扩散池系统的应用教学内容
- 格式:ppt
- 大小:2.02 MB
- 文档页数:4
扩散工艺培训第一章 扩散原理简介1.1 什么是扩散?扩散的作用是什么?有哪些机制?扩散是一种由热运动所引起的杂质原子和基体原子的输运过程。
由于热运动,把原子从一个位置输运到另一个位置,使基体原子与杂质原子不断地相互混合,从而改变基片表面层的导电类型。
扩散是常规硅太阳电池工艺中,形成PN 结的主要方法。
替位式扩散机构:这种杂质原子或离子大小与Si 原子大小差别不大,它沿着硅晶体内晶格空位跳跃前进扩散,杂质原子扩散时占据晶格格点的正常位置,不改变原来硅材料的晶体结构。
硼、磷、砷等是此种方式。
图 1-1 替位式扩散示意图填隙式扩散机构:这种杂质原子大小与Si 原子大小差别较大,杂质原子进入硅晶体后,不占据晶格格点的正常位置,而是从一个硅原子间隙到另一个硅原子间隙逐次跳跃前进。
镍、铁等重金属元素等是此种方式。
图1-2 填隙式扩散示意图 1.2 硅太阳电池主要的扩散杂质源:硅太阳电池所用的主要的扩散杂质源有气态源、液态源、固态源等。
气态源-磷化氢PH3 Si 原子杂质原子杂质原子 Si 原子 晶格空位磷化氢是无色、易燃、有剧毒的气体。
考虑到安全问题没有在硅太阳电池的扩散中被使用。
固态源-五氧化二磷P2O5P2O5为固体,有很强的吸水性,作为杂质源操作在使用和保存时保持一定的状态是不可能的,用来扩散重复性差。
液态源-三氯氧磷POCL3POCl3是目前磷扩散用得较多的一种杂质源,它是无色透明液体,具有刺激性气味。
如果纯度不高则呈红黄色。
其比重为1.67,熔点2℃,沸点107℃,在潮湿空气中发烟。
POCl3很容易发生水解,POCl3极易挥发,高温下蒸汽压很高。
为了保持蒸汽压的稳定,通常是把源瓶放在20℃的恒温箱中。
POCL3有巨毒,换源时应在抽风厨内进行,且不要在尚未倒掉旧源时就用水冲,这样易引起源瓶炸裂。
POCl3在高温下(>600℃)分解生成五氯化磷(PCl5)和五氧化二磷(P2O5),其反应式如下:5POCl3 = 3PCl5 + P2O5生成的P2O5在扩散温度下与硅反应,生成二氧化硅(SiO2)和磷原子,其反应式如下:2P2O5 + 5Si = 5SiO2 + 4P↓由上面反应式可以看出,POCl3热分解时,如果没有外来的氧(O2)参与其分解是不充分的,生成的PCl5是不易分解的,并且对硅有腐蚀作用,破坏硅片的表面状态。
物理扩散教案初中1. 让学生了解扩散现象,知道扩散是不同物质相互接触时彼此进入对方的现象。
2. 让学生通过实验观察和分析,理解扩散现象的实质。
3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 扩散现象的定义及其特点2. 扩散现象的实质3. 影响扩散现象的因素4. 生活中的扩散现象三、教学重点与难点1. 教学重点:扩散现象的定义、特点及实质。
2. 教学难点:扩散现象的实质。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生通过观察、思考、讨论,探索扩散现象的奥秘。
2. 利用实验现象,让学生直观地感受扩散现象,培养学生的观察能力和分析能力。
3. 结合生活实例,让学生了解扩散现象在生活中的应用,提高学生的学习兴趣。
五、教学过程1. 导入新课通过提问方式引导学生回顾分子的无规则运动,进而引出扩散现象。
例如:“同学们,你们知道吗?当我们闻到花香、咖啡的香味时,其实是分子的运动带来的。
那么,什么是扩散现象呢?”2. 新课讲授(1)扩散现象的定义及特点讲解扩散现象的定义,即不同物质相互接触时彼此进入对方的现象。
同时,强调扩散现象的特点,如无规则、自发进行、速度与温度有关等。
(2)扩散现象的实质通过实验观察和分析,引导学生理解扩散现象的实质。
例如,进行红棕色二氧化氮和空气瓶实验,让学生观察空气瓶中气体颜色的变化,进而理解分子在不断运动中彼此进入对方。
(3)影响扩散现象的因素讲解温度、浓度、压力等因素对扩散现象的影响。
例如,温度越高,分子运动越剧烈,扩散速度越快。
(4)生活中的扩散现象结合生活实例,让学生了解扩散现象在生活中的应用。
例如,茶水的香气、烟雾的弥漫等。
