对惰性电子对效应产生的原因的理解
对惰性电子对效应产生的原因的理解
王友梅(２0０７21035０）
（华中师范大学化学学院,武汉,４３0０79 )
摘要：关于惰性电子对效应的产生原因目前有各种不同的解释。本文从原子结构理论、热力学理论和相对论性效应三个方面的原因进行理解的。
关键词:惰性电子对效应原子结构理论热力学原理相对论性效应
周期表中ｐ区下方的金属元素,即Tl、Pb、Ｂi和Po在化合物中的特征氧化态表现“反常”,他们的低价氧化态化合物,即Tl（I)、Pb（ＩI)、Bi（Ⅲ）和Po(Ⅳ)的化合物最稳定。如表1：P区金属元素氧化态的变化(６s２的稳定性）。
表1 几种元素的价电子结构与氧化数
长期以来,学者们认为这是由于这四种元素存在6s2惰性电子对的之故。这种现象为西奇威克最先注意到，并称之为“惰性电子对效应”。
“惰性电子对效应”比较直观的解释了上述现象,但对本质没有加以阐明。
我是从原子结构理论、热力学理论和相对论性效应三个方面进行理解的。
1 原子结构理论
西奇威克(ＮVsigdｗick) 等人认为轻重元素与族数相同的高氧化态不稳定是由于刚充满的ｄ(或f)亚层的屏蔽作用较弱，价电子受到核引力较强，故在失去nｐ电子之后,一对强穿透力的ｎs电子就极难失去了。德拉戈(Ｒ·Ｓ·Ｄrａgo）等人反对上述观点，认为不存在什么惰性电子对，他们提出的原因是:第一，壳层效应较重元素的价层轨道的重迭程度较差。第二，全满d（和f)亚层强烈排斥键合原子的原子实,结果使重元素价层轨道不能充分参与成键，随着原子序数的增大,此效应愈大,以至高氧化态愈难显现,低氧化态都相对稳定了。
所谓“原子结构”，在化学研究领域内，主要是讨论原子核外的电子排布情况。为便于讨论，现以V A族元素为例，将其原子与价电子电离有关的外围电子排布情况列于表２。
我们知道，基态原子外层电子填充顺序为→ｎs →(ｎ－２）f →（ｎ-1)d →ｎp所以,表2是按电子填充顺序排列的。但通过对基态原子和离子内轨道能级的研究,从大量光谱数据中总结出的经验规律可知,价电子电离顺序为→ｎp → ns → (n－1）d →(n-2)f 因此,在氧化值为＋3
的化合物中，该族元素原子的电子排布可视为ｎp轨道全空(共价化合物中共用电子对只是偏移）,ｎｓ轨道全满。即表2最右一栏全空。在此我们从以下几方面对该族元素在氧化值为+3时的化合物中的结构特点进行分析。
表2 V A族元素原子外围电子排布情况
(1) 单从电子层结构角度看,同族元素自上而下，电子层逐渐增多,其原子半径逐渐增大，最外层电子受原子核的引力减弱。鉴于此因,一般说来，某些具有变价性的元素形成高氧化态化合物的趋势增大,理论上讲其高价氧化物的稳定性应增强。
(２) 由表2可知，第2、3周期(即N、P）元素只有S电子和P电子,而第4、5周期(即As、Sb)元素增添了（n-1)d电子，第6周期(即Bi)元素进而又增添了(n-2）f电子。由于（n-1)d和（n-2)f 电子分别填充在次外层或倒数第3层上，同时，这些电子亚层恰又属全满状态的稳定结构，因此，核外电子受核电荷引力增强，致使Ａs、Sb尤其是Ｂi元素原子半径相对于这些原子未填充(n-１)d 或(n-２)ｆ电子状态的半径增大趋势较小。再则,Bｉ元素在（ｎ-2)f电子的填充过程中，经过了镧系收缩，其半径的增大趋势则相对更小。由此可见，该族元素氧化值由+3变为+5的总趋势从P到Ｂi逐渐变小,尤其Bi元素则更小。
(３) 在讨论原子结构时,不可忽视的因素有两种效应———屏蔽效应和钻穿效应。我们知道,d、f电子云相对于s、ｐ电子云分布较分散,周围空隙较多,其本身的屏蔽效应较差，而其外层的s、ｐ电子的钻穿效应则显得较强。由于As、Ｓb、Bi中(n-1)d和(n-２)ｆ电子的存在，使得本族元素从上到下原子(或离子)半径增大趋势较小，电子受核场引力较大,失去s２电子的难度较强,即电离能I４、I5偏大。同理,IＶA族、IIIＡ族元素失去ns2电子的电离能(分别为I3、Ｉ4和Ｉ２、Ｉ3)也应偏大。由于(ｎ-２)f电子的填充使Ｇa、Gｅ的电离能还高出同族上一种元素。同理，由于（ｎ-２）ｆ电子的填充，使得Tｌ、Pb、Ｂi的电离能分别高出了同族上一种元素。这一事实,进一步说明了钻穿效应或镧系收缩对该氧化态下物质的影响。
（4) 同族元素自上而下具有“三增”因素，即原子(或离子）半径增大,核外电子数增大,核电荷数增大。由于该族下段元素(n-1)d、(ｎ－2）f电子填充在非最外层上，致使半径增大趋势较小。所以,“三增”因素中,核电荷数、电子数增大远强于半径增大趋势,这也是电子受核场引力较大因素之一。
(５) 由于该族元素的氧化值已为+3,其中核电荷数大于电子数，即正电荷数大于负电荷数,从而进一步增强了核场对电子的引力，这是该族元素在此氧化态下,自上而下渐趋稳定的又一原因。
（６) 由表２可以看出，VＡ族元素原子的最外层电子排布为ns２np3,由于s轨道全满，P轨道
半满,应属一相对稳定状态（设其为稳态I);当其氧化值为+3时，s轨道全满,p轨道全空，则形成一新的相对稳定状态(设其为稳态Ⅱ)。由于此时正电荷数大于负电荷数,异性电荷引力增大，该状态下其半径相对于原子半径均有减小,所以,稳态Ⅱ强于稳态Ⅰ。因此,显得ｎs2电子较为“惰性”。
综析上述因素，从“结构”角度来讨论
“惰性电子对效应”,可以看出，在正电核数大
于负电核数的情况下，该族元素自上而下由
于(n-1)d及(n－2)f电子的填充,使钻穿效应
大于屏蔽效应，整体效果是异性电荷引力的
增大趋势大于原子半径的增大趋势，最终产
生了“惰性电子对效应”。
2 热力学原理
2．１干态下离子化合物
以ⅡB元素Zｎ、Gd、Hg形成氧化物
为例,从能量因素进行粗略的分析:由Bｏrn-
图1 Born-Haber循环
Ｈaｂer循环来计算(图1):
△f H o=S+(Ｉ1+Ｉ2)+1/2Ｄ＋ＥA＋Ｕ
上述数据说明了干态下ⅡＢ元素氧化物随原子序数的递增，其稳定性逐渐减小。
表3 IIB元素的有关热力学数据(KＪ/mｏl－１）
热力学数据Zn Gd Hg 升华热(Ｓ) 1３1 １１2 62
电离能(I1 + I2) 26５8 ２５1４２８３3
离解能(1/2Ｄ) 249 249 ２49
电子亲合能(Ｅa ) 13４13４1３4
晶格能(Ｕ）- 34９９－3２47 －３350
－3２7 - ２38 -７２MＯ（s)标准生成热（ΔH ｆ
o)
2.2干态下共价化合物
表４列出了砷分族和锗分族氟化物的单键平均键能
表4砷分族和锗分族氟化物的单键平均键能(ＫJ/ moｌ-1)
元素M-F(ＭF5) M-F(ＭF3）元素M－F(MF4) M-Ｆ(MF2)
Ａs 40６484 Ge 452 481
Sb 40２440 Sｎ4１4 ４81
Ｂi 297 393 Ｐb 31３3９4
