。这时,就会发现许多的问题:玻璃珠或钢珠细线不好栓、积木的小方块不能沉入水底。学生就要开动脑筋想办法:有的将装有适当水的量筒倾斜让珠子慢慢滚下、也有将细线用透明胶布粘牢珠子的,塑料的小方块就得要靠小石块或者小铁块把它拉入水中,这样,才能最终测出它们的密度来。这样的实验,不仅极大地调动了学生参与实验的积极性,而且培养了学生在遇到困难时积极开动脑筋想办法解决问题的行为习惯。这样安排实验的结果,比起草草完成实验,做上几个练习,对学生能力的培养要好得多。

二、尝试“错误”的操作,明确“错误”的原因和结果

实验过程要求“科学实验、规范操作”,但学生在操作的过程中往往又会犯错,如,使用天平测量质量时,放置物体和砝码要“左物右码”、使用滑动变阻器接线应该“一上一下”、使用电流表或电压表接线时应该使电流“正进负出”,读取温度计示数时“视线应该与刻线相平”等。很多教师在实践教学中规定学生不能违反,视此为红线,不得逾越,学生只能被动接受,并不能完全理解其中的缘由,就只能靠“背”和“记”来完成学习,学生自然是理解不到位、记忆不深刻。其实,对于这些实验规范,我们不如将错就错,就让学生通过尝试“错误”的操作,分析并且明确“错误”的原因和结果。

例如,在“伏安法测小灯泡的额定功率”实验中,学生都知道连接滑动变阻器应该“一上一下”接,可以要求学生再把它连接成“两个都接在上端”以及“两个都接在下端”让学生观察电流表和电压表的示数有何变化,并且分析原因。通过实验,学生会观察到当“两个都接在上端”时,移动滑片电流表及电压表示数不变,而且读数较大,灯较亮;当“两个都接在下端”时,移动滑片电流表及电压表示数不变,而且读数较小,灯泡甚至不亮。通过这种教学方法学生不仅对相关知识认识深刻、理解到位,而且还深深懂得科学规范操作的重要性。

三、用实验的方法,帮助学生加深对知识的理解,提高学习的信心

初中物理教师都知道,“浮力”是学生在学习中感觉较难的内容之一。在“浮力的应用”一节内容教学时,就是借助实验的方法帮助学生对知识加深理解的。由于量杯上刻线较稀疏,精确度低,可以采用一小纸条对照杯壁上的刻度进行按等份细化,再用透明胶布将小纸条粘贴在原先的刻线上的方法,以提高它的精确值;同样在小瓷杯外表面从底端起粘贴上带有刻线的纸条作为备用。将带有刻线的小瓷杯先后轻轻放入盛有清水和浓盐水的量杯中,让杯子漂浮在液面上,帮助学生认识当船从江河驶入大海时,所受浮力不变,船将上浮一些。将量杯中倒入适量的水,记下此时水的体积;将空的小瓷杯漂浮在水面上,再记下此时的水位;然后将小瓷杯浸没到水中(沉入水底),完成利用浮力知识测量小瓷杯的密度。通过借助实验,将抽象思维转变成看得见的事实真相,将课堂氛围变得轻松和谐,学生积极地参与到学习知识中来,打破了教师直接给出结论和解释,把问题变得更加容易接受和理解。

四、丰富实验内容,使学生对知识的掌握更加全面

教材只是教师教学的主要参考依据,教师教学过程的内容应该“取自于教材,又超越于教材”。在学生分组实验中,大部分教师都只是严格按照实验步骤要求让学生完成实验,得出正确的结论,缺乏创意和对实验进行更深层次的挖掘。在实验课中可以给学生增加一些实验活动,来丰富实验的内容。如在研究杠杆平衡条件的实验中,增加弹簧测力计的使用,让学生更加清楚地理解杠杆的平衡条件是:动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。这样,通过增加实验活动的内容,不仅调动了学生的积极性,而且使学生对知识的掌握更加全面、到位。

一些常见的常规实验拓展类型 第6篇

一、只有两个电压表而没有电流表或是只有两个电流表而没有电压表

这样的题目和传统的实验是不同的, 因为我们所学过的实验都是一个电压表和一个电流表配合使用, 而现在我们遇到的情况是:只有电压表或只有电流表。事实上, 电压表也是由灵敏电流计 (也就是一个小量程的电流表) 改装而成的, 所以只要深刻理解了电表的改装, 结合题目所给的器材和要求, 灵活运用所学知识, 这样的题目就可以解决。

例题1.下面的表格中给出了一些实验需要的仪器, 从表格中选用适当的实验仪器, 然后设计一个电路, 测量出安培表A1的阻值r1, 电路要尽可能的简单, 且要有比较高的实验精度。

问题:根据实验所测出的数据, 安培表的内阻可以表达为r1=___________, 在表达式中的各个字母表示的物理意义是_______________。

解决问题:根据传统的思维我们该选用一个伏特表和一块安培表, 但是仔细观察给出的器材我们发现:电源的电动势只有1.5V, 而给出的电压表的量程是10V, 我们设想就是把全部的电