3. 课堂练习布置一些与扩散现象相关的练习题,让学生巩固所学知识。
4. 总结与反思让学生谈谈对本节课的理解和收获,引导他们认识到扩散现象在生活中的重要性。
六、教学评价1. 课堂表现:观察学生的课堂参与程度、提问回答情况等,了解学生的学习状态。
2. 练习完成情况:检查学生完成练习题的情况,评估学生对知识的掌握程度。
高中生物扩散原理教案全套一、教学目标1.了解扩散的定义和原理。
2.掌握扩散在生物学中的应用和意义。
3.了解生物体内扩散的过程及其调节机制。
二、教学重点1.扩散的定义和原理。
2.生物体内扩散的过程及其调节机制。
三、教学难点1.生物体内扩散的调节机制。
2.扩散与浓度梯度的关系。
四、教学准备1.教案、课件。
2.实验设备:玻璃管、葡萄糖溶液、尿素溶液、示波器等。
五、教学内容与步骤1.扩散的定义和原理(15分钟)- 定义:扩散是指物质在混合物中由高浓度向低浓度自发传播的过程。
- 原理:扩散是由于分子无序热运动而引起的。
分子间碰撞会导致物质从高浓度区域向低浓度区域传播,直到达到平衡。
2.扩散在生物学中的应用和意义(15分钟)- 生物体内的氧气、营养物质等都是通过扩散来进行传递和吸收的。
- 生物体内氧气、二氧化碳、水等物质的扩散过程,维持了生物体内的内环境稳定。
3.生物体内扩散的过程及其调节机制(30分钟)- 生物体内扩散的过程通常通过细胞膜进行。
- 细胞膜上的通透蛋白可以选择性地调节物质的进出。
- 细胞膜的扩散速率受到温度、浓度梯度、表面积等因素的影响。
4.实验演示(20分钟)- 利用玻璃管装满葡萄糖溶液和尿素溶液,浸入葡萄糖溶液中,并利用示波器显示葡萄糖和尿素的扩散过程。
- 观察并分析实验结果,探讨扩散速率与浓度梯度的关系。
六、教学总结与评价1.扩散是体内生物活动中重要的传输方式,对维持生物体内环境稳定起着重要的作用。
2.生物体内的扩散过程受到多种因素的影响,了解这些因素有助于我们更好地理解生物体内的运作机理。
3.通过本节课的学习,希望学生们能够深刻理解扩散原理及其在生物学中的应用,为后续学习打下坚实的基础。
扩散模型的原理和应用教学设计1. 引言扩散模型是一种常用的数学模型,通过描述物质、信息或其他现象在空间中的传播和扩散过程,可以用于解决一系列实际问题。
本文将介绍扩散模型的原理和应用,并提出一套教学设计,帮助学生理解和应用扩散模型。
2. 扩散模型原理的概述扩散模型是基于扩散方程的数学模型,扩散方程是一个偏微分方程,描述了物质在时间和空间上的传播行为。
扩散模型的原理可以概括如下: - 扩散作用:物质在浓度梯度的驱动下从高浓度区向低浓度区传播。
- 扩散速率:扩散速率与浓度梯度成正比,与物质本身的性质和环境条件有关。
- 周期性模式:扩散过程在稳态时呈现周期性模式,即浓度分布在空间上呈现规则的波动。
3. 扩散模型的应用领域扩散模型在许多领域有着广泛的应用,以下列举几个典型的应用领域: - 生态学:研究生物种群、营养物质等在空间中的传播和分布。
- 环境科学:研究污染物、臭氧等在空气或水中的扩散和影响。
- 经济学:研究商品价格、信息传播等在市场中的扩散过程。
- 化学工程:研究物质在反应器内的扩散和传热过程。
- 计算机科学:研究网络中信息传播和扩散的规律。
4. 扩散模型应用教学设计为了帮助学生更好地理解和应用扩散模型,可以采用以下教学设计: ### 4.1理论知识讲解 - 向学生简洁明了地介绍扩散模型的原理和扩散方程的基本形式。
-通过具体的示例,说明扩散过程中的关键因素和规律。
- 引导学生思考扩散模型在不同领域中的应用,并探讨其意义和局限性。
4.2 实践应用探究•让学生分成小组,选择一个具体的领域或问题,设计扩散模型的数学表达式。
•鼓励学生使用数学软件或编程工具,模拟和求解问题,观察和分析结果。
•引导学生讨论模型的合理性和可靠性,以及模型在实际问题中的应用效果。
4.3 实例分析和展示•邀请专家或相关领域的从业者到课堂上,分享实际问题中扩散模型的应用案例。
•学生可以选择一个案例,进行深入研究和分析,并撰写报告或展示结果。
水的扩散实验教案教案标题:水的扩散实验教案教案概述:本教案旨在通过水的扩散实验,帮助学生理解水分子的运动规律以及水的扩散过程。