根据上述数据和F-F键的键能(１54·8 kJ·mol-1)数据，可以计算出表5：ＭF５和MF4的分解反应焓变
表５ＭF5和MＦ4的反应焓变(ＫJ/mol-１)
由表4、表5可以看出:①同族元素高氧化态氟化物的键能比低价态要小;②重元素氟化物的键能比轻元素氟化物的键能小；③重元素高价氟化物分解的焓变比轻元素分解的焓变小，由此可见6s电子的稳定性增强。
2．3 形成水合离子的情况
水溶液中的反应可用电极电势的大小来衡量，电极电势越小，金属单质的活泼性越强，形成的的水合离子稳定性越强，若以金属和金属的水合离子组成的电极与标准氢电极组成电池,则电池反应为:
Ｍ＋zH+ =＝M z+ + z/2H2
那么-zFφo (M z+/M) = △fＧo（Mｚ＋) = △fＨo(Ｍz+) - Ｔ△fＳo(M z+)
通常对于同种类型的反应T△f S o(M z+)项相差较小,用
△f H o（Mｚ＋) 进行粗略的衡量设计金属离子的Born-Hａber循环。
表6 IＩＢ金属离子形成的△f H o（Ｍz+) （KＪ/ｍｏｌ-1）
由表6可以看出,随着原子序数的递增,△ｆHｏ(M2+）逐渐增大,Ｍ２+的稳定性减弱。
３相对论性效应简释
严成华认为同族元素自上而下随着原子序数的增大,相对论性效应使价层S轨道能比非相对论性计算的预期值还要低,并且又使价层ｓｐ轨道能隙增大,因此有利于Ｓ电子的“惰性”。但其它各周期较轻元素则不甚明显,所以毫无疑问从铊到砹存在惰性电子对效应,对于较轻元素尽管肯定有相对论效应。
到上世纪７0年代,相对论性效应对重元素性质的影响才被化学家们广泛关注。相对论性效应可以理解为光速Ｃ的有限值(C=2·997 924 58×10８ｍ／s）与将光速看作无限时互相比较产生的差异效应,原子轨道的主要相对论性效应主要有:①旋-轨耦合效应。由于电子自旋磁矩和轨道磁矩之间磁的
相互作用,非相对论性量子力学中主量子数ｎ和轨道角动量量子数1(1＞0时)都相同的简并轨道分裂成总角动量量子数j＝l±1/2两组轨道,其中ｊ=ｌ+1／2的一组轨道能量升高，半径增大，ｊ＝ｌ-1/2一组轨道能量下降，半径减小。②相对论性收缩，离原子核较近的电子受核的吸引较强，平均速度与光速可以比拟,其相对质量增大较为显著，引起ｓ轨道收缩。例如:汞的相对论性1s轨道的平均半径比非相对论性1ｓ轨道的平均半径大约小20%,同理原子中各电子亚层中s亚层大约有相同的收缩。③相对论性膨胀，内层原子轨道的相对论性收缩增强了对钻穿能力较差外层d、f原子轨道上电子的屏蔽作用，以至使后者的有效核电荷减小,能量升高,原子轨道膨胀、外层ｄ、ｆ轨道的相对论性膨胀削弱了自身的屏蔽作用，增大内层s、p１／２轨道的有效核电荷。上述三种相对论性效应都随原子序数的增大迅速增强，特别是第六周期和重元素的相对论性效应表现得更加明显。
4对“惰性电子对效应”的另一种见解
惰性电子对效应在更大程度上是离子半径影响成键能力的一种反映,较小程度上才是单个原子的性质。
以Ga 和T1 为例,由零氧化态形成+3 氧化态所消耗的能量无疑高于形成+1 氧化态的能量，如果消耗的能量可由三价离子形成晶体时释放的能量补偿有余，Ga３+和T１3+化合物都将是稳定的。否则，形成Ｔ1+化合物的可能性就大了。
理解得不透彻，全因我理解能力有限，望老师指点。
参考文献:
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［8] 北京师范大学、华中师范大学、南京师范大学无机化学教研室编,《无机化学》，高等教育出版社出版.
(指导老师：胡宗球）
高中常见电极反应式的书写训练
高中常见的原电池（化学电源）电极反应式的书写训练 一次电池 1、伏打电池：（负极—Zn、正极—Cu、电解液—H2SO4） 负极：正极： 总反应方程式（离子方程式）Zn + 2H+ == H2↑+ Zn2+ 2、铁碳电池：（负极—Fe、正极—C、电解液H2CO3 弱酸性) 负极：正极： 总反应方程式（离子方程式）Fe+2H+==H2↑+Fe2+ (析氢腐蚀) 3、铁碳电池：（负极—Fe、正极—C、电解液中性或碱性) 负极：正极： 化学方程式2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 (吸氧腐蚀) 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 2Fe(OH)3==Fe2O3 +3 H2O (铁锈的生成过程) 5、普通锌锰干电池：(负极—Zn、正极—C 、电解液NH4Cl、MnO2的糊状物) 负极：正极： 6、碱性锌锰干电池：（负极—Zn、正极—C、电解液KOH 、MnO2的糊状物） 负极：正极： 化学方程式Zn +MnO2 +H2O == ZnO + Mn(OH)2 7、银锌电池：(负极—Zn、正极--Ag2O、电解液NaOH ) 负极：正极： 化学方程式Zn + Ag2O + H2O == Zn(OH)2 + 2Ag 8、铝–空气–海水（负极--铝、正极--石墨、铂网等能导电的惰性材料、电解液--海水） 负极：正极： 总反应式为：4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3（铂网增大与氧气的接触面） 9、镁---铝电池（负极--Al、正极--Mg 电解液KOH） 负极(Al)：正极(Mg）： 化学方程式：2Al + 2OH–+ 6H2O ＝2〔Al（OH）4〕—+ 3H2 二次电池（又叫蓄电池或充电电池） 1、铅蓄电池：（负极—Pb 正极—PbO2 电解液—浓硫酸）
边缘效应
1、边缘效应的概念、特征和机理 1.1边缘效应的概念 在两个或两个不同性质的生态系统（或其他系统）交互作用处，由于某些生态因子（可能是物质、能量、信息、时机或地域）或系统属性的差异和协合作用而引用而引起系统某些组分及行为（如种群密度、生产力和多样性等）的较大变化，称为边缘效应。亦称周边效应。在田间试验时，即使土壤条件是相同的，但由于每一植物个体所占空间的不同和相连试验区的影响以及小气候的差异等，而周边部分与中央部分的作物在株高、粒数和病虫害的危害等方面也仍会出现差异，这种现象称为边缘效应。为了去掉这种周边效应，可把田边部分作为号外，在试验结果的处理上不予计算在内。 1.2边缘效应的特征： 边缘效应带群落结构复杂，某些物种特别活跃，其生产力相对较高；边缘效应以强烈的竞争开始，以和谐共生结束，从而使得各种生物由激烈竞争发展为各司其能，各得其所，相互作用，形成一个多层次、高效率的物质、能量共生网络。边缘效应有其稳定性，按边缘效应性质一般可分为动态边缘和静态边缘两种。