动势加在电压表两端, 电压表的偏转也只有总量程的, 在实际的测量中, 这样的偏转是很小的, 很难测出准确的数值。所以不能选用电压表。我们可以选用两块安培表, 利用其中一块安培表改装成伏特表, 问题就得到了解决。这看似很简单, 那为什么学生往往在这样的题目上失分较多呢?分析就会发现, 这个题不但要求清楚地了解用伏安法测电阻的实验原理, 还要理解电表改装的原理, 而且要有灵活运用知识的能力。而要灵活运用, 除了要对知识的来龙去脉理解得非常深刻外, 还要有大量的练习运用才能达到。所以要求还是很高的。通过以上分析知道如果I1、I2是通过电流表A1、A2的电流, r2为电流表A2的内阻, 就可得到。

例题2.用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值 (900—1000) :

问题:我们用U1表示伏特表V1的示数, 用U2表示伏特表V2的示数, 那么电阻Rx的表达式为Rx=_________。

解决问题:这个题目给出了两块伏特表, 一块的量程是1.5V, 另一块的量程是5V, 而且都知道它们的阻值。电源的电动势是9.0V, 两块表的量程大小不一样, 但只要设计合适的电路, 这两块表其实都是可以使用的, 当然其中一块是要充当安培表的。所以可得出不同的两种电路, 也可得到不同的两种结果:

二、只有一块电表, 即只有电压表或者只有电流表

如果题目只给出了一块电表, 很显然是不够用的, 这时只能让这一块电表“一身二用”, 利用这一块电表做两次实验, 一次充当电流表, 一次充当电压表, 这样就解决了问题。当然还可以用一块电表做多次的实验, 这样就有了多组数据, 可以利用图像法得到更精确的结果。

三、题目中给出的电表不够用

这种类型看似电表不够用, 不能完成实验, 但仔细观察就会发现, 题目也许有隐含的条件可以利用。如电表是理想电表, 电源的内阻忽略, 或是所测的物理量比较少, 利用现有的器材还是可以完成实验的。

例题3.一块伏特表的量程已知, 有如下器材可供选择。要求选择合适的器材, 设计实验测量它的内阻, 并用所测得的数据表达出伏特表的内阻。

问题:内阻表达式是____________。

解决问题:在这个题目中, 既给了电流表, 也给了电压表, 看似是个常规的实验题。实际上, 分析就会发现电流表的量程是3A, 而电压表的电压达到最大时, 通过它的最大电流是1mA, 定值电阻的额定电流也只有501mA, 均远小于电流表的量程, 所以电流表在本题中不能使用, 本题中只有电压表能用, 属于电表不够用的类型。这个题目中电源的内阻为零, 根据这一点我们仍可完成实验。利用单刀双掷开关和电压表设计电路, 分别用两次电压表, 测得两组数值U1、U1, 可以得到

在长期的教学实践中, 我总结出要解决这样的问题, 除了要理解实验的基本原理外, 还要灵活运用知识, 而这就需要大量的训练和总结。只管做题, 而不重视训练之后的总结和纠错或者不重视学习实验的基本原理和技能, 是收不到好的效果的。当然, 只要我们按照以上方法去做, 这类问题是不难解决的。

摘要：在高考试题中经常出现没有某个电表或某个电表由于各种原因不能用的问题, 这和我们常规的实验操作不一样, 需要学生具有基础的实验知识和创新性意识才能求解。本文主要讨论非常规性实验电路的设计问题, 这也是近几年高考的热点和难点。

常规实验室检验血液标本处理程序 第7篇

1 离心前阶段

1.1 血清

标本在离心前应该是凝集的，不建议使用木制搅拌试管以释放凝块。血液在室温(20～25℃)下自然完全地凝集通常需要30～60分钟。如果患者正处于抗凝剂治疗期间，凝集的时间会延长。冷冻标本(2～8℃)可以延迟凝集。假如对于标本凝集允许时间不足的话，那么潜在的纤维形成可能导致仪器系统出问题，产生错误的结果。

含有催化剂/加速剂的采集器具可以用于加速凝集(如蛇毒/凝血酶，大约2～5分钟;凝血酶，大约5分钟;玻璃或二氧化硅颗粒，15～30分钟)。

1.2 血浆

使用含有抗凝剂的采集器进行血浆采集，抗凝标本在采集后应立刻进行离心。

1.3 冷冻标本（2～8℃）

冷冻标本抑制了血细胞的代谢以及稳定了某些热不稳定的成分。全血标本一般不进行冷冻。冷冻的全血标本超过2小时不适于钾检验，这是因为低温抑制了糖酵解，而此过程为将钾泵入细胞内提供了能量，没有了此能量，钾会从细胞内漏出，假性增高了结果。检验电解质的标本在离心和检验前不能储存在2～8℃[2]。

进行标本冷冻时，应该将其迅速放入冰水混合物中。冷却介质与标本间必须要有良好的接触。不能使用大的冰块取代冰水，因为冷却液与标本之间的接触面积不足。必须要有足够的冷却;然而，应避免标本与冰(或其他冷却材料，比如干冰)之间的直接接触，因为极端的温度可能导致溶血。

1.4 核糖核酸

与DNA和蛋白质相比，RNA材料极其不稳定。对于基于RNA的分子检测，检验用血浆应该尽快使用。在大多数分子检测中，允许对标本成批检测，血浆样本可暂时储存在4℃。假如检验不能在48小时内进行，血浆样本应该储存在-80℃。当使用特殊的血浆制备试管时，血浆样本在离心后应该转移到另外的小管或检验试管中以储存在-80℃。血浆离心后在同一血浆准备管中储存和冰冻运输，其在冻融循环后可能导致“渗漏物”穿过聚乙烯凝胶屏障。这导致了人为的、解冻后HIV-1 RNA结果的增高[3]。监测在白细胞或肿瘤细胞细胞内的信使核糖核酸的表达要求采取预防措施在其从细胞中提取出来后来稳定信使RNA。

