应用科学 AQA/调查想法
这些内容直接来自课程大纲,这意味着你可以相当有把握地认为它们可以提供所需的一系列方法/变量。
通过将酵母细胞包裹在海藻酸盐凝胶球中来固定酵母细胞,然后使用酵母细胞进行酶实验。
调查溶液浓度、温度、溶液中其他离子的存在(使用小体积)、电极形状和电极表面状况如何影响电沉积速率。
通过将各种金属/金属离子半电池配对,制作一些不同的电化学电池,然后调查电压如何随着盐浓度、电极的大小和形状以及盐溶液的温度而变化。
使用酵母调查不同的底物、温度、pH 值、营养物质和一系列介质如何在酿造中使用。
确定不同洗发水的相对粘度、pH 值、起泡能力、清洁效果和油乳化能力。
确定选定的 LDR 的电阻如何与不同的光强和不同的光波长相关。
确定具有不同叶片数量、不同形状的叶片和不同面积的叶片的模型涡轮机产生的有用能量。
使用真实或虚拟反应计时器来确定咖啡因、练习、年龄、性别等各种因素对反应时间的影响。
或者,学习者/中心可以选择他们自己的调查,但中心强烈建议与 AQA [email protected] 联系,以确认调查的适用性,让学习者能够获得 P、M 和 D 等级标准。
科学调查应置于特定的职业背景(作为作业说明的一部分),并应用于本地、国家或国际的特定行业。
这里列出了来自 该维基教科书的先前版本 的科学调查建议,用于旧课程大纲。请记住... 在深入研究之前,确保一项调查有可能在所有标准上得分。(教师 - 请编辑此列表 - 尤其是在您知道其中一个想法无法实现的情况下。)
您不需要客户 - 但拥有客户可以帮助您更好地集中精力。
客户: 一些行业会通过将一种液体倾泻到另一种液体中来混合液体,假设混合将是完整的。这些液滴可能会阻止完全混合,需要调查。
最近的研究揭示了这一现象:那些快速移动的闪亮液滴是如何在肥皂水的表面上滑动的。洗涤剂起着至关重要的作用——但是洗涤剂的浓度如何影响液滴?“非离子”洗涤剂呢?阴离子洗涤剂表面和阳离子洗涤剂液滴呢?
挑战:制造滴液装置、研究洗涤剂的化学成分、评估液滴数量
客户:依赖溶液中反应的化工生产商需要了解粘度如何影响反应速率。
许多化学反应依赖于分子碰撞,因此减缓碰撞速率将减缓反应速率。在溶液中,溶剂的粘度可以通过减缓碰撞速率来影响反应,但并非所有反应都如此。碳酸钙与酸之间的反应高度依赖于粘度,但当酸与硫代硫酸盐反应时,粘度似乎没有影响。
挑战:评估溶液的粘度,研究和调查反应动力学。
客户:使用非均相反应的化工行业需要了解如何改变反应速率。
反应速率如何受各种因素的影响(例如表面积、温度、浓度、搅拌、粘度、离子强度)。估计大理石屑的表面积。
客户:希望检查浊度是否可以作为反应是否完成的有效替代测量的化学工程师。
反应如何响应酸浓度的变化(对于硫代硫酸盐浓度来说是一级反应,但随酸浓度变化从一级反应变为零级反应)。
客户:各方都希望评估油污染,一种简单快捷的方法将受到欢迎。
该方法使用溶剂萃取。用油污染沙子样本,并测量回收效率。还估计了该方法的灵敏度。
客户:希望研究这种化学品生产的化学品供应商。
试验不同的方法。
客户:希望制造自己的环保且廉价燃料的汽车爱好者。
使用甲醇和氢氧化钠,可以从旧的薯条油中制造柴油。
客户:希望检查废气成分的汽车工程师。
CO2很容易;它很容易被 NaOH 吸收。
O2比较困难;氧气探头非常有用,但否则氧气可以通过例如钢丝绒的缓慢反应来吸收。
CO 具有挑战性;它会被 CuCl 溶液吸收,但浓度非常低。
客户:希望评估茶产品咖啡因含量的供应商或独立分析师。希望为客户提供纯咖啡因的化学品供应商。
该方法通常涉及用氯代烷烃(例如二氯甲烷或 1,1,1-三氯乙烷)进行溶剂萃取。小心操作可以回收溶剂,避免健康和环境损害。
- 弱酸强度的研究/新酸的合成
- 锡/碘反应的速率表达式 - 反应动力学
- 诺比利环 - 电解过程中出现的奇异颜色。
- 瞬时红色 - 铁/硫酸盐配合物的化学性质。
- 利萨茹环 - 凝胶中的条纹效应。
- 旋光法研究糖浓度。客户:希望评估其产品的糖浆供应商。
- 火焰光度法测定水溶液离子的浓度。客户:分析矿泉水样本,以检查制造商的声明。
- 铝与阿尔茨海默病之间有联系吗?