动态边缘效应是移动型生态系统边缘，外界有持久的物质、能量输入，此类边缘效应相对稳定，能长期维持其高生产力；静态边缘是相对静止型生态边缘，外界无稳定的物质、能量输入，此类边缘效应是暂时的，不稳定的。 1.3边缘效应的机理： 引起边缘效应的极力在于边缘效应的加成效应、协合效应和集肤效应。 加成效应：任何生物在多维生态空间中占有一定的生态位。 协合效应：在边缘地带各种生态因子并不仅仅是简单的加成效应，还有一种非加成关系。任何物种对同一种生态因子的利用强度与其他生态因子的现有水平有关。对特定的物种来说，他们一旦与边界异质环境处于合适的生态位相”谐振“，各因子之间就会产生强烈的协合效应。 集肤效应：边缘地带是多种”应力”交互作用的地带，一般较各子系统更为复杂、异质和多变，信息量较丰富，因而刺激了各子系统中信息要求高的种群甚至外系统的种群向边缘区集结，此就是集肤效应。 2、边缘效应与生物多样性 植物边缘效应的的概念就是基于不同植物群落之间生物的变异和密度增加而提出的，即在不同植物群落边缘生物的变异和密度有增加的倾向。边缘效应对于生物多样性的研究和保护具有特定的价值，在这种特定的生境中期望有高的生物多样性。其原因是：在边缘地带回有新的微观环境，导致有高的生物多样性；边缘地带和为生物提供更多的气息场所和食物来源，允许特殊需求的物种散布和定居，从而有利于异质种群的生存，并增强了居群个体觅食和躲避自然灾害的能力，允许有较高的生物多样性。
什么是城市热岛效应
什么是城市热岛效应 城市热岛效应(Urbanheatislandeffect)是指城市中的气温明显高于外围郊区的现象。在近地面温度图上，郊区气温变化很小，而城区则是一个高温区，就象突出海面的岛屿，由于这种岛屿代表高温的城市区域，所以就被形象地称为城市热岛。 基本简介 城市热岛效应(The Urban Heat Island Effect)是指城市中的气温明显高于外围郊区的现象。在近地面温度图上，郊区气温变化很小，而城区则是一个高温区，就象突出海面的岛屿，由于这种岛屿代表高温的城市区域，所以就被形象地称为城市热岛。城市热岛效应使城市年平均气温比郊区高出1°C，甚至更多。夏季，城市局部地区的气温有时甚至比郊区高出6°C以上。此外，城市密集高大的建筑物阻碍气流通行，使城市风速减小。由于城市热岛效应，城市与郊区形成了一个昼夜相同的热力环流。城市白天和黑夜的热岛效应[1] 晴朗无风的夏日，海岛上的地面气温，高于周围海上气温，并因此形成海风环流以及海岛上空的积云对流，这是海洋热岛效应的表现。近年来，由于城市人口集中，工业发达，交通拥塞，大气污染严重，且城市中的建筑大多为石头和混凝土建成，它的热传导率和热容量都很高，加上建筑物本身对风的阻挡或减弱作用，可使城市年平均气温比郊区可高2℃，甚至更多,在温度的空间分布上,城市犹如一个温暖的岛屿，从而形成城市热岛效应。热岛效应是由于人们改变城市地表而引起小气候变化的综合现象，在冬季最为明显，夜间也比白天
明显，是城市气候最明显的特征之一。 来源与发展 20世纪初，英国气候学家赖克·霍德华在《伦敦的气候》一书中把这种气候特征称为“热岛效应”。热岛效应近年来，随着城市建设的高速发展，城市热岛效应也变得越来越明显。城市热岛形成的原因主要有以下几点: 首先，是受城市下垫面特性的影响。城市内有大量的人工构筑物，如混凝土、柏油路面，各种建筑墙面等，改变了下垫面的热力属性，这些人工构筑物吸热快而热容量小，在相同的太阳辐射条件下，它们比自然下垫面（绿地、水面等）升温快，因而其表面温度明显高于自然下垫面。 另一个主要原因是人工热源的影响。工厂生产、交通运输以及居民生活都需要燃烧各种燃料，每天都在向外排放大量的热量。此外，城市里中绿地、林木和水体的减少也是一个主要原因。随着城市化的发展，城市人口的增加，城市中的建筑、广场和道路等大量增加，绿地、水体等却相应减少，缓解热岛效应的能力被削弱。 当然，城市中的大气污染也是一个重要原因。城市中的机动车、工业生产以及居民生活，产生了大量的氮氧化物、二氧化碳和粉尘等排放物。这些物质会吸收下垫面热辐射，产生温室效应，从而引起大气进一步升温。 热岛效应原则上，一年四季都可能出现城市热岛效应。但是，对居民生活和消费构成影响的主要是夏季高温天气下的热岛效应。为
原电池电极方程式书写练习题
常见原电池电极方程式书写练习 1、写出下列原电池的有关反应式 ⑴铜铝强碱溶液的原电池（电极材料：铜片和铝片，电解质溶液：氢氧化钠溶液）总反应：____________________________________________________ ①正极（）：____________________________________________________ ②负极（）：_____________________________________________________ ⑵铝铜电池浓硝酸原电池（电极材料：铜片和铝片，电解质溶液：浓硝酸） 总反应：____________________________________________________ ①正极（）：____________________________________________________ ②负极（）：_____________________________________________________ （3）镁铝电池稀硫酸原电池（电极材料：镁片和铝片，电解质溶液：） 总反应：____________________________________________________ ①正极（）：____________________________________________________ ②负极（）：_____________________________________________________ （4）镁铝电池强碱原电池（电极材料：镁片和铝片，电解质氢氧化钠溶液：） 总反应：____________________________________________________ ①正极（）：____________________________________________________ ②负极（）：_____________________________________________________ （5）氢氧燃料原电池（电极材料：碳棒和碳棒，电解质氯化钠溶液） 总反应：____________________________________________________ ①正极（）：____________________________________________________ ②负极（）：_____________________________________________________ （6）氢氧燃料原电池（电极材料：碳棒和碳棒，电解质盐酸溶液） 总反应：____________________________________________________ ①正极（）：____________________________________________________ ②负极（）：_____________________________________________________ （7）氢氧燃料原电池（电极材料：惰性电极，电解质氢氧化钾溶液） 总反应：____________________________________________________ ①正极（）：____________________________________________________ ②负极（）：_____________________________________________________
