姬海鵬，王 宇，張宗濤，易莎莎，張麗瑩，陳德良

（鄭州大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，鄭州 450001）

0 引言

綜合實(shí)驗(yàn)作為我校材料專業(yè)大四學(xué)生必修課，設(shè)置在所有理論課程之后、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)之前，是對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行總結(jié)應(yīng)用的一門實(shí)踐性強(qiáng)、具有研究設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)課程。隨著研究型大學(xué)建設(shè)的推進(jìn)、理論教學(xué)課程的調(diào)整、師資隊(duì)伍研究方向的變化，材料學(xué)專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容需要作適當(dāng)?shù)淖兏?］。如何將最新科研成果融入教學(xué)、使學(xué)生接觸前沿科技，如何設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)使之盡可能具有可視化特征，從而激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)樂趣以及通過該課為學(xué)生奠定研究生學(xué)習(xí)所需實(shí)驗(yàn)技能并引導(dǎo)其辯證思考材料學(xué)研究四要素間關(guān)系［2］，是本實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)的源動(dòng)力。

1 實(shí)驗(yàn)背景

白光發(fā)光二極管（white Light-Emitting Diode，wLED）是一種正在迅速取代熒光燈和白熾燈的新型高效固態(tài)光源。目前主流wLED為熒光粉轉(zhuǎn)換型發(fā)光器件，其相關(guān)色溫和顯色指數(shù)很大程度上依賴紅光熒光粉［3］。Mn4＋激活紅光熒光粉是繼Eu2＋激活氮化物熒光粉的一類新型低成本、制備條件溫和的熒光粉，是當(dāng)前紅光熒光粉的研究熱點(diǎn)［4-6］?；谧钚驴蒲谐晒?-8］，為無機(jī)非金屬方向綜合實(shí)驗(yàn)課設(shè)計(jì)了“MgAl2O4：Mn4＋紅光熒光粉的合成及表征研究”實(shí)驗(yàn)。通過共沉淀法和熔鹽法合成該紅光熒光粉，通過X射線衍射儀、掃描電子顯微鏡和熒光光譜儀表征不同合成方法對(duì)所制備熒光粉物相、形貌和熒光性質(zhì)的影響，引導(dǎo)學(xué)生思考材料合成過程中的反應(yīng)熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)以及材料研究中合成、結(jié)構(gòu)與性能間辯證關(guān)系。所制備熒光粉在紫外光照射下發(fā)射明亮紅光，具有“性能可視化”特征；通過在光學(xué)顯微鏡上搭配便攜式紫外光源和相機(jī)，組裝成一套顯微熒光研究裝置，激發(fā)學(xué)生在科研中動(dòng)手組裝設(shè)備的興趣與能力。本實(shí)驗(yàn)重復(fù)性好，內(nèi)容多面，學(xué)生可分組進(jìn)行或根據(jù)自己興趣選擇實(shí)驗(yàn)并交流所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果，使其在較短時(shí)間內(nèi)獲取最大量知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 試劑與儀器

所用試劑包括MgO（分析純）、Al2O3（分析純）、納米γ-Al2O3（99.99%，≤20 nm）、MgCl2·6H2O（分析純）、Al（NO3）3·9H2O（分析純）、無水乙醇、氨水、LiCl·H2O（分析純）、NaCl（分析純）、KCl（分析純）。所用合成設(shè)備包括水浴鍋和高溫電阻爐。

2.2 熒光粉制備

（1）共沉淀法制備。配置含有10 mmol Mg2＋和20 mmol Al3＋的溶液，并滴入適量MnCO3溶液（Mn4＋摻雜濃度為取代0.2%的Al3＋）。在強(qiáng)烈磁力攪拌下，往上述溶液中逐滴滴入氨水。伴隨氨水滴入，溶液中產(chǎn)生白色絮狀沉淀，逐漸變渾濁。待溶液pH達(dá)到10時(shí)，將渾濁溶液轉(zhuǎn)移到水浴鍋中，于75℃下陳化3 h；其后，經(jīng)4 000 r／min離心3 min收集白色沉淀物，并用蒸餾水洗滌3次。隨后置于培養(yǎng)皿中于110℃過夜干燥。之后在450℃下空氣中預(yù)燒3 h，研磨后分成3份，分別于700、1 000或1 300℃成燒3 h，得到MgAl2O4：Mn4＋紅光熒光粉。