此外，当血液标本处理用于分子检测时，应该一直使用无粉一次性手套。粉可能是污染的来源之一，并且为影响体外核糖核酸扩增的抑制剂。

1.5 葡萄糖

使用抗糖分解试剂氟化钠在血细胞存在下来稳定葡萄糖25℃可达24小时或4～8℃达48小时。但由于糖酵解的抑制并不是马上发生，因此在达到稳定的浓度前，葡萄糖可能会有丢失。

对于新生儿和小儿标本葡萄糖测定必须给予更多的关注。抑制有核细胞和红细胞(RBC)的糖酵解代谢非常困难，这是由高血球比容或白细胞增多造成的，可以使用含有适宜的抗糖酵解剂的微量采集器具用于小儿血葡萄糖采集。

1.6 运输

1.6.1 现场采集血标本。

(1)时间和温度。标本必须在适当生物安全袋或容器内在尽可能短的时间内运输到实验室。除非要求冰冻标本，所有的标本都应该在室温下进行运输。假如采集地点的温度高于22℃，可能导致某些被测量变质，将标本快速运离采集点尤为重要。对于外周导管，仅在置入时可用于采血，短期使用或预期使用时间不超过48小时的也可专门用于采血[4]。(2)试管方向。血样试管在运送到实验室过程中应保持于垂直、封口在上的位置。此种位置可以促进凝块恰当地形成并且减少试管内容物的摇动，减少潜在性的溶血。(3)标本摇动和溶血。采集的标本轻柔地处理有助于将红细胞损坏降到最低。溶血的标本可以导致化学的干扰以及干扰一些光学的仪器。当血红蛋白含量为20mg/dL(200mg/L;0.012mmol/L)的血浆，其颜色稍微呈粉红色;血红蛋白含量为100mg/dL(1g/L;0.06mmol/L)的血浆，其颜色呈红色。然而，当血红蛋白含量多达190mg/dL(1.9g/L;0.12mmol/L)可能不总是肉眼明显可见的。血浆中胆红素的增高可能掩盖血红蛋白的颜色，并且假如血浆含2 0 m g/dL(200mg/L;342μmol/L)的胆红素，血红蛋白的浓度为200mg/dL(2g/L;0.124mmol/L)时可能不会被肉眼看出。此外，变色的检测同样也依靠观察试管的直径。

注:I=增加;D=降低;NC=无变化;Hb=血红蛋白;Hp=结合珠蛋白。注意:此影响取决于测量分析物浓度所使用的方法。

表1将由1%R B C溶血导致被测量变化程度划分为3个等级;严重地受到影响(>100%),明显地受到影响(20%～99%)以及轻微地受到影响(1%～19%)。括号内的百分数代表了溶血标本结果减去非溶血标本结果的差值再除以非溶血标本结果乘以100。报告被测量值的变化与溶血的程度，溶血通常是由冻融循环或是直接血红蛋白的添加造成的。最好地估算溶血程度的方法是测量血浆游离血红蛋白：溶血程度低(血红蛋白<0.050g/L)，溶血程度中等(血红蛋白0.050g/L～0.30g/L)，溶血程度高(血红蛋白>0.30g/L)。

如果存在溶血，当标本是全血时其现象被掩盖，并且可导致错误的结果。当结果超过了特殊指定浓度时(如钾>5.5mmol/L)，建议实验室使用全血仪器检查溶血以确定结果的错误是否是由于溶血所致。标本，或是分杯标本，应该进行离心并且要目测血浆。(4)暴露于光线下。避免对光敏感被测量的血液标本长时间暴露于人工灯光或阳光(紫外线)下是非常重要的。对于胆红素，当监测黄疸新生儿对换血的可能性时这点尤其重要。此外的被测量还有维生素A和B6，β-胡萝卜素以及卟啉。这些标本应该使用铝箔包裹、棕色标本容器。

1.6.2 外部采集的血液标本。

(1)远距离的采集地点。标本的稳定性要求这其从远距离的采集地点(如医生办公室，卫星采血站)到检验地点运输的条件。假如未离心的全血标本被输送到实验室进行检验，它必须在有限的时间内及时到达实验室以对血清/血浆进行分离，以保护被测量的稳定性。如果不能满足这一要求，标本必须在采集点进行离心，血清或血浆从细胞中分离出来并且在适当的条件下保存，直到其运送到实验室为止。第二个试管必须是防漏的。检测实验室也应该咨询已出版的专门的标本处理要求。(2)自动化传输系统。气动管道是标本传送到实验室的主要自动传送系统。结果根据特定的管道系统而不同。但是通常来说，受影响的检验是那些由红细胞膜完整性破坏所致。最常用的检验有乳酸脱氢酶、钾、血浆血红蛋白及酸性磷酸酶。其它不适合于气动管道传送系统的被测量是那些必须保持在体温状态的标本，包括冷球蛋白和冷凝集素。在管道传送系统中运输并不影响到如下试验：白蛋白、碱性磷酸酶、天门冬氨酸氨基转移酶、氯化物、肌酐、葡萄糖、钠、总胆红素、总蛋白、尿素、尿酸、白细胞浓度、凝血时间。

