TRÖÔØN G ÑAÏI HOÏC VOÕ TRÖÔØNG TOAÛN KHOA DƯỢC BÀI GIẢNG MÔN HỌC THỰC TẬP LÝ SINH Đơn vị biên soạn: KHOA DƯỢC XÁC NHẬN BCN KHOA DƯỢC Hậu Giang – Năm 2018 Thực tập mô phỏng lý sinh MỤC LỤC Trang 1/ ÁP SUẤT………………………………………………………………………….1 2/ DÒNG VÀ ÁP SUẤT CHẤT LỎNG…………………………………………………….2 3/ LỰC VÀ CHUYỂN ĐỘNG……………………………………………………………….3 4/ ĐỊNH LUẬT BEER……………………………………………………………………….6 6/ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG……………………………………………………………………7 7/ QUANG HÌNH.9 8/ GIAO THOA SÓNG.10 9/ TỔNG HỢP SÓNG………………………………………………………………………12 10/ HÌNH DẠNG PHÂN TỬ……………………………………………………………….14 11/ ĐIỆN TÍCH BỨC XẠ………………………………………………………………….15 12/ ĐIỆN TÍCH VÀ ĐIỆN TRƯỜNG…………………………………………………….16 13/ KHẢO SÁT MẠCH ĐIỆN AC VÀ DC.17 14/ THÍ NGHIỆM FARADAY………………………………………………………………19 15/ LASER………………………………………………………………………………….20 16/ GIAO THOA SÓNG LƯỢNG TỬ…………………………………………………….21 17/ HIỆU ỨNG QUANG ĐIỆN…………………………………………………………….22 18/ MÔ HÌNH NGUYÊN TỬ HYDROGEN……………………………………………….23 19/ THÍ NGHIỆM DAVISSON GERMER…………………………………………………24 20/ PHẢN ỨNG THUẬN NGHỊCH……………………………………………………….25 21/ ẨM THỰC VÀ THỂ DỤC…………………………………………………………….26 22/ KHẢO SÁT HIỆN TƯỢNG KHUẾCH TÁN QUA MÀNG TẾ BÀO……………….27 23/ KHẢO SÁT HIỆN TƯỢNG KHUẾCH TÁN CỦA NEUTRON QUA MÀNG TẾ BÀO.28 24/ KHẢO SÁT HIỆN TƯỢNG HÒA TAN TRONG NƯỚC CỦA MUỐI-ĐƯỜNG…………………….29 25/ KHẢO SÁT ĐỘ HÒA TAN CỦA MUỐI TRONG NƯỚC………………………….30 26/ KHẢO SÁT KẸP QUANG VÀ ỨNG DỤNG…………………………………………31 27/ KHẢO SÁT ĐỘNG CƠ PHÂN TỬ………………………………………………….32 28/ KHẢO SÁT KÉO CĂNG DNA.33 29/ ĐỊNH THỜI BẰNG PHÉP ĐO PHÓNG XẠ………………………………………….34 30/ PHÓNG XẠ ALPHA……………………………………………………………………37 31/ PHÓNG XẠ BETA…………………………………………………………………….38 32/ PHÂN HẠCH……………………………………………………………………………40 33/ PHÉP CHỤP ẢNH BẰNG CỘNG HƯỞNG TỪ (MRI)…………………………….42 34/ PHẢN ỨNG VÀ TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG………………………………………………44 35/ QUANG PHỔ CỦA VẬT ĐEN.45 36/ QUAN SÁT MÀU SẮC……………………………………………………………….47 38/ SỰ PHÂN CỰC PHÂN TỬ……………………………………………………………48 39/ SỰ TẠO DỰNG PHÂN TỬ……………………………………………………………49 40/ SỰ TẠO DỰNG NGUYÊN TỬ……………………………………………………….50 41/ PHÂN TỬ VÀ ÁNH SÁNG.51 42/ THANG ĐO PH…………………………………………………………………………52 43/ PROTEIN……………………………………………………………………………….53 44/ TẠO DỰNG MẠNG LƯỚI GENE…………………………………………………….54 45/ VẼ ĐỒ THỊ THEO THỰC NGHIỆM-PHÂN TÍCH SAI SỐ…………………………55 HẾT Thực tập mô phỏng lý sinh CÁC MÔ PHỎNG LÝ SINH 1/ ÁP SUẤT Tìm hiểu áp suất dưới và trên mặt nước. Quan sát sự thay đổi áp suất khi bạn thay đổi chất lỏng, trọng lực, hình dạng bình chứa và thể tích chất lỏng a/ Mục đích Nghiên cứu sự thay đổi của áp suất trong không khí và trong nước. Khám phá các cách làm thay đổi áp suất. Tiên đoán áp suất trong các điều kiện khác nhau.
b/ Thực hành mô phỏng 1 Thực tập mô phỏng lý sinh 2/ DÒNG VÀ ÁP SUẤT CHẤT LỎNG Tìm hiểu về áp suất trong khí quyển và trong nước. Thay đổi hình dạng của ống để thấy ảnh hưởng của hình dạng đối với tốc độ dòng chảy. Làm thí nghiệm với tháp nước có lỗ thủng để thấy ảnh hưởng của chiều cao tháp và mực nước đối với hình dạng của dòng nước. a/ Mục đích Nghiên cứu sự thay đổi của áp suất trong không khí và trong nước.
