洗滌劑對金魚生活的影響
1．擬題思路：
現代生活中，洗滌劑與我們息息相關，我們幾乎每天都要用洗滌劑來清洗食物（水果、蔬菜等）和碗筷。而當我們用完之後，大部分洗滌劑就會隨著下水道流向江、河、湖、海。前段時間，我們看了壹則省電視臺的新聞報道，說洗滌劑中含有強致癌物，對人體的危害可以通過反復沖洗來避免，但它隨著我們的生活汙水排入江河，對江河中的魚類會不會產生危害？會不會對河流周圍的動物造成危害？這壹系列的問題引起了我們的興趣，我們決定通過實驗觀察來證明我們的疑問，於是在我們的精心策劃和安排下，我們開展了本課題的研究。
2.實驗目的：通過實驗和查閱資料，說明洗滌劑對水生生物（如魚類）的危害，探究其危害機理，希望能改進其成分配方。
3、實驗方法：①致死濃度；②呼吸頻率：鰓蓋活動計數；③耗氧量：碘固定法；④器官檢測：解剖法。
4.材料與用具：金魚（金魚是實驗中較為常見的魚類，洗滌劑直接進入水體，對水生生物的危害自然較為明顯） ②洗滌劑（市面上常見的清洗水果、餐具的洗滌劑，在超市購買） ③實驗器材；規格為長、寬、高分別為 20cm、20cm、40cm 的玻璃容器，規格為長、寬、高分別為 10cm.
5.方法步驟：制作除余氯的自來水 ①先在壹個大鐵桶中裝滿自來水，然後用壹層紗布和橡皮筋封住桶口。然後放置在通風透光的地方三天以上，讓其自然通風，以去除自來水中的余氯。實驗魚的馴化：馴化水為無汙染的稀釋水（去除余氯的自來水），馴化容器為無毒容器，馴化時間為 30 天，馴化金魚數量為 150 尾以上，馴化期間每天投放少量不影響水質的餌料。死亡率控制在 10%以下，方可開始實驗。實驗魚的選擇：實驗魚必須健康，判斷標準是體形正常，鱗片完整，各鰭伸展無缺 損，體色鮮艷，動作活潑，反應靈敏，食欲好，大小基本壹致，外觀無異常和魚病。LC50 的測定：
a.實驗溶液的配制：本實驗需要制備兩種實驗溶液。第壹次配制9種不同濃度梯度的洗滌劑，分別編號為1-9，以初步找出大致的致死範圍。l-9槽中實驗液濃度分別為：10%, 1%, 0.l%, 0.01%, 0.001%, 0.0001%, 0.00001%, 0.000001%, 0.000001%, 0.000001%, 0.0001%.0.001%, 0.0001%, 0.00001%, 0.000001%, 0.000001%.第二次，在上述實驗找出大致致死濃度後，在上述所有致死最低濃度和所有不死最高濃度之間制定十個等差濃度。這些濃度被編號為 A-J，加上 0% 的空白對照，編號為 K，從而得出 LC50。
b.放入實驗魚：配制好實驗溶液後，將金魚從馴養容器中小心地轉移到各實驗組的容器中，每缸五條金魚。30 分鐘後，待金魚完全適應新環境後，開始計時觀察和記錄。
c.實驗時間：實驗時間為48小時，其中前12小時應連續觀察，後36小時隨時觀察並記錄各組實驗魚的死亡時間。
d.金魚死亡的判斷：金魚停止呼吸運動，用小鑷子或玻璃棒夾住魚的尾梗（魚體靠近尾鰭的部分）5分鐘內不產生刺激反應即可斷定為死亡。
e.利用第二次實驗的數據，按下式計算半數致死濃度。⑤ 測量實驗魚的生理指標（空白組與 LC50 組比較）。
a 配制實驗溶液：根據上壹次實驗計算出的 LC50 濃度重新配制實驗溶液。