1.6.3 实验室内标本拒收。

在如下的条件下，血液标本用作检验目的是不可接受的。(1)不适当的标本容器。从病房、门诊、或健康中心采集的标本应该在有紧密接触的盖子的硬性、坚固的、防漏的容器里进行运输。标本容器应该被贴上标签并且运送符合机构的政策。(2)不适当的或不正确的标本标识。例如，血液试管没有贴标签或标签不当，标本的标识与申请的标识不匹配。(3)血液容量不适当。放入试管的添加剂的含量是针对了特定的血液容量的。假如采集的血液少于要求的，那么多余的添加剂存在有对检验结果准确性潜在不良的影响[5]。假如采集的血液多余要求的，那么对于添加剂的针对目标其含量是不足的并且类似地可能影响检验结果的准确性。[6]应该参考特定的参考文献来帮助避免采集量少或采集量多的添加剂问题。(4)使用错误的采集试管。必须考虑到方法特异性的标本的要求。尤其是有添加剂的试管没有区别使用时。某种添加剂可以干扰检测的被测量。例如，氟化钠在尿酶BUN方法中产生干扰。(5)溶血。溶血可以发生在体内或体外。体内溶血也可以是疾病进程导致的血管内红细胞破坏的结果。重复的血液采集以及持续的收到溶血的标本常常指示血管内溶血，同时应该通知临床医生。溶血可以是由穿刺困难或采集标本不当的处理所致。溶血可以发生在血液采集是来自含有非常小或大的内径的连接体的导管。内径的变化可以产生液体或气体的涡流并且导致细胞破坏溶血。有小号的针(23-到25-号)的带翼的输血装置(比如“蝴蝶”)连接到真空试管采集器可以引起体外溶血，由于试管采血是将血液通过小号的针在一个强大的力量下进行的，试管撤离时产生的强大的力导致了溶血。某些检验在标本体外溶血时结果是不准确的。(6)储存/运送不当。例如，实验室接收到的应该是冷冻的标本没有进行冷冻，参考实验室接收到的应该是冰冻的血清或血浆样本实际上是融化的。

2 离心阶段

试管的离心其封口应该是在适当的位置并且离心机要有适当的封盖。对于全血分析的血液试管是不需要进行离心和分离的。

2.1 温控离心机

实验室应该有针对温度敏感的被测量的温控离心机。离心机内部可以产热，可能会对被测量的稳定性产生不良影响。特殊的不耐热的被测量应该在4℃下进行分离(如ACTH、环腺甘酸)。检查以确保离心机处于其预定的设置。一般情况下，不推荐使用离心机的设置为20～22℃。

运送到实验室的冷冻标本应该在温控条件下进行离心。对于有要求冷冻离心的标本，比如钾，要求迅速地将标本从离心机里取出。温度低于11℃2小时后可以假性提高钾的结果。

2.2 再离心

进行钾分析的原始标本试管不应该离心超过一次，这是由于会造成结果假性增高。如果有必要将血清或血浆进一步从细胞中分离，可将血清或血浆转移到另一个试管中再进行离心。

不应该尝试在血清/血浆被从非凝胶或凝胶的试管分离后进行额外的血清/血浆的获取。当血清/血浆从试管中移去且获取了额外的血清/血浆时，血浆与红细胞的含量比就改变了。来自网状渗漏/交换的分析物，由于凝块的收缩而增多，然后被离心进入到血清/血浆中用于了检验，这可以导致错误的结果。

3 离心后阶段

3.1 分离的血清或血浆

1965年Winstern建议假如检验在标本采集后5小时没有完成，应该冷藏血清和血浆。现在有许多研究指出当试管是封闭且血清与细胞接触的时候，大多数被测量在室温下可以稳定24～72小时。同样也有许多分离血清的稳定性研究。在2～8℃以及室温下，观察到分离的血清有重要意义的稳定性是2～14天。然而，实验室内的室温(20～25℃)是关键的稳定性参数，对于一些被测量在温度高于22℃时观察到降低的稳定性。

下述为“常规”的推荐：分离的血清/血浆应该在室温下不超过8小时，假如分析在8小时内不能完成，血清/血浆应该冷藏(2～8℃);假如检测不能在48小时内完成，或是分离的血清/血浆储存超过48小时，血清血浆应该被冷冻于或低于-20℃;血清/血浆样本不应该重复地冷冻和融化，因为这可能导致被测量变质。只能进行一次解冻。无霜的冰箱不适合于储存，因为冷冻/融化循环让样本的温度增高或降低，使样本进行再冷冻。

通常情况，冷冻的血清或血浆样本应该在室温下融化。通过加热快速融化可能导致组分的分解。为了阻止融化中浓度梯度的形成，样本应该被颠倒10～20次(无泡沫形成)。如果出现了不溶物，有控制的加温可以将颗粒溶解。

3.2 试管封闭

血清、血浆以及全血标本一直保持与密封状态(气密)以防止可能的外源性污染、挥发、浓度改变或可能的溢出和气溶胶。

4 结论

本文探讨、分析前阶段事宜的重要性，其可能干扰临床实验室检验标本的质量。实验室得出的结果完全依赖于对这些会干扰患者结果存在的分析前阶段问题的认识。报告这些错误结果的后果可能导致医疗意外事故、不适当的诊断以及其它可预防的问题。

