固体和液体压强教案

固体和液体压强教案（共8篇）

篇1：固体和液体压强教案

固体压强和液体压强教案

一、设计意图

压强的教学对于初中学生来说是一个难点，因为其概念较为抽象，大部分学生在初二下学习时会感到困难，对固体压强和液体压强处理的不够好，不会灵活应用固体压强、液体压强的特点来解决实际问题，希望通过本节课的教学，帮助学生建立起压强的知识体系、框架，认清固体压强和液体压强的不同之处，掌握解决问题的方法，教学中采用对比法和归纳法，师生讨论的方法等。

二、复习目标

1.正确理解压强，区分固体压强与液体压强的不同之处，知道固体压强等于压力与受力面积的比值，液体压强与液体的密度和深度有关。

2.正确理解公式p=F/S，知道其适用范围，会用p=F/S及其变形公式解决一些问题。3.培养学生分析问题、解决问题的能力。

4.掌握探究压力的作用效果与哪些因素有关的实验、探究液体压强规律的实验，这两个实验的实验方法、实验过程和实验结论。

三、复习重点和难点

重点：①压强的概念②对固体压强中受力面积的理解，液体压强中深度的理解。③压力的作用效果与压力、受力面积的关系；液体压强与液体密度和深度的关系④掌握两个实验的方法、过程和结论。

难点：①压强概念的建立②固体压强和液体压强知识的应用

四、教具与学具

气球与钉板、削好的铅笔、压强计等

五、课前准备

要求学生准备好八下的物理书和笔记本，在课前已经自己对压强概念有大致的了解，知道探究实验所用的物理方法等。

六、教学过程

教学阶段与时间分配

教师主导

学生主体

点评

引入课题 3′ 5′

在初二下我们学习了压强的概念，学过固体压强、液体压强和气体压强等概念，由于压强的概念比较抽象，固、液、气压强的特点又不同，我们同学在学习时普遍感到困难。这块知识本身在初中物理教学中也属于较难的部分。希望通过本节复习课能给与大家一些帮助。本节课我们主要复习固体压强和液体压强。（板书）固体压强和液体压强

那些同学知道我们在固体压强和液体压强这部分学习了那些知识？

一、压力

①什么是压力？②压力产生的原因？③压力的范畴？ ④压力的方向？

（课件）判断下列图中MN面所受压力 的大小

1.概念

压力、压强的概念、单位、计算公式；如何增大和减小压强；液体压强与哪些因素有关。2.实验

探究压力作用效果与哪些因素有关？ 探究液体压强的规律 3.能力

①会利用p=F/S及其变形公式进行计算

②学会分清固体压强和液体压强，并根据各自的特点解决实际问题。

①垂直作用在物体表面的力②由于物体间相互挤压而产生的③属于弹力④垂直于受力面 甲：F压=F=100N 乙：F压=F+G =100N+50N=150N 丙：F压=F-G =100N-50N=50N

让学生归纳知识比教师自己讲出来要好，让学生开动脑筋、组织语言、互相补充，充分发挥学生的主体作用。注意压力与重力的区别

10′

二、压强

①压强表示什么？

②怎样表示压强的大小？ ③压强的单位及其符号？ ④压强的计算公式？ ⑤1帕斯卡的含义？

⑥如何增大和减小压强？ 现提供实验器材有：

海棉、木板、矿泉水瓶、水

①选用器材来探究压力的作用效果与压力的关系，写出相应的实验步骤。②选出器材探究压力的作用效果与受力面积的关系，写出相应的实验步骤。想一想：

实验中通过观察什么现象来感知压强大小？采用的物理方法是什么？（课件）例题1 一块砖长24cm、宽12cm、厚5cm，重24N，怎样放置在水平面上，地面受到的压强最大？最大压强是多大？（课件）例题2 在海滩上的作案现场留下了罪犯清晰的脚印，公安人员立即用蜡浇铸了一只鞋模，测出鞋模的平均厚度为5cm，质量为1125g，又经测试知道产生与脚印同深度的压强为3×104Pa，罪犯的体重为多少？若案发现场留下的是罪犯站立的脚印，又该如何计算罪犯的体重？

①表示压力的作用效果

②压强等于单位面积上物体受到的压力 ③帕斯卡（Pa）④p=F/S ⑤1帕表示每平方米的面积上受到的压力是1牛顿 ⑥改变压力或受力面积的大小

①第一次将装满水的瓶子正放在海绵上，第二次将瓶中水倒掉一半，再正放在海绵上，比较先后两次海面的凹陷程度。

②第一次将装满水的矿泉水瓶正放在海绵上，第二次将装满水的矿泉水瓶倒放在海绵上，比较前后两次海面的凹陷程度。

压强大小由压力和受力面积决定，压力相同时，受力面积越小压强越大，所以当砖块竖放时压强最大。

S最小=12cm×5cm =60cm2=6×10-3m2 F=G=24N p=F/S=24N/(6×10-3m2)=4×103Pa 体重G=F=pS，走路时一脚着地，S为一只脚的面积，可利用鞋模算出： V=m/ρ=Sh S=m/ρh

=1125g/(0.9g/cm3×5cm)=2.5×10-2m2 罪犯体重： G=F=pS =3×104Pa×2.5×10-2m2 =750N 若是站立脚印，受力面积应该是两只脚着地的面积。

比较压力的作用效果可以采用的方法 ①相同的压力作用在不同的手力面积上 ②相同的受力面积上作用不同的压力 ③不同的压力作用在不同的受力面积上

压力的作用效果可以通过被压物体的凹陷程度来反映，为了使凹陷程度更加明显，应当选用海绵，正确选择实验器材是做好实验的基本要求。计算时要注意单位换算

注意行走时是一只脚着地，站立时是两只脚着地。液体压强 15′ 2′

①液体压强有什么特点？

②液体压强与固体压强的区别？ ③液体压强大小与哪些因素有关？ ④探究液体压强规律的仪器？

⑤通过观察什么而感知液体压强的大小？ 想一想：

在探究液体内部压强大小与深度（密度）的关系时，要控制什么量相同？如何操作？实验方法？

在探究液体不同方向上的压强是否相等时，又要如何控制变量？（课件）例题3 一段两端开口的玻璃管下端扎有一橡皮膜，当注入某种液体时，橡皮膜向下凸出，将其放入一盛水容器中，当管内外液面相平时，橡皮膜凹进管内，则管内所装液体可能是： A、盐水 B、煤油

C、水 D、都有可能（课件）例题4 如图瓶内装半瓶水，用塞子塞紧，然后将瓶子倒过来，使瓶口向下，这时水对塞子的压强与未倒置前水对瓶底的压强相比较

（）A、变大

B、变小

C、不变 D、无法判断 例题5 将半瓶矿泉水倒放在海绵上比正放时对海绵的压强大，这是因为；倒放时瓶塞上受到的压强比正放时瓶底受到的压强大是因为。小结：本节课你有哪些收获？ 布置作业：见中考指导书

