青少年科技创新论文范文
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发布时间：2022-04-23 20:15
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时间：2023-10-08 20:49
洗洁精对金鱼的生活的影响
1．课题提出：
洗洁精在现代生活中与我们是息息相关的，我们几乎天天都要用洗洁精来清洗食品（水果、蔬菜等），清洗餐具。而当我们使用完后，大部分的洗洁精会随下水道流往江、河、湖、海。前段时间，我们看了某省级电视台的新闻报道，说洗洁精中含有强致癌物，其对人体的伤害可以通过反复冲洗而避免，但是它随我们的生活污水排到江河之中后，对江河之中的鱼类会产生有害影响吗？对江河周边的动物会有伤害吗？这一系列的问题让我们产生了兴趣，决定通过实验观察对我们所提出的问题进行证明，于是在我们精心的计划与安排下开展了这一课题的研究。
2．实验目的： 论过实验和查阅资料说明洗洁精对水生生物（如鱼类）带来的危害，并初步探究其致害机理，希望能对其成分配方进行改进。
3．实验方法： ①半数致死浓度测定法； ②呼吸频率：鳃盖活动计数； ③耗氧量测定：定碘法； ④器官检测：解剖法。
4．材料用具： ①金鱼（金鱼是一种较为常见的实验用鱼，洗洁精直接排入水体中，受危害较明显的自然是水生生物） ②洗洁精（市面上常见的用来清洗水果、餐具的洗洁剂，购买于超市） ③实验仪器；规格为长、宽、高分别为20cm，20cm，40cm玻璃容器，规格为长、宽、高分别为 10cm、10cm、20cm的玻璃容器，1000ml量筒，10ml量筒，移液管，吸液球，金鱼网，100ml量杯，玻璃棒，计数器，解剖刀，解剖盘，解剖剪，解剖针，耗氧量测试瓶和实验相关化学仪器及药品。
5．方法步骤： ①制作去余氯的自来水，先用大型铁桶装上自来水，然后用一层纱布和橡筋将桶口封住。随后放置在一个通风、透光的地方放置三天以上进行自然曝气除去自来水中的余氯。 ②实验鱼的驯养：驯养的水应是无任何污染的稀释用水（去余氯的自来水），驯养容器是无毒的，驯养时间为30天，驯养金鱼的数目是150条以上，驯养期间每天投少量不影响水质的饵料。当其死亡率控制在10％以下时，才可开始实验。 ③实验鱼的选择：实验鱼必须健康，判断的标准为体形正常，鳞片完整，各鱼鳍舒展无缺陷，体色光亮，行动活泼，反应灵敏，食欲好，大小基本一致，外观上没有异常现象和鱼病。 ④半数致死浓度的测定：
a.实验液的配制：这个实验一并要配制两次实验液。第一次配制9个不同的洗洁精浓度梯度，分别编号为1－9，以初步找出大致致死范围。l－9号缸内的实验液的浓度分别为：10％、1％、0．l％、0．01％。0．001％、0．0001％、0．00001％、0．000001％、0％。第二次是在上述实验找出大致致死浓度后，在上述全部致死最低浓度和全部不死的最高浓度之间配制十个等差浓度。分别编号为A－J，再加上0％的空白进行对照，编号为K，求出半致死浓度。
b．放入实验鱼：配制好实验液之后，要小心的把金鱼从驯养容器中转移到各实验组的容器中，每个缸内放五条金鱼。30分钟后，待金鱼己经完全适应其新环境后，开始计时观察，并进行记录。
c．实验的时间：实验的时间一共为48小时，其中前12小时应作连续性的观察，后36小时内随时进行观察，记录下每组实验鱼死亡的时间。