Khám phá các cách làm thay đổi áp suất. Tiên đoán áp suất trong các điều kiện khác nhau. Xác định sự ảnh hưởng của chuyển động dòng đối với áp suất. Phác hoạ cách biến đổi áp suất thành vận tốc dòng nước.
b/ Thực hành mô phỏng 2 Thực tập mô phỏng lý sinh 3/ LỰC VÀ CHUYỂN ĐỘNG Tìm hiểu về lực tác dụng trong một cuộc kéo co hay trong việc đẩy một tủ lạnh, một thùng gỗ hay một người. Hãy tác dụng một lực và quan sát cách lực đó làm cho vật thay đổi chuyển động. Thay đổi lực ma sát và quan sát ảnh hưởng của nó lên chuyển động của vật. a/ Mục đích Xác định điều kiện để các lực cân bằng hay không cân bằng.
Xác định tổng của các lực tác dụng lên một vật. Tiên đoán chuyển động của vật khi tổng lực bằng 0. Tiên đoán hướng chuyển động của một vật khi biết các lực tác dụng lên vật. b/ Thực hành mô phỏng 3 Thực tập mô phỏng lý sinh 4/ ĐỊNH LUẬT BEER Ly càng đầy, bia càng sậm màu, càng có ít ánh sáng truyền qua.
Dùng Phổ quang kế ảo để quan sát sự hấp thu và sự truyền qua của ánh sáng khi thay đổi nồng độ hoặc khi pha loãng dung dịch. a/ Mục đích Mô tả mối liên hệ giữa thể tích dung dịch và lượng chất tan. Giải thích định tính mối liên hệ giữa màu sắc và nồng độ dung dịch. Tiên đoán và giải thích sự thay đổi của nồng độ dung dịch khi thêm hay bớt: nước, chất tan hay dung dịch.
Tính nồng độ dung dịch theo đơn vị mol/L. Thiết kế quy trình để tạo ra dung dịch có nồng độ đã cho. Xác định thời điểm dung dịch bão hoà và tiên đoán sự thay đổi nồng độ khi thêm hay bớt: nước, chất tan hay dung dịch. Mô tả mối liên hệ giữa nồng độ dung dịch và cường độ ánh sáng bị hấp thu hay truyền qua.
Mô tả mối liên hệ giữa năng suất hấp thu, hệ số hấp thu phân tử, quang lộ, và nồng độ trong định luật Beer. Tiên đoán và giải thích sự thay đổi của cường độ ánh sáng bị hấp thu hay truyền qua khi thay đổi loại dung dịch, nồng độ dung dịch, bề rộng bình chứa, nguồn sáng. b/ Thực hành mô phỏng - Nồng độ 4 Thực tập mô phỏng lý sinh - Định luật Beer 5 Thực tập mô phỏng lý sinh 5/ NỒNG ĐỘ MOL Yếu tố nào quyết định nồng độ của một dung dịch? Tìm hiểu mối liên hệ giữa mol, lít và nồng độ mol bằng cách điều chỉnh lượng chất tan và thể tích dung dịch. Thay đổi chất tan để so sánh các hợp chất hóa học khác nhau khi tan trong nước.
a/ Mục đích Mô tả mối liên hệ giữa nồng độ mol và lượng chất tan, thể tích dung dịch. Giải thích mối liên hệ giữa màu dung dịch và nồng độ dung dịch. Tính nồng độ dung dịch theo đơn vị (mol/L). Dùng nồng độ mol để tính độ pha loãng của dung dịch.
So sánh độ hòa tan giữa các chất tan. b/ Thực hành mô phỏng 6 Thực tập mô phỏng lý sinh 6/ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG Khám phá hiện tượng khúc xạ khi ánh sáng truyền qua mặt phân cách hai môi trường có chiết suất khác nhau. Quan sát sự thay đổi của góc khúc xạ khi thay đổi môi trường từ không khí sang nước. Tạo cầu vồng với các lăng kính có hình dạng khác nhau.
a/ Mục đích Giải thích hiện tượng khúc xạ ánh sáng và cách xác định góc khúc xạ. Áp dụng định luật Snell cho chùm tia laser tới mặt phân cách hai môi trường. Mô tả sự thay đổi của tốc độ và bước sóng của ánh sáng trong các môi trường khác nhau. Mô tả sự thay đổi của góc khúc xạ theo bước sóng của ánh sáng.
