常見化學(xué)計(jì)算方法大全11篇

緒論：寫作既是個(gè)人情感的抒發(fā)，也是對(duì)學(xué)術(shù)真理的探索，歡迎閱讀由發(fā)表云整理的11篇常見化學(xué)計(jì)算方法范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發(fā)。

篇（1）

1 前言

對(duì)于天然氣的開發(fā)來(lái)說(shuō)，無(wú)論是勘探階段還是開發(fā)階段，天然氣儲(chǔ)藏量的研究一直是我們工作的重點(diǎn)，也是我們進(jìn)行天然氣開發(fā)工作的一項(xiàng)重要任務(wù)。因此，天然氣的開發(fā)和利用來(lái)說(shuō)，天然氣氣藏儲(chǔ)量計(jì)算的精確性成為我們追求的整體目標(biāo)。傳統(tǒng)的天然氣氣藏儲(chǔ)量的計(jì)算方法具有一定的局限性，計(jì)算過(guò)程中的誤差較大，不能完全適應(yīng)天然氣氣藏儲(chǔ)量計(jì)算精密性的特點(diǎn)。因此，我們必須從我國(guó)當(dāng)前天然氣氣藏儲(chǔ)量計(jì)算方法的實(shí)際出發(fā)，全面總結(jié)天然氣氣藏儲(chǔ)量計(jì)算方法的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合具體的工作實(shí)際進(jìn)行創(chuàng)新，全面提升天然氣氣藏儲(chǔ)量計(jì)算的精密性和科學(xué)性。

2 天然氣氣藏儲(chǔ)量

所謂天然氣氣藏儲(chǔ)量指的是埋在地下的天然氣的數(shù)量。天然氣氣藏儲(chǔ)量分為地質(zhì)儲(chǔ)量，即地下油層中油氣的實(shí)際；可開采量，即在現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下可以開采出的天然氣儲(chǔ)量，因此，天然氣的采收率就是地質(zhì)儲(chǔ)量與可開采量的比值。我們根據(jù)地質(zhì)、地震、地球化學(xué)等資料的統(tǒng)計(jì)或者是類比估算的尚未發(fā)現(xiàn)的資源量被稱為天然氣的遠(yuǎn)景資源量，天然氣的遠(yuǎn)景資源量又分為推測(cè)資源量和潛在資源量。推測(cè)資源量是指我們?cè)趯?duì)區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境等因素進(jìn)行綜合考察基礎(chǔ)上，結(jié)合盆地或者生油巖有機(jī)化學(xué)資料而計(jì)算的資源量。根據(jù)天然氣資源的開采過(guò)程，我們可以將天然氣氣藏儲(chǔ)量分為探明儲(chǔ)量、控制儲(chǔ)量和預(yù)測(cè)儲(chǔ)量。所謂探明儲(chǔ)量是指在天然氣的開發(fā)過(guò)程中所知曉的實(shí)際天然氣氣藏儲(chǔ)量，又分為基本探明儲(chǔ)量、未開發(fā)探明儲(chǔ)量和探明已開發(fā)儲(chǔ)量三類。對(duì)于控制儲(chǔ)量來(lái)說(shuō)，指的是在天然氣氣藏儲(chǔ)量詳探過(guò)程中，對(duì)少數(shù)的評(píng)價(jià)井進(jìn)行計(jì)算之后所得到的儲(chǔ)量值。而預(yù)測(cè)儲(chǔ)量是在地震詳查以及其他方法提供的圈閉內(nèi)，經(jīng)過(guò)預(yù)探井鉆探獲得油氣流、油氣層或油氣顯示后，根據(jù)區(qū)域地質(zhì)條件分析和類比的有利地區(qū)按容積法估算的儲(chǔ)量。

3 常見的天然氣氣藏儲(chǔ)量計(jì)算方法

常見的天然氣氣藏儲(chǔ)量計(jì)算的方法有壓力降落法和容積法兩種。

3.1 壓力降落法

壓力降落法的基本原理是利用由氣藏壓力與累積產(chǎn)氣量所構(gòu)成的“壓降圖”來(lái)確定氣藏的儲(chǔ)量。這種方法必須依賴于一定的條件，首先，它要求整個(gè)天然氣氣藏是相互聯(lián)通的，對(duì)于邊緣還有油氣帶的天然氣氣藏，由于壓力降低使得融在油中的氣大量析出，會(huì)導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果的不準(zhǔn)確，因此，需要我們避免天然氣的析出。此外，壓力降落法一般只在氣藏開采進(jìn)行了一段時(shí)間之后使用，必須建立在大量的壓力獲得之后才能進(jìn)行。壓力降落法適用于天然氣開采期間氣藏容積不變的氣藏，一般不能適用于水壓力驅(qū)動(dòng)氣藏。這種計(jì)算方法具有一定的影響因素，首先，壓力降落法實(shí)施過(guò)程中的單位壓降采氣量不可能為常數(shù)，因此，在很大程度上增加了控制的難度，此外，固井質(zhì)量不合格也會(huì)導(dǎo)致壓力降落法計(jì)算的結(jié)果不準(zhǔn)確，其次，無(wú)論是系統(tǒng)的還是人為的產(chǎn)量計(jì)量和壓力計(jì)量的不準(zhǔn)確也會(huì)影響天然氣氣藏儲(chǔ)量計(jì)算的不準(zhǔn)確。

3.2 容積法

容積法計(jì)算油氣儲(chǔ)量的實(shí)質(zhì)是計(jì)算地下巖石孔隙中油氣所占的體積，然后用地面的重量單位或體積單位表示。天然氣的儲(chǔ)藏量與平均地面原油體積系數(shù)、平局地面脫氣原油密度、含油飽和度、平均有效孔隙度、平均有效厚度、含油面積、地質(zhì)儲(chǔ)量存在一定的關(guān)聯(lián)性。對(duì)于有效孔隙度的確定，我們采用巖心分析法，之后對(duì)測(cè)井資料進(jìn)行定量的解釋和分析。對(duì)于原始含油飽和度的確定指油層尚未投入開發(fā)，處于原始狀態(tài)下的含油飽和度。有效厚度的計(jì)算我們采用算術(shù)平均法和面積加數(shù)平均法。油層有效厚度的計(jì)算必須具備兩個(gè)前提條件，即是在現(xiàn)有的工藝技術(shù)條件下可提供開發(fā)，在原油層內(nèi)存在可動(dòng)油。容積法相對(duì)于壓力降落法來(lái)說(shuō)少了較多的影響因素，但操作流程較為繁瑣和復(fù)雜。

4.3 天然氣氣藏儲(chǔ)量參數(shù)的確定

當(dāng)有效儲(chǔ)層的下限確定之后，容積法計(jì)算儲(chǔ)量的關(guān)鍵，是對(duì)含氣面積、有效厚度、有效孔隙度、原始含氣飽和度、原始天然氣體積系數(shù)等參數(shù)的確定。其中，最重要的參數(shù)是含氣面積、有效厚度、有效孔隙度。有效孔隙度可以直接用巖心分析資料，在必要時(shí)我們應(yīng)該分別確定基質(zhì)孔隙和裂隙、溶洞孔隙度。在有效厚度的的計(jì)算中，應(yīng)以氣水界面或氣層識(shí)別為基礎(chǔ)，綜合測(cè)試成果，用測(cè)井“四性”關(guān)系劃分。通常采用在整個(gè)儲(chǔ)集巖剖面中截去不具備產(chǎn)氣能力的部分，即得有效厚度。在含氣面積參數(shù)的確定中，應(yīng)充分利用地震、鉆井、測(cè)井和測(cè)試等資料，綜合研究氣、水分布規(guī)律和氣藏類型，確定流體界面（即氣水界面）以及遮擋（如斷層、巖性、地層）邊界，在氣層頂（底）面構(gòu)造圖上圈定含氣面積。

5 小結(jié)

石油、天然氣氣儲(chǔ)量是石油和天然氣在地下的蘊(yùn)藏量，是油、氣勘探開發(fā)成果的綜合反映。對(duì)于石油、天然氣的開發(fā)來(lái)說(shuō)，無(wú)論是勘探階段還是開發(fā)階段，油氣儲(chǔ)藏量的研究一直是我們工作的重點(diǎn)，也是我們進(jìn)行石油、天然氣工作的一項(xiàng)重要任務(wù)。我們必須從天然氣氣藏儲(chǔ)量計(jì)算方法的實(shí)際出發(fā)，不斷創(chuàng)新，促進(jìn)天然氣氣藏儲(chǔ)量計(jì)算的精確性。

篇（2）

中圖分類號(hào)：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：1674-9324（2015）33-0182-02

任何可逆反應(yīng)，不管反應(yīng)的始態(tài)如何，在一定溫度下達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，各生成物平衡濃度的冪的乘積與反應(yīng)物平衡濃度的冪的乘積之比為一常數(shù)，稱為化學(xué)平衡常數(shù)?；瘜W(xué)平衡常數(shù)分為實(shí)驗(yàn)平衡常數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)，其中實(shí)驗(yàn)平衡常數(shù)又稱經(jīng)驗(yàn)平衡常數(shù)，其數(shù)值和量綱隨所用濃度、壓力單位不同而不同，其量綱一般不為1，使用非常不方便，國(guó)際上現(xiàn)已統(tǒng)一改用標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)也稱熱力學(xué)平衡常數(shù)，與實(shí)驗(yàn)平衡常數(shù)表達(dá)式相比，不同之處在于每種溶質(zhì)的平衡濃度項(xiàng)應(yīng)除以標(biāo)準(zhǔn)濃度，每種氣體物質(zhì)的平衡分壓均應(yīng)除以標(biāo)準(zhǔn)壓力，所以標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的量綱為1。我們?cè)诠た拼笠粺o(wú)機(jī)化學(xué)教學(xué)中，詳細(xì)講解標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)，實(shí)驗(yàn)平衡常數(shù)只作簡(jiǎn)單介紹。

標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)知識(shí)點(diǎn)是工科大一無(wú)機(jī)化學(xué)教學(xué)的難點(diǎn)：一方面標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的計(jì)算有多種方法，涉及的公式比較多；另一方面標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的表現(xiàn)形式有很多種。為了更好地幫助學(xué)生理解和掌握標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)，我們?cè)诮虒W(xué)中進(jìn)行了歸納總結(jié)。

