液滴移动专题

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(M)探究酵母菌的呼吸方式和液滴移动问题ppt

在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精，还产生少量的CO2。
在一杯温开水中加入一大勺糖和一小包酵母，进行搅拌。将这个杯子中的液体倒入透明的玻璃瓶或矿泉水瓶内，再往瓶内加一些温开水。
实验前
实验后
a. 实验装置组装及原理
增设的对照实验
增设对照实验：排除空气中CO2对实验结果的干扰
细胞呼吸和液滴移动问题
三、定量分析
1、标准状况下测定红色液滴向左移动了n毫升，请问酵母菌消耗了多少毫升 O2，消耗了多少摩尔葡萄糖？
C6H12O6+6O2
NaOH 溶液酵母菌培养液
酶
6CO2+6H2O+能量
在科学研究中常用呼吸商（RQ=CO2/O2）表示生物用于需氧呼吸的能源物质不同。测定发芽种子呼吸商的装置如下图：关闭活塞，在25℃下经20分钟读出刻度管中着色液移动距离。设装置1和装置2的红色液分别向左移动 x和y（mm）。x和y值反映了容器内气体体积的减少。请回答：（蒸馏水中气体溶解量忽略不计）
吸产生水和CO2 ，无氧呼吸产生酒精和CO2 。 2、 CO2的检测方法: （1）CO2使澄清石灰水变浑浊（2）CO2使溴麝香草酚蓝(BTB)水溶液由蓝变绿再变黄
3、酒精的检测:
橙色的重酪酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应，变
成灰绿色。
设计实验
其他变量
自变量
因变量
无关变量
氧气的有无
反应物的量、 CO2 和酒精反应时间、的生成 pH、温度、酵母菌的活性
CO2的检测：
两组装置石灰水都变浑浊,说明
都有CO2产生
装置(A)浑浊快且程度高,说明有氧条件产生的CO2多
如果用BTB检测，结果会怎样？

带电小球液滴在电容器中的运动

《带电小球液滴在电容器中的运动》1. （2012秋•河南校级月考）如图所示，沿水平方向放置的平行金属板a和b，分别与电源的正负极相连，a、b板的中央沿竖直方向各有一个小孔，带正电的液滴从小孔的正上方P点由静止自由落下，先后穿过两个小孔后速度为v1，现将a板或b板向上或向下平移一小段距离，相同的液滴仍从P点自由落下，先后穿过两个小孔后速度为v2，下列说法正确的是（）A．若向上移动b板，则v2＞v1B．若向下移动a板，则v2＞v1C．无论向上或向下移动b板，肯定v2＜v1D．无论向上或向下移动a板，肯定v2＜v1【答案】B2.（2015•上海模拟）为模拟空气净化过程，有人设计了含有带电灰尘空气的密闭玻璃圆桶，圆桶的高和直径相等，如图所示．第一种除尘方式是：在圆桶顶面和底面间加上电压U．沿圆桶轴线方向形成一个匀强电场，尘粒的运动方向如图甲所示；第二种除尘方式是：在圆桶轴线处放一直导线，在导线与桶壁间加上的电压也等于U，形成沿半径方向的辐向电场，尘粒的运动方向如图乙所示．假设每个尘粒的质量和带电量均相同，不计重力．在这两种方式中（）A．电场对单个尘粒做功的最大值相等B．尘粒受到电场力大小相等C．尘粒都做匀加速直线运动D．第一种方式比第二种方式除尘速度快【答案】A3.如图所示，水平放置的平行金属板a、b分别与电源的两极相连，带电液滴P在金属板a、b间保持静止，现设法使P固定，再使两金属板a、b分别绕中心点O、O′垂直于纸面的轴顺时针转相同的小角度α，然后释放P，则P在电场内将做()A．匀速直线运动B．水平向右的匀加速直线运动C．斜向右下方的匀加速直线运动D．曲线运动【答案】B4.（2015秋•许昌校级月考）如图所示，一平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一带电小球，小球用一绝缘轻线悬挂于O点．现给电容器缓慢充电，使两极板所带电荷量分别为+Q和-Q，此时悬线与竖直方向的夹角为π/6．再给电容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增加到π/3，且小球与两极板不接触．则第二次充电使电容器正极板增加的电荷量为（）A．Q B．2Q C．3Q D．4Q【答案】B5.（2015•硚口区校级模拟）如图所示，A、B为水平放置平行正对金属板，在板中央分别有一小孔M、N，D为理想二极管，R为滑动变阻器．闭合开关S，待电路稳定后，将一带负电荷的带电小球从M、N的正上方的P点由静止释放，小球恰好能运动至小孔N 处．下列说法正确的是（）A．若仅将A板上移，带电小球仍将恰好运动至小孔N处B．若仅将B板上移，带电小球将从小孔N穿出C．若仅将R的滑片上移，带电小球将无法运动至N 处D．若仅断开开关S，带电小球将从小孔N穿出【答案】C6.（2015春•宜春校级期末）如图所示，A、B为两块水平放置的金属板，通过闭合的开关S分别与电源两极相连，两极中央各有一个小孔a和b，在a孔正上方某处放一带电质点由静止开始下落，若不计空气阻力，该质点到达b孔时速度恰为零，然后返回．现要使带电质点能穿过b孔，则可行的方法是（）A．保持S闭合，将A板适当上移B．保持S闭合，将B板适当下移C．先断开S，再将A板适当上移D．先断开S，再将B板适当下移【答案】B7.（2014秋•滁州期末）如图所示，两平行金属板竖直放置且B板接地，期间有用绝缘细线悬挂的带电小球，当给两金属板充电，使金属板带电荷量为Q，此时悬线与竖直方向的夹角为π/3，因电离作用，两金属板的电荷量缓慢减小（假设小球的电荷量不变），以致悬线与竖直方向夹角逐渐减小，则夹角减小到π/6的过程中，下列说法正确的是（）A．细线的拉力逐渐增大B．细线的拉力大小不变C．电容器减少的电荷量为Q/2D．电容器减少的电荷量为2Q/3【答案】D8.（2014秋•福州期末）如图所示，倾斜放置的平行板电容器两极板与水平面夹角为θ，极板间距为d，带负电的微粒质量为m、带电量为q，从极板M的左边缘A处以初速度v0水平射入，沿直线运动并从极板N的右边缘B处射出，则（）A．微粒达到B点时动能为m v02/2B．微粒的加速度大小等于gsinθC．两极板的电势差U MN=cosqmgdD．微粒从A点到B点的过程电势能减少mgd/cosθ【答案】C9.【2015新课标II】如图，两平行的带电金属板水平放置。