b.放入實驗魚：將實驗魚分別放入清水（對照組）和 LC50（實驗組）①、②實驗容器中，每缸放入 5 尾金魚，實驗時間為 48 小時。
c.觀察記錄：每 4 小時觀察記錄壹次：(a)呼吸頻率；(b)體表和運動；(c)對刺激（用玻璃棒敲擊魚缸）的反應。(vi) 上述實驗後對魚進行不同程度的解剖：觀察內容包括內臟、體表、眼球、鰓絲等的顏色變化。(vii) 實驗魚耗氧量的測定： a. 將對照組和 LC50 組魚放入廣口瓶中 30 分鐘，加橡皮塞（瓶中不留空氣），與不 放魚的空白瓶（水瓶和 LC50 洗滌劑瓶）放在 30℃恒溫箱中 1 小時。b. 用碘固定法測定上述瓶中水的含氧量，然後用兩個空白瓶的含氧量求出兩組實驗魚的耗氧量，計算公式如下：實驗魚的耗氧量=（空白瓶中水的含氧量-實驗瓶中水的含氧量）/魚的重量×投放時間
6.結果記錄：
實驗的最終結果是 放在不同濃度洗滌劑溶液中的金魚死亡率不同，但放在清水中的金魚仍然存活。在不同的魚缸中，最先死亡的是最高濃度組的魚，其次是其他組的魚。由此可見，洗滌劑的濃度與金魚的死亡率呈正相關。這說明洗滌劑的濃度與金魚的死亡率呈正相關，說明其危害性與濃度有關，存在濃度閾值。
a.呼吸頻率 通過觀察，我們發現兩組魚的呼吸頻率有明顯差異。
b.生理和行為的變化 在實驗中，我們通過仔細觀察發現，1 號魚缸中的金魚沒有生理和行為的變化，而 2 號魚缸中的魚有明顯的變化。粗略概括如下：剛放入實驗魚時，兩組魚的呼吸頻率均正常，平均每分鐘45次，反應敏捷，遇到刺激金魚會立即散開或四處亂竄；遊動速度和體色均無異常。隨後 20 小時，實驗組金魚出現浮頭現象，腹部略有腫脹。此時，金魚的呼吸頻率急劇增加到每分鐘 80 次。又過了 8 個小時，金魚出現了壹個轉折點，呼吸次數由多變少，每分鐘至少呼吸 30 次，反應程度也有明顯降低，壹般對刺激沒有反應的金魚，用玻璃棒觸碰體表會有微弱的反應，在 12 個小時後、我們發現金魚的身體表皮有脫落的現象，身體的顏色也慢慢變淺，失去了以前的顏色，此時，反應 此時，反應變得極其緩慢，用玻璃棒敲打只用玻璃棒的壹邊，呼吸次數變成了每分鐘 24 次；全身顏色明顯變淺。
c.解剖特征 通過對本實驗中兩組實驗魚的解剖，我們發現金魚內臟的顏色和形狀變化不大，兩組比較效果不明顯。但在觀察兩組實驗魚的鰓絲時，我們發現了壹個重要現象，正常金魚的鰓絲呈放射狀網狀散開，顏色鮮紅；而實驗組金魚的鰓絲出現萎縮，顏色也是暗紅色。此外，金魚的眼睛角膜皮膚有明顯的脫落現象。魚體變色也比較明顯。
d.耗氧量 通過上表中耗氧量數據的對比可以得知，實驗組金魚在實驗溶液中的耗氧量低於對照組，這說明洗滌劑會導致金魚的代謝功能下降，進而引起耗氧量下降。
7.分析與討論：參考上述實驗結論和有關資料，分析實驗現象和結果，初步探討洗滌劑中毒的機理。洗潔精的主要成分是壹種人工合成的表面活性劑，例如洗潔精中的烷基苯磺酸鈉，其除垢機理是通過分子的疏水端與汙垢（多為脂類）的親水端相溶，從而達到將汙垢分散在水中並被沖洗幹凈的目的。但這種物質也會作用於脂質細胞膜，使細胞膜瓦解，細胞死亡。在實驗過程中，金魚鰓的表層細胞也因此受到破壞，導致魚鰓的氣體交換量大大減少。氧氣供應不足，鰓絲會因缺氧而變成暗紅色，自然耗氧量也會明顯下降。在機體的反饋調節下，它試圖通過提高呼吸頻率來增加氧量，金魚的浮頭現象以及吞咽空氣、利用腸壁呼吸造成的腹脹現象也隨之出現。當這壹系列調節措施仍然無效時，缺氧最終會導致機能代謝下降，進而表現為呼吸頻率下降、反應遲鈍等異常現象。因此，魚的呼吸頻率會呈現出先上升後下降的鐘形曲線。