一、利用標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的定義式計(jì)算[1]

標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)中，一定是生成物相對(duì)濃度（或相對(duì)分壓）相應(yīng)冪的乘積作分子；反應(yīng)物相對(duì)濃度（或相對(duì)分壓）相應(yīng)冪的乘積作分母。其中的冪為該物質(zhì)化學(xué)計(jì)量方程式中的計(jì)量系數(shù)。純液體、純固態(tài)物質(zhì)不出現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)表達(dá)式中，視為常數(shù)。

二、利用多重平衡規(guī)則計(jì)算

如果一個(gè)化學(xué)反應(yīng)式是若干相關(guān)化學(xué)反應(yīng)式的代數(shù)和，在相同的溫度下，這個(gè)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)等于各相關(guān)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)之積（或商）。這個(gè)規(guī)則叫多重平衡規(guī)則。利用多重平衡規(guī)則，可以從一些已知反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)求算未知反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)，而無(wú)需通過(guò)實(shí)驗(yàn)。例如：

經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)實(shí)踐證明：我們對(duì)無(wú)機(jī)化學(xué)教材中標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的各種計(jì)算方法、計(jì)算公式及其常見的形式進(jìn)行總結(jié)，有助于學(xué)生更好地理解和掌握標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)。

篇（3）

1 從口算訓(xùn)練入手，利用競(jìng)賽的形式提高學(xué)生的口算興趣

口算是培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算能力的基礎(chǔ)，每個(gè)學(xué)生都應(yīng)具備較強(qiáng)的口算能力。因此，在我的數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，我每天利用課堂三分鐘時(shí)間訓(xùn)練學(xué)生的口算能力，以卡片、PPT課件、聽算、小黑板視算等形式出示，然后任意抽一組學(xué)生，以開火車的形式進(jìn)行口答，然后由我計(jì)時(shí)，看該組學(xué)生答完十道題一共用了多少時(shí)間。于是我一個(gè)星期進(jìn)行一次評(píng)比，看哪組學(xué)生答對(duì)的人數(shù)最多，并且答十道題用的時(shí)間最少，哪組就為本星期的口算優(yōu)勝組，并給予優(yōu)勝組獎(jiǎng)勵(lì)。這樣以競(jìng)賽的形式進(jìn)行口算訓(xùn)練，學(xué)生們的積極性相當(dāng)高，口算的興趣非常高，口算能力也得到了一定的提升，效果非常好。

2 筆算是關(guān)鍵，利用每周十題的訓(xùn)練提高學(xué)生的計(jì)算正確率

筆算是計(jì)算的關(guān)鍵，小學(xué)階段大部分?jǐn)?shù)學(xué)題都要求學(xué)生通過(guò)列豎式的方法進(jìn)行筆算，因此，這一內(nèi)容是學(xué)生們特別容易出錯(cuò)的，在計(jì)算時(shí)也特別粗心，因此要通過(guò)不斷反復(fù)練習(xí)來(lái)提高學(xué)生的筆算能力。

3 增強(qiáng)簡(jiǎn)算意識(shí)，提高計(jì)算的靈活性

簡(jiǎn)算是依據(jù)算式、數(shù)據(jù)的不同特點(diǎn)，利用運(yùn)算定律、性質(zhì)及數(shù)與數(shù)之間的特殊關(guān)系，使計(jì)算的過(guò)程簡(jiǎn)化、簡(jiǎn)潔的計(jì)算方法。簡(jiǎn)算是培養(yǎng)學(xué)生細(xì)心觀察、認(rèn)真分析、善于發(fā)現(xiàn)事物規(guī)律，訓(xùn)練學(xué)生思維深刻性、敏銳性、靈活性，提高計(jì)算效率，發(fā)展計(jì)算能力的重要手段。在小學(xué)數(shù)學(xué)里，加法交換律、結(jié)合律，乘法交換律、結(jié)合律與分配律，是學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)算的主要依據(jù)。因此，在數(shù)學(xué)教學(xué)中我特別注意幫助學(xué)生深刻理解與熟練掌握這五條運(yùn)算定律，及一些常用的簡(jiǎn)便計(jì)算方法，并經(jīng)常組織學(xué)生進(jìn)行不同形式的簡(jiǎn)算練習(xí)，讓學(xué)生在計(jì)算實(shí)踐中體驗(yàn)簡(jiǎn)算的意義、作用與必要性，強(qiáng)化學(xué)生自覺運(yùn)用簡(jiǎn)算方法的意識(shí)，提高學(xué)生計(jì)算的靈活性和正確率。

4 培養(yǎng)學(xué)生的估算能力，強(qiáng)化估算意識(shí)

篇（4）

中圖分類號(hào)：V31 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）11（b）-0021-03

在航空科學(xué)技術(shù)廣泛的領(lǐng)域中，進(jìn)步與發(fā)展日新月異。而在航空技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步過(guò)程中，作為能源的航空燃料的發(fā)展顯得尤為重要。在能源緊缺、環(huán)境惡化、先進(jìn)航空與綠色航空亟待發(fā)展的大環(huán)境影響下，航空燃料的發(fā)展面臨著新的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。

隨著近代航空工業(yè)的飛速進(jìn)步，航空燃料一直在不斷發(fā)展中。但由于目前燃油緊缺和價(jià)格上漲，航空燃料已成為制約我國(guó)航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素之一。為了更好地發(fā)展先進(jìn)航空燃料，對(duì)其性質(zhì)的理論研究已成為當(dāng)務(wù)之急。當(dāng)前人們對(duì)噴餿劑系難芯恐饕集中在合成燃料、生物燃料及改性燃料3個(gè)方面，其中合成燃料成本相對(duì)較高；生物燃料有著廣闊的前景，但仍處于試驗(yàn)階段。在這種背景下，改性航空燃料不失為一種經(jīng)濟(jì)有效的方法。

該文通過(guò)改變航空燃料的配比及分析，以改良航空燃料的性能，從而提高航空燃料的利用率，降低飛行的風(fēng)險(xiǎn)，推動(dòng)航空工業(yè)的發(fā)展。同時(shí)，在分析過(guò)程中，會(huì)對(duì)分子的結(jié)構(gòu)與航空燃料的性能之間的關(guān)系加以總結(jié)，以便對(duì)完整的航空煤油組分結(jié)構(gòu)進(jìn)行理論分析。

1 研究過(guò)程

設(shè)計(jì)好的各配比的組分含量見表1。

1.1 航空燃料的密度

1.1.1 密度計(jì)算方法――基團(tuán)鍵貢獻(xiàn)法

密度在航空燃料的性質(zhì)中占有很重要的位置?？紤]到機(jī)身自重，所以要分析出燃料隨配比變化而有所有益的一項(xiàng)，減輕飛機(jī)的重量，從而降低能耗。

研究密度有多種方法，比如LK方程、基團(tuán)貢獻(xiàn)法、基團(tuán)鍵貢獻(xiàn)法等。綜合各方法利弊，選擇基團(tuán)鍵貢獻(xiàn)法作為該文研究密度的計(jì)算方法。

基團(tuán)鍵貢獻(xiàn)法中的基團(tuán)鍵是指兩個(gè)基團(tuán)之間形成的化學(xué)鍵?；鶊F(tuán)鍵的重點(diǎn)是考慮化學(xué)鍵所連接的基團(tuán)，而不是原子。相比較其他計(jì)算密度的方法而言，基團(tuán)鍵貢獻(xiàn)法不僅計(jì)算量較小，而且考慮了基團(tuán)的特性和鏈接性，能夠更好地區(qū)分同分異構(gòu)體，有著較強(qiáng)的區(qū)分結(jié)構(gòu)的能力，有助于研究組分結(jié)構(gòu)對(duì)密度變化的影響。

1.1.2 相關(guān)計(jì)算公式

定義GBi以確定基團(tuán)鍵的種類和數(shù)目：

GB

密度ρ與分子結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，對(duì)于基團(tuán)鍵GBi表征的分子結(jié)構(gòu)而言，其密度ρ必然為GBi的函數(shù)，使用數(shù)學(xué)方法做近似的處理?？紤]到不同基團(tuán)鍵對(duì)密度的影響程度不同以及當(dāng)基團(tuán)鍵數(shù)目無(wú)限增加時(shí)密度區(qū)域有限值這一客觀事實(shí)，故選擇密度函數(shù)為：

其中，n（GBi）為基團(tuán)鍵GBi的數(shù)目；ci和wi為與基團(tuán)鍵特性有關(guān)的常數(shù)。這些常數(shù)均可查表獲得。

1.1.3 計(jì)算結(jié)果與討論

分析比較表2數(shù)據(jù)可知，設(shè)計(jì)配比為配比3的航空燃料密度值最大。配比2設(shè)計(jì)中直鏈烷烴組分與配比3相同，配比4設(shè)計(jì)中單支鏈烷烴組分與配比3相同，配比5設(shè)計(jì)中雙支鏈烷烴組分與配比3相同，這3種配比密度值都低于配比3，因此沒有一種結(jié)構(gòu)對(duì)密度產(chǎn)生明顯影響。而相對(duì)與配比1，配比3提高了各組結(jié)構(gòu)中碳原子數(shù)較高化合物的組分含量，配比1為全組中計(jì)算密度值最低的配比，因此可以認(rèn)為主要是各組結(jié)構(gòu)中碳原子數(shù)目對(duì)混合物密度值造成影響。

1.2 航空燃料的熱值

1.2.1 熱值的計(jì)算方法――鍵能法

考慮到當(dāng)代噴氣式飛機(jī)的高速飛行需要強(qiáng)大的動(dòng)力支持，所以要分析不同配比下的航空燃料的熱值，選擇出其中熱值較高的一項(xiàng)，從而提高飛行效率，減小不必要的能耗。

在物理化學(xué)中，求解熱值有多種方法。該文選擇鍵能法作為航空燃料熱值的計(jì)算方法。

鍵能法中，化學(xué)鍵的鍵能定義為把拆開1 mol某化學(xué)鍵所吸收的能量，通常用E表示，單位為kJ/mol或kJ?mol-1。那么，反應(yīng)熱ΔH等于反應(yīng)物的鍵能總和與生成物的鍵能總和之差。而1 mol某物質(zhì)的燃燒所放出的熱量為該物質(zhì)的摩爾生成熱即為該物質(zhì)的熱值。