由于液体具有流动性，液体内部向各个方向都有压强，而固体则不是任何方向都有压强 液体压强随着深度的增加而增大，同种液体在同一深度，液体向各个方向的压强都相等，不同液体的压强还与液体的密度有关。用压强计探究液体内部的压强 ①要控制液体的密度相同

将压强计的金属盒放在同种液体的不同深度处 ②要控制深度相同

将压强计的金属盒放在不同液体的相同深度处 ③控制变量法

④要控制液体密度相等、深度相等

分析：在乙图中，橡皮膜受到水对它向上的压强和管内液体对它向下的压强的作用，因为橡皮膜向内凹，所以水的压强大于液体的压强，又因为液面相平即深度相同，所以根据影响液体压强大小的因素，可得到管内液体的密度小于管外水的密度，即管内液体可能是煤油。答案B 分析：

影响液体压强大小的因素是液体的密度和深度，当瓶倒置时，液体密度不变，液体的体积不变，但由于细瓶颈在下，故液体深度增加，则瓶塞受到的压强比原来瓶底受到的压强大。答案A 倒放时海绵受到的压强大是因为压力相同时，减小受力面积可增大压强。倒放时瓶塞受到的压强大是因为液体密度相同时，倒放时瓶内液体深度增加，液体压强随着深度的增加而增大。

液体由于重力作用对底部有压强，又由于具有流动性对各个方向都有压强。

我们通过观察U型管左右两管内液面的高度差来感知压强的大小，高度差越大，液体压强越大。

注意在探究过程中应选取密度相差较大的两种液体 在探究同一液体同一深度处不同方向的液体压强时，要注意压强计的金属盒的重心在同一深度

橡皮膜向内凹的情况反映了橡皮膜所受的两个压强的大小关系，利用影响液体压强大小的因素来进行比较是关键所在。

判断深度变化要注意容器的形状，不同形状的容器倒置后的深度变化是不同的。注意分清液体压强和固体压强，比较它们的不同之处。

七、教学资源：重点参考了南京市中考教学指导书，2005全国各地中考试卷

八、教学评价：

篇2：固体和液体压强教案

教学目标

一、知识与技能

1、能分别说出固体、液体和气体的特点。

2、能说出同种物质的不同状态的各个特点的差异。

3、能分别举例说出固体、液体和气体在生产、生活中的用途。

二、过程与方法

1、能正确地对周围常见的物体或物质进行分类。

2、能够利用感官估测物体的质量或体积。

3、能正确使用适当的工具测量某一种物体的质量或体积。

4、能归纳出固体、液体和气体的主要特点。

三、情感态度与价值观

1、能设计两种以上的方法测量出不规则形状物体的体积。

2、对探究物质三态的问题产生浓厚的兴趣。

3、能将本组研究结果与其他小组交流。

教学重点

指导学生通过观察、实验、比较、分类等多种方法探究三种常见物质状态的特性。

教学难点

指导学生通过观察、实验、比较、分类等多种方法探究三种常见物质状态的特性。

教学准备

常见物体的图片、纸、木块、棉球、橡皮、硬塑料、小米、豆、沙、天平、放大镜、记录表、烧杯、水槽、量筒、酒、果汁、牛奶、蜂蜜、酱油、汽水、水、注射器、水杯、乒乓球、橡皮泥。

教学过程

（一）导入新课：

师：今天我们来玩一个闯关游戏，闯过一关发一个通行证，闯过四关将获得智慧小组荣誉称号。你们有信心吗？

师：（出示百宝箱）这是百宝箱，里面有许多物体，你们能不能对他们进行分类，粘贴在响应的圈内。（画在黑板上三个圈）

学生分类开始，教师进行简单的评议，并对优胜者颁发通行证。

（二）学习新课：

1、活动1：研究固体的主要性质。

（1）师：第二关是为什么你们认为这些是固体呢？它有哪些性质？如果研究过程中有困难可以看一下老师发给大家的建议卡和记录表。

（2）学生研究，教师指导学生使用天平。

（3）学生汇报研究结果，教师学生进行评议，颁发通行证。（4）教师小结：固体有固定的形状和体积，不易流动，不易被压缩。

（5）师：第三关是把小米、豆、沙或木屑混合后，你们怎么能把他们分里出来，看哪个小组的方法多？

（6）学生讨论，操作，汇报。（7）教师评议，颁发通行证。

2、活动2：研究液体的主要性质。

（1）师：第四关是为什么你们认为这些是液体呢？它有哪些性质？如果研究过程中有困难可以看一下老师发给大家的建议卡和记录表。

（2）学生研究，教师指导学生怎样测量液体的体积和质量。（3）学生汇报研究结果，教师学生进行评议，颁发通行证。

（4）教师小结：液体有固定体积，没有固定的形状，易流动，不易被压缩。（5）师：第五关是把不同液体混合后，会出现什么现象？（6）学生讨论，操作，汇报。（7）教师评议，颁发通行证。

3、活动3：比较固体、液体和气体的性质。

（1）师：第六关是固体、液体和气体之间有什么相同点和不同点？（2）学生实验探究，教师进行指导。

（3）学生汇报，抓住“怎样区别固体、液体和气体”这个问题进行讨论。（4）教师进行评议，办法通行证。

（三）巩固拓展：

1、你们小组都闯过了哪几关？了解了哪些知识？

2、老师还有一关，怎样测量石块的体积？

3、颁发智慧小组证书，祝贺他们闯关成功。

篇3：固体和液体压强教案

仓库是危险化学品集中储存的场所,随着现代化建设的迅速发展,仓库物质储备量日益增大,而且储存物质具有不同程度的爆炸、易燃、助燃、毒害、腐蚀等危险特性。在储存过程中,一旦发生物质释放和火灾,经济损失巨大,社会影响大,后果严重[1,2,3,4,5,6,7]。以上海市为例,根据火灾统计数据,该地区自1949-2000年来发生的仓库火灾,其中重大以上的火灾就达88起,死亡6人,伤192人,造成直接经济损失五千万元[8,9],其教训是非常深刻的。

严峻的火灾形势表明,仓库火灾是企业安全面临的经常性的威胁之一,因此仓库的火灾风险分析及计算方法越来越引起人们的重视,但是,目前国内对仓库火灾风险分析研究较少,还没有完善的分析方法[10],本文阐述完整的固体和液体危险化学品仓库火灾风险分析方法,并以毒性燃烧产物释放后果模拟为例说明,这对于提高仓库风险火灾分析水平和风险控制效率有积极意义,同时有助于仓库管理的科学性、有效性和合理性。