电控液滴移动的研究进展

Ｖｏｌ．４１高等学校化学学报Ｎｏ．１２０２０年１月㊀㊀㊀㊀㊀㊀ＣＨＥＭＩＣＡＬＪＯＵＲＮＡＬＯＦＣＨＩＮＥＳＥＵＮＩＶＥＲＳＩＴＩＥＳ㊀㊀㊀㊀㊀㊀１１０［综合评述］ｄｏｉ：１０．７５０３／ｃｊｃｕ２０１９０６３２电控液滴移动的研究进展戴浩宇１，董智超２，江㊀雷２（１．中国科学院化学研究所，绿色印刷重点实验室，北京１００１９０；２．中国科学院理化技术研究所，仿生材料与界面科学重点实验室，北京１００１９０）摘要㊀电控液滴移动是一种利用电场作用驱动液滴移动的策略，因其液滴具有响应速度快㊁运动速度快及路径可控等优点而备受关注，在外场刺激驱动液滴移动等基础研究和智能微流体器件等实际应用中具有重要意义．本文概述了传统电润湿驱动液滴移动的基本原理和研究进展，介绍了新型电控液滴移动的代表性成果，展望了相关研究和应用的发展前景．关键词㊀液滴移动；浸润性；电润湿；静电操纵中图分类号㊀Ｏ６４７㊀㊀㊀㊀文献标志码㊀Ａ㊀㊀㊀㊀收稿日期：２０１９⁃１２⁃０６．网络出版日期：２０１９⁃１２⁃２４．基金项目：国家自然科学基金（批准号：２１７０３２７０，２１９８８１０２）资助．联系人简介：江㊀雷，男，博士，研究员，中国科学院院士，主要从事仿生智能界面材料的研究．Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｊｉａｎｇｌｅｉ＠ｉｃｃａｓ．ａｃ．ｃｎ生命活动和生产技术都离不开对液体的控制，而对液滴移动的控制又是其中非常重要的一个研究领域［１，２］．自然界对液滴移动的控制方法是利用具有表面能梯度或结构梯度的表面驱动液滴的自发运动，如仙人掌刺定向收集水㊁猪笼草捕虫笼的口缘自发形成润滑层及蜘蛛丝的纺锤状结构收集雾气等［３５］．受到这些自然界生物的启发，科学家们通过仿生设计开发出控制液滴移动的方法，如使液体流过微针㊁微槽道或纺锤节等［６８］．为了克服在自然界中没有外部能量摄入情况下，液滴移动速度低㊁有损耗及不可控的运动学性能等不足，研究者使用诸如热㊁光㊁电和磁等外场刺激信号［９１２］，对液滴的移动进行更加全面㊁灵活的操纵．电场操控液滴具有响应速度快㊁运动速度快和路径可控等优点，使其在诸多外场刺激驱动的液滴移动策略中脱颖而出，受到广泛关注，并在智能微流体器件等实际应用中发挥重要作用．利用电场作用灵活㊁有效地控制表面浸润性和液滴移动的方法，称为电润湿（Ｅｌｅｃｔｒｏｗｅｔｔｉｎｇ）［１３１５］．电润湿的初步发展可以追溯到１８７５年，Ｌｉｐｐｍａｎｎ［１６］发现在汞与电解液之间施加一个电压（汞／电解液）可以观察到液体毛细上升，并称之为电毛细现象．基于这一现象，此后近百年来，研究者获得了许多发现，如１９３６年，Ｆｒｏｕｍｋｉｎ［１７］利用表面电荷改变水滴的形状；Ｍｉｎｎｅｍａ等［１８］在１９８０年研究了聚乙烯高压电缆中的水树枝化的机理．１９８１年，电润湿一词由Ｂｅｎｉ和Ｈａｃｋｗｏｏｄ［１９］首次提出，用于描述一种新型显示器设计时所使用的效应．然而，水在几百毫伏以上的电压下会发生电解水反应，从而对相关研究产生阻碍．为了解决这一问题，１９９３年Ｂｅｒｇｅ等［２０］在原有的电润湿装置中的导电液体与电极之间引入了一层薄的绝缘层，避免了水的电解．这种电润湿装置被称为电介质上的电润湿（Ｅｌｅｃｔｒｏｗｅｔｔｉｎｇｏｎｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ，简称ＥＷＯＤ）．２０余年来，ＥＷＯＤ的快速发展使电控液滴移动的各项性能均提高到了较高水平［２１２６］．随着超疏水㊁超亲水等超浸润性表面的制备和快速发展［２７３６］，ＥＷＯＤ以外的新型电控液滴移动策略如静电操纵液滴［３７］和表面电荷密度梯度引导液滴［３８］的研究开始引起广泛关注．本文对传统电润湿驱动液滴移动的基本原理和研究进展进行了综合概述，简单介绍了新型电控液滴移动的代表性成果，总结了相关研究的规律并展望了相关应用的发展前景．１　传统电润湿驱动液滴移动近百年来，电润湿一直是电控液滴移动的传统策略．电润湿在光滑平面㊁电介质以至粗糙电介质上的基本原理逐渐得到发展，液滴在电润湿的驱动作用下可以在电介质及其它界面上移动，甚至于在数字微流体上完成电控退润湿，本部分将对以上内容进行概述．１．１㊀电润湿的基本原理对于一个在一定的压力和温度下的固⁃液⁃气系统，液滴可以在界面张力下达到平衡，其平衡接触角可以用Ｙｏｕｎｇｓ方程来描述：ｃｏｓθＹ＝γＳＶ－γＳＬγＬＶ（１）式中：θＹ（ʎ）为Ｙｏｕｎｇｓ接触角；γＳＶ，γＳＬ和γＬＶ（Ｎ／ｍ）分别为固⁃气㊁固⁃液和液⁃气界面的张力．当施加一个电场时，水滴的平衡接触角值增大，浸润性发生改变，这种效应称为电润湿．最初的电润湿是源于Ｌｉｐｐｍａｎｎ［１６］对电毛细现象的发现，即在汞与电解液之间的电压作用下，液体发生了毛细上升［图１（Ａ）］．Ｌｉｐｐｍａｎｎ用一个在固⁃液界面施加电压的平行板电容器解释了这一现象．积累的电荷改变了固⁃液界面张力，可表示为σｅ＝－∂γＳＬ∂Ｖ（２）ｃＨ＝∂σｅ∂Ｖ（３）式中：σｅ（ｃ／ｍ２）为表面电荷密度；Ｖ（Ｖ）为施加电压；ＣＨ（Ｆ／ｍ２）为电双层每单位面积的电容．根据式（２）和（３）得到γＳＬ＝γＳＬ０－１２ＣＨＶ２（４）式中：γＳＬ和γＳＬ０（Ｎ／ｍ）分别为施加和不施加电压时的固⁃液界面张力．这是电润湿的初始方程，也是目前电润湿研究发展的基础．由式（４）可知，在固／液相组成不变的情况下，固⁃液界面张力随液⁃固界面电压的增大而减小［图１（Ｂ）］．Ｆｉｇ．１㊀Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｓｏｆｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｃａｐｉｌｌａｒｙａｎｄｅｌｅｃｔｒｏｗｅｔｔｉｎｇ（Ａ）Ｉｎｉｔｉａｌｅｌｅｃｔｒｏｃａｐｉｌｌａｒｙｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ；（Ｂ）ｗａｔｅｒｓｈａｐｅｃｈａｎｇｅｏｎｔｈｅｍｅｔａｌｓｕｒｆａｃｅｕｎｄｅｒａｎａｐｐｌｉｅｄｖｏｌｔａｇｅ；（Ｃ）ｅｌｅｃｔｒｏｗｅｔｔｉｎｇｏｎｓｍｏｏｔｈｉｎｓｕｌａｔｏｒｓｕｒｆａｃｅ；（Ｄ）ｅｌｅｃｔｒｏｗｅｔｔｉｎｇｏｎｒｏｕｇｈｉｎｓｕｌａｔｏｒｓｕｒｆａｃｅ．为了避免水在电润湿过程中发生电解，Ｂｅｒｇｅ［２０］在电润湿装置中的液体与电极之间引入了绝缘体［图１（Ｃ）］，并由式（１）和（４）分析推导出接触角的演化过程：ｃｏｓθ＝ｃｏｓθ０＋１２ＣＨＶ２γＬＶ（５）式中：θ和θ０（ʎ）分别为施加和不施加电压时的接触角．考虑到如下关系：ＣＨ＝ε０ε１ｄ（６）式中：ε０和ε１（Ｆ／ｍ）分别为真空和液体的介电常数；ｄ（ｍ）为绝缘层厚度．电润湿方程为ｃｏｓθ＝ｃｏｓθ０＋１２ε０ε１ｄγＬＶＶ２（７）式（７）中的末项为电润湿常数（η）：η＝１２ε０ε１ｄγＬＶＶ２（８）２高等学校化学学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｖｏｌ．４１㊀即静电势与液⁃气界面张力之比．式（７）首先由Ｂｅｒｇｅ通过能量最小化法在不存在电荷捕获的情况下得到，也称为Ｌｉｐｐｍａｎｎ⁃Ｙｏｕｎｇ方程．若存在电荷捕获对水溶液电润湿现象的影响［３９］，则电润湿方程中应加入ＶＴ值，调整为ｃｏｓθ＝ｃｏｓθ０＋１２ε０ε１ｄγＬＶ（Ｖ－ＶＴ）２（９）式中：ＶＴ（Ｖ）为需要补偿电荷捕获影响的电压，即电润湿临界电压．在实际应用中，几乎所有的基底都是粗糙的，具有一些微／纳米尺度的结构，无论是否施加电压都可以增强基底表面的浸润性．２００６年，Ｈｅｒｂｅｒｔｓｏｎ等［４０］研究了具有特氟龙涂层的ＳＵ⁃８粗糙表面的接触角随电压的变化［图１（Ｄ）］，并结合Ｗｅｎｚｅｌ方程和Ｌｉｐｐｍａｎｎ⁃Ｙｏｕｎｇ方程解释了电润湿现象：ｃｏｓθｅ＝Ｒ（ｃｏｓθ０＋η）（１０）式中：Ｒ为特氟龙涂层表面的粗糙度．如果电压被移除，η＝０，上述方程可以简化为Ｗｅｎｚｅｌ方程．２００８年，Ｚｈａｏ等［４１］进一步泛化了电润湿方程以适合Ｃａｓｓｉｅ⁃Ｂａｘｔｅｒ方程的形式：ｃｏｓθｅ＝Ｒ１ｆ１ｃｏｓθ０＋η()－ｆ２（１１）该方程描述了电润湿过程中液⁃气⁃固界面接触角的变化．当η＝０时，式（１１）可以简化为有粗糙度的Ｃａｓｓｉｅ⁃Ｂａｘｔｅｒ方程；如果固体与液体之间的粗糙度不考虑，即Ｒ１＝１，则式（１１）简化为同质表面的Ｃａｓｓｉｅ⁃Ｂａｘｔｅｒ方程；而对于没有封闭气穴的粗糙表面，ｆ２＝０，式（１１）简化为Ｗｅｎｚｅｌ方程；用相似的处理方法，对于光滑表面而言，Ｒ１＝ｆ１＝１，ｆ２＝０，式（１１）简化为Ｌｉｐｐｍａｎｎ⁃Ｙｏｕｎｇ方程．通过电润湿，可以在变化的二维阵列电极或表面上实现液滴驱动，如分离㊁合并㊁混合和运输．由于具有原位控制㊁响应速度快㊁操纵灵活及能耗低等优点，电润湿技术在光学㊁显示㊁芯片实验室㊁打印和分离等微流体领域得到了广泛应用［４２４６］．１．２㊀电介质上的电润湿驱动液滴移动电介质上的电润湿是一个用于控制微尺度的流体运动以创造㊁运输㊁切割和合并液滴的重要工具，在液滴驱动㊁液体运输㊁液体透镜㊁显示器件和打印等微流体领域中具有广泛的应用前景［４７５６］；而这些应用的基础研究背景主要是基于电介质上的电润湿驱动的液滴移动．Ｆｉｇ．２㊀ＤｒｏｐｌｅｔｍｏｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｂｙＥＷＯＤｉｎｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｃｈｉｐｗｉｔｈｓｏｌｉｄｉｎｓｕｌａｔｉｏｎｌａｙｅｒ（Ａ）［５７］ａｎｄｗｉｔｈｌｉｑｕｉｄｉｎｓｕｌａｔｉｏｎｌａｙｅｒ（Ｂ）［５８］对于一个停留在绝缘层上的液滴，仅在其一侧施加电场会造成液滴两侧表面张力的不平衡，从而驱动液滴的整体流动，这就是电介质上电润湿驱动液滴移动的原理．