通过实践操作,学生将能够观察和记录水分子在不同条件下的扩散速度,并通过实验数据分析和讨论,加深对水分子运动和扩散的理解。
教学目标:1. 理解水分子的运动规律和扩散现象。
2. 掌握进行水的扩散实验的方法和步骤。
3. 学会观察、记录和分析实验数据,提高科学实验的能力。
4. 培养学生的合作意识和团队合作能力。
教学资源:1. 实验器材:两个透明玻璃容器、饮用水、食用色素。
2. 实验工具:计时器、标尺、笔记本。
教学步骤:引入活动:1. 向学生介绍水的扩散现象,并引导学生思考水分子的运动规律。
2. 引入实验目的和意义,激发学生的学习兴趣。
实验操作:3. 将两个透明玻璃容器摆放在桌面上,容器之间距离约为20厘米。
4. 在一个容器中加入适量的饮用水,另一个容器保持空置。
5. 向有水的容器中加入几滴食用色素,使水变色,以便观察扩散过程。
6. 记录实验开始的时间。
观察和记录:7. 开始实验后,学生观察并记录水分子扩散的过程,包括颜色变化、扩散速度等。
8. 每隔一段时间,使用标尺测量水分子的扩散距离,并记录数据。
9. 持续观察和记录一定时间,直到水分子扩散到另一个容器或达到一定时间限制。
数据分析和讨论:10. 学生根据实验数据,分析水分子扩散的速度和距离变化规律。
11. 引导学生思考和讨论水分子扩散速度受哪些因素影响,如温度、浓度等。
12. 鼓励学生提出自己的观点和解释,并进行小组讨论和交流。
总结和延伸:13. 结合实验结果,学生总结水分子扩散的规律和特点,并进行讲解和概括。
14. 引导学生思考水的扩散与生活中的应用,如水分子在植物根系中的吸收等。
15. 鼓励学生进行延伸实验,如探究不同温度下水分子扩散速度的变化等。
评估:16. 设计一份简单的实验报告模板,要求学生根据实验过程和结果撰写实验报告。
一、教学目标1. 让学生认识并理解扩散现象,能够结合生活实例描述和解释扩散现象。
2. 通过观察实验和分析,让学生总结和归纳扩散现象的规律。
3. 引导学生体会生活与物理之间的紧密联系,提高学生学习物理的兴趣和积极性。
二、教学重难点1. 重点:扩散现象的定义和特点。
2. 难点:指导学生观察实验并分析,用宏观物理现象揭示物质的微观结构。
三、教学工具1. 教学课件。
2. 实验器材:不同颜色的粉末、水、玻璃板等。
四、教学过程1. 导入新课a. 生活实例导入:提问学生是否有过走过校园闻到花香或酒香的经验?引导学生思考为什么能够闻到香味。
b. 学生自由发言,教师根据学生的回答引出本节课的主题——扩散现象。
2. 新课讲授a. 气体扩散现象:教师演示红棕色二氧化氮和空气瓶实验,引导学生观察空气瓶中气体颜色的变化。
学生发现空气瓶中出现了淡淡的红棕色。
教师解释这是二氧化氮气体进入空气瓶的结果。
b. 提出思考问题:二氧化氮密度比空气密度大,为什么还会有二氧化氮的气体进入上方的空气瓶中?教师讲授扩散现象的定义和特点。
c. 液体扩散现象:教师引导学生猜想硫酸铜溶液和水的混合现象,并进行实验验证。
学生观察到混合后液体颜色逐渐均匀分布。
教师解释这是液体扩散现象的结果。
3. 课堂讨论a. 学生分组讨论生活中还有哪些扩散现象,并分享自己的观察和理解。
b. 教师引导学生总结和归纳扩散现象的规律,如物质由高浓度区域向低浓度区域扩散等。
4. 实验环节a. 教师组织学生进行扩散实验,如不同颜色的粉末在水中的扩散等。
b. 学生观察实验现象,并记录实验结果。
c. 教师引导学生分析实验结果,并用宏观物理现象揭示物质的微观结构。
5. 总结与反思a. 教师引导学生回顾本节课所学内容,总结扩散现象的定义、特点和规律。
b. 学生分享自己的学习收获和感悟,教师进行点评和鼓励。
五、课后作业1. 复习本节课所学内容,整理实验观察结果。
2. 结合生活实例,思考和探索还有哪些扩散现象,下周上课时分享。
扩散课工艺培训培训内容扩散部设备介绍氧化工艺介绍扩散工艺介绍合金工艺介绍氧化层电荷介绍LPCVD 工艺介绍扩散部设备介绍卧式炉管立式炉管炉管工艺和应用(加)氧化工艺-1 氧化膜的作用选择扩散和选择注入。
阻挡住不需扩散或注入的区域,使离子不能进入。