d．金鱼死亡的判断：金鱼停止了呼吸运动，用小镊子或玻璃棒夹鱼的尾柄部（鱼体接近尾鱼鳍的部分）在5分钟内没有产生刺激反应则可断为死亡。
e．利用第二次的实验数据用以下公式计算出半数致死浓度。 半数致死浓度＝(全部致死的最低浓度＋全部存活的最高浓度)/2 ⑤实验鱼生理指标的测定（以空白组与半数致死浓度组对比）。
a实验液的配制：按照上实验计算出的半数致死浓度重新配制实验液。
b．放入实验鱼：把实验鱼分别放入清水（对照组）和半数致死浓度的（实验组） ①、②号实验容器里面，每个缸内放五条金鱼，实验时间为48小时。
c．观察记录：每4小时观察一次，观察记录的内容为：（ a）呼吸频率；（ b）体表和运动情况；（c）对刺激（用玻棒敲击鱼缸〕的反应。⑥ 对上述各级实验后的鱼进行解出剖：观察的内容有内脏的颜色、体表、眼球、鳃丝等的变化。 ⑦实验鱼耗氧量测定： a.将对照组、半数致死浓度组放入广口瓶中，30分钟后，加上橡皮塞（瓶内不留空气），将其和未放鱼的空白瓶（清水瓶和半数致死浓度洗洁精瓶），30℃恒温放置1小时。 b．分别利用定碘法将以上瓶中水的含氧量测出，再利用两个空白瓶的含氧量，分别求出两组实验鱼的耗氧量，公式如下： 实验鱼耗氧量＝(空白瓶水含氧量－实验瓶水含氧量)/鱼的重量×放置时间
6．结果记录：
该实验的最终结果是放置在不同浓度的洗治精溶液里面的金鱼出现不同的死亡率，然而放在清水中的金鱼仍然都存活。不同缸内的金鱼最先出现死亡现象的是浓度最高组的鱼，随后其它组内的鱼都相继出现死亡。由此可见，洗洁精的浓度与金鱼的死亡率呈正相关关系。说明其致害与浓度有关，并且存在浓度阈值。
a. 呼吸频率 通过观察，我们发现，两组鱼的呼吸频率差异明显。
b．表现生理、行为改变 在该实验中我们通过仔细的观察发现除1号缸内的金鱼未发生生理行为的变化，而2号缸内的鱼却有很明显的改变。大致归纳如下： 刚放入实验鱼时，两组鱼均呼吸频率正常，平均45次每分，反应敏捷，遇到刺激金鱼会马上散开或四处乱窜；游动的速度和体色都无异常。随后20小时中实验组的金鱼出现浮头现象，并且鱼肚微有肿胀。这时金鱼的呼吸次数有大幅度的上升，变为了80次每分。再过8小时后金鱼又有了一次转折性的变化，呼吸次数由多变为少，最少时可达30次每分，反应的程度也有明显的降低，遇到一般刺激金鱼无反应，非要用玻棒碰其体表才会有微弱反应，在12小时后，我们发现金鱼的体表表皮有脱落的现象，体色也慢慢变浅，失去了以前的艳色，此时反应变得极其迟钝，用玻棒击打也只是随着玻棒向一边倒，呼吸次数变为24次每分左右；全身的颜色己明显变浅。
c．解剖特征 通过该实验对两组实验鱼的解剖，我们发现金鱼的内脏器官在颜色、形状上都没有大的变化，两组对比效果不明显。可是当我们观察两组实验鱼各自的鳃丝时，发现一个重要的现象，正常金鱼的鳃丝都是成放射网状散开；而且颜色鲜红；而实验组金鱼的鳃丝则出现萎缩；而且颜色也为暗红。另外鱼体表皮眼角膜都有明显的脱落现象。并且鱼体褪色现象也较为明显。
d．耗氧量 通过上表中对耗氧量数据的比较，可以得知实验液中金鱼的耗氧量比对照组中的低，说明洗洁精能导致金鱼代谢机能的下降，从而引起耗氧量的下降。