Ｐｏｌｌａｃｋ等［５７］构建了基于电介质上的电润湿驱动液滴移动的微流体装置．液滴被夹在２个电极平面之间，上面板包含一个连续的接地电极，而下面板则包含一组独立可寻址的控制电极，每个控制电极的大小略小于液滴，当液滴集中在一个电极上时，也会轻微地覆盖所有相邻的电极［图２（Ａ）］．２个面板表面都是疏水的，控制电极与液体绝缘．对与液滴部分重叠的下面板上的电极施加足够电压，产生的表面能梯度会使液滴移动，使其与带电电极对齐．通过连续电极转移，液滴可以在阵列内任意２个电极之间运输．由于控制电极与液体绝缘，通电产生的热量和电化学反应都被阻止了．由于其微驱动装置的基本结构相同，不同的驱动电压３㊀Ｎｏ．１㊀戴浩宇等：电控液滴移动的研究进展与电极排列方式的组合可以使该装置完成其它操作，如从较大的原液滴中分离㊁合并或分配微液滴．基于Ｐｏｌｌａｃｋ等［５７］提出的利用电介质上的电润湿开发的灵活的微流体系统允许液体以液滴的形式在固体表面运输，但难以克服液滴与固体表面接触㊁黏附而导致的损失或污染．Ｖｅｌｅｖ等［５８］开发了一个液⁃液微流体系统［图２（Ｂ）］，将微升或纳升尺寸的水或碳氢化合物液滴悬浮在密度更高的全氟化油上，并通过油相下的阵列电极施加交流或直流电场，激发出介电泳力，将可极化的液滴吸引到高场强的区域，从而实现液滴无损㊁高速㊁定向的理想运输．这些微流体芯片的构筑模型可以为微尺度液体运输㊁混合或分装等重要生产过程提供新策略．１．３㊀其它界面上的电润湿驱动液滴移动电润湿驱动的液滴移动不仅可以发生在数字微流体装置中，还可发生在其它界面上．Ｌｉｕ等［５９］提出了电化学电位诱导的水下油滴运动．油滴在正电压下黏附在聚吡咯表面，油滴的水下接触角随着黏附力的减小而增大，并在重力作用下在还原的聚吡咯膜上向下滚动，在膜上施加一个正电压可以再次使油滴停止．Ｔｉａｎ等［６０］在梯度多孔聚苯乙烯（ＰＳ）膜上实现了电场诱导的水下油滴定向移动．当水下油滴停留在梯度多孔ＰＳ膜表面时，油滴两端压力不平衡，使油滴形状不对称［图３（Ａ）］．提高电压可以有效减小油滴与梯度结构表面的接触面积，克服多孔ＰＳ膜表面的黏性阻力．一旦超过临界电压，水下油滴就可以从大孔隙区域向小孔隙位点定向连续移动．该工作为连续驱动和控制水下液滴的定向移动提供了途径，为进一步在电流体显示和其它微流体器件中的应用提供了依据．Ｆｉｇ．３㊀Ｅｌｅｃｔｒｏｗｅｔｔｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｄｒｏｐｌｅｔｍｏｔｉｏｎ（Ａ）Ｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄａｎｄｇｒａｄｉｅｎｔｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅｌｙｄｒｉｖｅｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｏｉｌｄｒｏｐｌｅｔｆｏｒｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｍｏｔｉｏｎ［６０］；（Ｂ）ｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄｉｎｄｕｃｅｄｕｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｍｏｔｉｏｎｏｆａｎｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｆｌｕｉｄｄｒｏｐｌｅｔｏｎａｐｏｒｏｕｓｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｗｉｒｅ［６５］．此外，液滴在楔形表面和功能纤维上的电润湿也有相关报道［６１，６２］．Ｍｕｇｅｌｅ等［６３，６４］研究了液滴在纤维上从蛤壳到酒桶形状的可逆转变，并证明了这２种形态的稳定性极限，这对设计用于各领域的功能材料具有指导意义．最近，Ｙａｎ等［６５］提出了一种通过电场诱导的黏附转变和浮力相结合，在多孔聚苯乙烯（ＰＳ）覆膜铜线表面收集和单向运输水下油滴或气泡的策略［图３（Ｂ）］．多孔ＰＳ覆膜铜线可以在未施加电压的情况下捕获并持有一个水下油滴或气泡，也可以在电压大于其临界电压的情况下让水下油滴或气泡在多孔ＰＳ覆膜铜线表面向上或向下单向移动．该工作将有助于发展显示基于电润湿变化的器件，用于流体收集㊁操纵㊁单向转移㊁释放和清除．１．４㊀数字微流体的电控退润湿值得一提的是，除了备受关注的电润湿研究在近年来得到了长足发展，有关电控退润湿甚至电控退润湿后液滴再润湿的研究同样取得了显著成果并引起了广泛关注．Ｌｉ等［６６］将含有十二烷基三甲基溴化铵（ＤＴＡＢ）的水滴（ｐＨ＝７）铺展在高度掺杂硅片的光滑表面上．基底上的天然硅氧化物具有足够的亲水性，可以使水滴很容易在其上面润湿，２ｎｍ的厚度也不会使导电基底绝缘．液滴中含有由带电的亲水基团和中性的疏水尾区组成的离子表面活性剂，当施加直流电压（或电流）时，电流流过导电液体，在液滴内形成电场，离子表面活性剂分子在电场作用下会向基底移动或远离基底，分别使液滴在４高等学校化学学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｖｏｌ．４１㊀基底表面上退润湿或再润湿（图４）．在润湿过程中，随着接触线的前进，被吸附的表面活性剂分子从液滴外的新鲜表面被吸回液滴，使该过程具有可逆性，可以实现液滴的定向移动．该系统既不需要增加电介质层，也不需要疏水性涂层，又有利于简化设备和降低成本．Ｆｉｇ．４㊀Ｄｒｏｐｌｅｔｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎｒｅａｌｉｚｅｄｂｙｉｏｎｉｃ⁃ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ⁃ｍｅｄｉａｔｅｄｅｌｅｃｔｒｏｄｅｗｅｔｔｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍ［６６］（Ａ）ＭｅｃｈａｎｉｓｍｏｆａＤＴＡＢ⁃ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇａｑｕｅｏｕｓｄｒｏｐｌｅｔｄｅｗｅｔｔｉｎｇａｎｄｒｅｗｅｔｔｉｎｇｏｎａｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅａｎｄｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃｓｉｌｉｃｏｎｓｕｂｓｔｒａｔｅｂｙａｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄ；（Ｂ）ｄｅｗｅｔｔｉｎｇｔｈｅｔｈｉｒｄｒｅｓｅｒｖｏｉｒｅｌｅｃｔｒｏｄｅｆｒｏｍｌｅｆｔｒｅｓｕｌｔｓｉｎｎｅｃｋｉｎｇｏｆｔｈｅｒｅｓｅｒｖｏｉｒｄｒｏｐｌｅｔ；（Ｃ）ｓｅｔｓｏｆｆｏｕｒｓｅｑｕｅｎｔｉａｌｉｍａｇｅｓｓｈｏｗｉｎｇｄｒｏｐｌｅｔｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎｂｙｅｌｅｃｔｒｏｄｅｗｅｔｔｉｎｇ．２㊀新型电控液滴移动传统的电润湿策略在数十年来得到的发展已经将控制液滴移动的各方面性能都提高到了较高水平．随着科学技术的不断发展，新型的电控液滴移动策略脱颖而出，如静电操纵液滴可控高速运动和表面电荷密度梯度引导液滴移动，本部分将对新型电控液滴移动的代表性成果进行介绍．２．１㊀静电操纵液滴可控高速运动以电润湿原理为基础的数字阵列化电极微流体装置已被证明可以有效控制液滴移动，而如电晕放电㊁摩擦起电等无回路㊁非接触式的静电作用则可使物体极化［６７，６８］，也可提供强大的动力［６９，７０］，同样可以控制液滴的移动．Ｄａｉ等［３７］提出了一种高速㊁可控㊁无损的全能型液滴操纵策略，即在静电场的作用下，实现液滴在超疏水表面上任意方向的运动和停止／钉扎．同时，利用平面外的静电充电方法，实现了液滴启动状态和停止状态的可控动态转换．利用这种新型的电控液滴移动策略，可实现超疏水平面上路径可控的弧线形运动和定向的液滴移动㊁融合（图５）．这种静电操纵策略将有助于提高液体无损运输的速度，减少摩擦，降低不必要的黏附，开拓了液滴控制技术在各领域应用的可能性，如组合化学和生化检测等．静电操纵液滴移动的策略不仅可以实现液滴在平面内的可控高速运动，还可以实现液滴从平面向外的弹道发射运动．受到球孢子从蘑菇表面发射的启发［７１］，Ｌｉ等［７２］证明了预置在超疏水表面上的液滴可以通过瞬时的静电作用实现高速的弹道式跳跃．利用这种策略，水㊁过冷水甚至有黏性的乙二醇等液滴均可以从超疏水表面上发射，并可以通过调整液滴在静电场内的位置来精确控制液滴发射方向（图６）．利用简单的静电作用，即能获得超洁净的超疏水表面．图７将传统的电润湿与新型的静电充电策略进行了对比．首先，从浸润状态看，电润湿是将一个５㊀Ｎｏ．１㊀戴浩宇等：电控液滴移动的研究进展Ｆｉｇ．５㊀Ｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｌｅｈｉｇｈ⁃ｓｐｅｅｄｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃｍａｎｉｐｕｌａｔｉｏｎｏｆｗａｔｅｒｄｒｏｐｌｅｔ［３７］（Ａ）Ｄｉｇｉｔａｌｉｎ⁃ｐｌａｎｅｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃｆｌｕｉｄｉｃｏｐｅｒａｔｉｏｎｓｄｉｓｐｌａｙｉｎｇｄｒｏｐｌｅｔｍｏｔｉｏｎｉｎａｄｅｓｉｒｅｄｓｎｏｏｋｅｒｓｔｙｌｅｐａｔｈ；（Ｂ）Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｄｒｏｐｌｅｔｍｅｒｇｉｎｇａｃｈｉｅｖｅｄｂｙｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃｃｈａｒｇｉｎｇ．Ｆｉｇ．６㊀Ｂａｌｌｉｓｔｉｃｊｕｍｐｉｎｇｄｒｏｐｏｎｓｕｐｅｒｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃｓｕｒｆａｃｅｖｉａｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃｍａｎｉｐｕｌａｔｉｏｎ［７２］（Ａ）Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｎｇｔｈｅｄｒｏｐｌｅｔｊｕｍｐｉｎｇｏｆｆｔｈｅｓｕｒｆａｃｅａｌｏｎｇｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄｌｉｎｅｍｏｔｉｖａｔｅｄｂｙａｎｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃｔｉｐ；（Ｂ）ｄｒｏｐｌｅｔｃｅｎ⁃ｔｒｏｉｄｐｏｓｉｔｉｏｎｓｄｕｒｉｎｇｔｈｅｂａｌｌｉｓｔｉｃｊｕｍｐｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ；（Ｃ）ｈｉｇｈｓｐｅｅｄｉｍａｇｅｓｅｑｕｅｎｃｅｓｏｆｔｈｅｌｅｆｔｔｉｌｔｅｄ，ｖｅｒｔｉｃａｌａｎｄｒｉｇｈｔｔｉｌｔｅｄｊｕｍｐｉｎｇｄｒｏｐｌｅｔｆｒｏｍｔｏｐｖｉｅｗａｎｄｓｉｄｅｖｉｅｗ．半球形的液滴在亲水态与疏水态之间转换，液滴与基底是部分润湿的［７３７５］；静电充电是将一个球形的液滴在高黏附的Ｃａｓｓｉｅ⁃Ｗｅｎｚｅｌ过渡态与低黏附的Ｃａｓｓｉｅ态之间进行转换，液滴与基底是完全不润湿的．其次，从运动性能看，电润湿驱动的液滴是在基底上电极之间非连续地滑动，要消耗能量克服一定的摩擦阻力，路径由电极位置决定［７６７９］；静电充电驱动的液滴则是在基底上连续滚动，耗能低，可以根据需要在任何路径上快速无损地移动或急停．最后，从设备需求方面看，电润湿驱动液滴需要一套完整的数字电路微流体装置，至少要２个或多个电极，在液滴移动过程中需要液滴与电极上的电介质保持接触［８０８３］；静电充电驱动液滴仅需一个放电电极，甚至可以用一根摩擦过的带电短棒作为动力源，在液滴移动过程中不与液滴接触．综合以上因素，尽管电润湿控制液滴移动在精准性和数字化程度上占有一定的优势，但新型的静电操纵液滴移动策略因其快速㊁无损㊁可控的全能型特点，成为一６高等学校化学学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｖｏｌ．４１㊀种被认可的㊁可以选择的电控液滴移动方法，有望在未来得到深入研究．Ｆｉｇ．７㊀Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｓｏｆｔｈｅｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｂｅｔｗｅｅｎｅｌｅｃｔｒｏｗｅｔｔｉｎｇａｎｄｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃｃｈａｒｇｉｎｇ（Ａ）ａｎｄ（Ｂ）Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｉｎｄｒｏｐｌｅｔｗｅｔｔｉｎｇｓｔａｔｅｓｃｈａｎｇｉｎｇｉｎｖｅｒｔｉｃａｌｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ；（Ｃ）ａｎｄ（Ｄ）ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｉｎｏｐｅｒａｔｉｎｇｓｋｉｌｌａｎｄｄｒｏｐｌｅｔｍｏｔｉｏｎｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｉｎｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ．Ｆｉｇ．８㊀Ｄｒｏｐｌｅｔｔｒａｎｓｐｏｒｔｍｅｄｉａｔｅｄｂｙｓｕｒｆａｃｅｃｈａｒｇｅｄｅｎｓｉｔｙｇｒａｄｉｅｎｔ［３８］（Ａ）Ｄｒｏｐｌｅｔｓｅｌｆ⁃ｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎｏｎａｓｕｐｅｒｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃｓｕｒｆａｃｅｄｅｃｏｒａｔｅｄｗｉｔｈａｎＳＣＤｇｒａｄｉｅｎｔ；（Ｂ）ｔｈｅｔｉｍｅ⁃ｌａｐｓｅｔｒａｊｅｃｔｏｒｙｏｆｃｉｒｃｕｌａｒａｒｃｄｒｏｐｌｅｔｍｏｔｉｏｎｇｕｉｄｅｄｂｙａｃｉｒｃｕｌａｒａｒｃＳＣＤｇｒａｄｉｅｎｔｐａｔｈ；（Ｃ）ｄｒｏｐｌｅｔｔｒａｎｓｐｏｒｔｏｎｆｌｅｘｉｂｌｅｓｕｒｆａｃｅｓｗｉｔｈａｎＳＣＤｇｒａｄｉｅｎｔ．２．２㊀表面电荷密度梯度驱动液滴移动除了用非接触的静电充电控制液滴移动的策略，近期，一种在超疏水表面上预设具有表面电荷密度梯度（ＳＣＤ）的路径来引导液滴移动的方法引起了关注．如图８所示，Ｓｕｎ等［３８］通过控制撞击高度的连续变化，打印出具有表面电荷密度梯度的特定路径，引导水滴的自推进，实现了液滴在不依靠外部７㊀Ｎｏ．１㊀戴浩宇等：电控液滴移动的研究进展能量供给的情况下快速㊁长程㊁无损的运输．除了平面上直线的电荷密度梯度路径，液滴还可以实现在弧线电荷密度梯度路径上的移动以及曲面电荷密度梯度路径上的移动．这种打印表面电荷的方法可以用于开发新的传感和驱动系统，包括芯片实验室㊁微流体器件和生物液滴分析装置．因基底带电而对液滴产生黏附性的变化的相关工作此前也有报道．Ｚｈａｏ等［８４］提出了通过直流偏压实现水滴在超疏水二氧化锰纳米管阵列（ＭＴＡ）薄膜上的电可调黏附．这归因于水滴与二氧化锰纳米管阵列之间接触时，水滴的几何变化和三相接触线的连续性依赖于极性［８５］，而阴极处的表面黏附力比阳极处大得多［图９（Ａ）］．而利用表面打印电荷的策略，Ｓｕｎ等［３８］设计了无枪头式移液枪，可用于低表面能㊁高黏度液滴的无损转移［图９（Ｂ）］．Ｆｉｇ．９㊀ＣｏｎｔｒｏｌｌａｂｌｅｔｒａｎｓｆｅｒｏｆａｗａｔｅｒｄｒｏｐｌｅｔｂｅｔｗｅｅｎｓｕｐｅｒｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃＭＴＡｍｅｍｂｒａｎｅｓ（Ａ）［８４］ａｎｄｃｈａｒｇｅｄｓｕｒｆａｃｅｓ（Ｂ）［３８］３㊀总结与展望电控液滴移动是一种通用㊁高效㊁灵活地利用电场作用驱动并控制液滴运动的策略，经过１４０余年的发展，液滴移动已达到原位可控㊁方向任意及高速无损的极高水平．本文从发展历程㊁基本原理到先进应用总结了传统电润湿驱动液滴移动的策略，介绍了静电操纵液滴和表面电荷密度梯度引导液滴等新型电控液滴移动的代表性成果，对于新㊁老电控液滴移动策略从浸润状态㊁运动特性及装置需求等方面进行了比较，综合概述了电控液滴移动领域的研究进展．尽管电控液滴移动的研究已经取得了显著成果，该领域仍然存在很多基础性科学问题需要深入研究，并通过先进的制备技术推进其发展．如何将ＥＷＯＤ成熟的数字化微流体系统与静电操纵液滴㊁表面电荷密度梯度引导液滴等策略结合，开发出基底㊁电极均可编程的全能型液滴操纵技术；如何将具有先进性能的微／纳米结构超浸润表面与电响应性界面相结合，根据不同需求控制液体流动；如何将电场对液滴的作用克服重力的影响，突破维度限制真正实现空间内液滴的操纵和图案化显示，这些研究将是对界面物理化学工作者的全新挑战和机遇．参㊀考㊀文㊀献［１］㊀ＬｉｕＭ．，ＷａｎｇＳ．，ＪｉａｎｇＬ．，Ｎａｔ．Ｒｅｖ．Ｍａｔｅｒ．，２０１７，２，１７０３６［２］㊀ＦｅｎｇＬ．，ＬｉＳ．，ＬｉＹ．，ＬｉＨ．，ＺｈａｎｇＬ．，ＺｈａｉＪ．，ＳｏｎｇＹ．，ＬｉｕＢ．，ＪｉａｎｇＬ．，ＺｈｕＤ．，Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．，２００２，１４，１８５７１８６０［３］㊀ＪｕＪ．，ＢａｉＨ．，ＺｈｅｎｇＹ．，ＺｈａｏＴ．，ＦａｎｇＲ．，ＪｉａｎｇＬ．，Ｎａｔ．Ｃｏｍｍｕｎ．，２０１２，３，１２４７［４］㊀ＣｈｅｎＨ．，ＺｈａｎｇＰ．，ＺｈａｎｇＬ．，ＬｉｕＨ．，ＪｉａｎｇＹ．，ＺｈａｎｇＤ．，ＨａｎＺ．，ＪｉａｎｇＬ．，Ｎａｔｕｒｅ，２０１６，５３２，８５８９［５］㊀ＢａｉＨ．，ＴｉａｎＸ．Ｌ．，ＺｈｅｎｇＹ．Ｍ．，ＪｕＪ．，ＺｈａｏＹ．，ＪｉａｎｇＬ．，Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．，２０１０，２２，５５２１５５２５［６］㊀ＭｅｒｔａｎｉｅｍｉＨ．，ＪｏｋｉｎｅｎＶ．，ＳａｉｎｉｅｍｉＬ．，ＦｒａｎｓｓｉｌａＳ．，ＭａｒｍｕｒＡ．，ＩｋｋａｌａＯ．，ＲａｓＲ．Ｈ．Ａ．，Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．，２０１１，２３，２９１１２９１４［７］㊀ＬｉＣ．，ＬｉＮ．，ＺｈａｎｇＸ．，ＤｏｎｇＺ．，ＣｈｅｎＨ．，ＪｉａｎｇＬ．，Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．，２０１６，５５，１４９８８１４９９２［８］㊀ＪｕＪ．，ＸｉａｏＫ．，ＹａｏＸ．，ＢａｉＨ．，ＪｉａｎｇＬ．，Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．，２０１３，２５，５９３７５９４２［９］㊀ＤａｎｉｅｌＳ．，ＣｈａｕｄｈｕｒｙＭ．Ｋ．，ＣｈｅｎＪ．Ｃ．，Ｓｃｉｅｎｃｅ，２００１，２９１，６３３６３６［１０］㊀ＩｃｈｉｍｕｒａＫ．，ＯｈＳ．Ｋ．，ＮａｋａｇａｗａＭ．，Ｓｃｉｅｎｃｅ，２０００，２８８，１６２４１６２６［１１］㊀ＴｉａｎＤ．