氧化工艺-2 氧化膜的作用缓冲介质层二次氧化等,缓冲氮化硅应力或减少注入损伤氧化工艺-3 氧化膜的作用器件结构的一部分:如栅(Gate )氧化层,非常关键的项目,质量要求非常高;电容极板之间的介质,对电容的大小有较大影响氧化工艺-4 氧化膜的作用隔离介质:工艺中常用的场氧化就是生长较厚的二氧化硅膜,达到器件隔离的目的。
氧化工艺-5 氧化方法干氧氧化SI+O 2==SIO 2结构致密,均匀性、重复性好,掩蔽能力强,对光刻胶的粘附性较好,但生长速率较慢,一般用于高质量的氧化,如栅氧化等;厚层氧化时用作起始和终止氧化;薄层缓冲氧化也使用此法。
水汽氧化2H 2O+SI==SIO 2+2H 2 生长速率快,但结构疏松,掩蔽能力差,氧化层有较多缺陷。
对光刻胶的粘附性较差。
氧化工艺-6 氧化方法湿氧氧化(反应气体:O2+H 2O)H2O+SI==SIO 2+2H 2SI+O 2==SIO 2 生长速率介于干氧氧化和水汽氧化之间;H2O 的由H2 和O2 的反应得到;并通过H2 和O2 的流量比例来调节氧化速率,但比例不可超过1.88 以保安全;对杂质掩蔽能力以及均匀性均能满足工艺要求;多使用在厚层氧化中。
HCL 氧化(氧化气体中掺入HCL )加入HCL 后,氧化速率有了提高,并且氧化层的质量也大有改善。
目前栅氧化基本采用O2+HCL 方法。
氧化工艺-7 影响氧化速率的因素硅片晶向氧化速率(110)>POLY>(111)>(100)掺杂杂质浓度杂质增强氧化,氧化速率发生较大变化如N+ 退火氧化( N+DRIVE1 ):衬底氧化厚度:750AN+ 掺杂区氧化厚1450A 氧化工艺-8 热氧化过程中的硅片表面度:生长 1um 的SiO 2,要消耗掉 0.46um 的Si。
磷扩散扩散的目的:形成PN结PN结的制造:制造一个PN结并不是把两块不同类型(p型和n型)的半导体接触在一起就能形成的。
必须使一块完整的半导体晶体的一部分是P型区域,另一部分是N型区域。
也就是在晶体内部实现P型和N型半导体的接触。
扩散装置示意图:扩散炉总体结构:控制部分、推舟净化部分、电阻加热炉部分、气源部分。
影响扩散的因素:管内气体中杂质源的浓度扩散温度扩散时间太阳电池磷扩散方法“1.三氯氧磷(POCl3)液态源扩散2.喷涂磷酸水溶液后链式扩散3.丝网印刷磷浆料后链式扩散本公司目前采用的是第一种方法。
POCl3简介:POCl3是目前磷扩散用得较多的一种杂质源无色透明液体,具有刺激性气味。
如果纯度不高则呈红黄色。
比重为1.67,熔点2℃,沸点107℃,在潮湿空气中发烟。
POCl3很容易发生水解,POCl3极易挥发。
POCl3磷扩散原理:由上面反应式可以看出,POCl3热分解时,如果没有外来的氧(O2)参与其分解是不充分的,生成的PCl5是不易分解的,并且对硅有腐蚀作用,破坏硅片的表面状态。
但在有外来O2存在的情况下,PCl5会进一步分解成P2O5并放出氯气(Cl2)其反应式如下: ↑+−−−−→−+2522510Cl O 2P 2O过量5O 4PCl 生成的P 2O 5又进一步与硅作用,生成SiO 2和磷原子,由此可见,在磷扩散时,为了促使POCl 3充分的分解和避免PCl 5对硅片表面的腐蚀作用,必须在通氮气的同时通入一定流量的氧气 。
在有氧气的存在时,POCl 3热分解的反应式为: ↑+→+252236Cl O 2P O POClPOCl 3分解产生的P 2O 5淀积在硅片表面,P 2O 5与硅反应生成SiO 2和磷原子,并在硅片表面形成一层磷-硅玻璃,然后磷原子再向硅中进行扩散 。
POCl 3磷扩散原理:POCl 3液态源扩散方法具有生产效率较高,得到PN 结均匀、平整和扩散层表面良好等优点,这对于制作具有大面积结的太阳电池是非常重要的。
高中生物扩散原理教案
教学目标:
1. 了解扩散的定义和原理。
2. 掌握扩散在生物体内的重要性。
3. 理解扩散在生物体内的实际应用。
教学重点:
1. 扩散的定义和原理。
2. 生物体内扩散的重要性。
3. 生物体内扩散的应用。
教学难点:
1. 生物体内扩散的实际应用。
教学准备:
1. PowerPoint课件。
2. 实验器材:玻璃管、葡萄膜、盐水。
3. 扩散原理的实例。
教学内容与安排:
一、导入(5分钟)
教师通过提问引导学生思考:你知道扩散是什么吗?我们日常生活中有什么实例可以说明扩散呢?