（2）熔鹽法制備。按照生成0.005 mol MgAl1.998Mn0.002O4目標(biāo)產(chǎn)物稱取適量MgO、納米γ-Al2O3和MnCO3，在瑪瑙研缽中充分研磨均勻；再稱取適量熔鹽（LiCl、NaCl或KCl，選定熔鹽質(zhì)量與原料試劑的質(zhì)量比為5∶1），加入上述原料中再次充分研磨。將所得混合物置于帶蓋剛玉坩堝中，在電阻爐中于950℃保溫3 h；將所得產(chǎn)物用熱蒸餾水洗滌5次并干燥，得到MgAl2O4：Mn4＋紅光熒光粉。

2.3 物相組成、顯微形貌和熒光性能表征

用DX-2700BH型X射線衍射儀（中國丹東浩元儀器有限公司）分析所合成熒光粉的物相，在TM3000型掃描電子顯微鏡（日本Hitachi公司）下觀察其形貌，用FluoroMax-4型熒光光譜儀（日本Horiba公司）表征其熒光光譜。此外，搭建一套顯微熒光觀察裝置，即在光學(xué)顯微鏡載物臺(tái)上搭載紫外燈作為熒光粉激發(fā)光源而在目鏡位置搭配相機(jī)，組裝成一臺(tái)可進(jìn)行顯微熒光觀察并彩色拍照的測試裝置。圖1為該裝置示意圖和實(shí)物圖。

圖1 自搭建顯微熒光裝置（圖1b中電腦所示紅色物質(zhì)為顯微鏡目鏡處相機(jī)所實(shí)時(shí)拍攝MgAl2O4：Mn4＋紅光熒光粉的數(shù)碼照片）

3 結(jié)果與討論

3.1 共沉淀法制備MgAl2O4：Mn4＋紅光熒光粉

熱處理是影響所制備熒光粉物相和光學(xué)性質(zhì)的重要因素。首先以共沉淀法制備為例，設(shè)計(jì)不同熱處理溫度和保溫時(shí)間，探索其對(duì)Mn離子摻雜價(jià)態(tài)和熒光性質(zhì)的影響，啟發(fā)學(xué)生思考材料研究中合成、結(jié)構(gòu)與性能間辯證關(guān)系。共沉淀法所得前驅(qū)體經(jīng)450℃下預(yù)燒，再經(jīng)700、1 000或1 300℃成燒所得熒光粉，分別記為C700、C1000、C1300；各樣品體色呈淺粉紅色，在365 nm紫外光照射下發(fā)出明亮紅光；但將上述樣品在更高溫度（如1 400℃ 12 h）再煅燒，則體色變?yōu)榘咨?，?65 nm照射下發(fā)出綠光（記為C1400）。圖2（a）所示為各樣品的X射線衍射（XRD）圖譜；可見熱處理后的熒光粉樣品都僅含鎂鋁尖晶石單一物相。但C700樣品的X射線衍射峰強(qiáng)度較低，半高寬很寬，說明其結(jié)晶程度較低；隨著熱處理溫度升高到1 000、1 300和1 400℃，樣品的衍射峰強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)，半高寬變窄，結(jié)晶度提高。