摘要：常规实验室血液标本的处理质量对于帮助实验室在识别、减少以及消除来自血液标本不恰当处理的分析前阶段中的误差非常重要。通过查阅临床和实验室标准化研究院(CLSI)等参考文献规范血液标准的处理程序,总结了对全血标本、血清、血浆样本恰当的处理程序,强调了标本处理的离心前(标本运输的时间和温度、试管方向、标本溶血、标本暴露于光下、自动化传输系统、实验室标本拒收标准等)、离心时(温控离心机、再离心)及离心后阶段(血清/血浆标本的储存、防腐剂等)相关的变量。

关键词：常规实验室,血液标本,检验质量,质量管理

参考文献

[1]Clinical Laboratory StandardsInstitute.Procedures for the handlingand processing of blood specimens forcommon laboratory tests;approvedguideline—fourth edition.CLSIdocument H18-A4[S].USA:ClinicalLaboratory Standards Institute,2010.

[2]Haverstick D,Brill L,Scott MG,etal.Preanlytical variables in measurementof free(ionized)calcium in lithiumheparin-containing blood collectiontubes[J].Clin Chim Acta,2009,403(1-2):102-104.

[3]Garcia-Bujalance S,Ladronde Guevara C,Gonzalez-GarciaJ,et al.Elevation of viral load byPCR and use of plasma preparationtubes for quantification of humanimmunodeficiency virus type 1[J].JMicrobiol Methods,2007,69(2):384-386.

[4]中华人民共和国卫生部,中国人民解放军总后勤部卫生部.临床护理实践指南(2011版)[S].卫医政发[2011]55号.

[5]Adcock DM,Kressin DC,Marlar RA.Minimum specimenvolume requirements for routinecoagulation testing[J].Am J ClinPathol,1998,109(5):595-599.

非常规实验 第8篇

1.2004年秋季学期前 (新课改之前) 教材中的实验

将钟罩放入盛水的水槽中, 记录钟罩内水面的位置, 以水面为基准线, 将钟罩水面以上容积分为五等分。

在燃烧匙内盛过量红磷, 用酒精灯点燃后, 立即插入钟罩内, 同时塞紧橡皮塞, 观察红磷燃烧和水面变化的情况。 (如右图所示)

通过实验, 看到在红磷燃烧时有大量白烟生成, 同时钟罩内水面逐渐上升, 等燃烧停止, 白烟消失, 温度降到室温时, 钟罩内水面上升了1/5体积。

该实验最大的优点就是操作简便, 容易控制装置的气密性。但是该实验也存在着不少的问题: (1) 钟罩、水槽的体积、质量过大不便于携带。 (2) 钟罩内空间较大, 等待白烟完全消失和瓶中气体冷却到室温需要较长的时间。 (3) 红磷在钟罩内燃烧时间过长, 产生的热过多, 使得钟罩内气体受热膨胀, 压强变大, 将钟罩内的部分水压出钟罩外, 最后钟罩内水面上升可能超过原钟罩水面以上容器的1/5。 (4) 由于玻璃和水均为无色透明, 学生很难观察 (尤其是坐在后排的同学) 水位变化情况。 (5) 由于钟罩内空间大消耗红磷的质量大, 没有体现绿色化学的理念。

2.现行人教版教材中的实验

广口瓶配一个带有燃烧匙和玻璃导管的塞子, 导管的另一端与伸入盛水大烧杯中的玻璃导管以软胶管相连。软导管用弹簧夹夹紧勿使漏气。广口瓶内装有少量水, 并做上记号, 再把剩余的容积分成五等分并用彩笔做上记号。 (如右图所示)

点燃燃烧匙内的红磷后, 立即伸入广口瓶中并把塞子塞紧, 瓶内红磷燃烧, 产生大量白烟。随着反应的进行, 瓶内充满P2O5白烟, 当P2O5溶于水, 瓶内温度降到室温后, 打开弹簧夹, 水必然被压入广口瓶中, 进水的体积恰好接近广口瓶中原空气体积的1/5。

该实验与课改前的实验相比有了很大的改进, 广口瓶的容积比钟罩的容积小得多, 所需时间和红磷质量都少。但做该实验时要求: (1) 装置的气密性要良好。 (2) 把燃着的红磷伸入广口瓶时动作要迅速, 否则瓶内的空气因受热而逸出, 造成水流入广口瓶的体积偏大。 (3) 玻璃导管内最好预先注满水, 当打开弹簧夹时水流顺畅, 而且也不因为部分水留在玻璃导管而使进入广口瓶的水的体积偏小。

以上两个常规实验还有一个共同的缺点:红磷都是在空气中加热燃烧后才放入容器中, 这样红磷燃烧时生成的白烟扩散到空气中污染了环境。

二、笔者对测定空气中氧气含量的实验探索和改进

1.利用蜡烛燃烧来测定空气中氧气的含量

用一个小水槽盛一半水, 加入适量的NaOH, 搅拌, 使之完全溶解 (或用石灰水来代替) , 再滴入几滴酚酞试液, 取一段小蜡烛固定在小木块上使之浮于水面。将一个集气瓶按容积分成五等分, 并做上记号。将蜡烛点燃后, 立即将集气瓶扣在蜡烛上, 并使集气瓶口刚刚没入水面成封闭状态, 在蜡烛熄灭和集气瓶冷却后, 可观察到集气瓶内水面上升约一个刻度。 (如上图所示)