氧化还原与电极电势
氧化还原与电极电势 一、基本概念 氧化还原反应发生的重要标志就是反应中发生了电子的得失或偏移。 氧化态：化合物或单质中，元素所呈现的带电状态称为氧化态。它是用一定数值表示的。 氧化数：表示元素氧化态的代数值称为氧化数（或称为氧化值）。 二、原电池电动势 利用氧化还原反应获得电流的装置叫原电池。原电池有半电池、电极、盐桥三个部分组成。 构成原电池的两极间的电势差称为原电池的电动势。 影响电池电动势的主要因素有两个：一是体系中物质的浓度；二是体系所处的温度。 标准状态下原电池的电动势称为标准电池电动势，此时两极各物质均处于标准状态。 三、电极电势（?） 标准电极电势----由于电极电势绝对数值的不可测性，所以电极电势的数值是相对的。它是以氢电极作为标准，并规定以标准状态下的氢电极的电极电势为零来作参考。 标准氢电极----标准状态下的氢电极称为标准氢电极，且此时其标准氢电极为零。即 θ?2 H H + =0。 Nerst 方程式： 还原态氧化态 lg 0592.0n + =θ?? (T =298.15K) 四、氧化还原反应进行的方向和程度 （1）利用?可判断氧化剂、还原剂的相对强弱 ?大的电对中的氧化型物质的氧化能力强于?小的电对中的氧化型物质。同理，?小的电对中的还原型物质的还原能力强于?大的电对中的还原型物质的还原能力。 （2）判断氧化还原反应的方向 反应总是向由强氧化剂和强还原剂反应生成较弱的氧化剂和较弱的还原剂的方向进行。 若反应是在标准状态进行，可直接由θ ?来判断反应进行的方向。若反应不在标准状态进行，一般需要通过Nerst 方程式计算出?，在进行判断。 综合练习 例1：根据下列氧化还原反应-22Cl 2Cu Cl Cu +→++组成原电池。已知： Pa 1013252Cl =p ，-1Cu L mol 10.02?=+c ，-1 Cl L mol 10.0-?=c ，试写出此原电池符号， 并计算原电池的电动势。（V 34.0Cu /Cu 2=+ θ ?，V 36.1- 2 Cl /Cl =θ ?） 分析：首先应根据Nerst 方程式由θ ?及各物质浓度求出这两个点对构成的两个电极电 势，然后确定原电池的正负极。最后计算原电池的电动势。 由Nerst 方程式计算 0.31V lg 20592 .034.022Cu Cu /Cu =+ =++ c ? 1.42V )(lg 2059 2.036.12 Cl Cl Cl Cl Cl /Cl --2 2- 2 =+=θθ ?c c p p 由此可知电对Cu Cu 2+ 构成了电池的负极，另一极则为正极。原电池符号为： )Pt(,(101325Pa)Cl |)L (0.01mol Cl ||)L (0.10mol Cu |Cu )(2-1--12+??-+
林窗效应和边缘效应
⑵对生态结构质量和稳实性的影响 新建公路过程中，临时用地如：弃渣场、取土场、施工便道、拌和场、施工营地、预制场、材料堆场等。这些施工临时占地将对森林群落及植被产生直接的破坏作用，从而使群落的生物多样性降低。部分处于林内的施工临时用地需要较大空地，拟建公路施工期由于机械碾压、施工人员的践踏等，施工作业周围的植被将遭到破坏，对乔木层、灌木层和草本层的破坏明显，特别是对灌木层及草本层的破坏，甚至导致其消失，造成森林群落的层次缺失，使森林群落的垂直结构发生较大的改变。乔木层由于缺乏灌木的保护和促进作用，对环境的抵抗能力下降，易感染病害和遭受风折，使整个森林生态系统对环境的适应能力和调节能力下降，群落稳定性下降，另外，由于乔木层、灌木层和草本层的破坏，并引起群落结构的变化和群落层次的缺失，将直接影响群落的演替，形成森林内部的“林窗结构”，从而引起“林窗效应”，同样会改变森林群落的生境条件，大量的喜光树种进入，而常绿树种则从林内消失，使森林群落的演替发生改变，地带性植被的改变和消失，降低了森林对环境的适应和调节能力。在线路NK150～CK210 段由于杉木分布集中，“林窗效应”比较明显，因此，施工便道的设计应尽量避免穿越成片的树林。
边缘效应是指在某一生态系统的边缘，或两个或多个生态系统的交界区域内能流、物流和信息流都远远大于某一生态系统内部的能流、物流和信息流。比如，有关研究表明，一个森林生态系统，其边缘（林缘带）往往分布着比森林内部更为丰富的动植物种类，具有更高的生产力和更丰富的景观；又如，山地与平原的过渡区内往往是山洪的多发带，也是多种动物迁徙的必经之地和多种植被类型的集中分布区。人和许多动物都需要在多种生态系统中寻求食物和庇护，所以，多个生态系统的交界地带，往往是其生存和发展的最佳环境。这种边缘环境一方面能提供最丰富的生存所必需的物质、能量和信息。另一方面，它也使他们面临更为严峻的考验，包括更为激烈的竞争和更为频繁的自然灾害（剧烈的物质和能量的运动）。边缘效应-生态学方面 1.边缘效应的概念 在两个或两个不同性质的生态系统（或其他系统）交互作用处，由于某些生态因子（可能是物质、能量、信息、时机或地域）或系统属性的差异和协合作用而引用而引起系统某些组分及行为（如种群密度、生产力和多样性等）的较大变化，称为边缘效应。亦称周边效应。在田间试验时，即使土壤条件是相同的，但由于每一植物个体所占空间的不同和相连试验区的影响以及小气候的差异等，而周边部分与中央部分的作物在株高、粒数和病虫害的危害等方面也仍会出现差异，这种现象称为边缘效应。为了去掉这种周边效应，可把田边部分作为号外，在试验结果的处理上不予计算在内。 2边缘效应的特征 边缘效应带群落结构复杂，某些物种特别活跃，其生产力相对较高；边缘效应以强烈的竞争开始，以和谐共生结束，从而使得各种生物由激烈竞争发展为各司其能，各得其所，相互作用，形成一个多层次、高效率的物质、能量共生网络。边缘效应有其稳定性，按边缘效应性质一般可分为动态边缘和静态边缘两种。动态边缘效应是移动型生态系统边缘，外界有持久的物质、能量输入，此类边缘效应相对稳定，能长期维持其高生产力；静态边缘是相对静止型生态边缘，外界无稳定的物质、能量输入，此类边缘效应是暂时的，不稳定的。 3边缘效应的机理 引起边缘效应的极力在于边缘效应的加成效应、协合效应和集肤效应。 加成效应：任何生物在多维生态空间中占有一定的生态位。 协合效应：在边缘地带各种生态因子并不仅仅是简单的加成效应，还有一种非加成关系。任何物种对同一种生态因子的利用强度与其他生态因子的现有水平有关。对特定的物种来说，他们一旦与边界异质环境处于合适的生态位相”谐振“，各因子之间就会产生强烈的协合效应。 集肤效应：边缘地带是多种”应力”交互作用的地带，一般较各子系统更为复杂、异质和多变，信息量较丰富，因而刺激了各子系统中信息要求高的种群甚至外系统的种群向边缘区集结，此就是集肤效应。 4边缘效应与生物多样性