在365 nm照射下，C700、C1000和C1300發(fā)射紅光而C1400發(fā)射綠光，其熒光光譜示于圖2（b）。其中C700、C1000和C1300熒光粉表現(xiàn)出相似的激發(fā)與發(fā)射光譜，發(fā)射譜最高峰為651 nm，來自Mn4＋的2Eg→4A2g躍遷；激發(fā)光譜含有兩個(gè)寬峰，其中位于藍(lán)光區(qū)的激發(fā)峰來自Mn4＋的4A2g→4T2g躍遷，而位于近紫外區(qū)的激發(fā)峰來自Mn4＋的4A2g→4T1g躍遷；位于近紫外光區(qū)的激發(fā)峰較寬且相對(duì)強(qiáng)度很高，因此除4A2g→4T1g躍遷外，還包含O2－→Mn4＋電荷遷移帶躍遷［9］。而C1400樣品表現(xiàn)出Mn2＋的光學(xué)特征，其發(fā)射光譜來自Mn2＋的4T1（4G）→6A1（6S）躍遷，激發(fā)光譜來自基態(tài)能級(jí)6A1（6S）到4T1（G）、4T2（G）、4T2（4D）、4E（D）等激發(fā)態(tài)能級(jí)的躍遷［10］。綜上可知，在較低溫度和較短保溫時(shí)間熱處理時(shí)，Mn以4＋價(jià)形式取代MgAl2O4中Al3＋形成八面體配位；提高熱處理溫度和延長保溫時(shí)間促使Mn以2＋價(jià)形式取代Mg2＋形成四面體配位。Mn4＋傾向占據(jù)MgAl2O4中Al3＋格位而發(fā)射紅光，這可由晶體場理論進(jìn)行解釋。Mn4＋具有3d3電子構(gòu)型，根據(jù)配位化學(xué)知識(shí)，具有不同電子云伸展方向的d簡并軌道［見圖2（c）］在四面體和八面體晶體場中分別劈裂成eg和t2g軌道［見圖2（d）］；在八面體晶體場中，Mn4＋3個(gè)d軌道電子可占據(jù)能量較低的3個(gè)t2g軌道而保持穩(wěn)定。因此Mn4＋傾向于占據(jù)八面體格位，并在尖晶石結(jié)構(gòu)中取代六配位的Al3＋［11］。

圖2 幾種熒光粉的圖譜及Mn4＋傾向占據(jù)八面體配位結(jié)構(gòu)的原因

圖3 共沉淀法所制備熒光粉在365 nm便攜式紫外燈照射下用自搭建光學(xué)顯微鏡下所拍照片

用自搭建光學(xué)顯微鏡觀察C1300和C1400熒光粉，結(jié)果如圖3所示。在365 nm照射下，兩種熒光粉樣品在光學(xué)顯微鏡下可以看到所有顆粒發(fā)出均勻的紅光或綠光。值得一提的是，該自搭建顯微熒光裝置在研究具有多波長發(fā)光熒光粉方面有特殊用途，即某一熒光粉發(fā)光譜包含多個(gè)發(fā)光峰時(shí)，可在此顯微熒光裝置下觀察，以確定究竟是發(fā)光離子在一種晶體結(jié)構(gòu)中發(fā)射多個(gè)波長的熒光還是發(fā)光離子在團(tuán)聚的微納米顆粒中分別發(fā)射某一波長后形成的混合熒光。如圖1（a）所示，該載物臺(tái)還可以放置加熱／冷卻裝置，以研究熒光粉的原位變溫微區(qū)熒光性質(zhì)；相關(guān)實(shí)驗(yàn)可作為學(xué)有余力同學(xué)的擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)。

3.2 熔鹽法制備MgAl2O4：Mn4＋紅光熒光粉

傳統(tǒng)高溫固相反應(yīng)受制于較低離子擴(kuò)散速率和原料較低反應(yīng)活性而需要較高合成溫度和較長保溫時(shí)間，產(chǎn)物也常發(fā)生硬團(tuán)聚。熔鹽法是一種改進(jìn)的固相反應(yīng)法，具有合成結(jié)晶度高、純度高、具有特殊形貌和低團(tuán)聚粉體等優(yōu)勢(shì)［12］。熔鹽法采用一種或幾種低熔點(diǎn)鹽作為反應(yīng)介質(zhì)，在高溫熔融鹽中完成反應(yīng)，然后采用合適溶劑將鹽類洗去即得到產(chǎn)物。本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)利用不同種類單一熔鹽作為反應(yīng)介質(zhì)，對(duì)比熔鹽種類對(duì)于該熒光粉物相合成和顯微形貌的影響，引導(dǎo)學(xué)生思考熔鹽合成的機(jī)理和影響因素。