1.2.2 相關(guān)計(jì)算公式

對(duì)于化學(xué)反應(yīng)而言，其實(shí)質(zhì)就是舊鍵的斷裂和新鍵的生成，所以說(shuō)化學(xué)鍵在燃燒中是需要十分關(guān)注的一項(xiàng)。熱值的相關(guān)計(jì)算公式為：

ΔH=∑E（反應(yīng)物）-∑E（生成物）

其中，ΔH為反應(yīng)物的熱值解；∑E（反應(yīng)物）為反應(yīng)物的鍵能總和；∑E（生成物）為生成物的鍵能總和。

對(duì)于航空燃料而言，其中的組分大部分為烷烴。而對(duì)于烷烴而言，其燃燒反應(yīng)過(guò)程中，化學(xué)鍵類型主要為：C-C、C-H、O=O、C=O、O-H，查詢JANAF表，得到5種化學(xué)鍵的鍵能。

1.2.3 計(jì)算結(jié)果與討論

分析比較表3的數(shù)據(jù)可知，在6組設(shè)計(jì)配比中配比3的熱值最大。配比2與配比6中碳原子數(shù)目相同，而結(jié)構(gòu)不同，但二者的熱值計(jì)算結(jié)果確實(shí)一致。同樣地，配比4與配比5亦是如此。由此可見，未有一種結(jié)構(gòu)對(duì)熱值產(chǎn)生明顯影響。而由配比1到配比2、6到配比4、5再到配比3，各組的結(jié)構(gòu)中碳原子數(shù)較高化合物的組分含量增加，因此可認(rèn)為混合物熱值的主要影響因素為各組結(jié)構(gòu)中碳原子數(shù)目。

1.3 航空燃料的閃點(diǎn)

1.3.1 閃點(diǎn)計(jì)算方法――基團(tuán)貢獻(xiàn)法

當(dāng)代噴氣式飛機(jī)由行速度很快，所以需要在短時(shí)間內(nèi)燃燒大量的航空燃料來(lái)提供動(dòng)力。航空燃料的閃點(diǎn)若是不高，那么其進(jìn)入燃料室中便極其容易發(fā)生劇烈的反應(yīng)。

常見的閃點(diǎn)計(jì)算方法有多種，例如Lydersen方程、定位分布貢獻(xiàn)法、基團(tuán)貢獻(xiàn)法等等。其中基團(tuán)貢獻(xiàn)法利用烴類混合物中每一個(gè)基團(tuán)的特性分別進(jìn)行計(jì)算，其計(jì)算結(jié)果與烴類混合物的閃點(diǎn)實(shí)驗(yàn)值較為接近，選取基團(tuán)貢獻(xiàn)法作為該文關(guān)于閃點(diǎn)的計(jì)算方法。

在基團(tuán)貢獻(xiàn)法中，通過(guò)對(duì)于不同的基團(tuán)的分析，從而進(jìn)一步確定分子的結(jié)構(gòu)特征，更好地估算出混合物的閃點(diǎn)。因此也能夠從六組配比中選擇出閃點(diǎn)較高的一組，提高航空燃料的性能。

1.3.2 相關(guān)計(jì)算公式

混合物的閃點(diǎn)是很重要的，但是對(duì)于混合物閃點(diǎn)實(shí)驗(yàn)上的測(cè)定卻是十分困難的。所以，綜合Li的體積分?jǐn)?shù)法和Castillo的熱容分?jǐn)?shù)法，可將分子結(jié)構(gòu)特征與混合物臨界溫度的關(guān)系表示為：

δi=，TδiT閃ci

式中，Yi為組分i的摩爾分?jǐn)?shù)；T閃點(diǎn)i為組分i的閃點(diǎn)；Fi為與分子結(jié)構(gòu)特征相關(guān)的函數(shù)。而由氣體熱容數(shù)據(jù)確定的Fi與分子結(jié)構(gòu)特征的關(guān)系為：

式中R=1.99，分子結(jié)構(gòu)特征參數(shù)ai、bi，參數(shù)Δi的數(shù)值均為查表得出。

1.3.3 計(jì)算結(jié)果與討論

分析比較表4中的數(shù)據(jù)可知，設(shè)計(jì)配比為配比6的航空燃料的閃點(diǎn)最大。同時(shí)，配比3的閃點(diǎn)也為較高，僅與配比6的閃點(diǎn)相差約為0.304 K，與配比6的閃點(diǎn)幾乎相近。配比1與配比5中碳原子數(shù)較少的組分含量較多，配比2和配比4支鏈的組分含量較少。而相比較其他配比而言，配比3和配比6中雙支鏈的烷烴含量較多。因此可以認(rèn)為主要是各組結(jié)構(gòu)中支鏈數(shù)目對(duì)混合物閃點(diǎn)造成影響。

2 數(shù)據(jù)整理與分析

綜合第2節(jié)的研究過(guò)程中的結(jié)論與分析，可以粗略地總結(jié)出與航空燃料的密度、熱值以及閃點(diǎn)的變化規(guī)律。第一，航空燃料組分中的碳原子數(shù)目對(duì)密度有著主要的影響，碳原子數(shù)的烷烴含量越多，那么航空燃料的密度就越大。第二，航空燃料的熱值大小仍取決于其中高碳含量組分的多少，高碳含量組分越多，其熱值越高。第三，對(duì)于閃點(diǎn)而言，其大小則取決于燃料中支鏈的多少，支鏈較多、結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的烷烴組分的含量越大，航空燃料的閃點(diǎn)就高。

綜合表4以及表3，配比3的熱值、閃點(diǎn)在所設(shè)計(jì)的6種配比中較大，這用于航空燃料可以對(duì)于發(fā)熱量以及安全性方面作出基本的保障。雖然配比3的密度在所設(shè)計(jì)的六種配比中的密度較大，可能會(huì)對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃油總質(zhì)量造成一定的影響。但是對(duì)比熱值和閃點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)而言，該文認(rèn)為其優(yōu)勢(shì)可以彌補(bǔ)密度所造成的損失。因此，在目前6種設(shè)計(jì)配比中，配比3為最優(yōu)配比。

由于此次研究?jī)H針對(duì)航空煤油RP-3的26.2%進(jìn)行，旨在定性層面對(duì)不同配比下航空燃料性質(zhì)隨混合物各組分結(jié)構(gòu)、碳數(shù)變化的可能變化進(jìn)行研究，日后可以參考此次研究結(jié)果，對(duì)完整的航空煤油組分結(jié)構(gòu)進(jìn)行理論分析，從而選擇出更好的、優(yōu)質(zhì)的、先進(jìn)的航空燃料配比組成。

3 結(jié)語(yǔ)

該文針對(duì)傳統(tǒng)航空燃料性能上的不足，利用改變航空燃料的配比的方法來(lái)提高燃料的性能。通過(guò)對(duì)不同配比下航空燃料性能的分析，發(fā)現(xiàn)有些配比下的航空燃料的性能有著明顯的提高。同時(shí)，筆者也總結(jié)出分子結(jié)構(gòu)、碳原子數(shù)目等與航空燃料性能之間的規(guī)律，以便分析其他航空燃料性能的使用。綜上，該文完成了不同配比下航空燃料性質(zhì)變化的理論分析，為未來(lái)先進(jìn)航空燃料發(fā)展提供了一定理論基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

篇（5）

1.目的性原則.高中化學(xué)知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容多、種類繁.要想實(shí)現(xiàn)習(xí)題訓(xùn)練的有效性，教師必須在習(xí)題匯編上注重目的性.在選取習(xí)題時(shí)，圍繞化學(xué)課程總體教學(xué)目標(biāo)、章節(jié)目標(biāo)、單元目標(biāo)，選取合適的訓(xùn)練題.同時(shí)，圍繞教學(xué)目標(biāo)，著眼于學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)和基本方法的教學(xué).例如，在講“化學(xué)能與電能”時(shí)，為了幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，教師可以選取新型化學(xué)電源訓(xùn)練題，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到化學(xué)學(xué)科的實(shí)用性和創(chuàng)造性.

2.可行性原則.在傳統(tǒng)的化學(xué)習(xí)題教學(xué)中，教師往往會(huì)通過(guò)大量的習(xí)題訓(xùn)練來(lái)達(dá)到教學(xué)目的.但在新課改背景下的習(xí)題教學(xué)中，這樣的做法缺乏可行性.受到教學(xué)時(shí)間的限制，化學(xué)訓(xùn)練必須精簡(jiǎn)而高效，除了要具備針對(duì)性原則外，還必須具有可行性.在習(xí)題難度的制定上，要采用分層策略，保證中等生跟得上，優(yōu)等生吃得飽.在習(xí)題教學(xué)訓(xùn)練伊始，教師需要對(duì)學(xué)生的知識(shí)掌握程度進(jìn)行摸底，在不同學(xué)習(xí)階段選取不同難度的訓(xùn)練習(xí)題.

二、課堂訓(xùn)練有效性策略

1.注重引導(dǎo)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維.受到傳統(tǒng)化學(xué)習(xí)題教學(xué)的影響，學(xué)生在習(xí)題教學(xué)上缺乏主動(dòng)性，習(xí)慣了教師的主體作用，更愿意扮演聽眾和觀眾的角色.對(duì)此，化學(xué)教師必須注重對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的課堂參與積極性.例如，在講“銅及其氧化物”時(shí)，教師可以設(shè)計(jì)如下訓(xùn)練：足量銅與一定量的濃硝酸反應(yīng)，生成硝酸銅溶液和NO2、N2O4、NO的混合氣體，這些氣體與1.68升標(biāo)況下的O2反應(yīng)混合后通入水中，全部生成硝酸.若向所得硝酸銅溶液中加入5mol/L的NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀，則消耗的NaOH溶液的體積是多少？對(duì)于本題，很多學(xué)生被它的復(fù)雜性所限制，難以下手.對(duì)此，教師可以利用問(wèn)答式的引導(dǎo)策略，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)其中的解題思路.教師提問(wèn)：在整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中變化了什么，什么沒有變化？學(xué)生依然存在較大的困惑.教師進(jìn)一步引導(dǎo)：可以從電子轉(zhuǎn)移的角度尋找突破口.學(xué)生在教師的引導(dǎo)下發(fā)現(xiàn)，硝酸在反應(yīng)前后沒有變化，Cu失去的電子都被O2得到了.此時(shí)，實(shí)現(xiàn)了解題的簡(jiǎn)化，利用電子守恒可以迅速求解.根據(jù)得失電子守恒可得：n（Cu）×2=n（O2）×4=1.6822.4×4mol，可知n（Cu）=0.15mol.由于Cu2+在NaOH溶液作用下恰好完全沉淀，由Cu2+～2OH-可知，n（NaOH）=2×0.15mol=0.3mol.則消耗NaOH溶液的體積為V=0.355=0.06L.在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生結(jié)合自身知識(shí)，順利求出該題，實(shí)現(xiàn)了化學(xué)習(xí)題教學(xué)的有效性原則.

