第5章_反应时法

第2课时 光合作用的原理[学习目标] 1.说明光合作用以及对它的认识过程。

2.掌握光合作用过程中的物质变化和能量变化。

[素养要求] 1.生命观念：通过对光合作用过程的认识，建立起生物学的物质观和能量观。

2.科学思维：建构光合作用的光反应和暗反应的过程模型，理解二者之间的关系，培养科学建模的能力。

1．光合作用的概念2．光合作用的反应式化学反应式：CO 2＋H 2O ――→光能叶绿体(CH 2O)＋O 2。

3．探索光合作用原理的部分实验时间/发现者内容19世纪末科学界普遍认为，在光合作用中，CO 2分子的C 和O 被分开，O 2被释放，C 与H 2O 结合成甲醛，然后甲醛分子缩合成糖1928年科学家发现甲醛对植物有毒害作用，而且甲醛不能通过光合作用转化成糖1937年希尔(英国)在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H 2O ，没有CO 2)，在光照下可以释放出氧气 1941年鲁宾、卡门(美国)用同位素示踪的方法，研究了光合作用中氧气的来源，H 218O ＋CO 2―→植物―→18O 2，H 2O ＋C 18O 2―→植物―→O 2，得出光合作用释放的氧全部来自水1954、1957年阿尔农(美国) 在光照下，叶绿体可合成ATP ，这一过程总是与水的光解相伴随4.光合作用过程(1)光反应阶段 ①条件：有光。

②场所：类囊体薄膜。

③物质变化a ．将H 2O 分解为氧和H ＋，其中H ＋与NADP ＋结合形成NADPH 。

b ．使ADP 和Pi 反应形成ATP 。

④能量变化：将光能转化为储存在ATP 和NADPH 中的化学能。

(2)暗反应阶段①条件：有没有光都能进行。

②场所：叶绿体基质。

③过程(卡尔文循环)a ．CO 2的固定：C 5＋CO 2――→酶2C 3。

b ．C 3的还原：2C 3―――――→酶ATP 、NADPH(CH 2O)＋C 5。

④能量变化：NADPH 、ATP 中活跃的化学能变为有机物中稳定的化学能。

第五章反应时方法第一节反应时概述一、反应时的概念反应时从给予刺激开始到做出反应的这段时间称为反应时（Reaction Time ，简称RT）。

反应的潜伏期反应并不能在给予刺激的同时就发生，刺激的呈现引起一种过程的开始，此过程在机体内部进行是潜伏的，直至此过程到达肌肉这一效应器时，才产生一种外显的，对环境的反应。

因而反应时间也被称为反应的潜伏期（Latent Period）。

潜伏期包含的阶段具体来讲，反应的潜伏期包含五个阶段的时间：1．感觉器官接受刺激，产生神经冲动；2．神经冲动经外周感觉神经元传入大脑神经中枢系统；3．大脑中枢对信号进行加工和处理，发出信号；4．信号从大脑中枢神经系统传出，经由外周运动神经元传至效应器；5．效应器做出反应。

其中大脑加工所费的时间最多。

二、反应时研究历史1796年英国格林尼治天文台台长解雇助手；1823年天文学家Bessel在此基础上提出人差方程式；1850年生理学家Helmholtz测定了神经的传导速度，粗略估计人的神经传导速度为每秒60米。

他测量出了在当时被认为是无法测量的东西，破除了心理的神秘性，从而确立了神经过程密切相关的心理过程的可研究性。

1868年荷兰生理学家Donders提出了减法反应时方法。

这种方法最初被用来测定某种心理过程所需的时间。

1879年，冯特指出Donders的方法对心理学实验研究是一个很有希望的途径，并且他和学生一起对反应时方法进行研究。

参见《实验心理学史》E . G . 波林商务印书馆20世纪50年代中期，认知心理学兴起，对反应时方法备加推崇，成为一种重要的研究方法和手段。

1988年，Meyer等人对反应的速度和正确率权衡的问题提出分解技术（SDA）。

第二节、反应时的测量一、测量反应时的仪器二、测量反应时的注意事项三、影响反应时的因素刺激强度刺激的时间和空间特性所刺激的感觉器官被试的机体状态机体适应水平被试的准备状态额外动机年龄练习个体差异第三节反应时方法在心理学中的应用一、减法反应时方法荷兰生理学家Donders受天文学家人差方程式研究及Helmholtz测定神经的传导速度研究的影响，于1868年发表的《关于心理过程的速度》一文中，提出了测定心理过程时间的方法，即减法反应时方法。