選擇MgO和納米Al2O3為反應(yīng)原料，MnCO3為摻雜劑，LiCl、NaCl和KCl作為熔鹽，設(shè)計(jì)熔鹽與反應(yīng)原料的質(zhì)量比為5∶1，在950℃保溫3 h。圖4（a）所示為所合成熒光粉的XRD圖譜。采用LiCl熔鹽時(shí)得到了MgAl2O4單一物相，而用NaCl、KCl作為熔鹽時(shí)，產(chǎn)物為結(jié)晶度較低的MgAl2O4和MgO混合物相。產(chǎn)物中的MgO為未反應(yīng)而殘留的起始原料；而MgAl2O4結(jié)晶度較低，說明在NaCl和KCl熔鹽中，MgO的溶解度相對(duì)較低、離子擴(kuò)散速率慢，導(dǎo)致生成的MgAl2O4結(jié)晶度低。圖4（b）給出了在440 nm藍(lán)光激發(fā)下3種熔鹽下所得MgAl2O4：Mn4＋熒光粉的發(fā)射光譜。可見，熔鹽法所得熒光粉的發(fā)光光譜與共沉淀法所得熒光粉的光譜一致，都表現(xiàn)出寬光譜，主發(fā)射峰為651 nm；且用LiCl做熔鹽的熒光粉的發(fā)光強(qiáng)度最高，用KCl的次之，用NaCl的最弱。綜合圖4（a）、（b）可見，熒光粉的結(jié)晶度對(duì)于其發(fā)光強(qiáng)度有顯著影響；對(duì)于MgAl2O4：Mn4＋而言，物相純度越高、結(jié)晶度越高，則發(fā)光強(qiáng)度越強(qiáng)。