2.注重整理，總結(jié)思維方法.要想實(shí)現(xiàn)習(xí)題教學(xué)的有效性，教師必須注重對(duì)習(xí)題的總結(jié)和整理，幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的思維方法.教師可以對(duì)各個(gè)章節(jié)的常見知識(shí)點(diǎn)、考點(diǎn)進(jìn)行歸納，為學(xué)生總結(jié)出一些常見的化學(xué)屬性和思路.例如，在講“化學(xué)燃燒類計(jì)算”時(shí)，教師可以選取如下訓(xùn)練題：一定量的乙醇在氧氣不足的情況下燃燒，得到一氧化碳、二氧化碳的總質(zhì)量為16.8g，若其中水的質(zhì)量為10.8g，則CO的質(zhì)量是多少克？在本題的求解中，教師要注重對(duì)學(xué)生計(jì)算方法的整合，將差量法等計(jì)算方法貫穿其中.差量法：通過(guò)觀察，發(fā)現(xiàn)一氧化碳與二氧化碳的差異性在于其氧原子個(gè)數(shù)，當(dāng)兩者的物質(zhì)的量各為1mol時(shí)，則兩者相差1mol氧原子.我們不妨按照缺氧的質(zhì)量求解燃燒的CO的物質(zhì)的量.差氧的物質(zhì)的量為（17.6―16.8）÷16mol=0.05mol，則CO的質(zhì)量為m（CO）=28×0.05g=1.4g.對(duì)于本題，還可以使用極限法、二元一次方程組法和十字交叉法求解.通過(guò)本題的訓(xùn)練，學(xué)生再遇到類似的計(jì)算題時(shí)便可以輕松求解.

篇（6）

學(xué)生的計(jì)算能力差，在計(jì)算時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤，是常見的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象有時(shí)是“屢說(shuō)無(wú)效”和“屢禁不止”的，我班學(xué)生在做作業(yè)，完成習(xí)題時(shí)都比較粗心，尤其現(xiàn)在五年級(jí)了，計(jì)算量相當(dāng)大，可以說(shuō)這冊(cè)教材基本都是以計(jì)算為主。如：小數(shù)乘法、小數(shù)除法、解方程、求多邊形的面積等內(nèi)容。開學(xué)的那段時(shí)間，學(xué)生的作業(yè)做得差，課堂上練習(xí)完成不好，使我比較著急，那么，怎樣提高學(xué)生的計(jì)算水平，如何提高學(xué)生的計(jì)算能力，使計(jì)算準(zhǔn)確呢？我在數(shù)學(xué)的教學(xué)中，主要是從以下幾方面著手的。

一、從口算訓(xùn)練入手，利用競(jìng)賽的形式提高學(xué)生的口算興趣

口算是培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算能力的基礎(chǔ)，每個(gè)學(xué)生都應(yīng)具備較強(qiáng)的口算能力。因此，在我的數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，我每天利用課堂三分鐘時(shí)間訓(xùn)練學(xué)生的口算能力，以卡片、PPT 課件、聽算、小黑板視算等形式出示，然后任意抽一組學(xué)生，以開火車的形式進(jìn)行口答，然后由我計(jì)時(shí)，看該組學(xué)生答完十道題一共用了多少時(shí)間。于是我一個(gè)星期進(jìn)行一次評(píng)比，看哪組學(xué)生答對(duì)的人數(shù)最多，并且答十道題用的時(shí)間最少，哪組就為本星期的口算優(yōu)勝組，并給予優(yōu)勝組獎(jiǎng)勵(lì)。這樣以競(jìng)賽的形式進(jìn)行口算訓(xùn)練，學(xué)生們的積極性相當(dāng)高，口算的興趣非常高，口算能力也得到了一定的提升，效果非常好。

新課程標(biāo)準(zhǔn)明確指出：“培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算能力，要重視基本的口算訓(xùn)練?？谒慵仁枪P算、估算和簡(jiǎn)便運(yùn)算的基礎(chǔ)，也是計(jì)算能力的重要組成部分?！蓖ㄟ^(guò)教學(xué)實(shí)踐，在進(jìn)行口算教學(xué)時(shí)，要注意處理好兩個(gè)關(guān)系。一是要正確處理好口算速度與正確率的關(guān)系?？谒闼俣扰c正確率是一對(duì)矛盾的兩個(gè)方面，二者是對(duì)立的統(tǒng)一。其相互關(guān)系處理得好則互相促進(jìn)，有利于口算能力（最終有利于整個(gè)計(jì)算能力）的發(fā)展與提高；處理不當(dāng)則會(huì)互相制約，影響學(xué)生計(jì)算能力的發(fā)展與提高。而要處理好這兩者關(guān)系，則要注意打好基礎(chǔ)，抓算理、算法的教學(xué)；同時(shí)還要注意思想教育，抓教改導(dǎo)向。算理搞清楚，算法合理了，口算的速度與正確率就有了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，爭(zhēng)取雙提高就有了可能；反之，則顧此失彼，甚至二者皆空。因此，在低年級(jí)開始教學(xué)口算時(shí)，就要著重在講算理、算法，并輔以其他手段。到中高年級(jí)后更不能忽視口算訓(xùn)練，可利用《口算、心算、速算》等教輔小冊(cè)子，堅(jiān)持每天一練，定時(shí)定量競(jìng)賽，通過(guò)訓(xùn)練提高學(xué)生計(jì)算能力。二是要正確處理好尖子與后進(jìn)的關(guān)系。由于多種因素的制約與影響，在口算能力方面出現(xiàn)差距是必然的，而差距過(guò)大就必然導(dǎo)致兩極分化，不利于學(xué)生計(jì)算能力的提高。在進(jìn)行口算訓(xùn)練時(shí)可開展評(píng)口算標(biāo)兵活動(dòng)，對(duì)口算能力強(qiáng)，正確率高或口算能力有明顯進(jìn)步的同學(xué)進(jìn)行表彰。還可建立互助組（一個(gè)尖子生一個(gè)后進(jìn)生，但不能說(shuō)穿），共同提高。而在具體對(duì)象上要具體對(duì)待，如每次訓(xùn)練的題量要使口算能力強(qiáng)的同學(xué)能最大限度地發(fā)揮，對(duì)后進(jìn)生當(dāng)堂做不完的則批改后課余補(bǔ)做，同時(shí)對(duì)后進(jìn)生個(gè)別輔導(dǎo)。

二、筆算是關(guān)鍵，利用每周十題的訓(xùn)練提高學(xué)生的計(jì)算正確率

筆算是計(jì)算的關(guān)鍵，小學(xué)階段大部分?jǐn)?shù)學(xué)題都要求學(xué)生通過(guò)列豎式的方法進(jìn)行筆算，因此，這一內(nèi)容是學(xué)生們特別容易出錯(cuò)的，在計(jì)算時(shí)也特別粗心，因此要通過(guò)不斷反復(fù)練習(xí)來(lái)提高學(xué)生的筆算能力。

三、增強(qiáng)簡(jiǎn)算意識(shí)，提高計(jì)算的靈活性

簡(jiǎn)算是依據(jù)算式、數(shù)據(jù)的不同特點(diǎn)，利用運(yùn)算定律、性質(zhì)及數(shù)與數(shù)之間的特殊關(guān)系，使計(jì)算的過(guò)程簡(jiǎn)化、簡(jiǎn)潔的計(jì)算方法。簡(jiǎn)算是培養(yǎng)學(xué)生細(xì)心觀察、認(rèn)真分析、善于發(fā)現(xiàn)事物規(guī)律，訓(xùn)練學(xué)生思維深刻性、敏銳性、靈活性，提高計(jì)算效率，發(fā)展計(jì)算能力的重要手段。在小學(xué)數(shù)學(xué)里，加法交換律、結(jié)合律，乘法交換律、結(jié)合律與分配律，是學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)算的主要依據(jù)。因此，在數(shù)學(xué)教學(xué)中我特別注意幫助學(xué)生深刻理解與熟練掌握這五條運(yùn)算定律，及一些常用的簡(jiǎn)便計(jì)算方法，并經(jīng)常組織學(xué)生進(jìn)行不同形式的簡(jiǎn)算練習(xí)，讓學(xué)生在計(jì)算實(shí)踐中體驗(yàn)簡(jiǎn)算的意義、作用與必要性，強(qiáng)化學(xué)生自覺運(yùn)用簡(jiǎn)算方法的意識(shí)，提高學(xué)生計(jì)算的靈活性和正確率。

四、培養(yǎng)學(xué)生的估算能力，強(qiáng)化估算意識(shí)

篇（7）

隨著我國(guó)的教育事業(yè)不斷的發(fā)展壯大，至今已經(jīng)取得了較為優(yōu)異的巨大成績(jī)，尤其是在初中物理教育領(lǐng)域上。物理問(wèn)題導(dǎo)學(xué)教育模式已經(jīng)成為初中物理教育中的一種重要教育方法，對(duì)強(qiáng)化學(xué)生邏輯思維以及增加學(xué)生自主研究，激發(fā)學(xué)生物理知識(shí)的興趣產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。本文通過(guò)闡述初中物理課堂中一些常見的基本問(wèn)題來(lái)加強(qiáng)物理問(wèn)題導(dǎo)學(xué)模式對(duì)于初中物理教育的重要應(yīng)用效果。

一、物理問(wèn)題導(dǎo)學(xué)模式的課前設(shè)置

課前預(yù)習(xí)作為物理教學(xué)中至關(guān)重要的一環(huán)，能夠有效的避免學(xué)生對(duì)于課堂上即將接觸認(rèn)知新知識(shí)時(shí)的茫然困惑，通過(guò)初步的概念性預(yù)習(xí)，使得學(xué)生可以有一個(gè)針對(duì)性的對(duì)于新知識(shí)的有效準(zhǔn)備。

