一种单位体积气体演示模型的制作方法

本实用新型涉及教学模具技术领域，特别是涉及一种单位体积气体演示模型。

背景技术：

目前，气体摩尔体积教学中存在如下公知常识：当气体的物质量不变时，影响气体体积的因素有温度和压强。而在气体摩尔体积教学时，需要研究如下两个方面的内容：①当气体的物质量(n)和温度(t)不变时，压强(p)增大或减小，气体的体积(v)是如何变化的？②当气体的物质量(n)和压强(p)不变时，温度(t)增大或减小，气体的体积(v)是如何变化的？

也就是说，在气体摩尔体积教学中需要采用实际可观察的方式向受教育对象证明：当n、t不变时，p对v的影响；以及当n、p不变时，t对v的影响。

然而，现有技术中并不存在这样的教学模型，教师只能通过语言描述向受教育对象阐述一些书本中的既定经验结论，教学内容缺乏证明力。

可见，现有技术中存在着缺少证明单位体积气体受温度和压强影响的教学演示模型，从而造成相关教学效率低，既有经验结论说服力较弱，影响受教育对象的学习效率的技术问题。

技术实现要素：

本申请提供一种单位体积气体演示模型，用以解决现有技术中存在着的缺少证明单位体积气体受温度和压强影响的教学演示模型，从而造成相关教学效率低，既有经验结论说服力较弱，影响受教育对象的学习效率的技术问题。

本申请提供了一种单位体积气体演示模型，包括：

透明槽，所述透明槽为以一张边长为28.2cm的正方形透明片为底，四张长为45.6cm、宽为28.2cm的长方形透明片为侧面所围成的长方体槽结构，其中，所述透明槽的一侧面透明片上在距底面正方形透明片12cm处、距相邻侧面透明片14.1cm处还设置有第一通孔；

标识线，设置在所述透明槽的侧面上，用以标识距所述底面正方形透明片高度为28.2cm处的平面位置；

气体处理模块，包括具有第二通孔和第三通孔的第一密封件，所述第一密封件设置在所述第一通孔内，其中，所述第二通孔内用以连接气压传感器，所述第三通孔用以连接抽气装置或充气装置；

槽体隔板，设置在所述透明槽内且所述槽体隔板的形状尺寸与所述透明槽的槽口匹配，以使所述槽体隔板可沿所述透明槽的四个侧面上下平移且所述槽体隔板与所述透明槽相邻接的侧面之间为密封，所述槽体隔板包括板体、设置在所述板体中心位置处的第四通孔，所述板体为边长为28cm的正方形板，所述第四通孔内固定穿设有空心铝管，所述空心铝管的第一端穿出所述板体且所述第一端位于所述槽体隔板与所述透明槽之间的密封腔内，所述第一端上还固定套设气球。

可选地，所述标识线为由具有预设颜色或形状的胶带所围成的线圈构成。

可选地，所述第三通孔用以通过带有橡皮管的玻璃管连接抽气装置或充气装置；

所述抽气装置为针筒；和/或，

所述充气装置为打气筒。

可选地，所述第一通孔的孔径为2.5cm；和/或，所述第四通孔的孔径为1.1cm。

可选地，所述透明片为玻璃片。

可选地，所述空心铝管外套设有橡皮圈以实现固定穿设在所述第四通孔内。

可选地，所述空心铝管的第一端穿出所述板体的长度为3cm。

可选地，所述槽体隔板还包括：

第二密封件，固定套设在所述空心铝管外侧，用以将所述空心铝管固定在所述第四通孔内且密封所述第四通孔。

可选地，所述第二密封件具体为橡胶圈。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例中的单位体积气体演示模型通过设置底面长宽为28.2cm，高为45.6cm的长方体透明槽，同时在所述透明槽的一侧面透明片上在距底面正方形透明片12cm处、距相邻侧面透明片14.1cm处还设置有第一通孔，在距透明槽底面高度为28.2cm处的平面位置设置标识线，再在透明槽的槽口设置可上下平移的槽体隔板，该槽体隔板包括边长为28cm的板体、板体中心的第四通孔，以及在所述第一通孔内设置了可连接气压传感器、抽气装置或充气装置的气体处理模块。由此可以基于本申请实施例的演示模型非常方便的向学生展示气体的物质量(n)、压强(p)、温度(t)、气体的体积(v)之间的相互作用关系，具有提高教学效率，以及提升教学双方的学习体验的技术效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种单位体积气体演示模型的立体结构图。