1 火灾风险关注场景

当物质以包装形式储存时,可能发生的事故为:可燃液体释放并点燃,毒性液体或固体粉末释放以及火灾。根据TNO(荷兰应用技术研究院)的研究结果[11,12],可燃液体释放并点燃对仓库周边区域的风险较小,可不考虑,对于危险化学品仓库主要考虑毒性固体的释放、包装单元毒性液体泄漏和火灾三种事故场景。

化学品储存设施中的火灾风险由非燃烧产生的毒性物质释放以及毒性燃烧产物的释放组成。

1.1 非燃烧产生的毒性物质释放

在火灾期间,储存物质可能以非燃烧产物形式释放。如果这些物质是毒性的,将对附近的人员产生危害。非燃烧产生的毒性物质释放由火灾所涉及的物质储存量、物质的闪点和活性物质的比例决定。

如没有储存LD50<25mg/kg(白鼠口服)的物质,可不考虑非燃烧产生的毒性物质释放。

1.2 毒性燃烧产物的释放

如果储存的化学品含有Cl、F、Br、S和N等原子,在火灾期间可能产生如HCl、HF、HBr、SO2和NO2等毒性燃烧产物。如没有储存LD50<25mg/kg(白鼠口服)的物质,并且满足下列条件之一可不进行风险分析:(a) 如果储存的化学品不包含硫、氮、氯、氟或溴;(b) 仅仅储存含水的无机酸和碱,如果不释放毒性烟雾;(c) 仅仅储存无机盐;(d) 仅仅储存非燃烧性的物质;(e) 储存(a),(b),(c)和(d)中的物质。

2 火灾风险分析方法

化学品仓库的火灾风险采用和杀虫剂/除草剂储存相似的风险分析方法确定,这种方法的特点是火灾风险基于不同的火灾场景,并且每一火灾场景有一定的发生概率。火灾风险的决定因素及相互关系见图1。

储存化学品仓库的火灾场景通过火灾持续时间、火焰面积(火焰尺寸)和通风率(发生火灾时的氧气供应)来定义。在火灾发生过程中,火灾持续时间由发生火灾的条件和消防措施决定;火焰尺寸取决于氧气的供应和灭火系统;通风率通常与仓库配置、方位、通风口及仓库内流场分布等有关。

为确定燃烧速率、毒性燃烧产物和高毒性物质的释放,需要确定储存物质的平均结构式,基于平均结构式建立燃烧关系方程。非燃烧产生的毒性物质和毒性燃烧产物需要考虑源项,风险由概率和扩散共同决定。

3 燃烧关系方程

3.1 储存物质的平均结构式

储存物质平均结构式中各种元素的个数由储存的所有活性物质的结构式和量(kmol)确定,见式(1):

$\overline{n}={\displaystyle \sum n}{}_i{\rm N}{}_i/{\displaystyle \sum {\rm N}}{}_i$ (1)

式中:$\overline{n}$—平均结构形式中元素平均原子数;

Ni—特定物质i的量,kmoles,Ni为物料i的储存总量乘以活性物质i的百分比然后再除以物质i的摩尔质量;

ni—物质i的结构式中元素的原子个数。

此外,储存物质平均摩尔质量M为储存物质总量除以储存物质摩尔数。

利用式(1)得到储存物质结构式为CaHbOcXdNeSf,X=Cl、Br、F;a、b、c…为元素C、H、O…的平均原子数。

3.2 燃烧方程

基于平均结构式,建立燃烧关系方程。为此,假设除氮外,其它元素均完全转换。N没有完全转化为NO2,假设N转化为NO2的最大转化率为35%[13](见表1)。

燃烧关系见式(2):

4 燃烧速率

燃烧速率为单位时间内燃烧的物料量,在这里假定完全燃烧,不考虑焖烧,燃烧速率主要取决于可用量的氧气量和需要的氧气量。燃烧速率通常考虑两种情况:面积受限的火灾燃烧速率和氧气受限的火灾燃烧速率。

4.1 面积受限的火灾燃烧速率

如果可用的氧气量超过需要的氧气量,则氧气不是一个限制因素,火灾受面积限制。在这种情况下,单位面积最大燃烧率等于物质的蒸发速度。对于化学品,近似为0.025 kg·s-1·m-2,最大燃烧率等于蒸发速度与火灾面积的乘积,见式(3)。

Bmax=0.025×A (3)

式中:Bmax—物料最大燃烧速率,kg/s;

A—火灾面积,m2。

4.2 氧气受限的火灾燃烧速率

如果可用的氧气量小于所需的氧气量,则火灾受氧气限制,燃烧速率取决于可用的氧气量。计算如下:

mCO2=0.1(1+0.5F)V/(24×1800) (4)

式中:mCO2—可用的氧气量,kmol/s;

F—空间通风率,次·h-1;

V—空间体积,m3;

0.2—空气中氧含量;

24—气体摩尔数,m3/kmol;

1800—氧气供应时间,s。

需要的氧气量(Z0)等于式(2)的项{a+(b-d)/4+0.35e+f-c/2}。燃烧速率B等于:

B0=mCO2×M/Z0 (5)

式中:B0—类别0物质燃烧速率,kg/s,物质分类见表2;

M—储存物质平均摩尔质量,kg/kmol;

Z0—1mol储存物质燃烧需的氧气量,mol/mol。

4.3 火灾受面积限制和受氧气限制的区别

为了确定火灾是受面积限制还是受氧气限制需要考虑通风率,如果通风率不受限制,则火灾受面积限制。当通风率有限时,火灾面积受到限制,如果面积较大,则火灾受氧气限制。火灾受面积限制和受氧气限制的过渡点由Bmax和B0相比较确定:

(a)如果Bmax≤B0:火灾受面积限制;

(b)如果Bmax>B0:火灾受氧气限制。

5 释放量计算

5.1 燃烧产物HCl,NO2,SO2释放

物质类别0包含所有储存的物质,释放的燃烧产物的量和以下燃烧物质的转化从燃烧关式(2)中导出。由于毒性影响相似,HF和HBr释放考虑为HCl释放,增加到HCl释放中。NO2、HCl和SO2的源强计算见式(6):

m=B0(cl×36.5+f×20+br×81+0.35n×46+s×64)/M (6)

式中:m—有毒燃烧产物NO2、HCl和SO2的源强,kg/s;

M—储存物质平均摩尔质量,kg/kmol;

cl—每摩尔储存物质燃烧形成的HCl摩尔数;

f—每摩尔储存物质燃烧形成的HF摩尔数;

br—每摩尔储存物质燃烧形成的HBr摩尔数;