例如，在即將學(xué)習(xí)物理知識(shí)：“浮力及產(chǎn)生原因及浮力的計(jì)算方法”這堂課前，讓學(xué)生提前自主預(yù)習(xí)了幾個(gè)主要的知識(shí)點(diǎn)。

（1）什么是浮力？

（2）浮力的產(chǎn)生原因是什么？

（3）浮力的計(jì)算方法是什么？

在上課的時(shí)候，首先通過(guò)課前提問(wèn)及學(xué)生的自由回答，加深了學(xué)生對(duì)于這堂課上即將要學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)印象，學(xué)生課堂上的反應(yīng)不再面面相覷。由以往的老師單方面講解變成老師與學(xué)生之間的雙方互動(dòng)，學(xué)生與老師之間溝通強(qiáng)烈，促進(jìn)學(xué)生共同進(jìn)步發(fā)展，讓學(xué)生課前根據(jù)問(wèn)題來(lái)充分預(yù)習(xí)，找出問(wèn)題的答案，學(xué)生等到課堂講解時(shí)就可以和自己已經(jīng)掌握的知識(shí)進(jìn)行對(duì)照比較。對(duì)于學(xué)生記憶課堂知識(shí)的效率，明確本節(jié)課程主要的知識(shí)點(diǎn)起到了明顯的效果。

二、問(wèn)題導(dǎo)學(xué)模式貫穿課堂

學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)時(shí)，一些重要的知識(shí)點(diǎn)都是在課堂上進(jìn)行講解學(xué)習(xí)的，教學(xué)質(zhì)量的高低也可以說(shuō)是由課堂上的教學(xué)效率而決定的。傳統(tǒng)的教學(xué)方式是由較為死板的“學(xué)生聽老師講”，這種單方面的講解不僅效果不顯，而且學(xué)生和老師雙方都會(huì)覺得枯燥乏味。

而物理問(wèn)題導(dǎo)學(xué)模式則很大程度上避免了這一難題。先由老師課前備課時(shí)準(zhǔn)備一系列能夠?qū)⑦@節(jié)課知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)起來(lái)的物理問(wèn)題，一邊講解一邊提問(wèn)，兩相交替，逐漸深入淺出，與學(xué)生共同探討提問(wèn)，在提問(wèn)探討中，觀察學(xué)生不能理解的地方，慢慢誘導(dǎo)學(xué)生自主思考解決問(wèn)題，這樣則可以有效地提高學(xué)生的自我學(xué)習(xí)與解析能力，培養(yǎng)學(xué)生的物理興趣。

也可以在課堂上創(chuàng)建一個(gè)物理問(wèn)題討論小組，圍繞老師提出的本節(jié)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行分組辯論，雙方學(xué)生圍繞本節(jié)學(xué)到的物理知識(shí)問(wèn)題展開辯討，通過(guò)學(xué)生間的相互交流以及老師的講解，讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到自己的不足，雙方共同發(fā)展學(xué)習(xí)交流進(jìn)步。

還是以“浮力的產(chǎn)生原因及浮力的計(jì)算方法”這節(jié)課為例，開始正式講解浮力的產(chǎn)生原因之前，可以先行列舉現(xiàn)實(shí)生活里的一些應(yīng)用實(shí)例，來(lái)拉近學(xué)生學(xué)到的物理知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活之間的關(guān)系和用途。

例如：（1）用手將一個(gè)木球放入水中某一深度后，松開手，木球上浮，在木球未露出水面時(shí)，木球所受的重力和浮力怎么變化？（2）玩具青蛙放入水中，能漂浮于水面，放入另外一種液體中，卻沉入底部，在這兩種情況下青蛙所受浮力大小的比較？（3）物體在液體中受到的浮力大小和什么有關(guān)？

通過(guò)這些問(wèn)題，學(xué)生聯(lián)想起之前預(yù)習(xí)教材時(shí)看到的知識(shí)點(diǎn)，頻頻舉手回答，還以各自預(yù)習(xí)時(shí)看到的知識(shí)點(diǎn)為依據(jù)，和觀點(diǎn)不一的同學(xué)展開激烈辯論，成功加深了學(xué)生對(duì)于這些知識(shí)的記憶。

最后再由老師作出最后總結(jié)，講解課堂知識(shí)，對(duì)于觀點(diǎn)錯(cuò)誤的同學(xué)針對(duì)性的進(jìn)行指導(dǎo)糾正，促進(jìn)全體學(xué)生的共同發(fā)展。

三、問(wèn)題導(dǎo)學(xué)模式與學(xué)生課后學(xué)習(xí)間的效果

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中圖分類號(hào)：G420 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9795（2014）02（b）-0000-00

雷電是自然界中一種常見的自然現(xiàn)象[1]，由于它能在短時(shí)間內(nèi)形成強(qiáng)大的電流，導(dǎo)致雷電每年給電力、建筑等行業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡，因此如何開展雷電防護(hù)工作一直是人們迫切需要解決的問(wèn)題。

按照傳播方式，雷電分為直擊雷、感應(yīng)雷、雷電波入侵三類，其中直擊雷是直接擊中建筑物、其他物體或防雷裝置，能夠產(chǎn)生電效應(yīng)、熱效應(yīng)和機(jī)械力。防直擊雷的主要措施是合理設(shè)置避雷針，而避雷針能否起到保護(hù)作用，其保護(hù)范圍計(jì)算是重要影響因素之一。目前，在避雷針設(shè)置教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生對(duì)單支避雷針保護(hù)范圍的分析能在紙上計(jì)算與作圖，但對(duì)于多支避雷針的保護(hù)范圍，缺乏空間想象能力，造成分析上的困難。采用MATLAB工具設(shè)計(jì)避雷針保護(hù)范圍教輔軟件，能夠?yàn)楸芾揍槺Ｗo(hù)范圍的計(jì)算和理解提供直觀、可靠的三維圖像顯示，可以有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

1避雷針保護(hù)范圍教學(xué)分析

避雷針保護(hù)范圍的計(jì)算方法主要有折線法和滾球法兩種[2，3，4]。教學(xué)過(guò)程中，針對(duì)兩種方法涉及的計(jì)算原理、計(jì)算方法、適用范圍進(jìn)行分析，并通過(guò)實(shí)例對(duì)折線法和滾球法保護(hù)范圍進(jìn)行對(duì)比，使學(xué)生能夠在特定地域選擇合適的方法進(jìn)行避雷針保護(hù)范圍計(jì)算。

折線法：根據(jù)雷電流屏蔽效果的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，采用放電模擬試驗(yàn)方法確定；保護(hù)范圍計(jì)算過(guò)程中采用不同的避雷針高度影響系數(shù)；主要適用于電力系統(tǒng)，例如《DL/T620-1997交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣》。

滾球法：根據(jù)擊距理論，采用計(jì)算放電距離方法確定；保護(hù)范圍計(jì)算過(guò)程中采用不同的滾球半徑；主要適用于建筑物，例如《GB50057-94建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》。

2避雷針保護(hù)范圍教輔軟件設(shè)計(jì)

2.1 MATLAB軟件介紹

MATLAB是集計(jì)算、可視化和編程功能于一體的工程計(jì)算軟件，現(xiàn)已發(fā)展成為功能強(qiáng)大的仿真平臺(tái)[5]。利用提供的三維圖形函數(shù)，可編程繪制三維空間曲線、曲面和網(wǎng)格圖形。同時(shí)，顯示圖形可以利用鼠標(biāo)拖動(dòng)變換觀察角度。另外，MATLAB還提供了圖形用戶界面制作工具，使用者可以根據(jù)自己的需求編寫程序，制作菜單和控件，設(shè)計(jì)圖形界面。根據(jù)建筑物避雷針保護(hù)范圍的計(jì)算方法，利用MATLAB軟件，設(shè)計(jì)避雷針保護(hù)范圍教輔軟件。

2.2軟件功能設(shè)計(jì)

避雷針保護(hù)范圍教輔軟件功能設(shè)計(jì)，主要包括顯示模塊、計(jì)算模塊、演示模塊、判斷模塊和解釋模塊等五部分，如圖1所示。

顯示模塊：通過(guò)輸入建；筑物的長(zhǎng)、寬、高，可顯示建筑物三維圖像；通過(guò)輸入避雷針與建筑物之間距離，可顯示避雷針三維圖像；通過(guò)選擇計(jì)算方法、建筑物尺寸、避雷針位置及避雷針支數(shù)，可自動(dòng)顯示避雷針保護(hù)范圍。

計(jì)算模塊：通過(guò)選擇計(jì)算方法和建筑物防雷類別，輸入建筑物尺寸、避雷針位置及避雷針支數(shù)，可自動(dòng)計(jì)算避雷針保高度。

演示模塊：通過(guò)輸入避雷針的高度及其距墻尺寸，可顯示雙支不等高避雷針保護(hù)范圍。

判斷模塊：通過(guò)避雷針保護(hù)范圍計(jì)算及避雷針保護(hù)范圍三維圖像進(jìn)行立體觀察，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)程序，判斷現(xiàn)有的避雷針高度能否起到保護(hù)作用。

解釋模塊：可對(duì)第一類防雷建筑物、第二類防雷建筑物、第三類防雷建筑物的涵蓋范圍進(jìn)行解釋。

圖1 教輔軟件功能設(shè)計(jì)框架圖

利用MATLAB的圖形用戶界面制作工具，設(shè)計(jì)避雷針保護(hù)范圍教輔軟件的圖形化界面；利用MATLAB的編程工具，設(shè)計(jì)避雷針保護(hù)范圍工程計(jì)算和三維分析的程序。結(jié)合程序與界面，實(shí)現(xiàn)教輔軟件的參數(shù)選擇、工程計(jì)算、繪制圖像和判斷分析等功能。教輔軟件界面如圖2所示。

圖2 教輔軟件界面

2.3 軟件功能演示

圖3、圖4和圖5分別是教輔軟件在不同條件下的功能演示。

圖3 建筑物與避雷針三維圖像

圖4 建筑物高8m，寬4m，高4.5m，滾球半徑30m

保護(hù)范圍三維圖像（單支避雷針）

圖5 單支避雷針高度20m的三維圖像

上圖為折線法，下圖為滾球法（滾球半徑30m）

3避雷針保護(hù)范圍教輔軟件應(yīng)用

3.1 課堂教學(xué)