具体实施方式

本申请提供一种单位体积气体演示模型，用以解决现有技术中存在着的缺少证明单位体积气体受温度和压强影响的教学演示模型，从而造成相关教学效率低，既有经验结论说服力较弱，影响受教育对象的学习效率的技术问题。

本申请实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

本申请实施例中的单位体积气体演示模型通过设置底面长宽为28.2cm，高为45.6cm的长方体透明槽，同时在所述透明槽的一侧面透明片上在距底面正方形透明片12cm处、距相邻侧面透明片14.1cm处还设置有第一通孔，在距透明槽底面高度为28.2cm处的平面位置设置标识线，再在透明槽的槽口设置可上下平移的槽体隔板，该槽体隔板包括边长为28cm的板体、板体中心的第四通孔，以及在所述第一通孔内设置了可连接气压传感器、抽气装置或充气装置的气体处理模块。由此可以基于本申请实施例的演示模型非常方便的向学生展示气体的物质量(n)、压强(p)、温度(t)、气体的体积(v)之间的相互作用关系，具有提高教学效率，以及提升教学双方的学习体验的技术效果。

下面通过附图以及具体实施例对本申请技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

实施例一

请参考图1，本申请实施例一提供了一种单位体积气体演示模型，其特征在于，包括：

透明槽101，所述透明槽为以一张边长为28.2cm的正方形透明片1011为底，四张长为45.6cm、宽为28.2cm的长方形透明片1012为侧面所围成的长方体槽结构，其中，所述透明槽的一侧面透明片上在距底面正方形透明片12cm处、距相邻侧面透明片14.1cm处还设置有第一通孔1013；

标识线102，设置在所述透明槽的侧面上，用以标识距所述底面正方形透明片高度为28.2cm处的平面位置；所述标识线为由具有预设颜色或形状的胶带所围成的线圈构成。具体在本申请实施例中为采用红色胶带；

气体处理模块，包括具有第二通孔1031和第三通孔1032的第一密封件103，所述第一密封件103设置在所述第一通孔1013内，其中，所述第二通孔1031用以连接气压传感器，所述第三通孔1032用以连接抽气装置或充气装置；进一步具体地，所述第三通孔可以通过带有橡皮管的玻璃管连接抽气装置或充气装置，而所述抽气装置可以为针筒，所述充气装置可以为打气筒；

槽体隔板104，设置在所述透明槽内且所述槽体隔板的形状尺寸与所述透明槽的槽口匹配，以使所述槽体隔板可沿所述透明槽的四个侧面上下平移且所述槽体隔板与所述透明槽相邻接的侧面之间为密封，所述槽体隔板104包括板体、设置在所述板体中心位置处的第四通孔，所述板体为边长为28cm的正方形板，所述第四通孔内固定穿设有空心铝管1041，且所述空心铝管1041外套设有橡胶圈以实现固定穿设在所述第四通孔内，同时橡胶圈还具有密封所述第四通孔的作用，实现较佳的气密效果。所述空心铝管1041的第一端穿出所述板体且所述第一端位于所述槽体隔板与所述透明槽之间的密封腔内，所述第一端上还固定套设气球1042。为了实现良好的演示效果，所述空心铝管1041的第一端穿出所述板体的长度为3cm。

在操作过程中，可以通过在所述槽体隔板的四个边镶嵌上具有一定柔韧度的胶条，并在槽体隔板的四个角上设置玻璃胶，从而实现槽体隔板与透明槽的侧面之间为密封的作用。

具体在本申请实施例中，所述透明片为玻璃片。所述第一通孔的孔径为2.5cm，所述第四通孔的孔径为1.1cm，由此可以实现良好的通气性能，使得模型在演示过程中具有良好的演示效率。

由于在标准状况下时，气体摩尔体积是22.4l/mol，22.4开3次方是2.82dm，也就是说，边长为28.2cm的立方体体积为22.4l，因此本申请实施例的模型将底面正方形透明片的边长、也就是所述透明槽的边长设置为28.2cm。

进一步地，本申请实施例中的所述第一密封件、所述第二密封件为橡皮擦和/或橡胶圈，所述透明片为玻璃片。并且所述第二密封件及所述玻璃管的厚度分别小于等于预设的厚度，从而可以使得所述第二密封件及所述玻璃管的质量小于等于预设阈值。同时，所述玻璃管的长度为30cm，且所述玻璃管的第一端穿出所述第二密封件的长度为3cm。