二、扩散的定义和原理(10分钟)
1. 通过PPT介绍扩散的定义和原理。
2. 通过实际生活中的例子让学生更好地理解扩散的原理。
三、生物体内扩散的重要性(10分钟)
1. 介绍生物体内扩散的种类和过程。
2. 解释生物体内扩散在细胞呼吸、养分吸收等方面的重要性。
四、生物体内扩散的应用(15分钟)
1. 通过实验演示生物体内扩散在生物体内的应用。
2. 分析生物体内扩散的应用在医学、生物工程等方面的重要性。
五、小结与作业布置(5分钟)
1. 总结本节课的重点内容。
2. 布置相关作业,让学生巩固所学知识。
教学反思:
本节课主要通过介绍扩散的定义和原理,以及生物体内扩散的重要性和应用,让学生了解到扩散在生物体内的重要性和实际应用。
通过实验演示和案例分析,可以加深学生对扩散在生物体内的理解,并引发学生的兴趣和思考。
扩散工序操作规程090330版序言为更好地加强扩散设备生产与维修,保障设备开机效率以及设备完好状态,结合扩散使用说明书及车间使用经验,特制订编制本手册,以达到操作标准化为目的,同时为设备队伍的培训提供教材参考。
凡操作人员必须经过培训,且熟练掌握设备操作规程,方可对设备进行操作!目录1、目的2、适用范围3、设备及工具4、材料与工艺气体5、主要技术性能6、结构特征7、使用前的准备8、工序操作流程9、更换POCL3安全操作规程10、设备维护11、POCL3性质和应急处理12、安全注意事项13、附图一、目的:在清洗后的p型硅片基体(硼掺杂)表面扩散磷原子,形成结深为0.3-0.5μm的p-n结。
工艺原理:三氯氧磷(POCL3)在高温下(860℃)与氧气(O2)反应生成五氧化二磷(P2O5),所产生的五氧化二磷(P2O5)进一步与硅(Si)反应生成二氧化硅(SiO2)和磷原子(P)。
磷原子(P)在高温下逐步向硅片内部扩散,在硅片表层形成一定的浓度梯度,,最终形成一定结深的P-N结。
其反应方程为:4POCL3 +3O2 =2 P2O5 +6 CL22P2O5+5Si= 5SiO2+4P二、适用范围:电池三车间扩散工序三、设备及工具:TEPMPRESS扩散炉和CENTROTHERM扩散炉、四探针测试仪、石英舟、防热手套、橡胶手套、口罩、隔热头罩、取舟把手、小踏台、装卸台、垫板。
四、材料与工艺气体:制绒后合格的多晶硅片,三氯氧磷,氮气,氧气,压缩空气,冷却水,排风系统。
五、主要技术性能:1、使用环境条件a) 环境温度:0 ℃~40 ℃b) 相对湿度:<55%、无凝露c)周围环境:在万级以上洁净室内2、工作条件三相五线制电源,有冷却水、氮气、氧气、压缩空气源及带负压的排风系统。
a)CENTROTHERM:冷却水:入口15-25度,最少65升/分钟,4-6bar,进出压差4bar压缩空气:干燥,无油,5-7bar氧气:1.2-2.5bar氮气:2-3 bar电源:3/N~380/220V 50HZ 160KW排风量:2000m3/hb)TEMPRESS:冷却水15l/min,4kg/cm2压缩空气干燥,无油,1l/min,7kg/cm2氮气100l/min,40psi氧气5l/min,40psi排气9m3/min环境千级净化电源:3/N~380/220V 50HZ 160KW六、结构特征:扩散系统A气源柜:工艺气体控制系统。
拉普拉斯扩散设备教学
拉普拉斯扩散设备是一种常用于实验室中的气体扩散装置,常用于研究气体扩散的原理和特性。
以下是关于拉普拉斯扩散设备的简要教学。
拉普拉斯扩散设备主要由以下几部分组成:扩散室、扩散源、支撑架和气密密封系统。
首先,将扩散室放置在实验台上,并固定好支撑架。
确保扩散室处于水平位置,以保证实验的准确性。
接下来,打开扩散室,并将待扩散气体通过管道引入扩散室。
确保气体流量稳定,并调节好流量控制阀,以控制气体的流量大小。
然后,将扩散源放置在扩散室的一侧,确保扩散源完全暴露在气体中。
在实验中,我们可以选择不同的气体作为扩散源,以研究不同气体的扩散特性。
接着,关闭扩散室,并打开气密密封系统,确保扩散室内不会有气体泄漏。
在实验过程中,我们可以通过记录时间和监测扩散室内气体浓度的变化来观察扩散的过程。
可以使用气体浓度计来监测气体浓度的变化。
最后,在实验完成后,关闭气密密封系统,并将扩散室内的气体排放至安全的地方。
尽量保证实验台的整洁和安全。
通过以上步骤,我们可以进行拉普拉斯扩散实验,并研究气体扩散的原理和特性。
这对于理解气体的分子运动、浓度分布等方面的知识非常有帮助。
需要注意的是,在进行拉普拉斯扩散实验时,要遵循实验室的安全操作规程,确保人身安全和设备安全。
实验完成后,及时清理实验台,保持实验室的整洁和安全。
希望以上内容对于学习拉普拉斯扩散设备有所帮助。
如有疑问,请随时向相关专业人员咨询。