在講授避雷針設(shè)置這一節(jié)時(shí)，首先簡(jiǎn)要介紹折線法、滾球法計(jì)算避雷針保護(hù)范圍的方法，然后采用該教輔軟件對(duì)建筑物形狀、避雷針位置、保護(hù)范圍覆蓋等進(jìn)行三維圖像仿真演示。在演示的過(guò)程中，注重啟發(fā)學(xué)生對(duì)避雷針設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)的思考，加深學(xué)生對(duì)避雷針保護(hù)范圍的理解，提高學(xué)習(xí)效率。在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中，學(xué)生可通過(guò)教輔軟件輸入實(shí)際環(huán)境中避雷針相關(guān)參數(shù)，檢驗(yàn)其保護(hù)范圍的有效性，達(dá)到學(xué)以致用的目的。

3.2 工程應(yīng)用

在實(shí)際工作中，遇到建筑物有關(guān)避雷針保護(hù)范圍計(jì)算的問(wèn)題時(shí)，運(yùn)用該教輔軟件可以較容易的根據(jù)建筑物的長(zhǎng)、寬、高準(zhǔn)確計(jì)算出能夠保護(hù)建筑物的避雷針高度，而不需用去查閱書籍或記住背繁瑣的計(jì)算公式。通過(guò)輸入相應(yīng)的參數(shù)，點(diǎn)擊相應(yīng)按鈕可得到計(jì)算結(jié)果，這為避雷針設(shè)計(jì)和改造工作帶來(lái)極大的方便。在安裝避雷針的過(guò)程中，需根據(jù)場(chǎng)地的大小對(duì)避雷針安裝的位置、數(shù)量和高度進(jìn)行配置，利用該教輔軟件可實(shí)況模擬安裝避雷針后的整體狀貌，為避雷針的合理安裝提供參考。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳薛紅，濮天偉，廖德利.防雷與接地技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.

[2]張彼德，周菲菲.避雷針保護(hù)范圍教學(xué)輔助軟件開發(fā)及應(yīng)用[J].高等教育研究，2008，25（2）.

篇（9）

呈現(xiàn)“多樣化”到“優(yōu)化”的追問(wèn)

《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：“由于學(xué)生生活背景和思考角度不同，所使用的方法必然是多樣的，教師應(yīng)尊重學(xué)生的想法，鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考，提倡計(jì)算方法的多樣化. ”算法多樣化是新課程倡導(dǎo)的理念，而真正實(shí)現(xiàn)算法多樣化，只有在充分的觀察比較中，學(xué)生才會(huì)有所體驗(yàn)、感悟，才會(huì)有所收獲. 運(yùn)算律的學(xué)習(xí)，就是讓學(xué)生能靈活運(yùn)用運(yùn)算律進(jìn)行簡(jiǎn)便計(jì)算. 但在實(shí)際計(jì)算中，學(xué)生雖認(rèn)識(shí)到計(jì)算的多樣化，卻不能深刻把握計(jì)算方法的最優(yōu)化，也就是對(duì)各種計(jì)算方法不能進(jìn)行有效的甄別，計(jì)算過(guò)程與方法并沒有彰顯簡(jiǎn)便計(jì)算的最大數(shù)學(xué)價(jià)值.？搖？搖 例如，教學(xué)25×36的簡(jiǎn)便計(jì)算時(shí)，學(xué)生往往呈現(xiàn)下面兩種最常見的計(jì)算方法.

對(duì)于這兩種計(jì)算方法，大部分教師受算法多樣化的影響，認(rèn)為這兩種計(jì)算都是可以的，均體現(xiàn)了學(xué)生在計(jì)算過(guò)程中已運(yùn)用相關(guān)運(yùn)算律進(jìn)行簡(jiǎn)便計(jì)算，說(shuō)明學(xué)生已經(jīng)養(yǎng)成運(yùn)用運(yùn)算律進(jìn)行數(shù)學(xué)簡(jiǎn)算的意識(shí)，運(yùn)算律在計(jì)算中的簡(jiǎn)算作用也已被運(yùn)用. 在具體教學(xué)時(shí)，一般教師都喜歡說(shuō)：“這兩種方法都是可以的，你喜歡用哪種方法就用哪種方法計(jì)算.”誠(chéng)然，這兩種運(yùn)算方法是對(duì)的，也可以說(shuō)是簡(jiǎn)便的，但還沒有達(dá)到運(yùn)算的最高境界――“優(yōu)化”. 因?yàn)閷W(xué)生還沒有感悟到簡(jiǎn)便計(jì)算的真正價(jià)值，需要進(jìn)行進(jìn)一步的甄別與引導(dǎo). 所以，教師要繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入思考，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察比較：一個(gè)是“5×36”，一個(gè)是“4×25”均是兩位數(shù)乘一位數(shù)的進(jìn)位乘法，“5×180”和“100×9”誰(shuí)計(jì)算更簡(jiǎn)便呢？通過(guò)這樣追問(wèn)，學(xué)生在深入的觀察比較基礎(chǔ)上會(huì)做出新的抉擇，從而使學(xué)生的思維向更遠(yuǎn)、更深的方向邁進(jìn).

實(shí)現(xiàn)“感知”到“感悟”的追問(wèn)

讓學(xué)生經(jīng)歷數(shù)學(xué)知識(shí)產(chǎn)生、發(fā)展、形成的過(guò)程，從而揭示其本質(zhì)的特征是小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的目標(biāo)之一. 如果僅從事物的概念入手，小學(xué)生因理解能力、理解方式的差異往往只能獲得膚淺的認(rèn)識(shí)，對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的本質(zhì)理解不夠. 這就需要我們?cè)谄綍r(shí)的教學(xué)中，不斷地追問(wèn)數(shù)學(xué)知識(shí)的“源頭”，追尋數(shù)學(xué)知識(shí)的“根”，讓學(xué)生經(jīng)歷從無(wú)疑―生疑―解疑―領(lǐng)會(huì)的思維過(guò)程獲得知識(shí)，從而提高其數(shù)學(xué)的應(yīng)用能力. 例如教學(xué)“除法豎式的簡(jiǎn)便計(jì)算”時(shí)：

王老師有900元，如果籃球的單價(jià)降為40元，王老師有的錢可以買多少個(gè)？還剩多少元？

900÷40=20（個(gè)）……20（元）

答：可以買_____個(gè)，還剩_____元。

“余數(shù)為什么是20而不是2”，帶著這樣的疑問(wèn)，引導(dǎo)學(xué)生解決問(wèn)題的方法就是通過(guò)已有的驗(yàn)算方法進(jìn)行驗(yàn)證，從而判斷出余數(shù)是20而不是2. 這樣得出的正確答案，學(xué)生只是從直觀上驗(yàn)證感知，并沒有感悟余數(shù)為什么是20而不是2這一數(shù)學(xué)原理. 因此，教學(xué)不能戛然而止，仍可適時(shí)追問(wèn)：余數(shù)為什么是20而不是2？通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生思考余數(shù)的“由來(lái)”及計(jì)算過(guò)程中“商不變的性質(zhì)”運(yùn)用，體會(huì)到：（90）個(gè)十里面有（22）個(gè)（4）個(gè)十，還余（2）個(gè)十. 通過(guò)這樣的追問(wèn)，學(xué)生就能領(lǐng)悟余數(shù)的“來(lái)龍”與“去脈”，理解余數(shù)的“根”，既知其然，又知其所以然，讓學(xué)生的思維隨著數(shù)學(xué)知識(shí)的加深與發(fā)展而得到不斷提高.

演繹“淺表”到“深度”的追問(wèn)

學(xué)生思維水平的深淺反映了一個(gè)學(xué)生運(yùn)用已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行觀察、猜想、分析、歸納等方面的綜合能力，不斷提高學(xué)生的思維水平對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力的提升起著至關(guān)重要的促進(jìn)作用. 例如，“長(zhǎng)方體和正方體的認(rèn)識(shí)”的教學(xué)如下.

師：剛才，同學(xué)們動(dòng)腦筋并有條理地?cái)?shù)出了長(zhǎng)方體有――

生：6個(gè)面，12條棱，8個(gè)頂點(diǎn).

師：我們的研究不能滿足于“是什么”，還要探究“為什么”.

（學(xué)生疑惑地用眼神告訴我：這有什么“為什么”，事實(shí)就是這樣嘛）

師：沒問(wèn)題？我先來(lái)說(shuō)一個(gè)，長(zhǎng)方體有6個(gè)面，每個(gè)面都是（長(zhǎng)方形），長(zhǎng)方形有4條邊，這些邊就是長(zhǎng)方體的（棱）. 那長(zhǎng)方體就應(yīng)該有6×4=24條棱，可為什么只有12條棱呢？

生：（指著直觀圖）就拿這條棱來(lái)說(shuō)，它既是上面的一條邊，又是前面的一條邊，所以，在計(jì)算時(shí)，同一條棱算了兩次. 其他的棱也是這樣.

師：那應(yīng)該怎樣算呢？

生：6×4÷2=12條棱.

師：你現(xiàn)在也能提一些“為什么”的問(wèn)題嗎？

生1：長(zhǎng)方體的6個(gè)面，每個(gè)面上有4個(gè)頂點(diǎn)，能算出24個(gè)頂點(diǎn)，為什么只有8個(gè)頂點(diǎn)？

師：?jiǎn)柕煤茫∧阌写鸢竼幔?/p>

生1：我有答案，但想讓其他同學(xué)回答.

生2：（指著直觀圖上的一個(gè)頂點(diǎn)）這個(gè)頂點(diǎn)既是上面的一個(gè)頂點(diǎn)，又是前面的一個(gè)頂點(diǎn)，還是右面的一個(gè)頂點(diǎn)，也就是說(shuō)這個(gè)頂點(diǎn)計(jì)算時(shí)被算了3次，其他頂點(diǎn)也一樣. 所以應(yīng)該用6×4÷3=8個(gè)頂點(diǎn).