0.35n—每摩尔储存物质燃烧形成的NO2摩尔数;

s—每摩尔燃烧形成的SO2摩尔数。

B0由式(5)确定。

5.2 非燃烧产生的毒性物质释放

这个场景对于落入类别1的化学品是重要的:高毒性物质(LD50 ≤25 mg/kg,白鼠口服)。

类别1物质的燃烧率由下列因素决定:

(a)利用式(1),确定子类别1物质平均结构式;

(b)利用式(2),确定燃烧1 mol类别1物质燃烧需要的氧气量;

(c)类别1物质的燃烧率等于类别0的燃烧率乘以类别1与类别0物质的氧气需求量的比。

B1=[O2]1/[O2]0×B0 (7)

式中:B1—类别1物质的燃烧速率,kg/s;

B0—类别0物质的燃烧速率,kg/s;

[O2]0—类别0物质完全燃烧需要的氧气量;

[O2]1—类别1物质完全燃烧需要的氧气量。

非燃烧产生的毒性物质源强度见式(8):

M=0.02or0.1×%active1×B1 (8)

式中:m—非燃烧高毒性物质的源强,kg/s;

%active1—活性类别1物质的加权平均重量百分比;

B1—类别1物质燃烧率,kg/s。

6 毒性燃烧产物释放后果模拟

6.1 事故模式

为确定某一企业化学品仓库火灾风险,采取的事故模式:假定化学品平均结构式为C3.28H4.35O1.38Cl1.10N0.23S0.06,全部储存表面积为1400 m2,长×宽为50 m×28 m,高为5 m,储存量为2150t,储存设施的通风率为4。模拟的气象条件选择平均风速为2.8m/s,大气稳定度为中等(D)。

6.2 后果模拟及分析

该化学品仓库发生火灾后毒性燃烧产物释放后果模拟见图2、图3、图4和图5。图2为仓库毒性燃烧产物沿下风向扩散,121 ppm在地面上达到的下风向危害距离约325 m,宽度危害距离约44 m,可以看出仓库发生火灾,毒性燃烧产物释放的危害范围比较大。图3为仓库毒性燃烧产物扩散概率与下风向距离关系,在下风向24 m距离处,室外SO2的扩散概率为11.5%,NO2和HCl扩散概率相近约为1.7%,图4为仓库毒性燃烧产物室外扩散毒性死亡分布区域图,SO2毒性死亡分布宽度为34 m,长度为220 m,NO2和HCl扩散死亡范围较小,结合图3和图4,可以得出,毒性燃烧产物扩散范围较广,SO2相比于NO2和HCl危害较大,死亡影响范围较宽,造成的事故死亡较大。图5为仓库毒性燃烧产物室外扩散死亡概率分布图,毒性燃烧产物在下风向25 m到75 m,死亡概率为100%,随着扩散距离的增加,浓度降低,死亡概率逐渐降低。

7 结论

(1)在化学品仓库火灾风险分析时,通常考虑非燃烧产生的毒性物质释放和毒性燃烧产物释放两种场景,结合火灾风险分析方法,给出火灾场景中各要素及其相互关系,该方法为更深层次的化学品仓库火灾风险分析工作奠定了坚实的基础。

(2)非燃烧产生的毒性物质释放和毒性燃烧产物释放的燃烧速率取决于可用的氧气量与需要的氧气量的关系,通常考虑两种情形:面积受限的火灾燃烧速率和氧气受限的火灾燃烧速率。

(3)以毒性燃烧产物释放后果模拟为例,通过模拟得到:毒性燃烧产物沿下风向释放范围比较大,危害严重;在近距离,毒性燃烧产物浓度较大,死亡概率为100%,随着距离的增加,浓度逐渐减低,死亡概率降低,后果模拟对于优化化学品仓库选址、设计和应急管理具有重要意义。

篇4：固体和液体压力压强的特点和计算

在支持面水平，且压力仅由固体的重力产生的情况下，固体对支持面的压力容易确定，即[F=G总]，然后可以根据[p=FS]计算出固体对水平支持面的压强。所以计算有关固体的压力和压强问题时，一般是先根据[F=G总]求压力，再用[p=FS]计算出压强。

而计算液体压力压强问题时，应该注意到液体对容器底部产生的压力不一定等于液体的重力，这与盛装液体的容器形状有关，只有当容器是柱形时，液体对容器底部压力才等于液体重力。

一、液体对容器底部的压力与所盛液体重力的关系

液体内部的压强只与液体的密度和深度有关，与容器形状无关。所以在解液体压强问题时，应先根据液体压强公式p=ρgh求压强，再根据F=pS计算液体对容器底的压力。

如图1所示，形状不同的三个容器装有密度为ρ、深度为h的液体，底面积均为S。根据液体压强计算公式，液体对容器底部的压强为p=ρgh，所以液体对容器底部的压力为F=pS=ρghS。液体的重力为G=mg=ρgV。因此，比较各容器底部受到液体的压力大小F与液体重力G的大小，只需要比较Sh（容器的底面积和高的乘积，即图1中两竖直虚线间所包围的体积）与V（液体的体积）之间的关系即可。

图1甲为口大底小的容器，Sh

图1乙为柱状容器，Sh=V，所以容器底部受到的液体的压力等于液体的重力，即F=G。

图1丙为口小底大的容器，Sh>V，所以容器底部受到的压力大于液体的重力，即F>G。可见，容器的形状不同，则容器底部受到的压力与所装液体的重力大小关系就不一样。

还可以这样理解：甲容器口大底小，对液体提供向上支持力的不仅仅是容器底部，周围侧壁对液体也提供向上的支持力，这就减轻了液体对容器底部的压力，所以F

乙容器的侧壁对液体也有作用力，但方向是水平的，不能减轻液体对容器底部的压力，所以F=G。

丙容器的侧壁对液体的力的方向向下（依据：压力的方向总是与接触面垂直），容器底部不仅要承受液体的重力，还要承受侧壁对液体向下的压力，所以F>G。

由于液体对容器底部的压力并不一定等于液体的重力，所以在计算液体对容器底部的压力时，应先根据公式p=ρgh求出液体的压强，再根据F=pS求出压力。

二、固体和液体压力压强的计算

例1 如图2所示，甲、乙两实心正方体放在水平桌面上，它们对桌面的压强相等。已知甲、乙的边长比为1∶2，则甲、乙的密度比为（ ）。

A.1∶2 B.2∶1

C.1∶1 D.4∶1

【解析】根据题意，已知甲、乙的压强以及高度（即边长）的关系，求密度，因而应选择关系式[p=ρ固gh]求解，进一步分析知：甲、乙单独自由放置于水平桌面上，且是正方体，它们对桌面的压强对应的受力面积就是甲、乙的底面积，因而满足固体压强计算公式的使用条件。则，由[p=ρ固gh]，其中p相等，则[ρ]与[h]成反比，所以[ρ甲ρ乙=h乙h甲=21]。故答案选B。