Giải thích sự hình thành cầu vồng do lăng kính. b/ Thực hành mô phỏng 7 Thực tập mô phỏng lý sinh 8 Thực tập mô phỏng lý sinh 7/ QUANG HÌNH Thấu kính tạo ảnh như thế nào? Quan sát sự khúc xạ của các tia sáng khi đi qua thấu kính. Quan sát sự thay đổi của ảnh khi thay đổi tiêu cự thấu kính, di chuyển thấu kính, di chuyển vật, di chuyển màn. a/ Mục đích Giải thích cách tạo ảnh của thấu kính hội tụ bằng cách dùng hình vẽ các tia sáng.
Việc thay đổi thấu kính (bán kính mặt cầu, đường kính, chiết suất) ảnh hưởng đến vị trí, độ phóng đại, độ sáng, chiều của ảnh như thế nào? b/ Thực hành mô phỏng 9 Thực tập mô phỏng lý sinh 8/ GIAO THOA SÓNG Tạo sóng bằng vòi nước, loa, hay laser. Thêm nguồn thứ hai hay một cặp khe để tạo ra các vân giao thoa. a/ Mục đích Bạn có thể quan sát sóng nước, sóng âm, sóng ánh sáng lan truyền và các mối liên hệ giữa chúng. Tất cả được biểu diễn bằng sóng hình sin.
Sóng hình sin này biểu diễn đại lượng nào của ba hiện tượng đó? Dùng nhiều nguồn với cách bố trí khác nhau để thấy sự thay đổi của các vân giao thoa. Tìm các điểm cực đại, cực tiểu bằng mắt thường và bằng máy dò. Đặt tường chắn để quan sát sự thay đổi của sóng khi di chuyển qua các khe. Các khe tạo ra các vân giao thoa loại nào? Làm cách nào để thay đổi các vân giao thoa? Tiên đoán vị trí các vân xuất hiện trên màn bằng cách dùng công thức sin(θ) = mλ.
Dùng thước đo để kiểm chứng kết quả tiên đoán của bạn. b/ Thực hành mô phỏng 10 Thực tập mô phỏng lý sinh 11 Thực tập mô phỏng lý sinh 9/ TỔNG HỢP SÓNG Tổng hợp các sóng có hình dạng khác nhau bằng cách cộng các hàm sines và cosines. Hãy tạo sóng trong không gian / thời gian rồi đo bước sóng và chu kỳ của chúng. Hãy quan sát các họa ba đã thay đổi sóng như thế nào.
Hãy so sánh biểu thức toán học của các sóng đó. a/ Mục đích Giải thích, một cách định tính, cách cộng các hàm sin và cosin để tạo ra các hàm số tuần hoàn bất kỳ. Biết được: mỗi số hạng Fourier tương ứng với một sóng hình sin có chu kỳ và bước sóng khác nhau. Nhận biết mối liên hệ giữa không gian Fourier và không gian thực.
Mô tả âm bằng sóng hình sin. Mô tả sự khác nhau giữa sóng trong không gian và trong thời gian. Nhận biết được: bước sóng và chu kỳ không tương ứng với các điểm đặc biệt trên đồ thị mà chỉ là khoảng cách/thời gian giữa hai đỉnh sóng liên tiếp hay hai điểm bất kỳ tương ứng. Quen thuộc với các ký hiệu toán học dùng trong các phép biến đổi Fourier và mối liên hệ giữa toán học và hình ảnh trực quan của sóng.
Xác định được phần của đồ thị được biểu diễn bằng các ký hiệu , T, k, , và n. Biết được: & T và k & thì tương tự nhưng không giống hệt nhau. Chuyển đổi được từ dạng tổng sang dạng khai triển và ngược lại. Biết được: bề rộng của gói sóng trong không gian vị trí tỷ lệ nghịch với bề rộng gói sóng trong không gian Fourier.
Giải thích được nguyên lý bất định Heisenberg là kết quả của tính chất sóng. Biết được: khoảng cách giữa các thành phần Fourier tỷ lệ nghịch với khoảng cách giữa các gói sóng, và gói sóng đơn là kết quả của sự phân bố liên tục của các thành phần Fourier. b/ Thực hành mô phỏng 12 Thực tập mô phỏng lý sinh 13 Thực tập mô phỏng lý sinh 10/ HÌNH DẠNG PHÂN TỬ Tìm hiểu về hình dạng của phân tử bằng cách tạo dựng phân tử trong không gian. Hình dạng phân tử sẽ thay đổi ra sao khi ta thay đổi số liên kết và số cặp điện tử không liên kết? Tập khám phá bằng cách thêm các liên kết đơn, đôi, ba và cặp điện tử không liên kết vào nguyên tử trung tâm.
Rồi so sánh mô hình với phân tử thật.