课题名称    对自动开水器的改良研究

班级            高二（3）班

负责人         朱艺泓

课题组成员  洪  洋  王诗媛  程佳伟  吴敏峰

指导教师     赵丽红

课题研究涉及的主导科目   物理 化学

课题研究涉及的非主导科目 通用技术 社会科学

中文摘要    自动开水器在日常生活中应用越来越广泛，但是也存在着隐患。

英文摘要    We drink water every day. But few people know water will do us harm if boiling more than one time.

关键词      饮水健康 自动开水器

研究解决的问题

      现用的自动开水器并不符合饮水健康，通过综合运用物理等学科知识作一些改善和改良。

研究问题的假设

  大众对本问题没有充分的认识，即使认识到了也没有警惕。另一方面，新的自动开水器没有发明出来或投入使用。

研究采用的基本方法

  资料查阅法：通过图书、网络等了解反复煮沸开水的化学成分及危害，扩充物理知识，为方案提出作理论指导。

问卷调查法：在学校内进行一次小型的调查，如果可行，再在家庭妇女中发放。

统计法：对问卷调查的结果进行总结、归纳。

试验法：对改良思路进行多方面分析，推翻不可行方案，对可取方案进一步修改。

绘图法：手绘改良方案，以便全面了解其构造，方便分析可行性。

研究的基本过程

研究获得的结论

1水经过反覆烧开，会使水里的硝酸盐物质，变成有毒的亚硝酸盐。它会使人体中的血红蛋白变为亚硝基血红蛋白，使之失去带氧气的能力。

2大多数同学知道开水反复加热是有害的，但并不具体也不是非常重视。他们并不缺乏意识，但另一方面也认为可有可无。

3提出了初步的改良方案（见附件）。

研究的结果分析

显然，我们的日常生活中还存在着许多被忽略的弊端，许多不好的生活习惯直接影响我们的健康，所以大力宣传普及生活尝试刻不容缓。

对于我们提出的改良方案，由于知识不够充分，所以只是一个简略的想法，但是也在一定程度上改善了开水重复煮沸的状况，并且水资源最大限度得到利用，充分考虑到学生的实际情况。

课题小组的建议或倡导

1就这次的研究性学习，我们呼吁大家更加关心日常生活，多多注意饮水健康。

2研究性学习大家应该积极投入，查找资料，自己动手实践，一定会受益匪浅。

研究及完成报告中，每一课题组成员完成的具体工作

朱艺泓——书面表达

洪  洋——问卷设计

程佳伟——绘设计图

王诗媛——资料查阅

吴敏峰——资料汇总、整理

（改良方案的设计与确定由全体组员共同完成）

每一课题组成员的心得及体会

朱艺泓：我在这次研究性学习中负责书面表达，主要将各项活动的纪录与结论以文字形式表达出来，这是一概括性与条理性较强的工作，需要对各方面综合考虑，有时候难免有些无措，不知道如何确切表达，但是随着开题报告、调查问卷、访谈纪录等一步步下来，大家共同探讨总结出一些经验，也找到了研究报告撰写的基本思路，自然得心应手很多。这些都使我学会从全局上考虑问题，分清主次，抓住重点。

王诗媛：在做资料查阅工作过程中，我认为获得了很多方法，如面对繁多的资料，应择其优而选，不能盲目地选资料，刚开始，认为这个工作很轻松，实际上却要很强的判断能力，从中认识到，做事情一定要持之以恒，坚持不懈，不能轻视或过分看重某事，要努力做好自己的最好，而合作的重要性也在此体现。我们不能一味只顾自己，要顾及下一个环节，所以说，一定要尽自己最大的努力。

洪洋：这次研究性的主题是对自动开水器的研究，而我在小组中负责的是设计调查问卷。一份调查问卷的完成并没有想像中那样简单，而需要认真思考，反复修改，才能问出有价值、让人能够回答的问题，这些只靠我个人是不够的。因此，调查问卷的设计还需其他同学的帮助，这让我深刻体会到团结合作的重要性。同时，我也认识到，没有一项工作的完成是轻而易举的，凡事都是需要一定的努力才能做到。

程佳伟：本次研究性学习，我负责方案设计这一块内容。

因为对学校各个班级配备的电热开水器有诸多不满，所以根据一定的需求设计方案就显得十分得心应手。

本人设计的电热器分三个贮水箱。最上层是沸水，中间层是冷水。外部的涂层颜色可以让人们对其温度有一个感性认识，从上到下依次是：红、黄、蓝。各层均有一个放水口。最下层的冷水如果时间过长，可以通过另一出水口并入自来水管，实现水资源的循环利用。还有最上层有一层特殊材料，既可以保温，又可以实现热资源的充分利用——可以用来加热少量食品，是同学们冬天很好的选择。

通过本次研究性学习，我的创新思维 得到了培养，我的团队合作能力也得到了提高。我并没有为我的工作量大而苦恼，因为我拥有别人不曾拥有的机会，使自己的各方面都得到了锻炼。

尽管这些在现在的确会占用我不少时间，但我相信，这将成为我一辈子的财富，会让我在未来的道路受益不尽。

吴敏峰：本次研究性学习，我负责的资料的汇编与整理。通过这次学习，我在总结、归纳零散的信息，使之成为完整的系统这方面有了不少经验。相信这不但有助于我今后的学习，对以后生活也会有很大帮助。因此，总体来说，这次研究性学习，我是受益匪浅。

每一课题组成员对同组另一成员的评价

对程佳伟的评价：程佳伟负责绘设计图，把我们改良的思路与想法用直观的图表形式确切表达出来，笔法清晰，十分方便我们对方案的分析与改进，给整个研究性学习作了一个好的结尾。