，ＺｈａｉＪ．，ＳｏｎｇＹ．，ＪｉａｎｇＬ．，Ａｄｖ．Ｆｕｎｃｔ．Ｍａｔｅｒ．，２０１１，２１，４５１９４５２６［１２］㊀ＴｉｍｏｎｅｎＪ．Ｖ．，ＬａｔｉｋｋａＭ．，ＬｅｉｂｌｅｒＬ．，ＲａｓＲ．Ｈ．，ＩｋｋａｌａＯ．，Ｓｃｉｅｎｃｅ，２０１３，３４１，２５３２５７［１３］㊀ＭｕｇｅｌｅＦ．，ＢａｒｅＪ．Ｃ．，Ｊ．Ｐｈｙｓ．：Ｃｏｎｄｅｎｓ．Ｍａｔｔｅｒ，２００５，１７，Ｒ７０５８高等学校化学学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｖｏｌ．４１㊀［１４］㊀ＣｈｅｎＬ．，ＢｏｎａｃｃｕｒｓｏＥ．，Ａｄｖ．ＣｏｌｌｏｉｄＩｎｔｅｒｆａｃｅＳｃｉ．，２０１４，２１０，２［１５］㊀ＡｂｄｅｌｇａｗａｄＭ．，ＷｈｅｅｌｅｒＡ．Ｒ．，Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．，２００９，２１，９２０９２５［１６］㊀ＬｉｐｐｍａｎｎＧ．，Ａｎｎ．Ｃｈｉｍ．Ｐｈｙｓ．，１８７５，５，４９４［１７］㊀ＦｒｏｕｍｋｉｎｅＡ．Ｎ．，ＡｃｔｕａｌｉｔéｓＳｃｉｅｎｔｉｆｉｑｕｅｓｅｔＩｎｄｕｓｔｒｉｅｌｌｅｓ，１９３６，３７３，５３６［１８］㊀ＭｉｎｎｅｍａＬ．，ＢａｒｎｅｖｅｌｄＨ．Ａ．，ＲｉｎｋｅｌＰ．Ｄ．，ＩＥＥＥＴｒａｎｓ．Ｅｌｅｃｔｒ．Ｉｎｓｕｌ．，１９８０，１５，４６１４７２［１９］㊀ＢｅｎｉＧ．，ＨａｃｋｗｏｏｄＳ．，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，１９８１，３８，２０７２０９［２０］㊀ＢｅｒｇｅＢ．，ＣＲ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．Ⅱ，１９９３，３１７，１５７［２１］㊀ＴｉａｎＤ．Ｌ．，ＣｈｅｎＱ．Ｗ．，ＮｉｅＦ．Ｑ．，ＸｕＪ．Ｊ．，ＳｏｎｇＹ．Ｌ．，ＪｉａｎｇＬ．，Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．，２００９，２１，３７４４３７４９［２２］㊀ＧｒａｓＳ．Ｌ．，ＭａｈｍｕｄＴ．，ＲｏｓｅｎｇａｒｔｅｎＧ．，ＭｉｔｃｈｅｌｌＡ．，Ｋａｌａｎｔａｒ⁃ＺａｄｅｈＫ．，ＣｈｅｍＰｈｙｓＣｈｅｍ，２００７，８，２０３６２０５０［２３］㊀ＶｅｒｐｌａｎｃｋＮ．，ＣｏｆｆｉｎｉｅｒＹ．，ＴｈｏｍｙＶ．，ＢｏｕｋｈｅｒｒｏｕｂＲ．，ＮａｎｏｓｃａｌｅＲｅｓ．Ｌｅｔｔ．，２００７，２，５７７［２４］㊀ＫｕｍａｒＡ．，ＷｉｌｌｉａｍｓＳ．Ｊ．，ＣｈｕａｎｇＨ．Ｓ．，ＧｒｅｅｎＮ．Ｇ．，ＷｅｒｅｌｅｙＳ．Ｔ．，ＬａｂＣｈｉｐ，２０１１，１１，２１３５２１４８［２５］㊀ＣｈｅｎｇＳ．，ＷｕＺ．Ｇ．，ＬａｂＣｈｉｐ，２０１２，１２，２７８２２７９１［２６］㊀ＭｕｇｅｌｅＦ．，ＳｏｆｔＭａｔｔｅｒ，２００９，５，３３７７３３８４［２７］㊀ＳｕＢ．，ＴｉａｎＹ．，ＪｉａｎｇＬ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，２０１６，１３８，１７２７１７４８［２８］㊀ＷａｎｇＳ．Ｔ．，ＬｉｕＫ．Ｓ．，ＹａｏＸ．，ＪｉａｎｇＬ．，Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．，２０１５，１１５，８２３０８２９３［２９］㊀ＷｅｎＬ．Ｐ．，ＴｉａｎＹ．，ＪｉａｎｇＬ．，Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．，２０１５，５４，３３８７３３９９［３０］㊀ＬｉＸ．Ｍ．，ＲｅｉｎｈｏｕｄｔＤ．，Ｃｒｅｇｏ⁃ＣａｌａｍａＭ．，Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｒｅｖ．，２００７，３６，１３５０１３６８［３１］㊀ＸｉｎＢ．Ｗ．，ＨａｏＪ．Ｃ．，Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｒｅｖ．，２０１０，３９，７６９７８２［３２］㊀ＺｈａｎｇＪ．Ｌ．，ＨａｎＹ．Ｃ．，Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｒｅｖ．，２０１０，３９，６７６６９３［３３］㊀ＱｕéｒéＤ．，Ａｎｎｕ．Ｒｅｖ．Ｍａｔｅｒ．Ｒｅｓ．，２００８，３８，７１９９［３４］㊀ＸｉａＤ．Ｙ．，ＪｏｈｎｓｏｎＬ．Ｍ．，ＬóｐｅｚＧ．Ｐ．，Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．，２０１２，２４，１２８７１３０２［３５］㊀ＲｏａｃｈＰ．，ＳｈｉｒｔｃｌｉｆｆｅＮ．Ｊ．，ＮｅｗｔｏｎＭ．Ｉ．，ＳｏｆｔＭａｔｔｅｒ，２００８，４，２２４２４０［３６］㊀ＬｉｕＸ．Ｊ．，ＬｉａｎｇＹ．Ｍ．，ＺｈｏｕＦ．，ＬｉｕＷ．Ｍ．，ＳｏｆｔＭａｔｔｅｒ，２０１２，８，２０７０２０８６［３７］㊀ＤａｉＨ．，ＧａｏＣ．，ＳｕｎＪ．，ＬｉＣ．，ＬｉＮ．，ＷｕＬ．，ＤｏｎｇＺ．，ＪｉａｎｇＬ．，Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．，２０１９，３１，１９０５４４９［３８］㊀ＳｕｎＱ．，ＷａｎｇＤ．，ＬｉＹ．，ＺｈａｎｇＪ．，ＹｅＳ．，ＣｕｉＪ．，ＣｈｅｎＬ．，ＷａｎｇＺ．，ＢｕｔｔＨ．Ｊ．，ＶｏｌｌｍｅｒＤ．，ＤｅｎｇＸ．，Ｎａｔ．Ｍａｔｅｒ．，２０１９，１８，９３６９４１［３９］㊀ＶｅｒｈｅｉｊｅｎＨ．Ｊ．Ｊ．，ＰｒｉｎｓＭ．Ｗ．Ｊ．，Ｌａｎｇｍｕｉｒ，１９９９，１５，６６１６６６２０［４０］㊀ＨｅｒｂｅｒｔｓｏｎＤ．Ｌ．，ＥｖａｎｓＣ．Ｒ．，ＳｈｉｒｔｃｌｉｆｆｅＮ．Ｊ．，ＭｃＨａｌｅＧ．，ＮｅｗｔｏｎＭ．Ｉ．，ＳｅｎｓｏｒＡｃｔｕａｔ．Ａ⁃Ｐｈｙｓ．，２００６，１３０，１８９１９３［４１］㊀ＤａｉＷ．，ＺｈａｏＹ．Ｐ．，Ｊ．ＡｄｈｅｓｉｏｎＳｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．，２００８，２２，２１７２２９［４２］㊀ＷｈｅｅｌｅｒＡ．Ｒ．，Ｓｃｉｅｎｃｅ，２００８，３２２，５３９５４０［４３］㊀ＰｒｉｎｓＭ．Ｗ．Ｊ．，ＷｅｌｔｅｒｓＷ．Ｊ．Ｊ．，ＷｅｅｋａｍｐＪ．Ｗ．，Ｓｃｉｅｎｃｅ，２００１，２９１，２７７２８０［４４］㊀ＨａｙｅｓＲ．Ａ．，ＦｅｅｎｓｔｒａＢ．Ｊ．，Ｎａｔｕｒｅ，２００３，４２５，３８３［４５］㊀ＰｏｗｅｌｌＭ．Ｒ．，ＣｌｅａｒｙＬ．，ＤａｖｅｎｐｏｒｔＭ．，ＳｈｅａＫ．Ｊ．，ＳｉｗｙＺ．Ｓ．，Ｎａｔ．Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌ．，２０１１，６，７９８［４６］㊀ＴｉａｎＤ．Ｌ．，ＳｏｎｇＹ．Ｌ．，ＪｉａｎｇＬ．，Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｒｅｖ．，２０１３，４２，５１８４５２０９［４７］㊀ＢｒｏｗｎＣ．Ｖ．，ＷｅｌｌｓＧ．Ｇ．，ＮｅｗｔｏｎＭ．Ｉ．，ＭｃＨａｌｅＧ．，Ｎａｔ．Ｐｈｏｔｏｎ．，２００９，３，４０３［４８］㊀ＸｕｅＹ．，ＭａｒｋｍａｎｎＪ．，ＤｕａｎＨ．，ＷｅｉｓｓｍｕｅｌｌｅｒＪ．，ＨｕｂｅｒＰ．，Ｎａｔ．Ｃｏｍｍｕｎ．，２０１４，５，４２３７［４９］㊀ＨｅｉｋｅｎｆｅｌｄＪ．，ＺｈｏｕＫ．，ＫｒｅｉｔＥ．，ＲａｊＢ．，ＹａｎｇＳ．，ＳｕｎＢ．，ＭｉｌａｒｃｉｋＡ．，ＣｌａｐｐＬ．，ＳｃｈｗａｒｔｚＲ．，Ｎａｔ．Ｐｈｏｔｏｎ．，２００９，３，２９２［５０］㊀ＨａｇｅｄｏｎＭ．，ＹａｎｇＳ．，ＲｕｓｓｅｌｌＡ．，ＨｅｉｋｅｎｆｅｌｄＪ．，Ｎａｔ．Ｃｏｍｍｕｎ．，２０１２，３，１１７３［５１］㊀ＭｏｏｎＪ．Ｋ．，ＪｅｏｎｇＪ．，ＬｅｅＤ．，ＰａｋＨ．Ｋ．，Ｎａｔ．Ｃｏｍｍｕｎ．，２０１３，４，１４８７［５２］㊀ＫｒｕｐｅｎｋｉｎＴ．，ＴａｙｌｏｒＪ．Ａ．，Ｎａｔ．Ｃｏｍｍｕｎ．，２０１１，２，４４８［５３］㊀ＣｈｉａｎｇＭ．Ｙ．，ＨｓｕＹ．Ｗ．，ＨｓｉｅｈＨ．Ｙ．，ＣｈｅｎＳ．Ｙ．，ＦａｎＳ．Ｋ．，Ｓｃｉ．Ａｄｖ．，２０１６，２，ｅ１６００９６４［５４］㊀ＡｉｎｌａＡ．，ＨａｍｅｄｉＭ．Ｍ．，ＧｕｄｅｒＦ．，ＷｈｉｔｅｓｉｄｅｓＧ．Ｍ．，Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．，２０１７，２９，１７０２８９４［５５］㊀ＡｂｄｅｌｇａｗａｄＭ．，ＷｈｅｅｌｅｒＡ．Ｒ．，Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．，２００９，２１，９２０９２５［５６］㊀ＫｏＨ．，Ｌｅｅ，Ｊ．ＫｉｍＹ．，ＬｅｅＢ．，ＪｕｎｇＣ．Ｈ．，ＣｈｏｉＪ．Ｈ．，ＫｗｏｎＯ．Ｓ．，ＳｈｉｎＫ．，Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．，２０１４，２６，２３３５２３４０［５７］㊀ＰｏｌｌａｃｋＭ．Ｇ．，ＳｈｅｎｄｅｒｏｖＡ．Ｄ．，ＦａｉｒＲ．Ｂ．，ＬａｂＣｈｉｐ，２００２，２，９６１０１［５８］㊀ＶｅｌｅｖＯ．Ｄ．，ＰｒｅｖｏＢ．Ｇ．，ＢｈａｔｔＫ．Ｈ．，Ｎａｔｕｒｅ，２００３，４２６，５１５５１６［５９］㊀ＬｉｕＭ．Ｊ．，ＮｉｅＦ．Ｑ．，ＷｅｉＺ．Ｘ．，ＳｏｎｇＹ．Ｌ．，ＪｉａｎｇＬ．，Ｌａｎｇｍｕｉｒ，２０１０，２６，３９９３３９９７［６０］㊀ＴｉａｎＤ．Ｌ．，ＨｅＬ．Ｌ．，ＺｈａｎｇＮ．，ＺｈｅｎｇＸ．，ＤｏｕＹ．Ｈ．，ＺｈａｎｇＸ．Ｆ．，ＧｕｏＺ．Ｙ．，ＪｉａｎｇＬ．，Ａｄｖ．Ｆｕｎｃｔ．Ｍａｔｅｒ．，２０１６，２６，７９８６７９９２［６１］㊀ＫｌｉｎｇｎｅｒＡ．，ＭｕｇｅｌｅＦ．