材料动力学第二讲多元系统的扩散扩散系数与浓度的关系—俣野方法 影响扩散的因素♦ 实际接触到的系统多数是多元系统,存在着几种离子同时进行的扩散。
♦ 根据扩散的定义,由于各种离子的浓度梯度或化学位梯度不同,其扩散系数也各不相同。
♦ 用菲克定律描述多元系统的扩散问题时,其形式和符号的含义也会有所变化。
♦ 菲克定律中的扩散系数D 反映了扩散系统的特性,并不仅仅取决于某一种组元的特性。
严格说是处在化学位梯度条件下进行的。
♦ 例如,CoO 和NiO 在高温相互作用时,Co 2+会扩散到NiO 晶格中,同时Ni 2+也会扩散到CoO 晶格中,这是一个二元系统的扩散问题。
如果按简单的菲克定律求解它们的扩散通量J ,则公式中的扩散系数就不能采用Co 2+或Ni 2+的自扩散系数。
因为这时扩散是在氧基质中由两种离子同时进行的,按菲克定律应有dxdc DJ Co Co ++=22~;dx dc D J Ni Ni ++=22~。
式中D ~是存在化学位梯度时的扩散系数,称为相互扩散系数(或有效扩散系数、化学互扩散系数、综合扩散系数等),可用热力学方法求出。
下面分别介绍多元系统的分扩散系数和互扩散系数。
一、 能斯特-爱因斯坦(Nernst-Einstein )公式模型假设:设μ1、μ2分别表示多元系统中距离为δx 的任意两点1和2的化学位。
设μ1>μ2,这时1摩尔i 组元从1点扩散到2点时系统自由焓的变化可写成如下级数:+∂∂+∂∂=--=∆!2)(22221x x x x G δμδμμμ…… (7-104)在一级近似条件下可仅取第一项。
x∂∂μ是力的单位,也称化学位梯度。
♦ 作用在i 组元的一个粒子上的扩散推动力f i 为: xN f ii ∂∂-=μ1 (7-105) ♦ 在f i 作用下的粒子平均迁移速度v i 为: xN B v ii i ∂∂-=μ 或xN v B i i i ∂∂=μ1 (7-106)式中:B i 是在单位作用力(f i =1)作用下的平均迁移速度,称为绝对迁移率;N 是阿佛加德罗常数;i μ是第i 组元的化学位。
扩散实验在化学中的应用教案1、教学目标(一)、知识与技能(1)知道物质是由分子组成的,一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。
(2)能识别扩散现象,并能用分子热运动的观点进行解释。
(3)知道分子热运动的快慢与温度的关系。
(4)知道分子之间存在相互作用力。
(二)、过程与方法(1)通过对演示实验说明一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。
(2)通过演示实验使学生知道物体温度越高,分子热运动越剧烈。
(3)通过演示实验以及与弹簧的弹力类比使学生了解分子之间既存在斥力又存在引力。
(三)、情感、态度与价值观用演示实验激发学生对大千世界的兴趣,使学生了解通过直接感知的现象,可以认识无法直接感知的事实。
2、学情分析学生在“多彩的物质世界”中,已经对物质的组成及分子运动情况有了大致的理解,并且化学课中已经知道了扩散现象,对生活中一些常见的扩散现象也有较深刻的印象,因此学生对扩散现象的理解较为容易。
扩散现象是“一切物质的分子都在不停地做无规则的运动”的宏观表现。
因此本节课中做好扩散现象的实验是让学生确信“一切物质的分子都在不停地做无规则的运动”的关键。
分子动理论的其他内容对于学生来说则显得较为抽象,做好相关的实验显得更为重要。
例如为了说明:(1)分子运动的快慢与什么因素有关,设计了墨水在不同温度的水中扩散的实验;(2)分子间有间隙,设计了水与酒精混合的实验;(3)分子间存相互作用力,设计了铅柱间相互吸引的实验等等。
在演示每一个实验的过程中,都让学生经历了观察、讨论分析、总结归纳得出结论的过程。
把抽象的内容通过实验进行比较感性的认识,从而突破本节的难点。
同时也充分的调动了学生学习的积极性,培养了学生逻辑思维能力和归纳总结的能力。
3、重点难点教学重点(1)知道物质是由分子组成的,一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。
(2)知道分子热运动的快慢与温度有关。
教学难点(1)能够识别扩散现象,并能用分子热运动的观点进行解释。
初中物理扩散说课稿尊敬的各位评委、老师,大家好!今天,我将为大家说课初中物理中的一个非常重要的概念——扩散现象。
本次说课将分为三个部分:首先是教学内容的概述,其次是教学目标的设定,最后是教学过程的具体安排。
一、教学内容概述扩散现象是物质在空间分布不均匀时,自发地由高浓度区域向低浓度区域运动,直至达到均匀分布的过程。
这一现象普遍存在于我们的日常生活中,比如香水的气味扩散、墨水滴入水中的颜色变化等。
在物理教学中,通过对扩散现象的学习,学生可以更好地理解分子运动论的基本原理,认识到物质是由大量分子组成的,并且这些分子在不停地做无规则运动。