例2 如图3所示，一个未装满水的瓶子。正立放置在水平面上时，瓶对桌面的压强为p1，瓶底受到水的压力为F1；倒立放置时瓶对桌面的压强为p2，瓶盖受到水的压力为F2，则（ ）。

A.p2=p1，F2=F1 B.p2

C.p2F1 D.p2>p1，F2

【解析】“瓶子对桌面的压强”属于固体压强范畴，且自由放置于水平面，则[F=G总]，应用关系式[p=FS=G总S]，由图知[S正>S倒]，则p1S倒]，因而[F1]与[F2]的大小关系不能确定。此时，我们应该想到，不管瓶子正立倒立，瓶内水的重力[G水]始终不变，我们可根据容器（液柱）的形状对应的液体对容器底压力[F]与[G水]大小关系来解答。正立时，形状为直柱体，因而[F1=G水]；倒立时，形状类似“倒梯形”，因而[F2F2]。故答案选D。

例3 如图4所示，平底茶壶的质量是400g，底面积是40cm2，内盛有0.6kg的开水，放置在面积为1m2的水平桌面中央。求：

（1）水对茶壶底部的压强；

（2）水对茶壶底部的压力；

（3）茶壶对桌面的压强。

（g取10N/kg）

解：（1）h=12cm=0.12m

p水=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1.2×103Pa

（2）S=40cm2=4×10-3m2

F水=p水S=1.2×103Pa×4×10-3m2=4.8N

（3）m壶=400g=0.4kg，

G总=（m水+m壶）g=（0.4kg+0.6kg）×10N/kg=10N

因为茶壶自由放置于水平桌面上，则：

F压=F支=G总=10N

p求=[F压S]=[10N4×10-3m2]=2.5×103Pa.

[【练一练】]

1. 在水平桌面上放置一空玻璃杯，它的底面积为0.01m2，它对桌面的压强为200Pa。在玻璃杯中装入1kg水后，水对杯底产生的压强为900 Pa，求水的深度；并通过计算推测出玻璃杯的大致形状是图5（a）、（b）、（c）中的哪一种？（水的密度ρ=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）

2. 如图6所示，一开口的杯子，装上8cm高的水后，放在水平桌面上。已知杯子内部底面积为50cm2，外部底面积为60cm2；杯子装上水后的总质量为0.6 kg。求：

（1）水对杯底的压力；

（2）杯子对桌面的压强。

（g取10N/kg）

【练一练参考答案】

1.水的深度h=[pρg]=

[900Pa1.0×103kg/m3×10N/kg]=0.09m。

水对容器底部的压力F=pS=900Pa×0.01m2=9N；容器内水的重力G=mg=1kg×10N/kg=10N。因为F

2.（1）先求水对杯底的压强p1=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa，再求水对杯底的压力F1=p1S1=800Pa×50×10-4m2=4N。

篇5：固体和液体压强教案

1、引导学生看课本实验的“目的”，对照实验的“器材”将桌上用具对照检查。

2、讲述量筒(或量杯)的使用方法。

教师出示：量筒和量杯实物，介绍量筒和量杯。

让学生观察桌上量筒的刻度。教师说明，mL是体积单位“毫升”的符号，1mL=1cm3。

提问：(1)你所用的量筒的最大刻度(即量程)多大?(2)它每小格(即最小刻度值)为多少厘米3?

让学生观察课本图7―6、图7―7。说出量筒和量杯使用时怎样放?怎样读出液体的体积?怎样测固体的体积?

教师引导学生讨论得出：(1)测量时量筒或量杯应放平稳;(2)读数时，视线要与筒内或杯内液体液面相平;(如测水的体积，由于水面是凹形的，读数时，视线要跟凹面相平;如测水银的体积，由于水银面是凸形的，读数时，视线要跟凸面相平。)(3)测固体体积的方法：①在量筒内倒适量的水(以浸没待测固体为准)读出体积V1;②用细线栓好固体慢慢放入到量筒内，读出这时水和待测固体的总体积V2;③用V2―V1，得到待测固体的体积。

3、学生分组实验：测石块的密度

提问：测石块的密度合理的实验步骤是什么?

教师强调：为了减小实验误差，应该先用天平称出石块的质量。

学生实际操作，将实验数据填在课前已画在作业本上的表中。教师请一学生将他的测量结果填在小黑板的表1中。

师生共同分析小黑板表1中的数据是否合理，纠正发生的错误。

4、学生分组实验：测盐水的密度

提问：测盐水的密度步骤是什么?

教师指出：(1)该实验测盐水质量的方法与本章第二节测液体质量的方法不一样，采用该实验方法测液体的质量，在测体积时没有残留的液体在杯内，能减小测量的误差。(2)为了计算方便，盐水的体积尽量取整数。

学生实际操作，将结果填在作业本上的实验表格中。教师请一学生将测量结果填入小黑板表2内。

师生共同分析小黑板表2的数据是否合理，及时纠正错误。

实验结束后，整理器材。

5、讨论课本“想想议议”。

篇6：固体和液体压强教案

（作者：曹广键）

教学目的

1．知道量杯和量筒的用途．会用量筒测液体的体积和固体的体积．

2．会用托盘天平和量筒测定固体和液体的体积．

3．注意培养学生认真、求实的科学态度． 教学重点

用托盘天平和量筒测固体和液体的密度． 教学难点

读量筒的刻度值． 教具

教师用：投影仪、量筒、量杯．

学生用：量筒、盛有盐水的烧杯、盛有清水的烧杯、细长石块、细线一根、托盘天平、法码． 教学过程

（一）引入新课

密度是物质的一种重要特性．书中84页给出了20多种常见的不同状态物质的密度值，它是前人用实验的方法测定出来的．在学习了密度知识的基础上，我们来学习测定固体和液体密度的方法．

板书课题：

四、实验：用天平和量筒测定固体和液体的密度

提问：1．什么叫物质的密度？计算密度的公式是什么？

2．要测出某一种物质的密度，需要测出物质的哪些量？（结合测定石块密度和盐水的密度加以说明）

设疑：用什么仪器来测定盐水的体积和形状不规则的石块的体积呢？

解疑：教师出示量筒和量杯，指出它们都是测液体体积的仪器．

板书：1．量筒和量杯

用途：测液体的体积．

教师利用投影片，介绍量筒和量杯刻度线的区别．量筒的内径粗细均匀，简身上刻度线间的距离是均匀的．量杯的内径粗细不均匀，且上粗下细，所以，杯身上刻度线越靠近杯口间距越小．