，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，２００４，９５，２９１８２９２０［６２］㊀ＢａｒａｔｉａｎＤ．，ＣａｖａｌｌｉＡ．，ｖａｎｄｅｎＥｎｄｅＤ．，ＭｕｇｅｌｅＦ．，ＳｏｆｔＭａｔｔｅｒ，２０１５，１１，７７１７７７２１［６３］㊀ＥｒａｌＨ．Ｂ．，ｄｅＲｕｉｔｅｒＪ．，ｄｅＲｕｉｔｅｒＲ．，ＯｈＪ．Ｍ．，ＳｅｍｐｒｅｂｏｎＣ．，ＢｒｉｎｋｍａｎｎＭ．，ＭｕｇｅｌｅＦ．，ＳｏｆｔＭａｔｔｅｒ，２０１１，７，５１３８５１４３［６４］㊀ｄｅＲｕｉｔｅｒＲ．，ｄｅＲｕｉｔｅｒＪ．，ＥｒａｌＨ．Ｂ．，ＳｅｍｐｒｅｂｏｎＣ．，ＢｒｉｎｋｍａｎｎＭ．，ＭｕｇｅｌｅＦ．，Ｌａｎｇｍｕｉｒ，２０１２，２８，１３３００１３３０６９㊀Ｎｏ．１㊀戴浩宇等：电控液滴移动的研究进展０１高等学校化学学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｖｏｌ．４１㊀［６５］㊀ＹａｎＹ．，ＧｕｏＺ．，ＺｈａｎｇＸ．，ＨｅＬ．，ＬｉＹ．，ＬｉｕＫ．，ＣａｉＪ．，ＴｉａｎＤ．，ＪｉａｎｇＬ．，Ａｄｖ．Ｆｕｎｃｔ．Ｍａｔｅｒ．，２０１８，２８，１８００７７５［６６］㊀ＬｉＪ．，ＨａＮ．Ｓ．，ＬｉｕＴ．，ｖａｎＤａｍＲ．Ｍ．，ＫｉｍＣ．Ｊ．，Ｎａｔｕｒｅ，２０１９，５７２，５０７５１０［６７］㊀ＭｉｌｊｋｏｖｉｃＮ．，ＰｒｅｓｔｏｎＤ．Ｊ．，ＥｎｒｉｇｈｔＲ．，ＷａｎｇＥ．Ｎ．，Ｎａｔ．Ｃｏｍｍｕｎ．，２０１３，４，２５１７［６８］㊀ＮｉｔａＳ．，Ｄｏ⁃ＱｕａｎｇＭ．，ＷａｎｇＪ．，ＣｈｅｎＹ．Ｃ．，ＳｕｚｕｋｉＹ．，ＡｍｂｅｒｇＧ．，ＳｈｉｏｍｉＪ．，Ｓｃｉ．Ａｄｖ．，２０１７，３，ｅ１６０２２０２［６９］㊀ＸｕＨ．，ＨｅＹ．，ＳｔｒｏｂｅｌＫ．Ｌ．，ＧｉｌｍｏｒｅＣ．Ｋ．，ＫｅｌｌｅｙＳ．Ｐ．，ＨｅｎｎｉｃｋＣ．Ｃ．，ＳｅｂａｓｔｉａｎＴ．，ＷｏｏｌｓｔｏｎＭ．Ｒ．，ＰｅｒｒｅａｕｌｔＤ．Ｊ．，ＢａｒｒｅｔｔＳ．Ｒ．Ｈ．，Ｎａｔｕｒｅ，２０１８，５６３，５３２５３５［７０］㊀ＤａｍａｋＭ．，ＶａｒａｎａｓｉＫ．Ｋ．，Ｓｃｉ．Ａｄｖ．，２０１８，４，ｅａａｏ５３２３［７１］㊀ＰｒｉｎｇｌｅＡ．，ＰａｔｅｋＳ．Ｎ．，ＦｉｓｃｈｅｒＭ．，ＳｔｏｌｚｅＪ．，ＭｏｎｅｙＮ．Ｐ．，Ｍｙｃｏｌｏｇｉａ，２００５，９７，８６６８７１［７２］㊀ＬｉＮ．，ＷｕＬ．，ＹｕＣ．，ＤａｉＨ．，ＷａｎｇＴ．，ＤｏｎｇＺ．，ＪｉａｎｇＬ．，Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．，２０１８，３０，１７０３８３８［７３］㊀ＮｅｌｓｏｎＷ．Ｃ．，ＳｅｎＰ．，ＫｉｍＣ．Ｊ．，Ｌａｎｇｍｕｉｒ，２０１１，２７，１０３１９１０３２６［７４］㊀ＣｈｏｕｄｈｕｒｉＪ．Ｒ．，ＶａｎｚｏＤ．，ＭａｄｄｅｎＰ．Ａ．，ＳａｌａｎｎｅＭ．，ＢｒａｔｋｏＤ．，ＬｕｚａｒＡ．，ＡＣＳＮａｎｏ，２０１６，１０，８５３６８５４４［７５］㊀ＡｉｎｌａＡ．，ＨａｍｅｄｉＭ．Ｍ．，ＧüｄｅｒＦ．，ＷｈｉｔｅｓｉｄｅｓＧ．Ｍ．，Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．，２０１７，２９，１７０２８９４［７６］㊀ＧｕｐｔａＲ．，ＳｈｅｔｈＤ．Ｍ．，ＢｏｏｎｅＴ．Ｋ．，ＳｅｖｉｌｌａＡ．Ｂ．，ＦｒｅｃｈｅｔｔｅＪ．，Ｌａｎｇｍｕｉｒ，２０１１，２７，１４９２３１４９２９［７７］㊀ＰｏｌｌａｃｋＭ．Ｇ．，ＦａｉｒＲ．Ｂ．，ＳｈｅｎｄｅｒｏｖＡ．Ｄ．，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，２０００，７７，１７２５１７２６［７８］㊀ＧｕＴ．，ＺｈｅｎｇＣ．，ＨｅＦ．，ＺｈａｎｇＹ．，ＫｈａｎＳ．Ａ．，ＨａｔｔｏｎＴ．Ａ．，ＬａｂＣｈｉｐ，２０１８，１８，１３３０１３４０［７９］㊀ＭｃＨａｌｅＧ．，ＢｒｏｗｎＣ．Ｖ．，ＳａｍｐａｒａＮ．，Ｎａｔ．Ｃｏｍｍｕｎ．，２０１３，４，１６０５［８０］㊀ＴａｂａｓｓｉａｎＲ．，ＯｈＪ．Ｈ．，ＫｉｍＳ．，ＫｉｍＤ．，ＲｙｕＳ．，ＣｈｏＳ．Ｍ．，ＫｏｒａｔｋａｒＮ．，ＯｈＩ．Ｋ．，Ｎａｔ．Ｃｏｍｍｕｎ．，２０１６，７，１３３４５［８１］㊀ＫａｖｏｕｓａｎａｋｉｓＭ．Ｅ．，ＣｈａｍａｋｏｓＮ．Ｔ．，ＥｌｌｉｎａｓＫ．，ＴｓｅｒｅｐｉＡ．，ＧｏｇｏｌｉｄｅｓＥ．，ＰａｐａｔｈａｎａｓｉｏｕＡ．Ｇ．，Ｌａｎｇｍｕｉｒ，２０１８，３４，４１７３４１７９［８２］㊀ＮｉｅＪ．，ＲｅｎＺ．，ＳｈａｏＪ．，ＤｅｎｇＣ．，ＸｕＬ．，ＣｈｅｎＸ．，ＬｉＭ．，ＷａｎｇＺ．Ｌ．，ＡＣＳＮａｎｏ，２０１８，１２，１４９１１４９９［８３］㊀ＣｈｅｎＹ．，ＤｏｓｈｉＮ．，ＧｏｌｄｂｅｒｇＢ．，ＷａｎｇＨ．，ＷｏｏｄＲ．Ｊ．，Ｎａｔ．Ｃｏｍｍｕｎ．，２０１８，９，２４９５［８４］㊀ＺｈａｏＸ．Ｄ．，ＦａｎＨ．Ｍ．，ＬｕｏＪ．，ＤｉｎｇＪ．，ＬｉｕＸ．Ｙ．，ＺｏｕＢ．Ｓ．，ＦｅｎｇＹ．Ｐ．，Ａｄｖ．Ｆｕｎｃｔ．Ｍａｔｅｒ．，２０１１，２１，１８４１９０［８５］㊀ＷａｎｇＺ．，ＣｉＬ．，ＣｈｅｎＬ．，ＮａｙａｋＳ．，ＡｊａｙａｎＰ．Ｍ．，ＫｏｒａｔｋａｒＮ．，ＮａｎｏＬｅｔｔ．，２００７，７，６９７７０２ＲｅｓｅａｒｃｈＡｄｖａｎｃｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙＣｏｎｔｒｏｌｌｅｄＤｒｏｐｌｅｔＭｏｔｉｏｎ†ＤＡＩＨａｏｙｕ１，ＤＯＮＧＺｈｉｃｈａｏ２，ＪＩＡＮＧＬｅｉ２∗（１．ＣＡＳＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＧｒｅｅｎＰｒｉｎｔｉｎｇ，ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１９０，Ｃｈｉｎａ；２．ＣＡＳＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＢｉｏ⁃ｉｎｓｐｉｒｅｄＭａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＩｎｔｅｒｆａｃｉａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＴｅｃｈｎｉｃａｌＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰｈｙｓｉｃｓａｎｄＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１９０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ㊀Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｄｒｏｐｌｅｔｍｏｔｉｏｎｉｓａｓｔｒａｔｅｇｙｏｆｕｓｉｎｇｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄｔｏｍａｎｉｐｕｌａｔｅｄｒｏｐｌｅｔｍｏｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈｈａｓａｔｔｒａｃｔｅｄｍｕｃｈａｔｔｅｎｔｉｏｎｓｄｕｅｔｏｉｔｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｆａｓｔｒｅｓｐｏｎｓｅ，ｈｉｇｈｓｐｅｅｄａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｌｅｐａｔｈｆｏｒｔｈｅｄｒｏｐｌｅｔ．Ｉｔｉｓｏｆｇｒｅａｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｉｎｔｈｅｂａｓｉｃｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｆｉｅｌｄ⁃ｓｔｉｍｕｌｕｓｄｒｏｐｌｅｔｍｏｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｐｒａｃｔｉｃａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｄｅｖｉｃｅｓ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｓｕｍｍａｒｉｚｅｓｔｈｅｂａｓｉｃｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｃｌａｓｓｉｃｄｒｏｐｌｅｔｍｏｔｉｏｎｄｒｉｖｅｎｂｙｅｌｅｃｔｒｏｗｅｔｔｉｎｇ，ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔｓｏｆｎｅｗ⁃ｔｙｐｅｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｄｒｏｐｌｅｔｍｏｔｉｏｎ，ａｎｄｐｒｏｓｐｅｃｔｓｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｒｅｌａｔｅｄｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ㊀Ｄｒｏｐｌｅｔｍｏｔｉｏｎ；Ｗｅｔｔａｂｉｌｉｔｙ；Ｅｌｅｃｔｒｏｗｅｔｔｉｎｇ；Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃｍａｎｉｐｕｌａｔｉｏｎ（Ｅｄ．：Ｖ，Ｋ）†ＳｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙｔｈｅＮａｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎ（Ｎｏｓ．２１７０３２７０，２１９８８１０２）．。