師：真是太好了！剛才我們是由面的個(gè)數(shù)，根據(jù)面與棱、頂點(diǎn)之間的關(guān)系推算出棱的條數(shù)、頂點(diǎn)的個(gè)數(shù). 你還想研究什么問(wèn)題？

生1：能不能由棱的條數(shù)推算出頂點(diǎn)的個(gè)數(shù)、面的個(gè)數(shù)？

生2：由頂點(diǎn)的個(gè)數(shù)是不是也能推算出面的個(gè)數(shù)和棱的條數(shù)？

師：真會(huì)提問(wèn)題！同學(xué)們有興趣研究嗎？

（學(xué)生興致勃勃地研究并匯報(bào)了兩個(gè)問(wèn)題. ）

師：觀察一下這6道算式，在利用面、棱、頂點(diǎn)之間的關(guān)系推算時(shí)，有什么規(guī)律？

生1：都先算出了24. 這是為什么？

（學(xué)生陷入了沉思，不一會(huì)兒，陸續(xù)舉起手）

生2：這兒的24表示的是24條邊（棱）或者24個(gè)頂點(diǎn). 因?yàn)殚L(zhǎng)方體是由6個(gè)長(zhǎng)方形圍成的立體圖形，這6個(gè)長(zhǎng)方形一共有24條邊、24個(gè)頂點(diǎn).

生3：推算時(shí)，就要先算出24條邊或24個(gè)頂點(diǎn)，再看看與要求的面、棱、頂點(diǎn)之間的數(shù)量關(guān)系，計(jì)算出最后的結(jié)果.

師：教師也沒想到，同學(xué)們通過(guò)自己的積極思考，弄清楚了這么多“為什么”.

……

師：同學(xué)們通過(guò)看一看、量一量、比一比等多種方法發(fā)現(xiàn)了長(zhǎng)方體面和棱的特征. 除此之外，有沒有其他方法研究面和棱的特征？

生：通過(guò)重疊比較，我們發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)方體相對(duì)的面完全相同. 兩個(gè)長(zhǎng)方形完全一樣，也就是它們的長(zhǎng)和寬分別相等. 所以，長(zhǎng)方體相對(duì)的棱長(zhǎng)度相等.

師：反過(guò)來(lái)呢？

生：通過(guò)測(cè)量，我們發(fā)現(xiàn)相對(duì)的棱長(zhǎng)度相等. 而相對(duì)面的長(zhǎng)和寬分別是兩組相對(duì)的棱，長(zhǎng)和寬分別相等的長(zhǎng)方形完全相同.

師：真厲害！看來(lái)，研究長(zhǎng)方體的特征不僅可以通過(guò)操作來(lái)發(fā)現(xiàn)，更可以運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)思考來(lái)發(fā)現(xiàn). ？搖

從學(xué)生熟悉的面（長(zhǎng)方形）的數(shù)量和特征出發(fā)，聯(lián)系面圍成體的活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)棱的條數(shù)、頂點(diǎn)的個(gè)數(shù)及棱的特征展開驗(yàn)證性推理是非常有價(jià)值的. 這其中有憑借經(jīng)驗(yàn)和直覺，通過(guò)歸納和類比進(jìn)行的推測(cè)，也有依據(jù)已有的某個(gè)事實(shí)，按照邏輯和運(yùn)算進(jìn)行的推理. 形式化結(jié)果的解釋也蘊(yùn)涵著豐富的推理，由面到棱和由棱到面的特征推斷讓我們看到了證明的雛形. 課堂上經(jīng)常引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行此類的數(shù)學(xué)判斷與思考，學(xué)生的數(shù)學(xué)思維一定會(huì)由“淺表”向“深度”不斷提升.

提升“直觀”到“抽象”的追問(wèn)

篇（10）

文章編號(hào)：1005–6629（2013）8–0062–03 中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

方程的個(gè)數(shù)少于其中所含未知數(shù)的個(gè)數(shù)，通常稱之為“不定方程”。如不限定條件，這類方程的解一般是不確定的。進(jìn)行化學(xué)計(jì)算時(shí)，如活用不定方程計(jì)算方法卻常常使一些化學(xué)計(jì)算問(wèn)題得到簡(jiǎn)化。已有文獻(xiàn)[1～4]中以不定方程應(yīng)用于有機(jī)化學(xué)計(jì)算的討論居多，而具體解法以討論法為主。筆者以更開放的視角，根據(jù)求解策略的不同，將中學(xué)化學(xué)不定方程應(yīng)用中常見的有關(guān)問(wèn)題大致分為四種類型，分述如下。

1 代入型

這種類型多見于選擇題，一般可根據(jù)相關(guān)化學(xué)規(guī)律建立一個(gè)二元一次方程，再將選項(xiàng)提供的可能結(jié)果逐一代入該方程進(jìn)行驗(yàn)證，如果能使方程成立，則問(wèn)題得解。

例1 高嶺土的組成可表示為Al2Si2Ox（OH）y，其中x、y的數(shù)值分別是（ ）。

A. 7、2 B. 6、3 C. 5、4 D. 3、6

解析：高嶺土中Al、Si、H、O等元素的化合價(jià)分別為：+3、+4、+1、-2，由化合價(jià)規(guī)則，即化合物中所有元素化合價(jià)代數(shù)和等于0，也即正化合價(jià)之和等于負(fù)化合價(jià)絕對(duì)值之和，可得

3×2+4×2+1×y=2×（x+y）

即2x+y=14

將各選項(xiàng)提供的可能結(jié)果分別代入上式進(jìn)行驗(yàn)證，顯然當(dāng)x=5，y=4時(shí)方程成立，故選C。

本例若不建立不定方程，直接代入驗(yàn)證，也會(huì)得解，但遠(yuǎn)不如將選項(xiàng)中的數(shù)值代入以上不定方程更為方便、高效。

2 比值型

這種類型由題意建立的方程一般含兩個(gè)未知數(shù)，且其常數(shù)項(xiàng)一般為0，有一定的特殊性。因此，運(yùn)算時(shí)并不奢求其中所有未知數(shù)的具體值，而僅需確定其比值關(guān)系。

例2 在FeCl3 和CuCl2 的混合液中加入過(guò)量鐵粉，充分反應(yīng)后，溶液中溶質(zhì)的總質(zhì)量不變，則原溶液中FeCl3 和CuCl2 的物質(zhì)的量之比為多少？

解析：設(shè)原溶液中FeCl3和CuCl2的物質(zhì)的量分別為2x和y，由于鐵粉過(guò)量，因此原溶液中FeCl3和CuCl2均全部參與反應(yīng)，即

Fe + 2Fe3+=3Fe2+ Fe + Cu2+=Fe2+ + Cu

1mol 2mol 1mol 1mol 1mol

x 2x y y y

再依據(jù)溶液中溶質(zhì)的總質(zhì)量不變，建立不定方程，此條件可顯化為反應(yīng)中溶解的鐵的質(zhì)量和析出的銅的質(zhì)量相等，即

56 g·mol-1×（x+y） = 64 g·mol-1×y

也即56x=8y

因此 = =

故原溶液中FeCl3 和CuCl2 的物質(zhì)的量之比為

= =

本例解析中把兩個(gè)未知數(shù)看成一個(gè)整體（即 ），十分巧妙地將不定方程轉(zhuǎn)化為一元一次方程，從而輕松得解。另外，把FeCl3 的物質(zhì)的量設(shè)為2x，使得建立的方程更為簡(jiǎn)潔和方便運(yùn)算，也是一個(gè)需要注意的亮點(diǎn)。相反，如果不能充分認(rèn)識(shí)以上不定方程的特殊性，非要拘泥于一般的窮舉討論法分別求得x、y，幾乎是不可能的。

3 消元型

消元型所建立的方程也有其特殊性，比較常見的是其中多個(gè)未知數(shù)之間存在確定的比例（或倍數(shù)）關(guān)系，因此，方程加減運(yùn)算的結(jié)果可同時(shí)消去多個(gè)未知數(shù)，從而確定剩余唯一未知數(shù)的具體值。

本例解析中充分利用兩個(gè)方程整體上的倍數(shù)關(guān)系，通過(guò)加減消元法將三元一次方程直接轉(zhuǎn)化為一元一次方程而得解。當(dāng)然，兩個(gè)方程整體上的倍數(shù)關(guān)系直接依賴于把H2的體積設(shè)為2x，如果按照一般的處理將其設(shè)為x，所建立的兩個(gè)方程整體上的倍數(shù)關(guān)系不復(fù)存在。盡管方程可解，具體運(yùn)算卻要麻煩些了。

4 討論型

此類型比較普遍，多見于有機(jī)化合物分子式的確定。隱含條件通常為未知數(shù)取值范圍為正整數(shù)。當(dāng)然對(duì)具體問(wèn)題，還可結(jié)合有關(guān)化學(xué)規(guī)律，將取值范圍進(jìn)一步縮小，從而討論求解。

例4 現(xiàn)有一種有機(jī)物，它完全燃燒時(shí)消耗氧氣與生成的二氧化碳的體積比為3：4，它具有兩個(gè)羧基，其余的碳原子結(jié)合的原子或原子團(tuán)都相同。取0.2625 g該化合物恰好能與25.00 mL 0.1000 mol·L-1的NaOH溶液完全中和。試確定該化合物的分子式和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。

解析：由于n（NaOH）=0.1000 mol·L-1×25.00 mL×10-3 L·mL-1= 2.500×10-3 mol

根據(jù)酸堿中和反應(yīng)規(guī)律得

（教育部考試中心2002年高考化學(xué)試測(cè)題4）

解析：

B10C2H12的電子總數(shù)N（e-）=5×10+6×2+1×12=74，

由題意，得5x+y+z=74，

觀察各選項(xiàng)易知，z=2，于是上式可化為5x+y=72。

采用代入驗(yàn)證法，當(dāng)x=12，y=12時(shí)，方程成立，故選D。

例6 合成氨工業(yè)生產(chǎn)中所用的α-Fe催化劑的主要成分是FeO、Fe2O3。

（1）某FeO、Fe2O3混合物中，鐵、氧的物質(zhì)的量之比為4：5，其中Fe2+與Fe3+物質(zhì)的量之比為 。（其余小題略，2006年高考上海卷第30題）

解析：

由上述討論，我們?nèi)菀赘惺艿皆诨瘜W(xué)計(jì)算中靈活運(yùn)用不定方程思想的獨(dú)特魅力！教學(xué)是充滿思想的活動(dòng)，讓最基本的化學(xué)觀念和解決相關(guān)問(wèn)題的思想植根于學(xué)生心中，是中學(xué)化學(xué)教學(xué)的中心任務(wù)和永恒課題。

當(dāng)下教學(xué)，教師尤其需要堅(jiān)守，不能因?yàn)樽非笫侄桃暤哪繕?biāo)，將本該精彩紛呈的化學(xué)課堂異化為嚴(yán)重挫傷學(xué)生學(xué)習(xí)熱情的“堂堂練”和“題海戰(zhàn)”。為此，教師需要不斷學(xué)習(xí)，讓研究成為工作常態(tài)和習(xí)慣，只有豐富自己的真切體驗(yàn)和感悟，教學(xué)中才可能避免“就題論題”，也才有機(jī)會(huì)點(diǎn)燃學(xué)生思想的火花。讓學(xué)生樹立不定方程思想，不可能一蹴而就，需要給學(xué)生提供特定的化學(xué)情境和較為充分的時(shí)間體會(huì)、領(lǐng)悟；而精妙靈活的設(shè)未知數(shù)技巧，更需要在解決具體問(wèn)題的過(guò)程中通過(guò)比較分優(yōu)劣，在后續(xù)的應(yīng)用中積累經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而升華成規(guī)律。

參考文獻(xiàn)：

[1]梁陸元.運(yùn)用不定方程討論法解化學(xué)計(jì)算題[J].化學(xué)教學(xué)，2012，（7）：68～69.