- 游泳池水中氯胺的含量是否受温度的影响?客户:担心其客户眼部刺激的游泳池运营商。
- 两种主要洗衣粉对五种常见家庭污渍的有效性。客户:希望测试商业声明的消费者测试机构。
- 影响可生物降解塑料分解的因素。客户:测试塑料制造商对环保性的声明的环境机构。
- 红外光谱研究:性质和应用。客户:应用包括酒精呼气测试和汽车尾气排放测试。
- NaCl 及 NaCl 作为道路除冰剂的潜在替代品。客户:调查对环境损害较小的除冰剂的高速公路机构 - 但要付出什么代价?
- 合成和分析 3,4-己二醇。
- 贝壳中碳酸钙的含量。
- 通过单中心催化制备的新型聚乙烯的表征。
- 对环保添加剂/汽油替代品的应用调查。
- 蛋白质纯化。
- 香港的水污染。
- 对番茄酱颜色的研究。
- 对热量、pH 值和长期紫外线辐射对防晒霜的影响进行调查。
- 通过光谱表征比较牛肉、猪肉和火鸡中的肌红蛋白。
- 植物样品中微量铁的光度测定。
- 二硫键还原对酵母酒精脱氢酶结构和活性的影响研究。
- 调查 pH 值对苯丙氨酸糖基化机理的影响,作为胰岛素 B 链糖基化的模型。
- 通过化学发光钟反应分析橙汁中的维生素 C。
- 调查不同卤离子对斯特恩-沃尔默常数的影响。
- 开发和验证组织硫醇测定法,以及分析衰老和牛磺酸对组织硫醇的影响。
- 选定的 ICI 表面活性剂的缓慢弛豫时间与起泡性能之间的关系。
- 从商业片剂中纯化布洛芬。
- 制作酒精检测仪。
- 滴定各种商业醋样本。
- 滴定商业果汁中的维生素 C 含量。
- 研究乙酰水杨酸(阿司匹林)的合成。
客户:军用防弹衣制造商正在研究是否可以通过掺入剪切增稠流体来制造在低应变下灵活而在高应变下刚性的防弹衣。
玉米淀粉与水混合具有奇异的特性 - 在低应变下,它表现为液体,但如果用锤子敲击,它会固化并破碎。什么成分可以实现从流体到固体的最佳转变?实现转变需要多大的力?
客户: 希望通过将产品从温样本中冷冻而不是在冷冻前冷却到室温来缩短冷冻时间的冰淇淋制造商。
奇怪的是,在适当的条件下,温水会比冷水更快地结冰。人们提出了各种原因,但这仍然是违反直觉的实验的一个典型例子。
挑战:研究该现象的文献。确定观察到该效应的条件。密切监控实验以发现引起该效应的原因。利用发现的信息来设计改变条件,以便不再观察到该效应。
客户: 调查伤人事件的法医实验室。关注安全的气枪制造商。
学生制作了弹道浓缩明胶,并评估了气枪弹丸的速度及其随后穿透明胶目标的能力。
客户: 需要廉价方法来评估自来水流量的人,例如环境调查员、中央供暖工程师。
这是一个非常简单的实验,但要做得好很有挑战性。学生需要精确测量水位以及通过在一段时间内收集水来测量流量。
客户: 希望预测哪些作物在夏季气温升高的条件下生长更好的农民。
使用比色计,可以很容易地通过甜菜样本释放到培养基中的色素量来评估对甜菜细胞膜的损伤。这与甜菜孵育的温度相关。红甘蓝似乎需要更高的温度,这可能反映了芸苔属植物的地中海起源。可以通过测量它们释放的蛋白质/盐/碳水化合物等的量来评估非色素植物。
客户: 希望宣传各种食品抗氧化特性的健康食品供应商。
可以通过测量氧气产生的速度来评估各种生物体的过氧化物酶活性(收集气体并测量其体积,计时酶浸渍的纸圈上升到表面的时间,或记录样本质量随着气体释放而下降)。比较的生物体可以是:动物/真菌/植物或不同品种的辣椒。还可以研究温度或其他条件对酶的影响。铅阳离子和硝酸根阴离子都是抑制剂,尽管后者不是众所周知的抑制剂。