7．分析讨论： 通过参考上述若干项实验的有关结论以及所查阅到的相关资料，我们对实验现象和结果进行分析，并且初步探讨洗洁精的致害机理。 洗洁精的主要成分是一类人工合成的表面活性剂，例如洗洁精中的烷基苯磺酸钠其去垢机理是通过其分子疏水端亲和污垢（多为脂质），亲水端溶于水，达到使污垢分散于水中而被冲洗的目的。但这种物质也会同样作用于脂质的细胞膜，使膜崩解而细胞死亡。实验过程中，金鱼鳃部的表面细胞也因此而遭受破坏，这样使得鱼的鳃部气体交换明显下降。氧气供应不足，鳃丝缺氧变得暗红，自然耗氧显下降。在机体的反馈调节下，就通过增加呼吸频率来试图增加氧的获得量，浮头现象以及金鱼因吞气利用肠壁呼吸而引起的腹胀现象也伴随发生。当这一系列的调节措施仍无法见效时，缺氧将最终导致机能代谢的下降，进而表现为呼吸频率的下降、反应迟钝等不正常现象。因此，鱼的呼吸频率才会呈现出先增后减的钟形曲线。
由此可见，洗洁精对鱼的致害机理主要表现在其对呼吸的阻滞作用，与最终因窒息而死亡。但在实验过程中，我们发现实验鱼有表皮角膜脱落和体表及眼球褪色现象，则可能是因为洗洁精中的表面活性剂及氯化物（用于氧化杀菌）的作用，当然在自然水域中，因为没有如此高的浓度及如此长的作用时间，因而表现没有如此明显，但其致害性是客观存在的。 另外，洗洁精内还含有多量的磷酸盐（如三聚磷酸钠）长期富集，可使水体出现富营养化，这样必将破坏水域生态系统的原有平衡。 洗洁精主要是由人工合成的物质组成，较难被微生物降解利用。设想每天都有大量的洗洁精残留物排入水体而得不到降解，一旦超过了水生生物的半数致死浓度，所带来的后果必然是大量水生生物的死亡及整个生态系统的崩溃。加之，洗洁精产生的泡沫覆盖在水体表面，会降低其复氧速度和程度，这一点在静水水体中表现得尤为突出。英国的泰晤士河水体缺氧，河口处可闻到硫化氢的气味，这主要是洗洁精污染的影响。
8．建议 我们希望洗洁精的生产厂商能将许多有关成分进行改进，除去其中的有害成分；另外，提倡利用无污染的清洗物品。如肥皂，便是一种无污染无害又环保的物品，因为它的原料是存在于植物或动物的脂肪之内，易于生物降解；也可以考虑利用酶作为去污剂，降解污垢中的蛋白质和脂质（利用生物发生器产酶可能降低成本）。
作 者:秦日 许孜 韩晗
范文二
磁铁在强磁场及高温环境下磁力的变化
【目的】
为了发现磁铁磁性受高温与强磁场环境的影响，并且为了找到我们在学习中常见的V形磁铁的居里温度，我们进行了实验。
【思路】
为发现磁铁磁力减弱或消失的变化情况，我们准备采用模拟这两种环境的方法。强磁场的环境采用直流电磁铁来模拟；高温环境采用高温电炉进行模拟。
【工具材料】
永磁铁：两块，分别为U形和条形。
高斯计：LakeShore制造的410型，最小分辨率为0.1GS，量程为2000GS。
电源：直流稳流电源，最大输出电流为400A，最大输出电压为50V。
两极直流电磁铁。
天津电炉厂制造的RJX25—13型箱式高温电炉，最高加热温度为1350℃。
【制作过程】
用高斯计测量一块V形磁铁和一块长条形磁铁，分别放入强磁场及高温环境中，不断改变输入电磁铁的电流和电炉温度，同时记录数据最后进行分析。
【科学性】
本次实验得到了准确的数据，并进而得到一些简单的物理结论。
【先进性】
本次实验完全由学生设计，亲自动手操作，不拘泥于资料中的数据，通过自己设计的实验方法，找到了问题的答案。
【创新点】
根据设计实验思路，提出具体的操作方法，并亲手操作，得到了最后的结论。