[2]張克棟，張力文.用不定方程解中學(xué)化學(xué)習(xí)題的方法與技巧[J].化學(xué)教學(xué)，2010，（5）：70～71.

篇（11）

doi：10.3969/j.issn.1004-7484（s）.2013.08.603 文章編號(hào)：1004-7484（2013）-08-4606-01

獨(dú)立組分分析源于上世紀(jì)90年代，是一種能夠解決盲源信號(hào)分離的有效處理防范，其分析目的是將混合信號(hào)分解成相互獨(dú)立的成分，并強(qiáng)調(diào)分解出的分量相互統(tǒng)計(jì)獨(dú)立。近年來(lái)，獨(dú)立組分分析算法在藥物分析中得到廣泛的應(yīng)用，在各類數(shù)據(jù)的解析中發(fā)揮重要價(jià)值。本文針對(duì)獨(dú)立組分分析算法以及其在藥物分析中的價(jià)值進(jìn)行探究，現(xiàn)報(bào)告如下。

1 獨(dú)立組分分析算法的定義和原理

獨(dú)立組分分析是利用統(tǒng)計(jì)原理作分析計(jì)算的方式，屬于線性變換，變換中將數(shù)據(jù)、信號(hào)等分離成統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的信號(hào)源線性組合。獨(dú)立組分分析屬于盲信號(hào)分離中的一種。其分析的目的是在未知混合矩陣和源信號(hào)的條件下，利用源信號(hào)間做統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的假設(shè)，找尋線性變換矩陣對(duì)X作變換，進(jìn)而得到n維輸出向量，并使之能夠盡量的逼近源信號(hào)[1]。目標(biāo)函數(shù)的選擇關(guān)系獨(dú)立組分分析算法的穩(wěn)健性，然而算法的收斂速度和內(nèi)存占用情況等則依賴于優(yōu)化。

2 獨(dú)立組分分析算法的十種算法

2.1 FastlCA算法 該種方法又稱為度定點(diǎn)算法，主要特點(diǎn)為收斂快、分離好，在信號(hào)處理中應(yīng)用觀法，適用于任何類型的數(shù)據(jù)，并使高維數(shù)據(jù)的分析成為可能。該種算法與常規(guī)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算方式不同，其采用批量的處理方式，在每一個(gè)步驟的迭代中都具有大量的數(shù)據(jù)能夠參與到運(yùn)算中來(lái)。但從分布樣式和處理方式的角度看該算法仍屬于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法。同時(shí)FastlCA算法具有基于最大似然、基于四階累積量、基于基于最大負(fù)熵[2]等形式，并采用固定點(diǎn)迭代的優(yōu)化計(jì)算方法，加快收斂速度，促進(jìn)穩(wěn)健性。

2.2 EFICA算法 EFICA算法實(shí)現(xiàn)了經(jīng)過(guò)有限樣本得到較高計(jì)算精度，在獨(dú)立組分信號(hào)屬于GGDP情況中比較實(shí)用，對(duì)殘差方差的檢測(cè)精度在Cramer―Rao[3]的下界，經(jīng)過(guò)MATLAB計(jì)算機(jī)語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的計(jì)算，該種短發(fā)較之非參數(shù)需該的ICA及JADE算法在仿真當(dāng)面更具優(yōu)越性。

2.3 SNICA算法 該種算法與負(fù)條件中產(chǎn)生信號(hào)最小值問(wèn)題有機(jī)結(jié)合起來(lái)，將利用主成分分析算法的必要性，同時(shí)找到了有效解決相關(guān)組分分析的方法。該種算法是在對(duì)峰值接近0，在非負(fù)信號(hào)的強(qiáng)度分布函數(shù)最佳值的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。

2.4 MILCA算法 這種算法是在互信息基礎(chǔ)上提出的，在光譜分析的應(yīng)用中較為廣泛。該種算法使從多組分線性混合物中提取單組分純光譜及含量信息成為可能，經(jīng)最相鄰領(lǐng)域的算法和準(zhǔn)確的數(shù)值固段互信息值，同時(shí)不需對(duì)純信號(hào)源的獨(dú)立分布做任何假設(shè)。經(jīng)研究分析，經(jīng)二階導(dǎo)數(shù)來(lái)進(jìn)行的線型濾波可以顯著的降低重疊光譜波段導(dǎo)致的相關(guān)性，有助于純光譜的分解，在計(jì)算中聯(lián)合最小二乘法可達(dá)到甚至是超于專業(yè)的化學(xué)計(jì)量學(xué)計(jì)算方法。

2.5 JADE算法 這種算法是在基于累積矩陣的聯(lián)合對(duì)角化基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的離線計(jì)算方式，最主要的特點(diǎn)表現(xiàn)為現(xiàn)成的應(yīng)用。其缺點(diǎn)主要是數(shù)據(jù)的來(lái)源會(huì)受到實(shí)際的顯示，由運(yùn)算的計(jì)算機(jī)配置決定。這種算法最初用于處理復(fù)雜的信號(hào)，例如數(shù)字通信。近年來(lái)，經(jīng)過(guò)調(diào)整和發(fā)展能夠有效的運(yùn)用于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的處理，如腦電圖、心電圖等生物醫(yī)學(xué)信號(hào)等。

2.6 RADICAL算法 該種算法發(fā)展演變基于高效的熵估計(jì)，更具準(zhǔn)確、文件和直接性。該種算法與許多計(jì)算方式相同，是依據(jù)估計(jì)的聯(lián)合分布以及邊緣分布結(jié)果之間的距離，可盡最大可能的實(shí)現(xiàn)獨(dú)立成分的直接分離，較之基于高效的熵估計(jì)，改算法的收斂速度更快，與其他計(jì)算方式比較更具直觀、簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，計(jì)算效率高，但是對(duì)于異常值的估計(jì)不十分敏感。

2.7 Kernel―ICA算法 該種算法對(duì)比函數(shù)能夠衡量組建的統(tǒng)計(jì)關(guān)系，是ICA的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)ICA算法均以單一、固定的非線性期望函數(shù)作為對(duì)比函數(shù)，而這種計(jì)算方法是在再生和希爾伯特空間中，采用滿足條件的核函數(shù)來(lái)替代兩個(gè)向量之間的內(nèi)積運(yùn)算實(shí)現(xiàn)變換的，所以無(wú)需構(gòu)造非線性變換的形式。

2.8 Linearand NonlinearICA算法 在信號(hào)系統(tǒng)屬于線性系統(tǒng)時(shí)，采用盲源分離方式較好。但是，通常實(shí)際的信號(hào)系統(tǒng)大部分屬于非線性系統(tǒng)，經(jīng)線性模型得到的盲源分離較差。多層感知器是當(dāng)前應(yīng)邀澆灌的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。Linearand NonlinearICA算法是Infomax算法的一種擴(kuò)展，能夠在估計(jì)分量概率密度時(shí)估計(jì)分量的互信息是指作為目標(biāo)函數(shù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)ICA。

2.9 EGLD―ICA 該種計(jì)算模型將實(shí)際估算的結(jié)果與理論的計(jì)算方式相結(jié)合，包含較多的峭度、偏度，在數(shù)據(jù)分析以及工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用較為廣泛。這種計(jì)分函數(shù)與最大限度的ICA相近，其固定點(diǎn)算法和自然梯度的要求較多，在信號(hào)的處理計(jì)算中效果良好。

2.10 EGLD―ICA算法 這種算法是在互信息統(tǒng)計(jì)獨(dú)立盲源信號(hào)分離算法的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，其采用投影的方式在數(shù)據(jù)中找到有意義的方向，進(jìn)而解決ICA問(wèn)題。這種算法允許計(jì)分函數(shù)自適應(yīng)建模，可對(duì)對(duì)稱和非對(duì)稱的分布作仿真。

3 在藥物分析中的應(yīng)用價(jià)值

近年來(lái)，部分學(xué)者將獨(dú)立組分分析算法與近紅外光譜、高效液相色譜等結(jié)合，在藥物分析匯總的應(yīng)用廣泛，有研究采用均場(chǎng)法提取獨(dú)立組分算法對(duì)不同生產(chǎn)廠家的乙酰螺旋霉素進(jìn)行指紋圖譜測(cè)定，獲得了藥品組成分布信息和共存性信息，在其推官和指導(dǎo)生產(chǎn)工藝中提供有效的借鑒。Lin等人采用主成分分析、獨(dú)立組分分析法對(duì)5000個(gè)常見的藥片進(jìn)行成分的光譜提取，采用FastICA算法、DOE、DS相結(jié)合的方式，得到較好的篩選方式[4]。結(jié)果顯示，該種方式在檢測(cè)假藥中具有適用性和穩(wěn)健性，并能夠促進(jìn)色譜方式自動(dòng)化控制的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 宋清.獨(dú)立組分分析在光譜分析中的基礎(chǔ)與應(yīng)用研究[D].第二軍醫(yī)大學(xué)，2011，18（07）：109-110.