城市热岛效应
城市热岛效应 科技名词定义 中文名称：城市热岛效应 英文名称：urban heat island 定义：指城市温度高于郊野温度的现象。由于城市地区水泥、沥青等所构成的下垫面导热率高，加之空气污染物多, 能吸收较多的太阳能，有大量的人为热进入空气；另一方面又因建筑物密集，不利于热量扩散，形成高温中心，并由此向外围递减。 所属学科：生态学（一级学科）；城市生态学、生态工程学和产业生态学（二级学科） 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 百科名片 城市热岛效应(Urbanheatislandeffect)是指城市中的气温明显高于外围郊区的现象。在近地面温度图上，郊区气温变化很小，而城区则是一个高温区，就象突出海面的岛屿，由于这种岛屿代表高温的城市区域，所以就被形象地称为城市热岛。 简介 英文名称 The Urban Heat Island Effect 热岛效应
城市热岛效应(Urbanheatislandeffect)是指城市中的气温明显高于外围郊区的现象。在近地面温度图上，郊区气温变化很小，而城区则是一个高温区，就象突出海面的岛屿，由于这种岛屿代表高温的城市区域，所以就被形象地称为城市热岛。城市热岛效应使城市年平均气温比郊区高出1°C，甚至更多。夏季，城市局部地区的气温有时甚至比郊区高出6°C 以上。此外，城市密集高大的建筑物阻碍气流通行，使城市风速减小。由于城市热岛效应，城市与郊区形成了一个昼夜相反的热力环流。晴朗无风的夏日，海岛上的地面气温，高于周围海上气温，并因此形成海风环流以及海岛上空的积云对流，这是海洋热岛效应的表现。近年来，由于城市人口集中，工业发达，交通拥塞，大气污染严重，且城市中的建筑大多为石头和混凝土建成，它的热传导率和热容量都很高，加上建筑物本身对风的阻挡或减弱作用，可使城市年平均气温比郊区可高2℃，甚至更多,在温度的空间分布上,城市犹如一个温暖的岛屿，从而形成城市热岛效应。热岛效应是由于人们改变城市地表而引起小气候变化的综合现象，在冬季最为明显，夜间也比白天明显，是城市气候最明显的特征之一。 编辑本段来源与发展 20世纪初，英国气候学家赖克·霍德华在《伦敦的气候》一书中把这种气候特征称为“热岛效应”。 热岛效应 近年来，随着城市建设的高速发展，城市热岛效应也变得越来越明显。城市热岛形成的原因主要有以下几点: 首先，是受城市下垫面特性的影响。城市内有大量的人工构筑物，如混凝土、柏油路面，各种建筑墙面等，改变了下垫面的热力属性，这些人工构筑物吸热快而热容量小，在相同的太阳辐射条件下，它们比自然下垫面（绿地、水面等）升温快，因而其表面温度明显高于自然下垫面。另一个主要原因是人工热源的影响。工厂生产、交通运输以及居民生活都需要燃烧各种燃料，每天都在向外排放大量的热量。此外，城市里中绿地、林木和水体的减少也是一个主要原因。随着城市化的发展，城市人口的增加，城市中的建筑、广场和道路等大量增加，绿地、水体等却相应减少，缓解热岛效应的能力被削弱。当然，城市中的大气污染也是一个重要原因。城市中的机动车、工业生产以及居民生活，产生了大量的氮氧化物、二氧化碳和粉尘等排放物。这些物质会吸收下垫面热辐射，产生温室效应，从而引起大气进一步升温。 热岛效应
大学无机化学第十三章试题及答案电子教案
大学无机化学第十三章试题及答案
第十四章碳族元素 总体目标： 1.掌握碳、硅单质、氢化物、卤化物和含氧化物的性质和制备 2.了解硅酸和硅酸盐的结构与特性 3. 了解锗、锡、铅单质、氧化物、氢氧化物的性质 各节目标： 第一节碳单质及其化合物 1.了解单质碳的结构、同素异形体和性质 2.掌握CO、CO2的结构、性质、制取和用途；碳酸的酸性；碳酸盐的水解性和热稳定性。 第二节硅单质及其化合物 1.掌握单质硅的结构、性质和制取 2.掌握SiO2的结构和性质 3.了解硅酸的酸性；硅酸盐的结构和性质；A型分子筛的结构和实际应用 4.掌握硅烷的制备、热稳定性、还原性和水解性 5.了解卤化硅的制备和性质 第三节锗、锡、铅 1.了解锗、锡、铅单质的性质；氧化物、氢氧化物的酸碱性 2.掌握Sn(Ⅱ)的还原性、水解性和Pb(Ⅳ)的氧化性、Pb(Ⅱ)盐的溶解性，从而掌握高价化合物氧化—还原的变化规律。 习题 一选择题 1.石墨晶体中层与层之间的结合力是( ) (吴成鉴《无机化学学习指导》) A．金属健 B.共价健 C.范德华力 D.离子键 2.碳原子之间能形成多重键是因为( ) (吴成鉴《无机化学学习指导》)
A ．碳原子的价电子数为4 B.碳原子的成键能力强 C.碳原子的半径小 D.碳原子有2p 电子 3.下列碳酸盐与碳酸氢盐，热稳定顺序中正确的是( ) A.NaHCO 3
第八章 氧化还原反应与电极电位