圖4 分別用LiCl、NaCl、KCl作為熔鹽所制備MgAl2O4：Mn4＋的XRD圖譜和發(fā)光光譜

圖5 用熔鹽所制備MgAl2O4：Mn4＋的SEM圖

為了弄清楚為什么不同熔鹽對(duì)MgAl2O4：Mn4＋熒光粉的物相和發(fā)光性能會(huì)有如此大的影響，進(jìn)一步用掃描電子顯微鏡觀察了不同熔鹽下所得熒光粉的顯微形貌。圖5（a）、（b）所示為用LiCl為熔鹽時(shí)所制備熒光粉的形貌，可以看到所合成熒光粉由大量2～3 μm大小的四方雙錐狀小晶體和0.5～1 μm大小的軟團(tuán)聚晶粒組成。由圖5（b）可見，呈四方雙錐狀的MgAl2O4：Mn4＋晶體表面干凈、彼此分散、結(jié)晶度高；與XRD圖譜所觀察到的高衍射強(qiáng)度現(xiàn)象一致。熔鹽法合成涉及兩種反應(yīng)機(jī)制，即“溶解-析出”機(jī)制和“溶解-擴(kuò)散”機(jī)制［13］：在“溶解-析出”機(jī)制中，多種反應(yīng)原料在熔鹽中具有相當(dāng)?shù)娜芙舛?，?dāng)溶解達(dá)到過飽和后析出產(chǎn)物晶體；而“溶解-擴(kuò)散”機(jī)制中，溶解度大的反應(yīng)原料溶解于熔鹽中，擴(kuò)散到不溶解或相對(duì)難溶解的反應(yīng)原料表面并與之反應(yīng)形成產(chǎn)物層，產(chǎn)物層隨離子深入擴(kuò)散而逐漸長大，因此基本保持后者的微觀形貌和顆粒尺寸。以MgO和Al2O3為原料用熔鹽法合成MgAl2O4的反應(yīng)機(jī)制為溶解-擴(kuò)散機(jī)制［12］，即MgO 溶解于熔鹽中，Mg2＋遷移到Al2O3表面后與之反應(yīng)生成MgAl2O4產(chǎn)物層，反應(yīng)完全后所得MgAl2O4傾向于保留Al2O3“模板”的形貌和尺寸。Zhang等［14］模擬了不同晶面生長速率時(shí)所得MgAl2O4的微觀形貌特征，見圖6。當(dāng)（111）晶面具有最慢生長速率時(shí)模擬所得MgAl2O4的形貌見圖6（a），而當(dāng)其與其他晶面具有相當(dāng)?shù)纳L速率時(shí)模擬所得MgAl2O4的形貌見圖6（b）。MgAl2O4屬于立方晶系，空間群為，在所有晶面中，其（111）晶面的晶格點(diǎn)陣密度最大。當(dāng)微觀結(jié)構(gòu)單元［MgO4］和［AlO6］等量地遷移匯聚到各晶面時(shí)，（111）晶面的生長速率最慢。本實(shí)驗(yàn)選取熔鹽與原料的質(zhì)量比為5∶1，熔鹽為MgAl2O4晶體的生長提供了接近平衡狀態(tài)的環(huán)境，使微觀結(jié)構(gòu)單元可以充分地根據(jù)尖晶石自身晶體結(jié)構(gòu)選擇生長位點(diǎn)，因而得到大量（111）晶面暴露的、具有四方雙錐形貌的晶體［見圖5（b）］。相比之下，用NaCl和KCl為熔鹽時(shí)的產(chǎn)物為大量1 μm以下尺寸的小顆粒經(jīng)軟團(tuán)聚所形成的具有不規(guī)則形貌和尺寸的團(tuán)聚體，如圖5（c）、（e）所示。實(shí)驗(yàn)可觀察到，該團(tuán)聚體在無水乙醇溶液中經(jīng)超聲分散后的懸濁液沉降明顯弱于用LiCl為熔鹽時(shí)產(chǎn)物超聲分散后的懸濁液；且用365 nm紫外燈照射下，可觀察到明顯的發(fā)紅光顆粒的快速、不規(guī)則布朗運(yùn)動(dòng)，說明經(jīng)軟團(tuán)聚所形成的團(tuán)聚體的密度很小。圖5（d）、（f）所示為該團(tuán)聚體的微觀形貌，呈雪球狀，無潔凈表面且結(jié)晶度較低。

圖6 MgAl2O4（1110）和（400）晶面在不同生長速率時(shí)所得產(chǎn)物形貌的模擬圖

綜上所述，盡管LiCl、NaCl和KCl都顯著加速了MgAl2O4：Mn4＋的形成，但LiCl作為熔鹽時(shí)效果最顯著。原因可能是在相同溫度下MgO在LiCl中溶解度更高，Mg2＋在LiCl熔鹽中擴(kuò)散速率更快而加速向Al2O3表面遷移而促進(jìn)MgAl2O4的形核和生長。熔鹽法合成MgAl2O4：Mn4＋熒光粉時(shí)，熔鹽種類對(duì)產(chǎn)物物相組成、結(jié)晶度和顯微形貌有重要影響，并決定所合成熒光粉的發(fā)光亮度。

4 實(shí)驗(yàn)安排和拓展

該綜合實(shí)驗(yàn)包含預(yù)習(xí)、講解、操作3個(gè)階段。

（1）實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)階段注重培養(yǎng)學(xué)生查閱文獻(xiàn)和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。在給學(xué)生的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)冊(cè)中，只簡單列出實(shí)驗(yàn)流程，具體實(shí)驗(yàn)條件如煅燒溫度、時(shí)間和各材料用量等由學(xué)生自己查閱文獻(xiàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，鍛煉學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。不同的實(shí)驗(yàn)條件最終得到的材料形貌、性質(zhì)等都會(huì)有所不同，通過這一過程學(xué)生可以建立起實(shí)驗(yàn)條件和材料性質(zhì)之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)中用到XRD、臺(tái)式掃描電鏡、熒光光譜儀等大型高值儀器。在實(shí)驗(yàn)開始之前，播放上述儀器結(jié)構(gòu)動(dòng)畫演示、測試原理視頻以及工程師安裝調(diào)試時(shí)的操作講解，讓學(xué)生對(duì)儀器構(gòu)造、測試原理和儀器操作有深入認(rèn)識(shí)。