二、教学目标设定1. 知识与技能目标:使学生理解扩散现象的定义,掌握扩散现象的基本原理和特点,能够通过实验观察和解释日常生活中的扩散现象。
2. 过程与方法目标:培养学生通过实验观察、分析数据、归纳总结的能力,提高学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3. 情感态度与价值观目标:激发学生对物理学科的兴趣,培养学生的科学探究精神和合作学习的意识。
三、教学过程安排1. 导入新课- 通过提问学生日常生活中的扩散现象,如“你们有没有想过,为什么教室里的香水味会慢慢弥漫整个空间?”来引起学生的兴趣。
- 展示几个扩散现象的图片或视频,让学生直观感受扩散的过程。
2. 探究活动- 分组进行实验:准备几个装有不同颜色溶液的容器,让学生观察并记录溶液颜色随时间的变化。
- 引导学生讨论实验观察到的现象,并尝试解释这些现象背后的物理原理。
3. 知识讲解- 讲解扩散现象的定义和基本原理,强调分子运动论在解释扩散现象中的作用。
- 通过动画或模拟软件展示分子的无规则运动,帮助学生形象理解扩散过程。
4. 实践应用- 让学生设计并完成一个小型实验,验证扩散现象的某些特性,如温度对扩散速率的影响。
- 分析实验数据,引导学生总结扩散现象的规律。
5. 课堂小结- 回顾本节课的主要内容,强调扩散现象的重要性和实际应用。
初中分子扩散教案一、教学目标1. 让学生了解分子扩散的基本概念,理解分子扩散的原理和特点。
2. 培养学生观察、思考和解决问题的能力,提高学生的实验操作技能。
3. 引导学生运用分子扩散知识解释日常生活中的现象,提高学生的科学素养。
二、教学内容1. 分子扩散的基本概念2. 分子扩散的原理和特点3. 分子扩散在日常生活中的应用三、教学重点与难点1. 分子扩散的基本概念2. 分子扩散的原理和特点3. 分子扩散在日常生活中的应用四、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生主动探究分子扩散的原理和特点。
2. 利用实验和日常生活实例,让学生直观地感受分子扩散现象。
3. 采用小组讨论和汇报的形式,培养学生的团队合作意识和口头表达能力。
五、教学过程1. 导入:通过提问方式引导学生回顾之前学过的知识,为新课的学习做好铺垫。
2. 基本概念:介绍分子扩散的定义,让学生理解分子扩散是物质自发传播的过程。
3. 原理和特点:讲解分子扩散的原理,让学生了解分子扩散是由于分子间的无规则运动导致的。
通过实验演示,让学生观察和记录分子扩散的现象。
4. 日常生活实例:让学生举例说明分子扩散在日常生活中的应用,如气味传播、染料扩散等。
5. 小组讨论:让学生分组讨论分子扩散的原理和特点,以及如何运用分子扩散知识解释日常生活中的现象。
6. 实验操作:指导学生进行实验,观察和记录分子扩散的现象。
要求学生能够正确操作实验设备,并能够分析实验结果。
7. 总结与反馈:对学生的学习情况进行总结,对学生的疑问进行解答。
布置课后作业,巩固所学知识。
六、教学评价1. 学生的课堂参与程度,包括发言、提问、讨论等。
2. 学生的实验操作技能,包括实验设备的正确使用、实验结果的观察和记录等。
3. 学生对分子扩散知识的掌握程度,包括基本概念、原理和特点的理解,以及日常生活实例的应用等。
通过本教案的学习,学生应该能够掌握分子扩散的基本概念,理解分子扩散的原理和特点,并能够运用分子扩散知识解释日常生活中的现象。
扩散器的运用教案教案标题:扩散器的运用教案教学目标:1. 了解扩散器的定义和原理。
2. 掌握扩散器在不同领域的应用。
3. 能够设计并实施一个与扩散器相关的实验。
教学准备:1. 扩散器的示意图和实物。
2. 实验材料:扩散器、溶液、烧杯、滴管等。
3. PowerPoint演示文稿或白板。
教学过程:引入(5分钟):1. 引发学生对扩散器的兴趣,例如通过展示一个扩散器的图片或实物。
2. 提问学生是否了解扩散器,并鼓励他们分享自己的观点和知识。
知识讲解(15分钟):1. 通过PPT或白板,简要介绍扩散器的定义和原理。
2. 解释扩散器在不同领域的应用,如化学、生物、环境等。
3. 引导学生思考和讨论扩散器的优缺点以及它们在实际应用中的重要性。
实验演示(20分钟):1. 展示一个与扩散器相关的实验,例如扩散速率的测量。
2. 解释实验步骤和注意事项,并回答学生的问题。
3. 鼓励学生观察实验现象并思考实验结果的原因。
小组活动(15分钟):1. 将学生分成小组,每组分配一个特定的应用领域(如化学、生物、环境等)。
2. 要求每个小组设计一个与扩散器相关的实验,展示给其他小组。
3. 每个小组应包括实验目的、材料、步骤和预期结果。