氧化还原反应与电极电位首页难题解析学生自测题学生自测答案章后习题解答难题解析[TOP] 例8-1 写出并配平下列各电池的电极反应、电池反应，注明电极的种类。 （1）(-) Ag(s)│AgCl(s) │HCl(sln)│Cl2(100kp)│Pt(s) (+) （2）(-) Pb(s)│PbSO4(s)│K2SO4(sln)‖KCl(sln)│PbCl2(s)│Pb(s) (+) （3）(-) Zn(s)│Zn2+(c1)‖MnO4-(c2), Mn2+(c3), H+(c4)│Pt(s) (+) （4）(-) Ag(s) | Ag+ (c1) ‖Ag+(c2) │Ag(s) (+) 分析将所给原电池拆分为两个电极。负极发生氧化反应，正极发生还原反应，写出正、负极反应式，由正极反应和负极反应相加构成电池反应。 解（1）正极反应Cl2(g)+2e-→ 2 Cl－(aq) 属于气体电极 负极反应Ag(s)+Cl-(aq) → AgCl(s)+e-属于金属-难溶盐-阴离子电极 电池反应2Ag（s）+ Cl2(g) →2AgCl(s) n=2 （2）正极反应PbCl2(s)+2e-→Pb(s)+2Cl- (aq) 属于金属-难溶盐-阴离子电极负极反应Pb(s)+SO42-(aq)→PbSO4(s)+2e-属于金属-难溶盐-阴离子电极 电池反应PbCl2(s) +SO42-(aq)→PbSO4(s) +2Cl-(aq) n=2 （3）正极反应MnO4-(aq) +8H+(aq)+5e-→Mn2+(aq)+ 4H2O(l) 属于氧化还原电极负极反应Zn(s) → Zn2+(aq)+2e-属于金属-金属离子电极电池反应2MnO4- (aq)+16H+(aq)＋5Zn(s)→2Mn2+(aq)＋8H2O(l)＋5Zn2+ (aq)n=10 （4）正极反应Ag+(c2) +e- → Ag(s) 属于金属-金属离子电极 负极反应Ag(s) → A g+ (c1) + e-属于金属-金属离子电极 电池反应Ag+(c2) → Ag+ (c1) n=1 例8-2 25℃时测得电池(-) Ag(s)│AgCl(s)│HCl(c)│Cl2(100kp)│Pt(s) (+) 的电动势为?( Cl2/Cl-)=1.358V, θ?( Ag+/Ag)=0.799 6V，求AgCl的溶度积。 1.136V，已知θ ?AgCl/Ag 。其分析首先根据电池电动势和已知的标准电极电位，由Nernst方程求出θ 次：AgCl的平衡AgCl(s)Ag+ (aq)+ Cl-(aq)，方程式两侧各加Ag：
景观生态学考试复习重点
景观生态学复习重点 第一章绪论 景观：是一个由不同土地单元镶嵌组成，具有明显视觉特征的地理实体；它处于生态系统之上，大地理区域之下的中间尺度；兼具经济、生态和文化的多重价值。 第二章景观生态学的理论基础 1.等级理论 任何系统都属于一定的等级，并具有一定的时间和空间尺度。等级结构是一个由若干单元组成的有序系统，对于任何等级的生物系统，它们都是由低一等级水平上的组分（亚系统）组成。同时本身又是高一等级水平上的组成成分。 2.岛屿生物地理学理论：（“物种-面积”关系、均衡理论、聚合种群理论） （1）“物种—面积”关系：S = CAz （S：物种丰富度；A：物种存在的空间面积；C：物种的分布密度；z：一个统计指数，理论值为0.263，通常为0.18-0.35） （2）均衡理论：岛屿物种数目的多少，应当由“新物种”向区域中的迁入和“老物种” 的消亡或迁出之间的动态变化所决定，它们遵循着一种动态均衡的规律。当迁入率和灭绝率相等时，岛屿物种数达到动态的平衡状态，即物种的数目相对稳定。 （3）聚合种群理论：指在斑块生境中，空间上具有一定的距离，但彼此间通过扩散个体相互联系在一起的许多小种群或局部种群的集合，一般也称为一个种群的种群。 3.复合种群持续生存的必要条件 ①离散的局部繁殖种群。 ②所有的亚种群均有绝灭的风险。即使是最大的亚种群也有绝灭的可能。 ③亚种群有重建的可能。重建率随斑块间距离的增大而锐减，也与物种的迁移能力有关。 ④局域动态的非同步性。 4.渗透理论（临界阈现象，渗透阈值0.5928） （1）临界阈现象：某一事件或过程在影响因子或环境条件到达某一阈值而发生的从一种状态过渡到另一种截然不同状态的过程。 （2）渗透阈值0.5928 5.源－汇系统理论（“源”种群与“汇”种群，源斑块与汇斑块） （1）所谓“源”种群是那些在条件较好的斑块生境中生存并具有较高增长率的局部种群。（2）所谓“汇”种群是指那些在条件较差的斑块生境中生存并具有负的种群增长率的局部种群。 （3）包含源种群的生境视为源斑块，而将汇种群所占据的生境作为汇斑块。物种总是从源斑块向汇斑块迁移。 6.尺度的定义和表达 （1）定义：指在所研究的生态系统的面积大小（空间尺度），或者指所研究的生态系统动态的时间间隔（即时间尺度）。 （2）表达：粒度和幅度 第三章景观结构 1.斑块（概念，起源）
城市热岛效应的论文
城市热岛效应 摘要：在全球气候变暖和高速城市化的大背景下，世界上许多城市都出现了高强度的城市热岛效应，城市热环境质量日趋恶化。分析和评价城市热岛效应已成为当前城市气候与环境研究的重要内容之一，也是全球变化研究的重要方面。本文剖析了城市热岛效应的成因及危害，并从当前城市热岛效应的现状出发探讨了改善城市生态环境，减低热岛强度的对策。 关键词：城市热岛效应，气候变化，人类活动，成因及措施 一、引言：城市热岛效应也称“大气热污染现象”,是指当城市发展到一定规模,由于城市下垫面性质的改变、大气污染以及人工废热的排放等因素使城市温度明显高于郊区,形成类似高温孤岛的现象,在气象学上被形象地称为城市热岛。可见,城市热岛反映的是一个温差的概念,只要城市与郊区有明显的温差,就可以说存在了城市热岛。 近年来,我国城市夏季伏天日气温在35℃以上的天数逐渐增多。据报道，2005年夏季，我国中东部和内蒙古中西部、新疆大部日最高气温高于或等于35度的日数一般在5天以上，其中华北南部、黄淮中西部、长江中下游大部及新疆东部、内蒙古西部、福建大部、广东北部、广西东部等地普遍持续高温10-15天，河北南部、山西南部、河南北部、安徽西北部、浙江大部、江西中北部等地达16-25天，很多城市日气温频频刷新当地气象纪录［1］。城区高温化得背后就是越来越严重的城市热岛现象。针对上述现象，本文就以城市热岛产生的原因和改善措施作初步探讨。 二、热岛效应形成的原因 2.1．城市下垫面性质改变 由于城市“水泥森林”的发展，改变了下垫面的性质，同时也改变原有的自然地面的面积比例。城市建筑物和道路的材料改变了地表热交换和大气动力学特征，更易吸收大量热辐射，致使夜晚红外辐射的热量相应增多，如果这种建筑物贯穿于整个城市则可使城市上空温度升高。另外，城市由于参差不齐的建筑物，
缺电子化合物
有哪些缺电子原子？ 浏览次数：3826次悬赏分：0|解决时间：2006-4-3 12:08|提问者：明月天涯共此时 最佳答案 硼族 Li, Be, B, Al等原子的价层原子轨道数多于价电子数，由这些原子形成的化合物，常常因为没有足够的电子使原子间均能形成二电子键，而出现缺电子多中心键，如：3c-2e氢桥键，3c-2e硼桥键，3c-2e硼键，5c-6e硼键，3c-2e金属甲基桥键等。这些缺电子多中心键，使这类化合物结构形式多样，内容丰富。 硼族的基本特点在于其族原子的缺电子性。它们有充分利用价轨道，力求生成更多的键，以增强体系稳定性的强烈倾向。以族原子为核心所组成单核、双核或多核的分子、分子离子物种的表现形式是多种多样的，它们因各元素的半径、电子层结构而异。或生成分子内的多中心键，或以桥键生成二聚体，或与电子给予体进行加合。硼族缺电子化合物作为Lewis酸而起催化作用亦借助这种加合性。 缺电子就是他形成稳定化合物后,最外层电子少于8(AlCl3..Al最外层有6个电子)..还有B..也是很经典的缺电子原子..如B2H6 相对的..有富电子化合物..如PCl5..P最外层有10个电子 缺电子化合物 electron-defect compounds 由价电子数少于价层轨道的缺电子原子形成的化合物。包括：（1）由缺电子原子与多电子原子化合物形成的配键化合物，如[BF3←NH3]，Al2Cl6，BeCl2链状多聚分子，含离域π键。（2）由缺电