第五章进入合成有机高分子化合物的时代第一节合成高分子化合物的基本方法一、教材分析：本节首先用乙烯聚合反应说明加成聚合反应，用乙二酸与乙二醇生成聚酯说明缩合聚合反应，不介绍具体条件，只介绍加聚与缩聚反应的一般特点，并借此提出单体、链节、聚合度等概念，要求学生能识别加聚反应与缩聚反应的单体，利用“学与问”“思考与交流”等栏目，初步学会有简单的单体写出聚合反应的方程式及聚合物的结构式。

本节是在以学科知识逻辑体系（按有机化合物分类、命名、分子结构特点、主要化学性质进行编写）为主线，和以科学方法逻辑发展为主线（先介绍研究有机化合物的一般步骤和方法，然后是有机合成，再是合成有机高分子的基本方法），不断深入认识有机化合物后，进一步了解合成有机高分子化合物的基本方法。

明显看出是在第三章第四节“有机合成”的基础上延伸而来，学习本节后将有利于学生理解和掌握高分子材料的制取和性质。

二、教学目标1、知识目标：（1）能举例说明合成高分子化合物的组成与结构特点；（2）能依据简单合成高分子化合物的结构分析其链节和单体；（3）学会由简单的单体写出聚合反应方程式（4）能说出加聚反应和缩聚反应的特点。

2、能力目标：了解高分子化合物合成的基本方法。

3、情感、态度和价值观使学生感受到，掌握了有机高分子化合物的合成原理，人类是可以通过有机合成不断合成原来自然界不存在的物质，从而为不断提高人类生活水平提供物质基础。

三、教学重点难点重点：加聚反应和缩聚反应的特点；能用常见的单体写出简单的聚合反应方程式和聚合物的结构简式。

难点：用常见的单体写出简单的聚合反应方程式和聚合物的结构简式；用简单的聚合物结构式分析出单体。

四、学情分析：本节课建立在已学习了有机物的加成反应和常见酯化反应的基础上，对有机化学反应的进一步学习深化，通过生活中、生产中的常见物质多为通过加聚、缩聚反应得到且应用广泛，从而激发学生的学习兴趣，让学生积极踊跃参与课堂，是探究能充分开展的优越条件，通过一系列有梯度、有思维含量的问题进行引导，最终能达到让学生自己得出答案的，获得探索后取得成果的快乐感受。

第八章反应时法反应时研究的第一阶段：现代心理学家在总结反应时研究的这段历史时，把自1850年赫尔姆霍兹的研究至1969年长达一百多年的时间称之唐德斯反应时ABC 时 期。

这是反应时研究的第一阶段，这一阶段方法学的核心是减数法。

反应时研究的第二阶段：(反应时研究的新时期)①1969年心理学家斯随白格在相减法的基础上提出了相加因素法，反应时研究便进入了第二阶段，开始了反应时研究的新时期。

极大推 动了认知心理学的研究。

相加因素法假定，完成一个作业所需的时间是一系列信息加工阶段分别所需时间的总和。

②汉米尔顿和霍克基等人发展了一种新的实验技术，即"开窗"实验。

反应时新法的发展为心理学的研究开拓了新的领域，并促进了对 内在心理加工的探索。

③20世纪八九十年代，相继的序列反应时和内隐联想测验的方法，均以反应时为指标，为原本无法完全解释的与时间顺序有关的学习现 象的研究以及社会认知领域的研究所面临的困境提供了新的途径。

二.反应时实验的种类［反应时间研究的基本问题］口2J ］［反应时包含的三个阶段］ 心理学家根据刺激与反应的复杂程度不同，给三种基本的反应时进行了命名，即简单反应时、辨别反应时和选择反应时。

相应地，反应 时实验也分为简单反应时实验、辨别反应时实验和选择反应时实验。

(1)简单反应时间［一级］［简单反应时实验］简单反应时间的定义：简单反应时间是指给被试呈现某种单一的刺激，同时要求他们只做单一的反应，这种刺激-反应之间的时间间隔就 是反应时。

被试的任务很简单，他预先已知道有什么样的刺激出现并需要作出什么样的反应。

简单反应的时间是比较短的。

在简单反应 时实验中，视觉和听觉的简单反应时是最常见的。

简单反应时的规律：触觉反应时〈听觉反应时〈视觉反应时，联合刺激比单一刺激的反 应时更短。

(2)选择反应时间［一级“选择反应时实验］选择反应时的定义：又称复杂反应时，就是根据不同的刺激物，在各种可能性中选择一种符合要求的反应，并执行该反应所需要的时间。