由此可見，洗滌劑對魚類的作用機理主要體現在對呼吸的阻斷作用上，最終因窒息而死亡。但在實驗過程中，我們發現實驗魚出現了表皮角膜脫落、體表和眼球變色等現象，這可能是由於洗滌劑中的表面活性劑和氯化物（起氧化和殺菌作用）造成的，當然，在天然水域中，由於沒有這麽高的濃度和這麽長的時間，因而表現得不是那麽明顯，但其危害性是客觀存在的。另外，洗滌劑中還含有大量的磷酸鹽（如三聚磷酸鈉）長期富集，會使水體富營養化，這必然會破壞水體生態系統原有的平衡。洗滌劑的主要成分是合成物質，較難被微生物降解利用。試想，每天都有大量洗滌劑殘留物未經降解就排入水體，壹旦超過水生生物的半致死濃度，其後果必然是大量水生生物死亡，整個生態系統崩潰。此外，洗滌劑產生的泡沫覆蓋水體表面，會降低水體復氧的速度和程度，這壹點在靜態水體中尤為突出。在英國，泰晤士河水體缺氧，河口能聞到硫化氫的氣味，這主要就是洗滌劑汙染的影響。
8.建議 我們希望洗滌劑生產廠家能改進許多相關成分，去除其中的有害成分；另外，推廣使用無汙染的清潔用品。比如肥皂，由於其原料存在於植物或動物脂肪中，易於生物降解，因此是壹種無汙染、無害化的環保物品；還可以考慮使用酶作為洗滌劑，降解汙垢中的蛋白質和脂質（使用生物發電機生產酶可以降低成本）。
作者：秦日旭 子涵涵
例文 2
磁體在強磁場和高溫環境中磁力的變化
目的
為了探究磁體的磁力在高溫和強磁場環境中受到的影響，同時也為了探究我們研究中常用的 V 型磁體的居裏溫度，我們做了壹個實驗。
思考
為了弄清磁鐵的磁性在減弱或消失時是如何變化的，我們準備使用兩種環境進行模擬。強磁場環境是用直流電磁鐵模擬的；高溫環境是用高溫電爐模擬的。
工具材料
永久磁鐵：兩塊，U 形和條形。
高斯計：410型，最小分辨率為0.1GS，量程為2000GS。
電源：電源：直流穩流電源，最大輸出電流 400A，最大輸出電壓 50V。
兩極直流磁鐵。
天津電爐廠制造的RJX25-13型箱式高溫電爐，最高加熱溫度1350℃。
生產過程
用高斯計測量壹塊V形磁鐵和壹塊長條形磁鐵，分別放入強磁場和高溫環境中，不斷改變輸入電磁鐵的電流和電爐的溫度，同時記錄數據，最後進行分析。
科學性
這個實驗獲得了準確的數據，進而得出了壹些簡單的物理結論。
先進性
這個實驗完全由學生自己設計，動手操作，不拘泥於資料中的數據，通過自己設計的實驗方法找到問題的答案。
創新
根據設計實驗的思路，提出具體的操作方法，通過動手操作，得出最終結論。
關於作品