作品简介
在日常生活中原本磁力很强的磁铁由于在强磁场的环境下磁力的方向以及大小会发生变化，例如小磁铁在两块大磁铁的干扰下磁力会有所减弱；磁铁放在炉子旁，在高温情况下，磁力也会有所减弱；铁钉吸附在磁铁上，经过一段时间后会有磁性，我们查阅了许多资料，知道每一块磁铁都有不同的居里温度(Curie Temperature)，即磁铁在该温度下会失去磁性，而我们在学习中常见到的磁铁的居里温度是多少呢?带着生活、学习中许许多多有关磁铁磁力减弱、消失、产生的种种疑问，我们进行了具体的实验，得到了准确、定量的物理结论。
经过认真的分析以及查找资料我们发现，使磁铁的磁力减弱或消失的条件有：高温环境、强磁场环境以及强烈震动等。我们着重对高温以及强磁场两种环境下磁铁磁力减弱或消失的情况进行了实验；实验的目的是发现磁铁在高温环境下磁力的变化情况，并尽可能地发现其中的一些规律，预计在最后数据构成的曲线图像中可以发现一些大致的趋势和简单的规律。
我们用高斯计对磁铁进行磁场值的测量。为了使数据更加准确，我们采用了一个磁极多点测量的办法，即以一个磁极的中点为主要测量点，把磁铁四角的四个点作为辅助测量点，因为在永磁铁中，磁感线的分布在磁铁的四角有重叠部分，所以不很准确，而中心能够准确地反映磁极的磁场值，所以在数据中我们以磁极中心的磁场值为最主要的数据，具体点的命名是：N极的四角分别为A、B、C、D；S极的四角分别为E、F、G、H；N极的中点为P，S极的中点为Q。
1．强磁场环境下的实验
我们在实验室中先用高斯计测量了条形型铁N、S两极的磁场值，接着我们将其放入了直流电磁场中，这时将经稳流电源整流、滤波后的直流电通给直流电磁场一定安培的电流，用高斯表测量强磁场内的磁场值，之后关闭稳流电源，拿出条形磁铁，再次用高斯表测量其N极、S极的磁场值的大小，进行对比之后，重复以上步骤，只是逐步增大其输入电流，记录不同的数值之后画出曲线图，通过曲线对数据进行分析。
2．高温环境下的实验
我们为了发现温度对于磁铁磁力的影响，我们采用高温电炉对磁铁进行加热，用高斯计对磁铁的磁场值进行测量，以温度每升高20℃为界限对磁铁进行测量，因为条件不允许，而且通过查资料我们看到磁铁在高温时与降温后的磁场值变化不大，所以我们测量磁铁时都是在磁铁从电炉中拿出用水冷却后才进行测量的。
3．对U形磁铁重新充磁的实验
在实验的最后，我们准备对已经完全失去磁性的磁铁放入直流电磁铁中进行充磁，即将其按照一定的方向放入(即将其侧放，目的是尽可能使直流电磁铁的磁感线符合U形磁铁原始的磁感线分布，真正达到充磁的目的)，然后再给电磁铁通上400A的电流，五秒钟后将电磁铁断电，拿出磁铁，经过高斯计测量后，测得S为-92．8GS，N为77．6GS，虽然它的磁场值没有实验前大，但现在仍可以吸起小块金属。
这次实验最终测量出来数据基本符合我们的预料，在强磁场环境下的数据所呈现的曲线较为不规律。对照曲线图可以看到对电磁铁所加电流小于20A时，磁铁正负磁场的磁场值变化不大，磁极也没有发生任何偏转，当输入电流大于20A时，磁铁的磁极以及磁场值发生了许多变化，N极的五个测量点大幅度减小，平均都在六分之一到七分之一左右，而S极也发生了许多变化，输入电流由1 8A变为21A时，S极的Q点由-319GS变为42GS。另外，不但数值发生了很大的变化，极性也发生了偏转。