子原子与等电子原子化合形成的缺电子分子，如B2H6，共有12个价电子，按经典结构式需要7个共价键、14个价电子，还缺2个，多形成缺电子多中心键。（3）由缺电子原子与缺电子原子化合形成的化合物，其键型已逐渐向金属键过渡。 原子数相同、电子总数相同的微粒，互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。 （1）根据上述原理，仅由第2周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是：和。（任意写出一组即可） （2）此后，等电子原理又有所发展。例如，由短周期元素组成的微粒，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体，它们也具有相似的结构特征。在短周期元素组成的物质中，与NO-2互为等电子体的分子有： 。（任意写出一个即可） 答案 （1）CO和N2或CO2和N2O（2分） （2）O3或SO2（2分） 惰性电子对效应 求助编辑百科名片 惰性电子对 位于化学元素周期表第4.5.6周期的p区元素Ga,In,Tl;Ge,Sn,Pb;As,Sb,Bi等，有保留低价态，不易形成最高价的倾向，这叫惰性电子对效应。这种现象跟长周期中各族元素最高价态与族数相等的倾向是不协调的。即屏蔽效应。
氧化还原及电极电位
第八章氧化还原反应与电极电位 首页 难题解析 学生自测题 学生自测答案 章后习题解答 难题解析 [TOP] 例 8-1 写出并配平下列各电池的电极反应、电池反应，注明电极的种类。 （1） (-) Ag(s)│AgCl(s) │HCl(sln)│Cl2(100kp)│Pt(s) (+) （2） (-) Pb(s)│PbSO4(s)│K2SO4(sln)‖KCl(sln)│PbCl2(s)│Pb(s) (+) （3） (-) Zn(s)│Zn2+(c1)‖MnO4-(c2), Mn2+(c3), H+(c4)│Pt(s) (+) （4） (-) Ag(s) | Ag+ (c1) ‖Ag+(c2) │Ag(s) (+) 分析将所给原电池拆分为两个电极。负极发生氧化反应，正极发生还原反应，写出正、负极反应式，由正极反应和负极反应相加构成电池反应。 解（1）正极反应 Cl2(g)+2e- → 2 Cl－ (aq) 属于气体电极 负极反应 Ag(s)+Cl-(aq) → AgCl(s)+e- 属于金属-难溶盐-阴离子电极 电池反应 2Ag（s）+ Cl2(g) →2AgCl(s) n=2 （2）正极反应 PbCl2(s)+2e- →Pb(s)+2Cl- (aq) 属于金属-难溶盐-阴离子电极负极反应 Pb(s)+SO42-(aq) →PbSO4(s)+2e- 属于金属-难溶盐-阴离子电极电池反应 PbCl2(s) +SO42- (aq)→PbSO4(s) +2Cl-(aq) n=2 （3）正极反应 MnO4-(aq) +8H+(aq)+5e- →Mn2+(aq)+ 4H2O(l) 属于氧化还原电极负极反应 Zn(s) → Zn2+(aq)+2e- 属于金属-金属离子电极 电池反应2MnO4- (aq)+16H+(aq)＋5Zn(s)→2Mn2+(aq)＋8H2O(l)＋5Zn2+ (aq) n=10 （4）正极反应 Ag+(c2) +e- → Ag(s) 属于金属-金属离子电极负极反应 Ag(s) → Ag+ (c1) + e- 属于金属-金属离子电极 电池反应 Ag+(c2) → Ag+ (c1) n=1 例 8-2 25℃时测得电池 (-) Ag(s)│AgCl(s)│HCl(c)│Cl2(100kp)│Pt(s) (+) 的电动势为1.136V，已知 ( Cl2/Cl-)=1.358V, ( Ag+/Ag)=0.799 6V，求AgCl的溶度积。 分析首先根据电池电动势和已知的标准电极电位，由Nernst方程求出 AgCl/Ag 。其次：AgCl的平衡AgCl(s) Ag+ (aq)+ Cl-(aq)，方程式两侧各加Ag： AgCl(s) + Ag(s) Ag+ (aq)+ Cl-(aq) + Ag(s) AgCl与产物Ag组成AgCl/Ag电对；反应物Ag与Ag+组成Ag+/Ag电对。AgCl(s)的溶度积常数为： = 。 解由电池表达式： 正极反应 Cl2 (g)+ 2e- → 2 Cl-(aq)， = + lg 负极反应 Ag(s) + Cl-(aq) → AgCl(s) + e-， = ＋ lg 电池反应 Cl2(g) + 2Ag(s) → 2AgCl(s) E ＝ - ＝( + lg )-( ＋ lg ) ＝1.136V， 将和数据带入 ＝－1.136 V＝1.358 V－1.136 V＝0.222V， 又由 AgCl(s) + Ag Ag+ + Cl- + Ag ＝ =(0.222-0.799 6)V/0.059 16V＝-9.76
传感器复习题带答案的简答大题
小题 1.能将红外辐射量变化转换成电量变化的装置成为红外探测器。红外探测器根据热电效应和光子效应制成。前者成为热敏探测器，后者成为光子探测器。 2.光栅是由很多等节距的透光缝隙和不透光的可先均匀相间排列构成的光电器件。按其原理和用途，它又可分为物理光栅和计量光栅。物理光栅是利用光的衍射现象制造的，主要用于光谱分析和光波长等量的测量。计量光栅主要利用莫尔现象，测量长度、角度、速度、加速度、振动等物理量。 3.以光栅的栅距作为分辨单位，只能在有合适的光栅栅距的基础上，对栅距进一步细分，才可能获得更高的测量精度。 4.编码器按其结构可分为接触式、光电式和电磁式三种，后两种为非接触式编码器。 简答题 1、有源传感器与无源传感器有什么差别，请举出三个不同类型的例子。 答：分为有源传感器和无源传感器。有源一般是将非电能量转换为电能量，称之为能量转换型传感器，也称为换能器。通常它们配有电压测量和放大电路，如压电式、热点偶、光电池等。无源传感器又称为能量控制型传感器。它本身不是一个换能装置，被测非电量仅对传感器中的能量起控制或调节作用。所以，它们必须具有辅助能源。如电阻式、电容式和电感式 2、试说明如图所示的应变式加速度传感器的工作原理。 