在日常生活中，磁力很強的磁鐵在強磁場的作用下，磁鐵的方向和大小都會發生變化，如壹塊小磁鐵在兩塊大磁鐵的幹擾下，磁力會減弱；磁鐵放在高溫的爐子旁，磁力會減弱；吸附在磁鐵上的鐵釘，經過壹段時間後，磁力會減弱，我們查閱了大量的資料，知道每壹塊磁鐵經過壹段時間後，磁力都會減弱。我們查閱了很多資料，知道每塊磁鐵都有不同的居裏溫度（Curie Temperature），也就是說磁鐵在那個溫度下會失去磁性，而我們在學習中經常看到的磁鐵的居裏溫度是多少呢？隨著生活、學習的深入，很多關於磁鐵減弱、消失、產生的各種問題，我們都進行了具體的實驗，得到了準確、量化的物理結論。
經過仔細分析和查找資料，我們發現磁鐵磁力減弱或消失的條件有：高溫環境、強磁場環境和強烈振動等。我們重點研究了高溫和強磁場這兩種環境下磁體磁力減弱或消失的情況；實驗的目的是找出磁體在高溫環境下磁力變化的規律，並盡可能找出其中的壹些規律，預計在最終數據組成的曲線圖像中可以找到大致的趨勢和簡單的規律。
我們使用高斯計測量磁鐵的磁場值。為了使數據更加準確，我們采用了壹磁極多點測量的方法，即以壹磁極的中點為主測量點，以磁體四角的四個點為輔助測量點，因為在永磁體中，磁體四角的磁感應強度分布有重疊部分、因此在數據中我們將磁極中心的磁場值作為最重要的數據，具體點命名如下：N 極的四個角分別是 A、B、C、D；S 極的四個角分別是 E、F、G、H；N 極的中點是 P，S 極的中點是 Q。
1.強磁場環境下的實驗
我們先在實驗室裏用高斯計測量了棒鐵的 N 極和 S 極的磁場值，然後把它放入直流磁場中，再用穩壓電流把它放入直流磁場中。然後我們將其放入直流磁場中，再由穩壓電源將整流濾波後的直流電流通到直流磁場中壹定安培數的電流，用高斯計測量強磁場中的磁場值，然後關閉穩壓電源、取出條形磁鐵，然後用高斯計再次測量 N 極和 S 極的磁場值大小，進行比較，然後重復上述步驟，只需逐漸增大輸入電流，記錄不同的數值，然後繪制曲線，再通過曲線分析數據。通過曲線分析數據。
2.高溫環境下的實驗
為了弄清溫度對磁體磁力的影響，我們用高溫爐對磁體進行加熱，用高斯計測量磁體的磁場值，由於條件不允許，我們以溫度每升高 20℃為限進行測量，通過查閱資料可以看出，磁體在高溫時和降溫後磁場值變化不大。大，所以我們測量磁鐵時都是把磁鐵從爐子裏拿出來用水冷卻後再測量。
3.U形磁體的重新充磁實驗
實驗結束後，我們準備將已經完全失去磁性的磁體放入直流電磁體中進行充磁，即按照壹定的方向放入（即要放在側面，目的是使直流電磁體的磁感應強度盡可能符合U形磁體原來的磁感應強度分布，以達到充磁的目的），然後給電磁鐵通上400A的電流。給電磁鐵通上400A的電流，五秒鐘後將電磁鐵斷電，取出磁鐵，經過高斯計測量，測得S為-92.8GS，N為77.6GS，雖然其磁場值不如實驗前大，但現在仍能吸起壹小塊金屬。
本次實驗的最終測量結果基本符合我們的預期，強磁場環境下的數據呈現出壹條較為不規則的曲線。對照曲線可以看出，在電磁鐵上加的電流小於20A時，磁鐵的正負磁場的磁場值變化不大，磁極沒有發生任何偏轉，當輸入電流大於20A時、磁體的磁極以及磁體的磁場值發生了很大變化，五個測量點的 N 極明顯下降，平均都在六分之壹到七分之壹之間，磁體的磁極以及 S 極發生了很大變化，輸入電流從 1A 到 21A.此外，不僅數值變化很大，極性也發生了偏移。我們測量的五個點中有三個發生了偏轉。