专题2 细胞代谢微专题3 光合作用与细胞呼吸的影响因素及实验设计

专题2 细胞代谢微专题3光合作用与细胞呼吸的影响因素及实验设计1.掌握影响细胞呼吸的4类曲线①不同生物无氧呼吸的产物不同，其直接原因在于催化反应的酶不同，根本原因在于控制酶合成的基因不同。

②线粒体能分解丙酮酸，但不能分解葡萄糖，葡萄糖需在细胞质基质中分解。

③对于细胞呼吸来说，有H2O生成一定在进行有氧呼吸，有CO2生成一定不是产生乳酸的无氧呼吸。

有酒精生成的一定在进行无氧呼吸，动物细胞无氧呼吸不会产生酒精。

2.掌握影响光合作用因素的3类曲线3.光补偿点、光饱和点的移动(1)光补偿点对应的两种生理状态①整个植株：光合作用强度＝细胞呼吸强度。

②叶肉细胞：光合作用强度>细胞呼吸强度。

(2)B点与C点的变化(注：只有横坐标为自变量，其他条件不变)注：细胞呼吸速率增加，其他条件不变时，CO2(或光)补偿点应右移，反之左移。

(3)D点：代表最大光合速率，若增大光照强度或增大CO2浓度使光合速率增大时，D点向右上方移动；反之，移动方向相反。

4.呼吸速率和净光合速率测定的常用方法(1)液滴移动法(气体体积变化法)①在测定了净光合速率和呼吸速率的基础上可计算得出二者之和，即“总光合速率”。

②物理误差的校正：为使实验结果精确，除减少无关变量的干扰外，还应设置对照装置。

对照装置与两装置相比，不同点是用“死亡的绿色植物”代替“绿色植物”，其余均相同。

(2)黑白瓶法“黑白瓶”问题是一类通过净光合作用强度和有氧呼吸强度推算总光合作用强度的试题，题中“黑瓶”不透光，测定的是有氧呼吸量；“白瓶”给予光照，测定的是净光合作用量，可分为有初始值与没有初始值两种情况，规律如下：经典考题重现农作物增产的本质就是充分利用光能，提高植物的光合作用。

下列关于光合作用和细胞呼吸影响因素的表述正确的有①②③。

①在禾谷类作物开花期剪掉部分花穗，叶片的光合速率会暂时下降。

(2021·湖南卷，7C)②合理控制昼夜温差有利于提高作物产量。

知识点5：光合、呼吸液滴的移动--高考生物大一轮复习笔记

光能叶绿体酶酶酶笔记5：液滴的移动问题1.光合作用的反应简式：CO 2+H 2O (CH 2O)+O 2 或6CO 2+12H 2O C 6H 12O 6+6O 2+6H 2O2.呼吸作用的类型及反应式： ①有氧呼吸： C 6H 12O 6 +6O 2 +6H 2O 6CO 2 + 12H 2O + 能量 ②无氧呼吸： A.产物为酒精： C 6H 12O 6 2C 2H 5OH + 2CO 2 + 少量能量 B.产物为乳酸： C 6H 12O 6 2C 3H 6O 3 + 少量能量3.测定呼吸类型，假设呼吸底物都为葡萄糖。

①装置图如下：②实验试剂分析。

A.装置一、二中试剂的作用：NaOH 溶液吸收 CO 2 (装置一中没有CO 2分子，只考虑O 2体积的变化)，清水作为对照。

B.在利用葡萄糖作为能源物质的条件下，装置二中有氧呼吸气体体积不变，无氧呼吸气体体积增加。

③实验原理：释放的CO 2量与O 2吸收量的差值。

有氧呼吸吸收O 2和释放CO 2的量相等，多释放的CO 2来源于无氧呼吸。

为了测定真实呼吸情况应只测定一种气体的变化情况，为此往往采用NaOH 或KOH 溶液吸收掉呼吸作用产生的CO 2。

④实验结果分析：⑤呼吸类型的判断：在以葡萄糖为呼吸底物的情况下，CO 2释放量和O 2消耗量是判断细胞呼吸类型的重要依据，总结如下：气体变化特点判断方法举例无CO 2产生，不消耗O 2只进行产生乳酸的无氧呼吸，装置一、二气体体积均不变马铃薯块茎的无氧呼吸有CO 2产生，不消耗O 2只进行产生酒精的无氧呼吸，装置一气体体积不变，二增大酵母菌的无氧呼吸耗O 2量=产生CO 2量只进行有氧呼吸，装置一气体体积减小，二不变人体细胞的有氧呼吸耗O 2量<产生CO 2量进行有氧呼吸和无氧呼吸两种类型，装置一气体体积减小，二增大酵母菌在不同O 2条件下的细胞呼吸 ⑥测定呼吸作用的速率A.呼吸速率是呼吸作用强弱的指标以单位时间内O 2的消耗量或CO 2的释放量（有机物的分解速率）为指标。

光合作用与呼吸作用中液滴移动问题小结

湿度
湿度对液滴移动的影响主要体现在蒸腾作用上。在高湿度条件下，植物的蒸腾作用减弱，这可能减缓液滴的移动速度。而在干燥条件下，蒸发作用增强，有助于推动液原理
呼吸作用中液滴的形成
呼吸作用过程中，由于气孔的开闭，会在气孔表面形成水滴。
水滴的形成与气孔内外湿度差有关，当气孔内湿度大于气孔外时，水蒸气会在气孔表面凝结形成水滴。
呼吸作用中液滴的移动机制
液滴的移动主要受到表面张力的影响，表面张力使液滴趋向于最小表面积，从而形成球形。
当气孔开闭时，由于温度和湿度的变化，会导致液滴的形状和位置发生变化。
呼吸作用中液滴移动的影响因素
温度
温度会影响水蒸气的蒸发和凝结速度，从而影响液滴的形成和移动。
湿度
湿度差是液滴形成的驱动力，湿度差越大，水蒸气越容易在气孔表面凝结形成液滴。
光合作用中液滴移动的影响因素
光照强度
光照强度直接影响光合作用的效率，进而影响液滴的形成和移动。在强光下，光合作用效率高，产生的能量差异大，导致液滴更容易形成和移动。
温度
温度对光合作用和呼吸作用中的液滴移动有显著影响。在高温下，植物的蒸腾作用增强，这有助于推动液滴在叶面上的移动。然而，过高的温度可能导致植物受损，影响光合作用的效率。
影响因素的异同
相同点
光合作用和呼吸作用中，液滴的移动都受到生物膜两侧物质浓度差、压力差和温度差等因素的影响。
不同点
光合作用中，液滴移动还受到光照强度、二氧化碳浓度和氧气浓度等因素的影响；而呼吸作用中，液滴移动还受到氧气浓度、葡萄糖浓度和代谢产物等因素的影响。
对生物体影响的异同
相同点
光合作用和呼吸作用中，液滴的移动都是生物体正常代谢过程中的一部分，对生物体的生存和生长都有重要影响。

记住简单口诀,速解“液滴移动类”实验题

63｛高考高参｝记住简单口诀，速解“液滴移动类”实验题 ●光合作用和细胞呼吸是高中生物的重要知识点，其相关题型的难度较大，以光合作用和细胞呼吸为基础，经常出现“液滴移动类”实验题。

解决这类题目时，如果对题目理解不深入或对过程分析不准确，极容易导致解题错误。

为了能让同学们更好地理解题目并迅速解题，本文通过设计口诀简化液滴移动类实验题的解题过程，只要同学们理解口诀内容，结合题目信息，往往能较快地把分数拿到手。

模型一：有氧呼吸和无氧呼吸液滴模型（一）模型图示（二）口诀和解析解题口诀：清水看无氧，强碱看有氧，乳酸看不出。

1.清水看无氧：当装置内装有清水时，有氧呼吸过程吸收O 2量等于释放CO 2量，此时液滴不移动，因此装有清水的装置看不出有氧呼吸是否进行；但无氧呼吸过程不消耗O 2即释放CO 2，导致液滴右移，且移动距离和无氧呼吸强度呈正相关，因此可称为“清水看无氧”。

2.强碱看有氧：当装置内装有强碱时，可吸收体系中的CO 2，CO 2对液滴移动无影响，无氧呼吸过程不吸收O 2，体系中的气体体积不改变，因此看不出是否进行了无氧呼吸；但有氧呼吸过程吸收了O 2，同时释放的CO 2被强碱吸收，最终O 2减少，体系中的气体体积减小，导致液滴左移，左移量的大小代表有氧呼吸强度，因此可称为“强碱看有氧”。

3.乳酸看不出：如乳酸菌等生物产生乳酸的无氧呼吸，既不吸收O 2，也不释放CO 2，体系体积不变，液滴不移动，因此看不出其是否进行呼吸作用，可称为“乳酸看不出”。

（三）口诀应用清水瓶发生液滴移动时必然发生无氧呼吸，强碱瓶发生液滴移动时必然发生有氧呼吸，这个结论可以帮助我们迅速解决大部分题目。

当消耗单位葡萄糖时，有氧呼吸消耗的O 2量和无氧呼吸产生的CO 2量的比值为3∶1，记住这个比值可以快速对液滴移动距离进行比较。

例题如下：【例1】某生物兴趣小组利用图所示装置（橡皮塞上的弯管为带有红色液滴的刻度玻璃管），探究酵母菌的细胞呼吸类型。

光合速率测定方法

B：玻璃钟罩遮光处理，以排除光合作用的干扰 C：置于适宜温度环境中 D：红色液滴向（）移动，距离代表（）
二、液滴移动法
1、测定装置 2、测定方法 (1)测定呼吸速率 A:装置烧杯中放入适宜浓度的氢氧化钠溶液用于吸收二氧化碳
B：玻璃钟罩遮光处理，以排除光合作用的干扰 C：置于适宜温度环境中 D：红色液滴向左移动，距离代表单位时间内呼吸速率吸收的氧含量
（2）6小时内上述B部位截取的叶片光合作用合成有机物的总量（M）为_________________。
例1 某研究小组用番茄进行光合作用实验，采用“半叶法”对番茄叶片的光合作用强度进行测定。其原理是：将对称叶片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做处理，并采用适当的方法阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射6小时后，在A、B的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为MA、MB，获得相应数据，则可计算出该叶片的光合作用强度，其单位是 mg/(dm2·h)。
度微小变化对叶生理活动的影响)。则M处的实验条件是( A )
A．下午4时后将整个实验装置遮光3小时 B．下午4时后将整个实验装置遮光6小时 C．下午4时后在阳光下照射1小时 D．晚上8时后在无光下放置3小时
二、液滴移动法
1、测定装置 2、测定方法 (1)测定呼吸速率 A:装置烧杯中放入适宜浓度的氢氧化钠溶液用于吸收二氧化碳
A．下午4时后将整个实验装置遮光3小时 B．下午4时后将整个实验装置遮光6小时 C．下午4时后在阳光下照射1小时 D．晚上8时后在无光下放置3小时
变式训练1 某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用速率，做了如图所示实验。在叶柄基部作环剥处理(仅限制叶片有机物的输入和输出)，于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1cm2的叶圆片烘干后称其重量，测得叶片的叶绿体真正光合作用速率=(3y一 2z—x)／6 g·cm-2·h-1(不考虑取叶圆片后对叶生理活动的影响和温

专题-液滴的移动问题36页PPT

39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
专题-液滴的移动问题
36、如果我们国家的法律中只有某种神灵，而不是殚精竭虑将神灵揉进宪法，总体上来说，法律就会更好。—— 马克·吐温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之时。— —威·皮物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律是丝毫没有力量的。 ——菲力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们迅速累聚，进而变成法律。 ——朱尼厄斯
40、人类法律，事物有规律，这是不容忽视的。— —爱献生
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。பைடு நூலகம்—亚伯拉罕·林肯

光合作用装置中的“液滴移动”问题

光合作用装置中的“液滴移动”问题作者：李永程来源：《中学生数理化·学习研究》2017年第04期植物的光合作用有一类实验装置题涉及液滴移动，与呼吸作用的液滴移动问题有联系也有差异，下面以一个例题为载体，就此类问题的解题注意点进行探讨。