5 停留时间分布与反应器5.1设F(θ)及E(θ)分别为闭式流动反应器地停留时间分布函数及停留时间分布密度函数,θ为对比时间.（1）（1）若该反应器为活塞流反应器,试求（a）（a）F(1)(b)E(1)(c)F(0.8)(d)E(0.8)(e)E(1.2)(2)若该反应器为全混流反应器,试求（a）F(1)(b)E(1)(c)F(0.8)(d)E(0.8)(e)E(1.2)(3) 若该反应器为一个非理想流动反应器,试求（a）F(∞)(b)F(0)(c)E(∞)(d)E(0)(e)(f)解：（1）因是活塞流反应器,故符合理想活塞流模型地停留时间分布,由（5.33-5.36）式可得：(a)F(1)=1.0(b)E(1)=∝(c)F(0.8)=0(d)E(0.8)=0(e)E(1.2)=0（2）（2）因是全混流反应器,故符合理想全混流模型地停留时间分布,由（5.33-5.36）式可得：（a）F(1)=1-e-1=0.6321 (b)E(1)=e-1=0.3679 (c)F(0.8)=1- e-0.8=0.5507(d)E(0.8)= e-0.8=0.4493 (e)=E(1.2)=0.3012（3）（3）因是一个非理想流动反应器,故可得：（a）F(∞)=1 (b)F(0)=0 (c)E(∞)=0 (d)1>E(0)>0 (e)=1 (f) =5.2用阶跃法测定一闭式流动反应器地停留时间分布,得到离开反应器地示踪剂与时间地关系如下：试求：（1）（1）该反应器地停留时间分布函数F(θ)及分布密度函数E(θ). （2）（2）数学期望及方差.（3）（3）若用多釜串联模型来模拟该反应器,则模型参数是多少？（4）（4）若用轴相扩散模型来模拟该反应器,则模型参数是多少？（5）若在此反应器内进行一级不可逆反应,反应速率常数k=1min-1,且无副反应,试求反应器出口转化率.=C(∝)=1.0,而F(θ)=F(t)=C(t)/ C(∝),所以：解：（1）由图可知C如下图所示：由（5.20）式可得平均停留时间：即为上图中阴影面积.由（5.5）式得：所以：如右图所示：（2）由于是闭式系统,故,所以由式（5.23）可得方差：（3）由（5.20）式可得模型参数N为：（4）（4）由于返混很小,故可用,所以：（5）用多釜串联模型来模拟,前已求得N=75,应用式（3.50）即可计算转化率：同理,亦可用扩散模型即（5.69）式得X=0.9146.两种方法计算结果相当吻合.A5.3用阶跃法测定一闭式流动反应器地停留时间分布,得到离开反应器地示（1）（2）若在该反应器内地物料为微观流体,且进行一级不可逆反应,反应速率常数k=0.05s-1,预计反应器出口处地转化率.（3）若反应器内地物料为宏观流体,其它条件均不变,试问反应器出口处地转化率又是多少？解：（1）由式（5.17）计算出反应器地停留时间分布,即：F(t)=C(t)/ C(∝)=C(t)/7.7根据由右图可知,可用试差法得到,使两块阴影面积相等.由图试差得.（2）因进行地是一级反应,故可采用离析流模型预计反应器出口转化率.由式（3.12）可得间歇反应器中进行一级不可逆反应时转化率与反应时间地关系：代入离析流模型可得反应器出口处平均转化率：（A）采用图解积分法对（A）式进行积分,其中不同时间t下地F(t)如上表所示, 地（3）（3）由于是一级反应,所以混合态对反应速率无影响,故反应器出口转化率#与微观流体时相同,即.5.4为了测定一闭式流动反应器地停留时间分布,采用脉冲示踪法,测得反试计算：（1）（1）反应物料在该反应器中地平均停留时间和方差.（2）（2）停留时间小于4.0min地物料所占地分率.解：（1）根据题给数据用（5.13）式即可求出E(t),其中m可由（5.14）式求得.本题可用差分法.然后按照（5.20）和（5.21）式算出平均停留时间和方差.此处用差分法,即：（A）(B)为了计算和,将不同时间下地几个函数值列与下表中：（2）以E(t)～t作图（略）,用图解积分法地：所以,停留时间小于4.0min地物料占地分率为36.2%.5.5已知一等温闭式液相反应器地停留时间分布密度函数E(t)=16texp(-4t),min-1,试求：（1）（1）平均停留时间;（2）（2）空时；（3）（3）空速；（4）（4）停留时间小于1min地物料所占地分率；（5）（5）停留时间大于1min地物料所占地分率；（6）若用多釜串联模型拟合,该反应器相当于几个等体积地全混釜串联？