答：在悬臂梁的一端固定质量块，梁的另一端用螺钉固定在壳体上，在梁的上 下两面粘贴应变片，梁和质量块的周围充满阻尼液（硅油），用以产生必要的阻 尼。测量震动时，将传感器壳体和被测对象刚性固定在一起，因此作用在质量 块上的惯性力F=ma使悬臂梁产生变形（应变），这样，粘贴在梁上用应变片所 构成的电桥失去平衡而输出电压。此输出电压的大小正比于外界震动加速度a。 3、分析电容传感器边缘效应产生的原因，画图给出消除其影响的措施，并进行论述。 答：理想条件下，平行板电容器的电场均匀分布于两极板所围成的空间，这仅是简化电容量计算的一种假定，实际上在电容器的边缘力线是不均匀的，这样就产生了边缘效应。 a 为克服边缘效应，首先应增大初始电容量Co，即增大极板面积，减小极板间隙。 b 在结构上增设等位环来消除边缘效应 原理：等位环安放在上面电极外，且与上电极绝缘组等电位，这样就能使上电极的边缘电力线平直，两极间电场基本均匀，而发散的边缘电场产生在等位环的外周不影响工作。 4、简述电涡流效应的原理，并说明如何实现测距（参见图1）。 答：在传感器线圈中通以交变电流I，在周围空间形成交变电磁场H1，在处于磁场内的导体中产生涡流环。该涡流环形成的反向磁场H2，并作用于传感器线圈，从而使得线圈的参数（电感、阻抗、品质因数）发生变化。变化的成果都取决于线圈参数（尺寸大小、电流强弱）导体参数（电导率、磁导率）和线圈与导体之间的距离。 在测量过程中，只要保证上述参数中的一个参数变化，就可以实现测量。即保证传感器线圈不变，导体不变，则传感器线圈的参数变化只与距离有关，从而实现测距。 5、热电偶测温时什么要进行冷端温度补偿，冷端温度补偿的方法有哪些？ 答：为了热电势与被测温度成单值函数关系，需要热电偶的冷端温度保持恒定，由于热电偶的温度——热电势关系曲线是在冷端温度等于0℃下得到的，已知配套的仪表也是根据这一关系曲线进行刻度的，在测量时必须满足冷端温度等于0℃的条件，否则会出现误差，而在实际工作时冷端受外界温度影响很难恒定也不等于0℃。方法：①冷端温度恒温法②计算修正法③电桥补偿法 6、试说明图示的霍尔式位移传感器的工作原理。
“城市热岛效应”形成原理及有效应对措施 (原创)
1．城市建筑蓄热对“城市热岛效应”的影响原理 以建筑连片面积达1000平方公里的某大城市为例，有1000万人口、400万辆汽车，汽油的燃烧值是3.45*10^7J/L，按每辆轿车每天行驶50公里，每天耗油量4升计算，每辆轿车每天的燃烧值为38kwh，400万辆，总散热量为15200万kwh＝1.52亿kwh。 人体散热功率以100w计算，1000万人，一天的散热量为： 100W×24h×1000万＝2400万kwh＝0.24亿kwh。 太阳辐照地面，每平方米功率高达0.8-1kw，辐照1平方公里地面的太阳能功率为100万kw，1000平方公里的太阳能功率为10亿kw，一天晒10小时，可形成100亿kwh热量。 从总热量来说，人体和汽车释放的热量加在一起，也仅相当于太阳辐照热量的1/50，太阳辐照地面形成的热量，远高于城市汽车、人体释放的热量。 一般认为是城市下垫面变化造成了“城市热岛效应”，太阳辐照地面形成的热量是如何因城市下垫面变化导致“城市热岛效应”的呢？ 本课题人员在进行建筑隔热等建筑热工学原理研究过程中，发现：以一般日照每天所能达到的传热厚度计算，不同材料单位面积的蓄热量相差几十倍、上百倍。
首先通过在BEED建筑热工节能软件的传热延迟时间计算，得到在同样的日照条件下，不同材料的传热厚度，在此基础上，根据所得到的传热系数，计算同样时间内的传热量，就可以得到不同材料在达到同样传热量时的各自厚度，在此基础上计算蓄热量，见下表： 材料在日光照射下的传热时间和传热厚度计算 日光照射墙体，按表面升温20℃计算传热，在延迟时间之前，传热被墙体吸收形成为蓄热，墙体传热量计作零。超过延迟时间后，并且达
深圳市2017年高三年级一模理综(含答案)
深圳市2017年高三年级第一次调研考试（一模） 理科综合能力测试 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 F 19 Mg 24 S 32 Ca 40 Zn 65 一、选择题：本大题共13小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1.下列与细胞相关的叙述，错误的是 A.线粒体和核仁都是含有DNA的细胞器 B.洋葱鳞片叶内表皮细胞可发生质壁分离 C.硝化细菌可依靠有氧呼吸利用葡萄糖的能量 D.线粒体不能分解葡萄糖但可产生ATP 2.下列关于基因指导蛋白质合成的叙述，正确的是 A.遗传信息从碱基序列到氨基酸序列不会损失 B.密码子中碱基的改变一定会导致氨基酸改变 C.DNA通过碱基互补配对决定mRNA的序列 D.每种tRNA可以识别并转运多种氨基酸 3.在低温诱导植物染色体数目变化实验中，下列说法合理的是 A.剪取0.5～1cm洋葱根尖放入4℃的低温环境中诱导 B.待根长至1cm左右时将洋葱放入卡诺氏液中处理 C.材料固定后残留的卡诺氏液用95%的酒精冲洗 D.经龙胆紫染液染色后的根尖需用清水进行漂洗 4．下列关于神经细胞的说法中，正确的是 A．神经细胞不能向细胞外分泌化学物质 B．静息状态下钾离子外流需要消耗ATP C．受刺激后细胞膜外电位变为负电位 D．膝跳反射过程中兴奋的传导是双向的 5.松土是农作物栽培的传统耕作措施。相关看法不合理的是 A.可以增加土壤的透气性，促进植物对无机盐的吸收 B.能加快枯枝落叶、动物遗体和粪便等有机物的分解 C.容易造成水土流失，可能成为沙尘暴的一种诱发因素 D.降低土壤微生物的呼吸作用强度，减少二氧化碳排放 6.果蝇的长翅和残翅是由一对等位基因控制，灰身和黑身是由另一对等位基因控制。一对长翅灰身果蝇杂交的子代中出现了残翅雌果蝇，雄果蝇中的黑身个体占1/4。不考虑变异的情况下，下列推理合理的是 A.两对基因位于同一对染色体上 B.两对基因都位于常染色体上 C.子代不会出现残翅黑身雌果蝇 D.亲本雌蝇只含一种隐性基因 7．化学与社会、生活密切相关。下列说法正确的是 A．稀豆浆、食盐水均可产生丁达尔效应B．利用生物质能就是间接利用太阳能 C．钢铁在潮湿的空气中主要发生化学腐蚀D．纯铝质轻，耐腐蚀性强，可直接用作航天材料8．设N A为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 A．常温常压下，28 g CO 和C2H4混合气体中的碳原子数为N A B．1 mol N2与3 mol H2充分反应，产物的分子数为2N A C．标准状况下，11.2 L 己烷中含有的碳碳键数为2.5N A