学生分组利用实验桌上的量筒进行观察：

(l)量筒上刻度的单位；量筒的最大刻度是多少？它的每一小格代表多少？（学生汇报观察结果．教师说明ml是毫升，1毫升=1厘米3）

(2)向量筒中倒入一定量的清水（不超过最大刻度），观察水面是凹形的还是凸形的．（学生汇报观察结果．教师明确指出：量筒中液面呈凹形时，读数时要以凹形的底部为准．且视线要与液面相平．

板书：使用：(1)液面呈凹形时，读数时以凹形底部为准．

(2)读数时，视线应与液面相平．

教师利用投影片，让学生进行读数练习．（读三四个值即可）

板书：形状不规则的固体体积可以用量筒来测量．

学生看书P83的图7—7．要让学生说出图中Vl，V2，V各是谁的体积．

板书：2．学生实验，测石块的密度和盐水的密度．

实验前，教师应强调三点：

(1)实验要按书中设计的步骤进行．

(2)使用天平前应先对天平进行调节．

(3)将测得的数据记录在表1和表2中．

学生分组实验．

教师巡视、检查并指导学生实验、重点检查以下几方面；

(1)能否正确地，规范地使用托盘天平．

(2)能否正确地使用量筒．注意纠正读值时的错误．

(3)能否正确地选择数据表中的数值，计算出石块的密度和盐水的密度．

学生实验完毕，请实验做得较好的两个组汇报实验数据．教师将数据填入黑板上事先画好的表播内．然后组织学生进行讨论：

(1)两个实验小组，在实验时测出的石块的质量、体积虽然不同，但算出的密度值基本相同，这恰好能说明什么问题？

讨论中，教师要引导学生进一步体会到，密度是属于物质本身的一种特性，其大小与物质的质量、体积无关，它与物质种类有关．同一种物质密度是相同的．

(2)某位同学想出了测盐水密度的另一种方法：先用量筒测出一定体积的盐水、再将盐水倒入烧杯中称出其质量，最后就可以算出盐水的密度．请你从实验时所用器材的多少及实验误差大小这两个方面，将这位同学的做法与我们实验的做法进行对比，看看我们的做法有何优点？（可少用一个烧杯，误差小）

(3)讨论书中P83想想议议中的问题． 课学小结：

（二）布置作业

自制一个量筒，制作方法见书P88．

【评析】

在这个实验中要提醒学生注意不要把水弄到桌面上，这个习惯的养成对今后做有关液体方面的实验和化学实验是有益的．

篇7：液体压强教案

1.知道液体压强的产生，了解液体压强与固体压强的区别； 2.理解液体内部压强的规律，学会使用压强计；

3.培养学生观察实验能力，会在实验中记录必要的数据，能通过对数据的分析得出正确的结论。

教学重点：通过实验，认识液体压强的特点 教学难点：液体压强的规律探索实验 教学方法：实验探索法、讨论法

教学用具：两端开口的玻璃筒、侧壁开口的玻璃筒、橡皮膜、压强计、水、盐水

教 学 过 程

导入新课

1.复习提问

a)什么叫压强？写出压强大小的计算公式。b)压强的单位是什么？ 15帕斯卡表示什么意思？

以上问题，由学生回答，回答有错的请另外的学生纠正或补充，然后由教师评讲。

2.新课引入

放在水平面上的固体，由于受到重力作用，对支承它的物体表面有压强。液体也受到重力作用，液体没有固定的形状，能流动，盛在容器内对容器底部、侧壁和内部有没有压强？如果有压强，会有哪些特点呢？

新课教学

1.研究液体对容器的压强

演示实验：将少量水倒在平放在桌上的玻璃板上，水在玻璃板上散开；将水倒入上端开口、下端扎有橡皮膜的玻璃圆筒内（倒水前，让学生观察橡皮膜表面与筒口相平），请同学们说一说，观察到什么现象？（橡皮膜向下凸出）；把水倒入侧壁开口处扎有橡皮膜的圆筒（倒水前，也让学生观察橡皮膜表面与侧壁筒口相平），又请同学说一说，观察到什么现象？（橡皮膜向外凸出）。

根据以上实验表明，液体由于受重力作用，对容器底部有压强；由于液体具有流动性，对阻碍液体散开的容器壁也有压强。

演示：实验装置如右图，指导观察，得出实验结论。液体对容器侧壁的压强随着深度增加而增大。

2.研究液体内部的压强

介绍压强计：介绍时，用手指轻轻按一按金属盒口的橡皮膜（不宜重按，避免U形管中的水冒出管口），请同学们观察压强计U形管中两管液面出现的高度差，力稍大点，两管液面的高度差也增大，表明：U形管两管液面的高度差越大，橡皮膜表面受到的压强也越大。

实验步骤：

将水倒入水槽，观察U形管两边的液面，将金属盒放入水中，再观察液面的变化情况； 逐渐将金属盒放入水中的不同深度，观察在此过程中，U形管中液面高度差的变化情况；

保持金属盒在液体中的同一深度，调节金属盒朝着各个方向，观察U形管中的液面变化情况；

比较金属盒在水和盐水中同一深度时，U形管中液面的高度差。

课堂讨论

当把压强计连着的扎有橡皮膜的金属盒放入水中（或盐水）时，在U形管中观察到什么？（U形管的两管液面出现高度差）

出现这个高度差，说明什么问题？（学生答：表明液体内部有压强）

把橡皮膜朝不同的方向，U形管两管液面还有没有高度差？又说明什么问题？（仍有高度差，表明液体内向各个方向都有压强）

将橡皮膜保持在同一深度，朝着不同的方向，这个高度差是否相等？说明什么问题？（这个高度差相等，表明液体内同一深度处向各个方向的压强相等）

橡皮膜在3厘米、6厘米、9厘米处时，这个高度差有什么不同？又说明什么问题？（6厘米处这个高度差比在3厘米处大，9厘米处这个高度差更大，表明液体内的压强随深度的增加而增大）

用水和盐水做实验的U形管两管液面的高度差，在同一深度为什么盐水比水大？又说明了什么问题？（因为盐水的密度大于水的密度，表明在同一深度处，液体密度越大的压强也越大）

小结：

通过讨论、归纳得出：液体内部各个方向上都有压强，随着深度的增加液体的压强增大。同一深度上各个方向的液体压强大小相等，液体的压强还与液体的密度有关。

板书设计： 液体压强的特点

二、液体内部的压强特点 1.各个方向上都有压强 2.压强随着深度的增加而增大 3.同一深度各个方向上的压强大小相等 4.压强还与液体密度有关

一、液体对容器的压强

1.对容器底部有压强（重力）

2.对容器的侧壁有压强（流动性）

液体对容器侧壁的压强随着深度增 加而增大。

作业设计：

篇8：固体和液体压强教案

1 材料与方法

1.1 材料和主要仪器

供试菌株IMER1 (Myrothecium sp.IMER1) ;2, 2-连氮-双- (3-乙基苯并噻唑-6-磺酸) 铵 (ABTS, 美国SIGMA公司) ;马铃薯液体培养基 (PDB) :马铃薯20% (削片煮水) , 质量分数为2%的葡萄糖;固体培养基:麸皮5 g, 水15 m L。