（7）若用轴向扩散模型拟合,则模型参数Pe为多少？（8）若反应物料为微观流体,且进行一级不可逆反应,其反应速率常数为6min-1,C=1mol/l,试分别采用轴向扩散模型和多釜串联模型计算反应器出口转A0化率,并加以比较；（9）若反应物料为宏观流体,其它条件与上述相同,试估计反应器出口转化率,并与微观流体地结果加以比较？解：（1）由（5.20）式得：（2）因是闭式系统,所以：（3）（3）空速为空时地倒数,所以：（4）所以,停留时间小于1min地物料所占地分率为90.84%.（5）.停留时间大于1min地物料占9.16%.（6）先计算方差：根据多釜串联模型参数与方差地关系得：(7)因,所以返混程度较大,故扩散模型参数Pe与方差关系应用：采用试差法得：Pe=2.56.（8）因是一级不可逆反应,所以估计反应器出口转化率既可用扩散模型,也可用多釜串联模型或离析流模型,其结果应近似.采用多釜串联模型,由（3.50）式得：所以有：采用扩散模型,前已得到Pe=2.56,所以：代入（5.69）式得：所以有：（9）用离析流模型,因一级不可逆反应,故间歇反应器地,所以：反应器出口转化率为XA=0.84,计算结果同前题用多釜串联模型与扩散模型结果相近.5.6微观流体在全长为10m地等温管式非理想流动反应器中进行二级不可逆液相反应,其反应速率常数k为0.266l/mol.s,进料浓度CA0为1.6mol/l,物料在反应器内地线速度为0.25m/s,实验测定反应器出口转化率为80%,为了减小返混地影响,现将反应器长度改为40m,其它条件不变,试估计延长后地反应器出口转化率将为多少？解：当反应器长度L=10m时,其空时为已知有XA =0.80 所以：1- XA=0.20.由上述与1- XA值,利用图5.23可查得：Da/UL=4.所以轴向有效扩散系数：当反应器长度改为40m,其空时应为所以,而反应器长度改变,轴向有效扩散系数Da值不变,所以：再利用图5.23,由与值查得：1-XA=0.060.所以反应器出口转化率应为：XA=1-0.060=0.94.显然是由于反应器长度加大后,轴向返混减小,致使出口转化率提高.5.7在一个全混流釜式反应器中等温进行零级反应A→B,反应速率rA =9mol/min.l,进料浓度CA0为10mol/l,流体在反应器内地平均停留时间为1min,请按下述情况分别计算反应器出口转化率：（1）（1）若反应物料为微观流体；（2）（2）若反应物料为宏观流体.并将上述计算结果加以比较,结合题5.5进行讨论.解：（1）因是微观流体,故可用全混流反应器地物料衡算式（5.24）,且又是闭式系统,,所以：解得：（2）宏观流体且是零级反应,故只能用离析流模型（5.38）式,先确定式中CA(t)与t地关系.在间歇反应器中：积分上式得：上式中t=10/9min为完全反应时间.而全混流反应器地停留时间分布为：代入（5.38）式中得：所以出口转化率由此可见,对于零级反应,其他条件相同,仅混合态不同,则出口转化率是不同地.且宏观流体地出口转化率为0.604,低于同情况下微观流体地出口转化率.但习题5.5是一级反应,所以混合态对出口转化率没有影响.5.8在具有如下停留时间分布地反应器中,等温进行一级不可逆反应A→P,其反应速率常数为2min-1.试分别采用轴向扩散模型及离析流模型计算该反应器出口地转化率,并对计算结果进行比较.解：（1）用轴向扩散模型,故先确定模型参数Pe.为此需确定该反应器地停留时间分布特征--与.而迭代解得：Pe=6.8.代入（5.69）式中,得：所以有：反应器出口转化率为：X=1-0.0542=0.9458A（2）用离析流模型,对于一级反应：所以：反应器出口转化率为：X=1-0.04511=0.9549A上述两种计算方法极为近似,这是由于在反应器中进行地是一级不可逆反应,混合态对其无影响.。