对洪洋的评价：我认为问卷调查这项工作非常重要，只有好的问题才能使他人能很好地反映这一实际情况，从而得出精准的结论，而洪洋很好地完成了这项工作。无论是在选择问题上，还是在得出结论上，都做到了最好，而其中她所体现的好的品质也是促使这整项工作完美完成的推动剂,其合作的精神也令人挈钦佩。    

对王诗媛的评价：查资料是一件很费时间和精力的事，虽然网上信息很多，但有用的信息则需要通过认真的筛选。能够在查阅资料的过程中获得许多方法，得出经验，这也是这项工作的意义所在。在完成这项任务后能有所认识，有所提高，这便足够了。没有这项工作，我们的研究性学习也无法成功地完成，它的重要性不言而喻。

对朱艺泓的评价：作为我们组的研究性学习组长，朱艺泓在这次学习过程中积极带领其他组员探讨研究方案，并敢于突破，敢于创新，大胆提议。同时她也虚心向老师、他人请教，博采众长，努力保证本组的学习研究既优秀全面，又生动有趣，并最终使这次学习活动圆满完成。可以说，她表现得十分出色！

指导老师的意见及评价

附件

（1）关于开水反复加热的危害（资料整理）

成都博爱医院的唐医生在接受记者采访时说，反复加热的水又称“千滚水”，会造成水营养成份大量流失。另外，沸腾很久反复加热的水，会使水中的硝酸盐转化为亚硝酸盐。含亚硝酸盐的水会在胃液的作用下，与食物中的二甲胺和三甲胺结合，生成亚硝胺，而亚硝胺是三大致癌物质之一。所以即使是在密封的情况下，反复加热的开水对人体还是有害的。

实验证明，水经过反覆烧开，会使水里的硝酸盐物质，变成有毒的亚硝酸盐。它会使人体中的血红蛋白变为亚硝基血红蛋白，使之失去带氧气的能力。

喝一定量含这种物质的水，会使人在十几分钟或一至三小时后，发生亚硝酸盐中毒，出现组织缺氧、心慌、气短、口唇和指甲，甚至全身皮肤紫绀，并有头晕、头痛、嗜睡或烦躁不安、呼吸急促、血压下降等症状，对人体健康影响很大。

而且反复多次煮沸时间过长或超过24小时的开水，亚硝酸盐的含量均明显升高。开水放置24小时后，亚硝酸盐含量是刚烧开时的1.3倍。（http://ks.cn.yahoo.com）

（2）个人访谈记录

学生访谈一

问题一：你认为反复加热的水有害身体吗？

答：有啊，一点点。

问题二：了解得具体吗，具体什么危害？

    答：不是很具体，里面有些金属物质水里肯定有。

问题三：如果说知道有害，并且学校的水也是反复加热，你会继续饮用吗？

答：看危害的程度吧，总不能渴死也不喝啊。

问题四：有没有希望过一种新产品克服这个缺点？

答：希望呀！

问题五：对这种新的设计有什么要求或建议？

答：价格合理、使用安全、外观漂亮、小巧新颖。

结论：大多数同学知道开水反复加热是有害的，但并不具体也不是非常重视。他们并不缺乏意识，但另一方面也认为可有可无。他们对于新方案的要求与建议眼光独到，也是十分宝贵的。

（3）关于自动开水器的问卷调查

1、你所在班级的自动开水器是否出现故障？

A、经常    B、偶尔    C、从不

2、你日常饮水是否均来自教室里的自动开水器？

A、是，全部    B、绝大多数    C、少数    D、从不

3、你是否了解自动开水器的工作原理？

A、很了解    B、大致了解    C、不甚了解    D、一点不知

4、你是否知道多次煮沸的水被饮用后对人体有害？

A、知道    B、听说过，不肯定    C、不知道

5、对目前学校的供水制度与设备是否满意？

A、很满意    B、较满意    C、一般    D、不满意

6、若学校改进供水设备，你最希望以下哪些方面？（可多选）

A、设置不同温度档    B、减少煮沸次数，保证水质

C、设备外形更美观  D、减少工作时的噪声  E、资源循环利用

7、若学校改进设备需向班级筹集资金，你愿意承受多少费用？

A、0---20元    B、20---50元    C、50元以上

8、你觉得教室里的自动开水器是否需要有人定期来检查与维修？

A、是，很有必要    B、无所谓    C、没必要

9、最后，你对开水器的改进还有何宝贵的建议与想法？

谢谢您的合作！

（4）方案呈现

简介：

从上到下，该开水器依次分为红、黄、蓝三色箱，其中红箱装有热水（开水），黄箱装有温水，蓝箱装有凉开水。

工作原理：

接通电源后，红箱开始工作，箱内的水被加热煮沸到100℃，可供同学们泡茶、泡方便面等。煮沸的水不会再被反复煮沸，以防止生成某些致癌物质在无形中影响同学的健康。该装置采用低功率保温系统，以使开水保持一定温度。当由于散热原因，红箱内的水温低于一定温度时，红箱底部的热敏电阻起作用，使温水进入黄色温水箱。

黄箱中同样采用低功率保温系统，保持温度在一定范围内。当温度同样低于一定温度时，其底部的另一热敏电阻同样起作用，使水由于重力进入蓝色凉水箱。

蓝箱中贮存凉水，当系统需要时，该凉水会通过输送管将蓝箱中的水输入就近水管，进入一般的循环中，用于生活用水，充分节约和利用了水资源。

该热开水器不是机械式地定时工作，而是根据实际情况进行调节，若下级的水用完或贮存了过长时间，上级就会开始工作并把水输入到下级。

并且，该开水器分温度段贮水，大大满足了不同用水人群的需要，将为人们的生活带来诸多方便，也为节约型社会贡献小小一份力量。

附图

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