UNICO-UV-2000型紫外可见分光光度仪 (上海尤尼柯仪器有限公司) ;TGL-16/TGL16台式高速冷冻离心机 (湖南湘仪集团) ;ZD-88全温气浴振荡摇床 (金坛市成辉仪器厂) 。

1.2 实验方法

1.2.1 液体培养

通常情况下, IMER1菌株的PDA斜面种5~7 d便可产生大量的分生孢子, 用适量的蒸馏水将试管中的孢子冲洗出来, 利用显微计数, 将孢子数量调整到1×108/m L, 用前将孢子悬浮液摇匀。用移液枪吸取1 m L孢子液注射入灭菌后100 m L的液体培养基中, 将接种的培养基放在摇床中, 在150 rpm下振荡培养。菌株IMER1在液体基质中培养一段时间后, 将菌丝过滤即可得粗酶液。

1.2.2 固体培养

用移液枪吸取上述配制好的1 m L孢子液, 将其注射入灭菌后的固体培养基中, 然后放入恒温培养箱中培养 (27℃) 。菌株IMER1在固体培养基中培养一段时间后, 加入50 m L的蒸馏水, 然后振荡3 h, 再过滤收集粗酶液。

1.2.3 酶活测定

ABTS法参见参考文献。在3 m L反应体系中, 含有2.7 m L p H为4.5、物质的量浓度为0.2 mol/L的乙酸-乙酸钠缓冲液, 0.1 m L的酶液, 物质的量浓度为1 mol/L的ABTS0.2 m L, 按次序混合并摇匀, 30 s后开始记录A420, 每隔15 s记1个A420值。1个酶活力单位 (U) 在上述条件下, 每分钟催化1μmol ABTS氧化所需的酶量。

1.2.4 活性PAGE电泳

将玻璃板、胶垫和梳子用双蒸水洗干净, 用酒精棉球擦拭, 将电泳槽安装好, 配制质量分数为12%的分离胶和质量分数为5%的浓缩胶。在配制过程中, 不加入SDS, 样品不需要加热变性。加入了电极缓冲液后, 将样品 (发酵液) 用微量进样器点入点样孔底部, 60 V电泳。当溴酚蓝到达分离胶时, 电压改为150 V, 继续电泳至溴酚蓝到达凝胶底部。将凝胶剥下, 延泳道切成不同的小条块, 分别浸泡在100 m L的不同的底物液 (ABTS或胆红素) 中, 染色1~3 h, 待胶带显色后立即照相。

1.2.5 还原糖的测定

将1 m L样品加入试管中, 然后加入0.5 m L的DNS, 混匀放置沸水浴中水浴, 5 min后取出加6 m L蒸馏水, 混匀后于540 nm分光光度测量OD。

2 结果与分析

2.1 菌株IMER1在液体发酵中产BOX的时间曲线

菌株IMER1在液体发酵中产BOX的时间曲线如图1所示。

如图1所示, 当培养了5 d左右时, 菌株液体发酵产BOX酶量达到最大, 酶量相对稳定, 但是, 随后缓慢下降。随着培养时间的增加, 发酵液的颜色逐渐由灰色变成棕黄色, p H值从6.0上升到7左右。如图2所示, 菌球随着时间的增加也逐渐变大, 到后期慢慢开始溃解, 最后大部分菌球会变成絮状, 发酵液的黏度也会增加。上述结果表明, 为了得到高酶活的BOX, 应在发酵培养后的第5天左右收集滤液。如果在5 d之后去收集酶液, 可能会对后续BOX酶的分离造成很大的影响。因为菌球的溃解会产生大量的杂蛋白, 因此, 在工业生产中, 应该尽量避免在发酵后期收集酶液。

2.2 菌株IMER1在固体发酵中产酶的时间曲线

菌株IMER1在固体发酵中产酶的时间曲线如图3所示。

如图3所示, 菌株IMER1固体发酵1 d后就可以测到BOX活性, 而在液体发酵中, 需要2 d后才能测到BOX活性。在第5天时, 酶活达到最高, 从第3天至第10天, 酶活都处于较高的水平。这表明, 菌株IMER1在麸皮固体基质中能持续高产BOX酶。随着培养时间的增加, BOX活性也会逐渐下降。将液体与固体发酵产酶作比较, 从中可以看出, 固体发酵产酶的时间早, 保持高酶产量的时间长, 同时, 固体发酵产酶的成本比较低。虽然固体发酵要比液体发酵产酶的优势大, 但是, 大规模固体发酵也存在一些技术上的问题, 比如设备占地面积大、劳动强度大、传质传热困难, 参数比如p H值、温度、菌体增殖量和产物生成量等难检测。如果能有效地解决了这些问题, 那么, 固体发酵将会得到更好的发展。

2.3 菌株IMER1在液体和固体发酵中胞外酶的BOX活性检测

固体发酵粗酶液和液体发酵粗酶液活性电泳如图4所示。

漆斑菌属是产BOX的主要真菌, 在工业中, 常用该属菌株生产BOX, 但是, 也有报道表明, 其他的氧化酶和BOX底物具有一定的交叉活性, 比如漆酶。另外, 该菌株在固体液体发酵粗酶液活性电泳 (2) 体发酵中是否有差异, 比如BOX同工酶的产生。为了进一步了解这些问题, 可以对液体和固体发酵的胞外酶液进行活性电泳分析。理论上, BOX能催化黄色胆红素, 形成一种绿色的物质, 而其能催化无色的ABTS形成一种绿色物质。该实验利用BOX的底物 (胆红素和ABTS) 对IMER1的发酵液活性电泳后进行活性检测, 使用胆红素溶液 (p H8.0) 底物显色的胶条时可以发现, 在黄色的背景中, 有明显的单条绿色条带, 而使用无色的ABTS溶液底物 (p H4.0) 显色的胶条时可以发现, 在灰色的背景中, 有明显的单条绿色条带。实验结果说明, 在液体和固体中发酵的粗酶液都能得到同样的现象。结果表明, IMER1在本文所述的条件下, 在液体和固体中只产生1种BOX, 没有同工酶, 同时, 菌株所产生的其他胞外酶不会与BOX产生交叉活性。