在我们测量的五个点中有三个发生了偏转，之所以两极的磁场值发生巨大的变化，是因为输入直流电磁场的电流是21A时，电磁铁中的磁场值明显超过了磁铁两极的磁场值，所以会对磁铁产生很大的影响。在后来的几次测量中，磁极的磁场值变化都不是很大，直至将输入电流增加到40A时，N极的几个辅助测量点都发生了偏转，主测量点的值也已经变得很小，而S极的磁场值也已经完全成为正值，这说明磁铁的两极在此时已经完全发生了变化。紧接着我们就将输入电流增大至200A，这时电磁铁内的磁场值是输入电流为40A时的10倍，这时的磁铁的磁极已经与外面的涂漆标志相反了，这块磁铁的涂漆为S一端已经可以和一块正常的磁铁涂漆为S的那一端相吸引了。在高温环境下的实验数据中，我们可以明显看到N、S极的P、Q点的磁场值都是随着温度的上升而下降的，当温度在220℃～300℃之间时磁场值下降最快，当炉内温度到达300℃左右时，磁铁被加热至红热状态，温度达到340℃时，磁铁两极的磁场值都降至很小，温度到360℃时，两极磁场值均变为0。
磁铁在高温以及强磁场环境下磁力会发生变化：磁铁在高温环境下磁力会减弱直至消失；磁铁的磁场方向在强磁场环境下会发生变化，甚至发生磁极的偏转；没有磁性的金属在强磁场环境下会具有一定的磁力。
一切物质都是由它的分子组成的，分子又由原子组成，原子由原子核和核外电子组成，电子在不停地自转和绕原子核旋转，电子的这两种运动都会产生磁性。但由于其运动的方向各自不同，普通的金属内部各个分子电流的取向是杂乱无章的，它们的磁场互相抵消，对外界不显磁性。在外界强磁场的作用下，有些物质内部原本的、各自运动的电子，全部排列整齐，而此时，电子旋转产生的磁效应与外界磁场方向一致，物质便呈现出磁性。磁铁之所以能吸住铁钉，是因为具有磁性的磁铁靠近铁钉时，铁钉内的原子被磁铁磁化。同理，若是让正常的磁铁处在强磁场环境下，磁铁内部的电子旋转的磁效应与外界磁场方向不同，所以磁铁内部的一部分电子旋转的取向会受到外界强磁场的干扰而发生变化，这时磁铁内部的电子旋转的取向会有所不同，会有一部分分子电流互相抵消，使磁铁内部的磁场方向发生很大的变化，甚至发生磁极偏转。而磁铁在高温环境下磁力消失是因为磁铁内的分子在高温环境下热运动会加快，改变了电子运动方向的规律性，会使分子电流互相抵消，从而使磁铁的磁力减弱直至消失。对磁铁进行重新充磁，使原子的电子排列重新具有规律性，而使失去磁性的磁铁重新具有磁力。
通过这次实验我们对于磁铁退磁得到了更加深刻的理解，而利用磁铁的居里温度以及磁极偏转这些性质，可以为我们更好地服务，例如，电饭锅底部的控温装置就是利用了磁铁居里温度这一特性，该装置用的就是一块居里温度是105℃并且在降温后磁性还会恢复的磁铁，当锅里的水分干了以后，食品的温度将从100℃上升。当温度到达大约105℃时，由于被磁铁吸住的磁性材料的磁性消失，磁铁就对它失去了吸力，这时磁铁和磁性材料之间的弹簧就会把它们分开，同时将电源开关断开，停止加热，如果在不方便测温度的情况下，可以放入一块磁铁性质已知的磁铁，最后通过分析磁铁的磁场值的变化来估算温度最高达到了多少。利用这些性质在安全开关、放火灭火方面有很大作用，当然这些都是一些设想，若要真正实现还需要我们的进一步努力。
作 者:于善霆 杨娜 刘斌
就这些啦~O(∩_∩)O哈哈~
热心网友
时间：2023-10-08 20:49