该实验最大的优点就是所选用的仪器和材料易得, 尤其是在缺少仪器的农村学校, 利用该装置是个不错的选择。由于在水中加入了NaOH, 在操作时最好带上乳胶手套, 以防止NaOH腐蚀皮肤。

2.用水浴加热使白磷燃烧来测定空气中氧气的含量

在两个常规实验中, 使用红磷时要在容器外加热燃烧后再伸入容器中, 使得容器内气体因受热而逸出。 (如右图所示) 用水浴加热的办法使白磷燃烧, 可以防止燃烧匙伸入集气瓶内使气体逸出。白磷的着火点仅40°C, 水温稍高, 足以使白磷着火燃烧。做此实验时, 盛白磷的广口瓶不能直接放入沸水中, 以免广口瓶因骤热而爆裂。可先用温水淋后, 再放入盛有热水的大烧杯中, 当广口瓶中的白磷燃烧时, 将广口瓶移出烧杯外, 待白磷停止燃烧, 白烟消失, 温度降到室温后, 再打开止水夹。

该装置最大的优点是: (1) 整个实验始终都是在密闭的容器中进行, 白磷燃烧前后试管内气体不与外界交换, 而且反应容器较小, 易将反应容器中的氧气耗尽, 实验的准确性高。 (2) 反应在完全密闭的系统中进行, 减少了污染。 (3) 加热反应所用时间短, 现象直观明显, 易于观察。 (4) 实验装置简单易得, 几乎每个学校都能找到这些仪器。

使用该实验装置进行实验时应注意: (1) 白磷不能直接放入广口瓶中, 瓶底要放些细沙或一块小铁片, 以免白磷燃烧时广口瓶底部破裂。 (2) 广口瓶要预热后 (即先用温水淋浴) , 再放入盛有热水的烧杯中。 (3) 白磷燃烧后要迅速将广口瓶移出烧杯外, 以免因广口瓶内压强过大, 橡皮塞被弹出。 (4) 课前先将水加热至沸腾以减少加热时间。 (5) 玻璃导管最好先注满水。

3.用加热氧化法测空气中氧气的含量

把长约2cm的一束细铜丝装进一根长约5~6cm的普通玻璃管中部, 两端用两节橡皮管分别跟两只注射器 (其中一只注射器留出50mL空气, 另一只注射器不留空气) 连接起来, 使之成为一个密闭系统, 如下图所示。推动注射器活塞, 空气可以通过装铜丝的玻璃管在两只注射器间来回传送, 不会泄漏。

给装有细铜丝的玻璃管加热, 待铜丝的温度升高以后, 缓缓地交替推动两只注射器的活塞, 使空气在铜丝上来回流动。经过5~6次以后, 空气里的氧气可以全部与铜反应。停止加热, 冷至室温, 读出残留在注射器中气体的体积。

做该实验时, 要注意注射器不宜太小, 太小时空气体积变化不大, 现象不明显。

4.在硬质试管中燃烧白磷来测定空气中氧气的含量

选用容积约45 mL的18×180 mm的硬质试管作反应容器 (白磷的燃烧均在密闭的试管里进行) , 用50 mL的注射器 (活塞事先处在20 mL刻度处) 测量白磷燃烧消耗的氧气体积。按照图示装置好仪器和药品, 用酒精灯 (或电吹风) 加热白磷。燃烧结束, 试管冷却后打开弹簧夹, 可以看到注射器活塞从20mL刻度处慢慢前移到11mL处, 说明空气中O2的体积分数约为1/5。

非常规实验 第9篇

关键词：中国实验快堆,常规岛,辅助蒸汽,汽源切换

0引言

中国实验快堆(CEFR)是我国第一座池式钠冷的实验性快中子反应堆。热功率65MW,电功率20MW。主要目的是用于快堆燃料元件的考验和积累快堆电站的设计、运行经验。CEFR于1995年完成概念设计,1998年完成初步设计,2000年正式施工,2010年达到首次临界,2011年实现并网发电,2014实现满功率运行144小时的技术指标。通过中国实验快堆工程的实施,我国基本掌握了快堆的设计、建造、调试技术。

快堆一共有4个回路,其中一、二回路为钠回路,三回路为汽/水回路,四回路为循环冷却水回路。一回路钠将堆芯产生的热量通过中间热交换器传递给二回路钠,二回路钠将热量通过蒸汽发生器传递给三回路的合格给水,给水被加热后产生过热蒸汽进入常规岛系统,推动汽轮发电机组发电,最终乏汽进入凝汽器,与四回路的循环冷却水进行热交换凝结成凝结水,重新回到三回路汽水循环系统当中,进行热力循环。

由于CEFR采用“钠-钠-水”的主热传输系统设计,因此快堆的辅助蒸汽系统除了向常规岛系统提供预热汽用汽和汽轮机暖机用汽以外,其最重要的功能是在系统启动以前向除氧器提供加热蒸汽,将常规岛给水温度加热到190℃,以满足蒸汽发生器进水条件。