2.4 菌株IMER1宏观产BOX酶动力学

通过分析、比较可知酶的生产与细胞生长的关系, 可以将酶生物合成的模式分为4种类型, 即同步合成型、延续合成型、中期合成型和滞后合成型。

中期合成型是指酶的合成在细胞生长一段时间以后才开始, 而在进入细胞平衡期后, 酶的合成也将终止。如图5所示, 菌株IMER1在生长的调整期时 (48 h内) , 发酵液中未检测到BOX酶活;进入对数生长期 (48~119 h) 后, BOX酶也开始合成, 酶浓度逐步上升, 而当菌株IMER1的生长达到平稳期后, BOX酶的浓度也达到平稳, 即酶的合成停止。由于菌体在不断生长, 培养基中还原糖的浓度 (主要是葡萄糖) 也在不断下降。在菌株IMER1的生长后期, 还原糖浓度会降到最低, 如图6所示。结果表明, 菌株IMER1在PDB中的BOX酶分泌属于中期合成型。该类型酶的特点是其合成会受到反馈阻遏, 而且其所对应的m RNA是不稳定的。如果在发酵培养的后期不断排空发酵液, 并补充培养基, 可以提高BOX酶的产率。

3 结论

当菌株IMER1在液体培养基中培养5 d左右时, 其产BOX的活性最高, 随后酶活性开始降低, 同时, 伴随着菌丝球溃解, 因此, 从液体发酵体系分离BOX的最适时间点为第5天, 菌株IMER1在麸皮固体基质中发酵时能持续高产BOX酶。将液体发酵产酶与固体发酵产酶相比, 固体发酵产酶的时间早, 保持高酶产量的时间长, 同时, 固体发酵产酶的成本比较低。相比较而言, 液体发酵液中酶的提取比从固体发酵物中提取要简单。因此, 液体和固体发酵产BOX都有一定的优缺点。在液体和固体发酵物中, 菌株IMER1不会产生BOX同工酶, 其他胞外酶和BOX不会产生交叉活性。产酶动力学主要研究细胞产酶速率和各种因素对产酶速率的影响。研究群体细胞的产酶速率被称为宏观产酶动力学, 属于非结构力学。宏观产酶动力学一般与细胞比生长速率和浓度以及产酶模式有关, 可用式 (1) 表示:

式 (1) 中:E为酶浓度, U/L;t为时间;µ为比细胞生长速率, L/h;α为生长偶联的产酶系数, U/g, 以细胞干重计;x为细胞浓度, g/L, 以细胞干重计;β为非生长偶联的比产酶速率, U/g·h, 以细胞干重计。

中期合成型的酶为特殊的生长耦联型, 其非生长耦联比产酶速率β=0, 所以, 其宏观产酶动力学与同步合成型相同, 产酶动力学方程可简化为:

根据Monod方程式可知:

式 (3) 中:μ为微生物的比增殖速度;μmax为微生物最大比增殖速度;S为限制性底物浓度, 在该实验中指培养基中还原糖的浓度;KS为饱和常数, 为μ=1/2μmax时的底物浓度。

将式 (3) 代入式 (2) 中, 其产酶动力学方程为:

在式 (4) 中, α, KS和μmax为模型参数, 可利用线性化处理和尝试误差法求出有关模型参数值。根据α为生长偶联的产酶系数, 以酶量为因变量, 细胞干重为自变量, 根据图5中的数据拟合曲线方程求出α=0.006 3;μmax为微生物最大比增殖速度, 并求出其在产酶过程中的最大μ值, 即μmax=4.022 56.根据 (3) 式求得KS=0.016 492.而模拟出的产酶动力学方程为:

式 (5) 中:E为酶浓度, U/L;t为时间;S为PDB培养基中还原糖的浓度, g/L;x为细胞浓度, g/L。

由式 (5) 可知, 单位时间的酶产量与PDB培养基中还原糖的浓度、菌体的浓度有关。分析菌株IMER1在液体和固体中产BOX酶的特征, 其结果为提高BOX的产量打下了基础。

摘要：为了提高漆斑菌Myrothecium sp.IMER1的胆红素氧化酶 (bilirubin oxidase, BOX) 产量, 分析了其液体和固体发酵产酶的特性。首先分析了该菌株液体和固体发酵产BOX的时间变化曲线, 对其所产的胞外酶进行了活性电泳, 进一步分析了其液体产酶的模型和宏观动力学内容。结果表明, 菌株IMER1在液体发酵中第5天的产BOX酶量最大, 其固体发酵产酶量最大时间也是在第5天, 但是, 其固体发酵能持续高产BOX。从BOX的底物活性显色中可知, 在固体和液体发酵的粗酶液中都能检测到BOX, 并且没有同工酶出现;而BOX生物合成模式为中期合成型, 通过数据计算和模拟得出了产酶动力学方程。

关键词：胆红素氧化酶,漆斑菌,液体发酵,固体发酵

参考文献

[1]王菊君, 曹恩华, 赵英霞.疣孢漆斑菌 (Myrothecium Verrucaria) J-1胆红素氧化酶的纯化及性质初步研究[J].生物化学杂志, 1991, 6 (3) :662-665.

[2]Tanaka N, Murao S.Reaction of bilirubin oxidase produced by Myrothecium verrucaria MT-1[J].Agriculture Biology Chemistry, 1985, 49 (6) :843-844.

[3]张淑贤, 苏凤岩, 王竹, 等.产胆红素氧化酶菌种筛选[J].微生物学杂志, 1991 (11) :16-19.

[4]Kurosaka K, Senba S, Tsubota H, et al.A new enmzymatic assay for selectively measuring conjugated bilirubin concentration in serum with use of BOD[J].Clinica Chimica Acta, 1999, 269 (8) :125-136.

[5]赵晓瑜, 刘彬彬, 杨茂华, 等.终止剂法测定胆红素氧化酶活性[J].河北大学学报, 2006, 26 (5) :520-523.

[6]黄茂福.染整用酶制剂的研究与开发现状[J].印染助剂, 2004, 4 (6) :1-4.

[7]刘友勋, 马富英, 熊征, 等.露湿漆斑菌胆红素氧化酶的分离纯化及部分性质[J].食品科学与技术, 2008, 27 (3) :104-108.

[8]Sakasegawa S.-I, Ishikawa H, Imamura S, et al.Bilirubin Oxidase Activity of Bacillus subtilis Cot A[J].Applied microbiology and biotechnology, 2006, 72 (1) :972-975.

[9]Ashok P.New Developments in Solid State Fermentation:I-Bioprocesses and Products[J].Process Biochemistry, 2000, 35 (6) :1153-1169.

[10]黄达明, 吴其飞, 陆建明, 等.固态发酵技术及其设备的研究进展[J].食品与发酵工业, 2003, 4 (6) :87-91.