磁極的磁場值之所以會發生巨大變化，是因為當輸入直流磁場的電流為 21A 時，電磁鐵中的磁場值明顯超過了磁鐵磁極的磁場值，因此會對磁鐵產生很大的影響。在隨後的幾次測量中，磁極的磁場值變化都不大，直到輸入電流增加到 40A 時，N 極的幾個輔助測量點都發生了偏轉，主測量點的值變得很小，S 極的磁場值也完全變成了正值，這說明此時磁體的兩個磁極已經完全發生了變化。緊接著，我們將輸入電流增加到 200A，此時電磁鐵內部的磁場值是輸入電流 40A 的 10 倍，此時磁鐵的磁極已經與漆痕外側相反，磁鐵 S 端的漆痕已經能夠與正常磁鐵 S 端的漆痕相吸。在高溫環境下的實驗數據中，我們可以清楚地看到，N、S極P、Q點的磁場值都是隨著溫度的升高而下降的，當溫度在220℃到300℃之間時磁場值下降最快，在爐溫達到300℃左右時，磁體被加熱到發紅發熱的狀態，溫度達到340℃時磁體兩極的磁場值都下降到很小，溫度達到360℃時，兩極磁場值都變得很小。
磁體在高溫以及強磁場環境中磁力會發生變化：磁體在高溫環境中磁力會減弱直至消失；磁體在強磁場環境中磁場方向會發生變化，甚至磁極偏轉；非磁性金屬在強磁場環境中會產生壹定的磁力。
所有物質都是由其分子組成的，分子又是由原子組成的，原子由原子核和原子核內的電子組成，電子在不停地旋轉和繞原子核旋轉時，電子的這兩種運動就會產生磁性。但由於它們各自運動的方向不同，普通金屬內部各分子電流的取向是混亂的，它們的磁場相互抵消，外界並不顯示磁性。而在外界強磁場的作用下，壹些物質內部原本各自運動的電子，全部排列整齊，此時，電子旋轉產生的磁效應與外界磁場的方向壹致，物質就會顯示出磁性。磁鐵之所以能吸引鐵釘，是因為當具有磁性的磁鐵靠近鐵釘時，鐵釘內部的原子就會被磁鐵磁化。同樣，如果讓壹塊普通的磁鐵處於強磁場環境中，磁鐵內部電子旋轉的磁效應與外部磁場的方向不同，磁鐵內部電子旋轉的方向有壹部分會受到外部強磁場的幹擾而發生變化，此時，磁鐵內部電子旋轉的方向也會不同，壹部分分子電流會相互抵消，這樣磁鐵內部的磁場方向就會發生很大的變化。甚至磁極偏轉。磁體的磁力在高溫環境下會消失，這是因為磁體內部的分子在高溫環境下會加速熱運動，從而改變了電子運動方向的規律性，使分子電流相互抵消，從而使磁體的磁力減弱直至消失。對磁體重新磁化後，原子的電子排列重新變得有規律，失去磁性的磁體又重新具有了磁性。
通過這個實驗我們對磁體消磁有了更深的了解，而利用磁體的居裏溫度和磁極偏轉這些特性，可以更好地為我們服務，比如電飯鍋底部的溫控裝置就是利用了磁體居裏溫度這壹特性，該裝置的壹塊居裏溫度為105℃且在降溫時磁體會恢復磁性，當鍋中的水幹後，食物會更加穩定。當鍋中的水變幹時，食物的溫度會從 100 ℃ 上升。當溫度達到 105℃左右時，由於被磁鐵吸住的磁性材料的磁性消失，磁鐵就會失去吸力，這時磁鐵和磁性材料之間的彈簧就會將它們分開，同時電源開關也會斷開，停止加熱，如果在不方便測量溫度的情況下，可以在壹塊磁鐵中放入壹塊已知磁鐵特性的磁鐵，最後通過分析磁鐵磁場值的變化來估算所達到的最高溫度是多少。利用這些特性在安全開關、滅火方面有很大的作用，當然這些都是壹些設想，如果要真正實現還需要我們進壹步的努力。
作者：於山婷、楊娜、張艷艷於山亭、楊娜、劉斌
就這些~O(∩_∩)O哈哈~