1 CEFR常规岛辅助蒸汽系统简介

CEFR常规岛系统流程图如图1所示。其中辅助蒸汽系统由启动锅炉、辅助蒸汽母管、减温减压器及必要的管道和阀门组成。在系统启动前,启动锅炉向辅助蒸汽系统供汽,一路直接去除氧器加热给水,一路通过减温减压后向3#低压加热器供汽,加热进入到除氧器前的凝结水。反应堆启动以后,随系统热功率的提高,蒸汽发生器由水工况逐渐过渡到汽工况,之后辅助蒸汽系统汽源逐渐由蒸发器出口微过热蒸汽通过启动扩容器减压降温后提供,启动锅炉处于热备用状态;这种工况将一直持续到汽轮机负荷升到75%额定负荷以上,汽轮机一段抽汽具备向辅助蒸汽系统提供汽源条件为止;之后辅助蒸汽系统的汽源由汽轮机一段抽汽提供。

CEFR常规岛系统的实际运行过程中,尚未投入过汽轮机一段抽汽作为辅助蒸汽系统的汽源,原因可归纳为以下两方面:

1)汽轮机一段抽汽具备可投入的条件是,反应堆以及汽轮机功率较高(75%额定功率以上),汽轮机一段抽汽压力达到~1.4MPa及以上。但是实际CEFR常规岛系统的检测手段有限,无法可靠的判断一段抽汽的压力,因此,不能确定一段抽汽的切入时机。

2)未开展过辅助蒸汽系统汽源切换的相关实验,缺少动态运行的数据信息支持,从安全角度考虑,在反应堆高功率运行的条件下,应避免此类不确定性实验对反应堆系统带来的影响。

根据以上分析,有必要在仿真系统中进行辅助蒸汽系统的汽源切换实验,进而获得系统参数变化的动态信息,获得对实际操作有益的数据资料。

2仿真实验环境简介

在本实验开展以前,笔者为研究CEFR热力循环系统仿真系统的国产化开发,利用国内拥有完全自主知识产权的仿真支持平台———“大型科学计算与仿真支撑平台Simu Works”,以CEFR常规岛热力系统整体为仿真建模对象,建立了CEFR常规岛热力系统仿真计算模型,并对该模型开展了稳态设计参数验证工作。

在该仿真计算模型中,对二回路向三回路传递热量的边界设备蒸汽发生器进行了简化处理,建立了集总参数法的计算模型,该模型基于软件自身模型库中的直流锅炉模型进行开发,采用输入蒸发器和过热器的设计热功率以及设计给水流量的对应线性变化参数的方法,定义其所传递的热功率与给水流量的关系曲线,并通过该曲线进行整个仿真系统的热功率变化和实验条件的定义,具体设计输入参数见表1。

针对CEFR常规岛仿真系统的稳态设计参数验证,分别选取100%、75%、40%额定功率条件下进行系统稳态仿真测试,并将仿真结果与CEFR常规岛系统的设计参数进行对比,如表2所示。

综合仿真系统100%额定功率和75%额定功率稳态运行的计算结果进行误差分析,其中重要参数的仿真计算结果误差均在2%以内,例如蒸汽发生器出口(即过热器出口)蒸汽参数,机组出力,给水参数等。但是个别参数误差较大,例如在100%额定功率稳态验证结果中,汽轮机排汽压力(0.0217MPa)与设计值(0.02MPa)相比较稍高(误差为8.5%),造成这一结果的原因是汽轮机各段抽汽的计算数值偏小(二段抽汽计算误差为-9.7%),因此机组排汽流量稍大(设计值:19.725kg/s,计算值:20.07kg/s),引起机组排汽压力稍高。而在75%额定功率稳态验证结果中,误差最大的为“蒸发器出口温度”一项,设计值为386℃,计算值为347℃,误差约为10%。分析认为,本文所建立的蒸发器模型为基于直流锅炉的集总参数简化计算模型,设计参数给出的蒸发器出口流量为计算值,而真实的蒸汽发生器应该基于钠侧热力参数的变化来计算热功率,而钠的物性、传热特性与烟气相对锅炉水冷壁的传热特性有较大差别,因此对于“蒸发器的出口温度”该项参数有较大的误差;但是对于蒸汽发生器的整体模型而言,其总的热功率以及其出口蒸汽温度均与设计参数相当,因此认为作为向常规岛系统提供汽源并作为整个流网的阻力件而言,简化的蒸汽发生器模型满足本文的研究要求。

从整体上看,稳态设计参数验证结果中,机组出力情况以及主蒸汽的温度和压力等计算结果等重要参数的误差控制在5%,整体数据的误差不超过10%[1],因此可以认为CEFR热力循环仿真系统额定功率状态运行的稳态仿真结果是较为准确和可靠的。

在40%额定功率的设计参数验证中,根据设计资料[2,3],在此工况条件下,辅助蒸汽由蒸发器出口微过热蒸汽通过启动扩容器减温降压后提供;而且除蒸汽发生器设计参数以外,设计资料没有明确显示在40%额定功率条件下其他系统参数,因此对本工况仿真验证的目的在于验证启动停堆冷却系统的仿真工作能力。结果显示,本工况条件下,整个常规岛仿真系统全部投入运行,除氧器的加热蒸汽由启动扩容器提供,整个流网的压力降低,仿真系统行较为稳定,满足开展针对实际运行参数验证工作的条件。