（2）實(shí)驗(yàn)實(shí)施階段注重培養(yǎng)學(xué)生思考材料學(xué)研究四要素之間的辯證關(guān)系。本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)涵蓋實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較多，學(xué)生根據(jù)興趣選擇共沉淀或熔鹽合成方法分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。同一大組同學(xué)之間再細(xì)分為多個(gè)小組進(jìn)行不同實(shí)驗(yàn)變量的實(shí)驗(yàn)（比如共沉淀法前驅(qū)體在不同溫度下進(jìn)行合成），彼此對(duì)比不同煅燒溫度對(duì)熒光粉物相、顯微形貌和熒光性能的影響。各小組間彼此對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析討論并將結(jié)果和結(jié)論講解給其他小組的同學(xué)進(jìn)行對(duì)比。學(xué)生通過講解和實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比的過程進(jìn)一步加深對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解，引導(dǎo)其思考材料學(xué)研究四要素，即組分與結(jié)構(gòu)、合成制備、性質(zhì)性能之間的辯證關(guān)系。

（3）通過實(shí)驗(yàn)擴(kuò)展注意培養(yǎng)學(xué)生探索科學(xué)本質(zhì)的科研精神。根據(jù)實(shí)驗(yàn)課時(shí)和學(xué)生能力，本綜合實(shí)驗(yàn)還可以拓展以下內(nèi)容：①在共沉淀法制備中，本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的沉淀劑為NH4OH，所得前驅(qū)體中的AlOOH黏結(jié)性很強(qiáng)，不便研磨；可設(shè)計(jì)擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)用NH4HCO3等作為沉淀劑［15］，得到不具黏結(jié)性的碳酸鹽前驅(qū)體沉淀。②除單一熔鹽合成MgAl2O4：Mn4＋外，讓學(xué)生查閱混合熔鹽資料，對(duì)比擴(kuò)展研究混合熔鹽對(duì)其合成的影響。③熔鹽合成中起始氧化物原料在熔鹽中的溶解和離子在熔鹽介質(zhì)中的遷移是影響反應(yīng)進(jìn)程的重要因素［16］，可改變起始氧化物的粒度和形貌以及熔鹽種類，擴(kuò)展研究其對(duì)MgAl2O4合成的影響。④在顯微熒光實(shí)驗(yàn)中，用冷熱臺(tái)對(duì)熒光粉進(jìn)行原位冷卻和加熱，對(duì)比觀察不同方法所合成熒光粉的變溫?zé)晒鉄徕绗F(xiàn)象并思考其本質(zhì)原因。

5 結(jié)語

結(jié)合最新科研成果，為無機(jī)非金屬材料專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)課設(shè)計(jì)了一種暖白光wLED用MgAl2O4：Mn4＋紅光熒光粉的制備與表征實(shí)驗(yàn)。

通過該實(shí)驗(yàn)，學(xué)生較好地復(fù)習(xí)了多種功能材料相關(guān)理論課所教授的知識(shí)，包括無機(jī)化學(xué)、材料科學(xué)基礎(chǔ)、無機(jī)功能材料、固體物理、配位化學(xué)等科目。

實(shí)驗(yàn)涉及多種重要材料制備方法（共沉淀法、熔鹽法）和物相、顯微形貌表征及光學(xué)性能表征方法。實(shí)驗(yàn)課題針對(duì)先進(jìn)功能材料，緊跟科技前沿；所制備熒光材料具有“性能可視化”特征，利于激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣；設(shè)置了多種實(shí)驗(yàn)變量，通過分組實(shí)驗(yàn)及對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)材料研究四要素間辯證關(guān)系進(jìn)行思考；自搭建顯微熒光測試設(shè)備，引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)實(shí)驗(yàn)需求組裝設(shè)備；設(shè)置了擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)，能夠滿足學(xué)有余力的同學(xué)進(jìn)一步探索。本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較豐富，具有綜合性和創(chuàng)新性，可培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)技能。