一、例题呈现例题某转基因作物有很强的光合作用能力。

某中学生物兴趣小组在暑假开展了对该转基因作物光合作用强度测试的研究课题，设计了如图1所示装置。

请你利用这些装置完成光合作用强度的测试实验，并分析回答有关问题：图1（1）先测定植物的呼吸作用强度，方法步骤如下：①甲、乙两装置的D中都放入，装置乙作为对照。

②将甲、乙装置的玻璃钟罩进行处理，放在温度等相同且适宜的环境中。

③30min后分别记录甲、乙两装置中红墨水滴移动的方向和距离。

（2）测定植物的净光合作用强度，方法步骤如下：①甲、乙两装置的D中放入。

②把甲、乙装置放在。

③30min后分别记录甲、乙两装置中红墨水滴移动的方向和距离。

解析：要测定光合作用强度，必须先测定呼吸作用强度，在测定呼吸作用强度时，一定要将实验装置置于黑暗条件下，使植物只进行呼吸作用。

用NaOH溶液除去玻璃钟罩内的CO2，植物进行呼吸作用消耗一定量的O2，释放等量的CO2，而CO2被NaOH溶液吸收，根据一定时间内玻璃钟罩内气体体积的减少量即可计算出呼吸作用強度。

在测定净光合作用强度时，要满足光合作用所需的条件：充足的光照、一定浓度的CO2（由NaHCO3溶液提供），光合作用过程中消耗一定量CO2，产生等量O2，而NaHCO3溶液可保证装置内CO2浓度的恒定，因此，玻璃钟罩内气体体积的变化只受O2释放量的影响。

而不受CO2气体减少量的影响。

答案：（1）①NaOH溶液②遮光（2）①NaHCO3溶液，装置乙作为对照②光照充足、温度等相同且适宜的环境中二、方法总结有关光合作用实验装置的解读，以图2为例来解读植物光合速率与呼吸速率的实验测定常用方法：图2（1）装置中溶液的作用：在测细胞呼吸速率时，NaOH溶液可吸收容器中的CO2；在测净光合速率时，NaHCO3溶液可提供CO2，保证了容器内CO2浓度的恒定。

【2020生物高考复习】光合速率的测定方法及计算

光照强度(lx) CO2浓度(%)
1
0
0.05
左移2.24
2
800
3
1000
0.03
右移6.00
0.03
右移9.00
图3-10-37
4
0
5
1500
0.05
右移11.20
0.05
右移11.20
6
1500
0.03
右移9.00
A.1组中液滴左移的原因是植物有氧呼吸消耗了氧气 B.6组中液滴右移的原因是植物光合作用产生氧气量小于有氧呼吸消耗氧气量 C.与3组比较可知,限制2组液滴移动的主要环境因素是光照强度 D.与4组比较可知,限制3组液滴右移的主要环境因素是CO2浓度
3.“半叶法”测定光合作用有机物的产生量 (1)使用范围:检测单位时间、单位叶面积干物质产生总量,常用于大田农作物的光合速率测定。 (2)测定方法:在测定时,将植物对称叶片的一部分遮光或取下置于暗处,另一部分则留在光下进行光合作用,过一定时间后,在这两部分的对应部位取同等面积的叶片, 分别烘干称重。因为对称叶片的两对应部位的等面积的干重,开始时被视为相等,照光后的叶片重量超过黑暗中的叶重,超过部分即为光合作用产物的产量,并通过一定的计算可得到光合作用强度。
【典题示导】
3.采用“半叶法”对番茄叶片的光合作用强度进行测定,其原理是将对称叶片的一部
分A遮光,另一部分B不做处理(如图3-10-38所示),并采用适当的方法阻止两部分的物
质和能量转移。在适宜光照下照射6小时后,在A、B的对应部位截取相等面积的叶
片(图中虚线所示),烘干称重,分别记为MA、MB,获得相应数据,则可计算出该叶片的光合作用强度,其单位是mg/(dm2·h)。若M=MB-MA,则M表示 ( ) A.B叶片被截取部分在6小时内光合作用合成的有机物总量

细胞呼吸液滴移动原理

细胞呼吸液滴移动原理
细胞呼吸是生物体内细胞利用氧气和有机物质产生能量的过程。

液滴移动原理指的是细胞内液滴在细胞呼吸过程中的运动原理。

细
胞内的液滴是由细胞质组成的小囊泡，它们包含着细胞所需的各种
物质，如脂类、蛋白质和其他有机分子。

在细胞呼吸过程中，液滴
的移动原理涉及到细胞内的多个结构和分子机制。

首先，液滴的移动受到细胞骨架的影响。

细胞骨架是由微丝、
微管和中间丝组成的细胞内支架结构，它们通过与液滴上的蛋白质
相互作用，可以促使液滴在细胞内进行定向运动。

其次，液滴的移动还受到分子马达的影响。

分子马达是一种蛋
白质复合物，它可以利用细胞内的三磷酸腺苷（ATP）分子作为能量源，驱动液滴在细胞内进行有方向性的运动。

这种驱动力可以使液
滴在细胞内沿着微管或微丝进行快速移动，从而实现细胞内物质的
输运和分布。

此外，细胞内的囊泡运输系统也参与了液滴的移动。

这个系统
包括高尔基体、内质网和各种囊泡，它们可以将合成的脂类和蛋白
质包裹在囊泡中，并通过液滴的运输将它们运送到细胞的不同部位，
从而满足细胞的能量需求和代谢活动。

总的来说，细胞内液滴的移动原理是一个复杂的过程，涉及到细胞骨架、分子马达和囊泡运输系统等多个层面的机制。

这些机制共同作用，使得细胞内的液滴能够在细胞呼吸过程中进行有序的运输和分布，从而维持细胞的正常代谢活动和生存功能。

专题05 “液滴移动法”测定细胞呼吸或光合作用(原卷版)

专题05 “液滴移动法”测定细胞呼吸或光合作用目录一、热点题型归纳 (1)【题型一】判断细胞的呼吸方式 (1)【题型二】测定细胞呼吸与光合速率 (4)二、最新模考题组练【题型一】判断细胞的呼吸方式【典例分析】将一定量的新鲜活酵母进行研磨获得研磨液，并除去所含的A TP后，平均分为三等份，分别加入到甲、乙、丙三个大小相同的锥形瓶中，进行如图所示的处理。

将三个瓶口密封后均置于适宜温度的恒温箱中，最终发现只有装置丙中的红色液滴会移动（左移）。

下列相关叙述正确的是（）A．该实验探究酵母菌在有氧和无氧条件下呼吸产物不同B．该实验说明葡萄糖的氧化分解需ATP的参与才能进行C．甲、乙两个装置的液滴未移动，说明都发生了无氧呼吸D．若将丙瓶中的NaOH溶液去除，对得出实验结论无影响【提分秘籍】结合三大依据判断细胞的呼吸方式【变式演练】1.某同学为探究细胞呼吸的方式，设置了右图装置两组。

甲组中A处放置一定质量的马铃薯块茎（无氧呼吸产物为乳酸），B中装有一定量的NaOH溶液；乙组中A处放置等量的马铃薯块茎，B中装有等量的蒸馏水。

在相同且适宜的条件下放置一段时间后，观察红色液滴的移动情况（不考虑气体水溶性、温度等因素对液滴移动的影响，设定底物为葡萄糖）。

下列叙述正确的是（）A.马铃薯块茎有氧呼吸的产物有H2O、CO2和酒精B.甲组液滴的移动情况可直接反映马铃薯块茎呼吸产生的CO2量C.甲、乙两组液滴均可以左移或不移动D.若甲组液滴左移，乙组液滴不移动，不能确定马铃薯块茎的呼吸方式2.某小组欲探究酵母菌在有氧、无氧条件下是否均能产生CO2，提供的实验装置如图，且每套均有数个。

下列相关叙述错误的是（）A.有氧条件下的装置序号可以是③①②B.该实验的观测指标为澄清石灰水是否变混浊C.无氧条件下的装置序号为④②D.还可用酸性重铬酸钾溶液做本实验的检验试剂3.从小鼠的肝细胞中提取细胞质基质和线粒体，分别保存于试管中，置于适宜环境中进行相关实验。

液滴定向移动科学问题

液滴定向移动科学问题
液滴定向移动是一个科学问题，涉及到多个学科领域，包括物理、化学、生物和材料科学等。

在研究和解决液滴定向移动的问题时，需要考虑的因素包括表面张力、粘性力、重力和其他外部作用力等。

此外，还需要考虑液滴与固体表面的相互作用、液滴内部的流动和传热等。

为了更好地研究和解决液滴定向移动的问题，研究者可以采用不同的实验技术和数值模拟方法。

例如，通过显微镜观察和计算机模拟，可以深入了解液滴在各种条件下的动态特性和行为规律。

同时，研究者也可以通过改变实验条件和参数，来探究液滴定向移动的机理和影响因素。

在应用方面，液滴定向移动的研究成果可以应用于许多领域，例如微流控芯片、生物医疗、环境保护等。

例如，在微流控芯片中，可以利用液滴定向移动技术实现混合、分离、反应和检测等功能；在生物医疗中，可以利用液滴定向移动技术实现基因组学和蛋白质组学的研究；在环境保护中，可以利用液滴定向移动技术实现水处理和空气净化的功能。

总之，液滴定向移动是一个具有重要科学意义和应用价值的问题。

通过深入研究和应用液滴定向移动技术，可以为各个领域的发展提供新的思路和方法。

液滴的运动液滴在不同表面上的运动涉及到哪些摩擦力和阻力

液滴的运动液滴在不同表面上的运动涉及到哪些摩擦力和阻力液滴在不同表面上的运动涉及到不同种类的摩擦力和阻力。

这些力量可以影响液滴的速度、方向和形状。

在本文中，我们将探讨液滴在不同表面上运动时所受到的各种摩擦力和阻力，并讨论这些力量如何影响液滴的运动。

液滴的运动受到各种力的作用，其中最主要的两种是粘性力和表面张力。

粘性力是一种内部分子间的吸引力，能够阻碍液体分子的运动。

表面张力是在液体表面产生的一种力，它会让液滴尽量保持球形，以减小液滴表面积，使液面张力最小化。

除了粘性力和表面张力，液滴在不同表面上的运动还受到以下几种力的作用：1. 接触角力液滴与固体表面接触时受到的力就是接触角力。

接触角度越小，液滴与表面的接触越紧密，液滴会更容易粘附在表面上。

接触角度越大，液滴与表面的接触越薄弱，液滴会更容易从表面上滑落。

2. 摩擦力液滴在表面上滑动时所受到的力就是摩擦力。

摩擦力分为静摩擦力和动摩擦力。

静摩擦力是液滴刚开始移动时所需克服的力量，动摩擦力则是液滴持续移动时所受到的力量。

不同表面对应的静摩擦力和动摩擦力也不一样。

3. 气体阻力液滴在气体中运动时受到的力就是气体阻力。

气体阻力与液滴的速度有关，速度越快，阻力就越大。

4. 液体惯性力当液滴在不同表面上运动时，会受到液体惯性力的影响。

液体惯性力包括液滴的质量和速度。

液滴质量越大，液体惯性力越大。

液滴速度越快，液体惯性力也越大。

总之，液滴在不同表面上的运动受到多种力的影响，包括粘性力、表面张力、接触角力、摩擦力、气体阻力和液体惯性力。

这些力量会影响液滴的速度、方向和形状。

了解这些力量对于理解和控制液滴的运动至关重要。