总结(5分钟):1. 回顾扩散器的定义、原理和应用。
2. 强调学生在小组活动中的参与和合作。
3. 鼓励学生提出问题和分享自己的思考。
拓展练习(作业):要求学生撰写一个短文,描述扩散器的运用和重要性,并提供一个自己设计的与扩散器相关的实验。
评估:1. 观察学生在课堂讨论和实验中的参与程度。
2. 评估学生在小组活动中的设计和展示能力。
3. 评阅学生的拓展练习,对其理解和表达能力进行评估。
教学延伸:1. 鼓励学生进一步研究和探索扩散器的应用领域。
2. 组织实地考察或邀请专业人士进行讲座,加深学生对扩散器的理解。
注意事项:1. 确保实验环境安全,并提前做好实验准备工作。
2. 鼓励学生积极参与讨论和实验,激发他们的学习兴趣。
初中物理扩散的教案教学目标:1. 让学生了解和掌握扩散现象的定义,理解扩散现象的本质。
2. 能够运用扩散现象解释生活中的实际问题。
3. 培养学生的观察能力、思考能力和动手能力。
教学重点:1. 扩散现象的定义和本质。
2. 扩散现象在生活中的应用。
教学难点:1. 扩散现象的微观解释。
2. 如何运用扩散现象解释实际问题。
教学准备:1. 实验室用具:两个透明容器、染色剂、搅拌棒。
2. 教学课件。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 利用课件展示生活中常见的扩散现象,如香水、咖啡的香气弥漫等。
2. 提问:什么是扩散现象?它是什么原因引起的?二、新课讲解(15分钟)1. 讲解扩散现象的定义:不同的物质在相互接触时,彼此进入对方的现象。
2. 讲解扩散现象的本质:物质分子的无规则运动。
3. 微观解释扩散现象:分子之间的碰撞和交换。
三、实验演示(15分钟)1. 准备两个透明容器,一个容器中倒入染色剂,另一个容器中倒入清水。
2. 将染色剂和清水混合,观察混合过程中的颜色变化。
3. 引导学生观察和思考:为什么染色剂会逐渐扩散到清水中?四、应用拓展(10分钟)1. 提问:扩散现象在生活中有哪些应用?2. 学生举例:如染发、染布、气体扩散等。
3. 讲解扩散现象在科技领域的应用:如纳米技术、燃料燃烧等。
五、课堂小结(5分钟)1. 回顾本节课所学内容:扩散现象的定义、本质和微观解释。
2. 强调扩散现象在生活中的应用。
六、作业布置(5分钟)1. 请学生运用扩散现象解释一个生活中的实际问题。
2. 总结本节课的学习内容,准备下一节课的学习。
教学反思:本节课通过生活实例引入扩散现象,使学生能够直观地理解和掌握扩散现象的定义和本质。
通过实验演示,让学生亲身体验扩散现象,增强学生的实践操作能力。
在应用拓展环节,引导学生思考扩散现象在生活中的应用,培养学生的思维能力。
整体教学过程中,注重引导学生主动参与、积极思考,提高学生的学习兴趣和效果。
体外扩散池法体外扩散池法是一种常用于研究生物分子在生物体内外的扩散行为的实验方法。
它通过建立一个体外模拟环境,模拟生物体内外的扩散过程,以便更好地理解和探究生物分子的扩散行为。
在体外扩散池法中,通常使用一个扩散池,它是一个装有特定溶液的容器。
为了研究生物分子在不同条件下的扩散行为,可以通过改变溶液的浓度、温度、pH值等因素来模拟不同的生物环境。
然后,在扩散池中加入一定量的待研究的生物分子,如药物、激素、蛋白质等。
通过一定的时间,观察生物分子在扩散池中的扩散行为。
体外扩散池法的关键步骤包括:准备扩散池、调整环境条件、加入待研究的生物分子、观察和记录扩散过程。
准备扩散池。
扩散池可以是一个小型的玻璃容器或者是一个特制的试管。
确保扩散池的尺寸适当,以便容纳足够的溶液和生物分子。
调整环境条件。
根据所研究的生物分子的性质和研究目的,调整扩散池中溶液的浓度、温度、pH值等因素。
这些因素会对生物分子的扩散速率和扩散距离产生影响,因此需要进行合理的调整。
然后,加入待研究的生物分子。
将一定量的生物分子加入到扩散池中,保证溶液中的生物分子浓度均匀分布。
可以通过各种技术手段,如滴定、吸管、注射器等将生物分子溶液添加到扩散池中。
观察和记录扩散过程。
通过适当的方法,如光学显微镜、荧光探针、色谱仪等,观察和记录生物分子在扩散池中的扩散行为。
可以观察生物分子的扩散速率、扩散距离以及与环境条件的关系等。
体外扩散池法的优点是可以模拟不同的生物环境,并且可以对生物分子的扩散行为进行直接观察和记录。
这种方法不仅可以用于基础研究,还可以应用于药物研发、环境监测等领域。
然而,体外扩散池法也存在一些局限性。
首先,模拟的体外环境与生物体内部环境之间仍然存在差异,因此实验结果可能并不能完全反映生物体内的扩散情况。
其次,体外扩散池法只能研究生物分子的扩散行为,无法考虑其他因素对扩散的影响,如细胞膜的渗透性、细胞内部的转运机制等。
体外扩散池法是一种常用的研究生物分子扩散行为的实验方法。