如同孩子向往外面更大的世界，人类也从未磨灭“离开地球摇篮，扩大生存空间，向着宇宙更深更远处出发”的梦想。而航天事业，正是这一梦想与智慧的完美结合。
热心网友
时间：2023-10-08 20:50
上海宝山区海滨二中 张蕾菁 吴军等
随着人民生活水平的提高，人们对鲜花的需求也增加了。鲜花色彩艳丽，清香宜人，但都有花期不长久的缺陷。人们为延长鲜花的保鲜期，曾使用过不少试剂，如阿斯匹林等。我们则尝试用稀土来延长植物的开花期。
稀土是一类稀有元素。农用稀土主要是镧和铈元素的化合物。它对植物生长有一定促进作用。为了解它对花期和花的大小有否影响，我们做了以下实验。
一、实验材料
农乐粉状物(一种稀土肥料)，金盏菊，烧杯。
二、实验过程和记录将农乐配制成5种不同浓度的溶液，将金盏菊朵插入，另外设一对照组。列表如下：花直径为3—4cm
农乐溶液
情况记录
对照
50mg/100ml
花盛开，1周后凋谢
花6天后谢
100mg/100ml
花刚开，2周后谢，花盛开
时比对照组略大
花6天后谢
150mg／100ml
花盛开，1周多后凋谢，叶色好
花6天后谢，枝上叶比前较差
200mg／100ml
花盛开，1周多后凋谢，叶色好
花6天后谢，枝上叶比前较差
300mg／l00ml
花盛开，1周多后凋谢，叶色好
花6天后谢，枝上叶比前较差
三、分析和讨论
从上述实验记录可以认为：稀土对鲜花的开放时间有一定的延长作用。从50mg/100ml稀土溶液到3OOmg／100ml稀土溶液都有一定的延长开花期的作用，而且使花朵的直径也略有扩大。金盏菊施加稀土后一般能延长开花2--4天。我们认为，这与稀土能促进植物生命活动，促进叶绿素形成，增加有机物合成(加稀土溶液的植物叶色较深)有关。稀土也许有促进植物生殖器官吸收有机养料的作用。我们还发现，稀土浓度越高(在300mg／l00ml以下)，延长花朵开放的时间也越长。至于浓度到达多高才会有负作用，我们还得在以后作进一步研究。
稀土是一种含微量元素的化合物，对植物生长有一定的促进作用。张、吴二位同学用农用稀土——农乐做延长花卉植物花期的试验，是很有实用价值的。从文章来看，这两位同学确实做了不少工作，也取得了可喜的成果，可嘉可勉。
当然，和大多数初次独立进行科学实验的同学一样，他们在实验方法和实验报告的表述方面还显得不够成熟。不过这没关系，以后多开展一些这样的活动，多看一些课外书籍，他们一定会做得更好。与许多同龄人相比，他们已经领先一步了。
首先，从报告的内容来看，作者只进行了一种花卉——金盏菊的花期实验，所以，报告的题目似改为“稀土对金盏菊花期的影响”更贴切一些。要知道，植物是一个外延很大的概念，在科学研究报告中是不能随意乱用的。把稀土对某一种植物有作用看作是对所有植物都有相同的作用，那是不行的。这叫以偏概全，往往会酿成大错。
第二，极稀溶液的浓度应用ppm(百万分之一)表示，如文中的“50mg／lOOml"可表示为500ppm。
第三，在报告中应该明确记录用金盏菊做试验的数量和次数(至少10株金盏菊，反复多次)。
第四，花的开放有始花期、盛花期和凋谢期，它们的具体日期要记录明确、完整。注意，实验记录中的数据必须是明确的，如“6天”“23小时”等，不能出现“1周多”“10多天”之类比较含糊的数据，要不然“稀土越浓，花期越长”有何根据?
(选自《中学科技》1994年第4期)