通过本申请实施例的模型可以让学生直观感受在常温条件下或标准状况下1摩尔空气所占据的空间为多大。

进一步地，可以通过本申请实施例模型研究当气体的物质量(n)和温度(t)不变时，压强(p)对气体体积(v)的影响，具体操作可以为如下：

第一，在槽体隔板的对称位置上各放一个砝码(避免槽体隔板因受力不均而翻转)。以所述标识线为参照，观察塑料隔板的位置变化，观察气压传感器读数的变化，观察气球的形状和大小的变化。由此可以观察到当气体的物质量(n)和温度(t)不变时，压强(p)增大情况下对气体体积(v)的影响。

第二，取下砝码并让槽体隔板的位置复原回所述标识线处。由此可以观察到当气体的物质量(n)和温度(t)不变时，压强(p)减小情况下对气体体积(v)的影响。

另一方面，也可以通过本申请实施例模型研究当气体的物质量n和压强(p)不变时，温度(t)对气体体积(v)的影响，具体操作可以为如下：

第一，将本模型放在盛装热水的托盘或盆体内，观察气压传感器读数的变化、槽体隔板位置的变化、以及气球的形状和大小变化，直到槽体隔板的位置几乎不变为止。由此可以观察到当气体的物质量(n)和压强(p)不变时，温度(t)升高情况下对气体体积(v)的影响。

第二，将本模型由室温环境转放在盛装冰水的托盘或盆体内，观察气压传感器读数的变化、槽体隔板位置的变化、气球的形状和大小的变化，直到槽体隔板的位置几乎不变为止。由此可以观察到当气体的物质量(n)和压强(p)不变时，温度(t)降低情况下对气体体积(v)的影响。

同时，还可以通过本申请实施例模型研究在恒温恒压状态下，物质量(n)对气体体积(v)的影响，具体操作可以为如下：

第一，将本申请实施例中的演示模型平放，使槽体隔板处于所述标识线处。在所述第三通孔上连接打气筒，并操作打气筒充入预设气量。观察槽体隔板位置的变化、气压传感器读数的变化、气球的形状和大小的变化，直至槽体隔板的位置不再变化为止。由此可以观察到在恒温恒压状态下，当物质量(n)增大时对气体体积(v)的影响。

第二，将本申请实施例中的演示模型平放，使槽体隔板处于所述标识线处。在所述第三通孔上连接针筒，并操作针筒抽取预定气量。观察塑料隔板位置的变化、气压传感器读数的变化、气球的形状和大小的变化，直至槽体隔板的位置不再变化为止。由此可以观察到在恒温恒压状态下，当物质量(n)减少时对气体体积(v)的影响。

再进一步地，还可以通过本申请实施例模型研究在恒温恒容状态下，物质量(n)对气体压强(v)的影响，具体操作可以为如下：

首先，将本申请实施例中的演示模型平放，使槽体隔板处在所述标识线处，用铁架台上的铁夹固定住所述空心铝管，从而使槽体隔板的位置固定在所述标识线处不动。

然后，一方面可以在所述第三通孔上连接打气筒，充入预设的气量后观察气压传感器读数的变化、气球的形状和大小的变化。从而可以观察到在恒温恒容状态下，物质量(n)增大时对气体压强(v)的影响。

另一方面可以在所述第三通孔上连接针筒，抽取预定的气量后观察气压传感器读数的变化、气球的形状和大小的变化。从而可以观察到在恒温恒容状态下，物质量(n)减少时对气体压强(v)的影响。

由此可见，本申请实施例中的单位体积气体演示模型通过设置底面长宽为28.2cm，高为45.6cm的长方体透明槽，同时在所述透明槽的一侧面透明片上在距底面正方形透明片12cm处、距相邻侧面透明片14.1cm处还设置有第一通孔，在距透明槽底面高度为28.2cm处的平面位置设置标识线，再在透明槽的槽口设置可上下平移的槽体隔板，该槽体隔板包括边长为28cm的板体、板体中心的第四通孔，以及在所述第一通孔内设置了可连接气压传感器、抽气装置或充气装置的气体处理模块。由此可以基于本申请实施例的演示模型非常方便的向学生展示气体的物质量(n)、压强(p)、温度(t)、气体的体积(v)之间的相互作用关系，具有提高教学效率，以及提升教学双方的学习体验的技术效果。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。