3 CEFR常规岛辅助蒸汽系统汽源切换仿真实验

3.1实验方案及数据

调整CEFR常规岛仿真系统75%额定功率的稳态运行条件下,开展辅助蒸汽系统汽源切换的操作,全程维持蒸汽发生器热功率不变,不开展其他任何操作;假设系统管道已经充分预暖,不存在开阀引起的水锤现象。

在实验过程中,将汽轮机一段抽汽隔离阀门开度按照0.1的设定值,由0(全关)依次开启到1(全开),然后通过控制模块逐渐降低启动扩容器内的压力设定值,将启扩内的压力由1.4MPa,逐渐设定为0MPa,使启动扩容器的进汽调节阀逐渐关闭;此过程即实现了由蒸发器出口微过热蒸汽经启动扩容器减温减压提供辅助蒸汽切换为汽轮机一段抽汽提供辅助蒸汽。系统各主要参数变化曲线入图2所示,汽轮发电机组主要参数变化如图3所示。

3.2实验结论

1)CEFR常规岛辅助蒸汽系统汽源切换实验的仿真数据显示,75%额定功率条件下,汽轮机一段抽汽的压力为1.467MPa,相对于启扩的运行压力1.36MPa要高,具备了投入一段抽汽作为辅助蒸汽汽源的条件。

2)在投入汽轮机一段抽汽的过程中,会发生给水参数的波动情况,该波动虽不会触发保护限值,但是仍值得运行人员重点关注。1、2#蒸发器给水参数峰值列于表3。

3)汽源切换完毕后,仿真系统显示系统流网内压力升高,相应给水流量降低,热功率一定的条件下,主蒸汽温度升高。

4)汽源切换完毕后,机组一段抽汽的压力略有降低,由1.467MPa降低到1.31MPa趋于稳定。

5)一段抽汽开始向除氧器供汽以后,除氧器内的压力开始逐渐降低,给水温度也处于下降趋势。

6)汽源切换过程中,机组轴端功率由15461k W经过微小波动,逐渐在14510k W附近趋于稳定。该波动由主蒸汽流量的波动引起。

4对实际辅助蒸汽系统的分析及建议

实际CEFR常规岛系统的辅助蒸汽系统汽源切换的相关管线及设备的流程图,如图4所示。

通过图4可知,用于测量机组一段抽汽的压力表设置在一段抽汽的液压逆止阀之后,因此在一段抽汽逆止阀没有开启的条件下无法准确测量一段抽汽的压力,这也是在实际运行过程中技术人员观测到一段抽汽压力较低的原因之一。

当一段抽汽开始向除氧器供汽以后,由于高度差的存在,进入除氧器的蒸汽压力会偏低约0.01MPa,因此在一段抽汽的压力本就较额定设计参数低(结论4))的情况下,容易发生除氧器的压力降低,给水参数降低的情况,但是由于除氧器本身热容较大,给水温度变化比较缓慢,仿真计算显示(图2,4)),若维持除氧器液位为1950mm,在6分钟之内除氧器出口给水温度降低约2.5℃。

由仿真结论4)、5)可知,如果切换一段抽汽为除氧器加热汽源以后,须尽快通过升功率的方式,提高主蒸汽参数和流量,进而提高机组一段抽汽压力,防止因除氧器压力下降,导致给水泵发生汽蚀现象,触发保护系统动作。

通过仿真实验数据的分析,结合真实的CEFR常规岛系统,给出如下建议:

1)改变汽轮机一段抽汽压力测点位置。将该测点设置在抽汽逆止阀与汽轮机抽汽口之间的管道上,以解决汽轮机一段抽汽压力的读取问题。

2)机组进汽参数较低或者进汽流量较低的条件下,不建议做切换除氧器加热汽源的操作。原因有两点:

(1)切换汽源后,若不调整系统其他部位,会造成系统主蒸汽温度、压力提高,流量下降,损失部分发电功率(与图3显示情况类似);

(2)若调整系统给水流量使之与汽源切换之前保持一致,则造成主蒸汽温度下降、主蒸汽流量上升,虽然贡献了部分发电功率,但是机组一段抽汽参数较低,除氧器压力、温度下降较快(延图2,4)显示情况迅速发展),给水泵容易发生汽蚀,引发保护系统动作。

3)建议在辅助蒸汽向除氧器供汽的阀门F10001之后增加逆止阀。防止切换一段抽汽的过程中,一段抽汽向启动扩容器发生倒灌现象,引起系统波动。

4)辅助蒸汽系统切换汽源完成后,不建议立即切除启动扩容器,以便蒸发器出口微过热蒸汽辅助一段抽汽维持除氧器供汽压力,直到一段抽汽压力和温度达到设计参数。

5结论

本文利用由大型科学计算与仿真支撑平台Simu Works建立的CEFR常规岛系统仿真计算模型,首次模拟常规岛实际运行过程中尚未实施过操作的辅助蒸汽系统汽源切换的实验,得出了在此瞬态过程中CEFR常规岛系统关键参数的波动范围,通过对系统重要参数的瞬态变化过程进行分析,得出了该操作的实施建议和系统改进建议。

参考文献

[1]冯俊凯,沈幼庭.锅炉原理及计算[M].北京:科学出版社,1992.

[2]三回路运行工况说明[R].CEFR设计资料.