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常見化學(xué)計算方法匯總十篇

時間:2023-06-29 16:22:16

序論:好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程,我們?yōu)槟扑]十篇常見化學(xué)計算方法范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來更深刻的閱讀感受。

常見化學(xué)計算方法

篇(1)

在電池電量的計量技術(shù)上,常見的方法有4種,但并不是不同品牌本本的電池只采用其中一種方法計算電量,通常都是綜合幾種方法使用,以其中一種為主要計算方法,其余輔助計算的方式實現(xiàn)電量計算、管理。第一種是開路電壓測量法,這種方法是通過測量電池在靜止?fàn)顟B(tài)下的電壓數(shù)值來計算電池的剩余容量,不過由于鋰離子電池的靜止時電壓與剩余容量間的關(guān)系屬于非線性,因此這種方法的測量值并不準(zhǔn)確,絕大部分手機電池都采用這種計算方法;第二種叫庫侖計算法,該方法是通過測量電池充電和放電的電流,將電流值與時間值的乘積進行積分后計算得到電池所充進的電量和所放出的電量,庫侖計算法是一種較為精確的電量計算方法;第三種是阻抗測量法,它通過測量電池內(nèi)阻值得到電池的剩余容量值;第四種是綜合查表法,通過設(shè)置一個相關(guān)表,將電壓、電流、溫度等參數(shù)輸入,就可以查詢得到電池的剩余容量。

篇(2)

文章編號:1008-0546(2017)05-0035-02 中圖分類號:G633.8 文獻標(biāo)識碼:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2017.05.011

“同課異構(gòu)”就是選用同一知識內(nèi)容,根據(jù)教學(xué)實際進行的不同教學(xué)設(shè)計。它作為一種新的教學(xué)研究方式,在近幾年的中小學(xué)教科研中經(jīng)常出現(xiàn),對提升教師業(yè)務(wù)水平和學(xué)??蒲心芰τ兄匾苿幼饔?。

“有關(guān)相對分子質(zhì)量的計算”是人教版初三化學(xué)計算中的重要基礎(chǔ)知識點之一,是在學(xué)生對化學(xué)物質(zhì)有過宏觀和微觀認識的基礎(chǔ)上,通過理解嘗試建立對物質(zhì)的定量認識。教學(xué)的基本要求是“了解相對分子質(zhì)量的含義,并能利用相對原子質(zhì)量和相對分子質(zhì)量計算物質(zhì)的組成”[1]。通?!坝嘘P(guān)相對分子質(zhì)量的計算”教學(xué)的重點是在對物質(zhì)的組成和構(gòu)成理解之后,掌握有關(guān)相對分子質(zhì)量計算的方法。通過同課異構(gòu)教學(xué)過程中的共性與差異,可以加深教師對教學(xué)知識的理解,多角度看待教學(xué),整合多方面資源,創(chuàng)造出更合適學(xué)生發(fā)展的教學(xué)方案。筆者選取本學(xué)校所在區(qū)的一次優(yōu)質(zhì)課賽課中三位有代表性的教學(xué)過程簡要羅列,教學(xué)方法不同,但都實現(xiàn)了教學(xué)目標(biāo),拓寬了教師的教學(xué)思路,期待能為一線教師提供借鑒。

一、案例呈現(xiàn)

案例1:生活物質(zhì)貫穿

(1)探索物質(zhì)構(gòu)成

始于生活,展示過氧化氫溶液引導(dǎo)學(xué)生思考其組成成分,提問H2O和H2O2的微觀構(gòu)成,并請同學(xué)猜測一個水分子和一個過氧化氫分子,哪個質(zhì)量大?以H2O和H2O2為例計算相對分子質(zhì)量,進而介紹相對分子質(zhì)量的概念。學(xué)生實戰(zhàn)計算NH4NO3、CO(NH2)2的相對分子質(zhì)量,公布答案。

(2)探索物質(zhì)組成

繼續(xù)以消毒劑為例,提問H2O和H2O2的組成有什么共同點?其中氫元素、氧元素的質(zhì)量比關(guān)系如何?以H2O和H2O2中mH:mO為例進行計算,講解計算方法。學(xué)生實戰(zhàn)計算NH4NO3、CO (NH2)2中各元素的質(zhì)量比。將學(xué)生錯題投影,集體訂正,說明計算中的易錯點。

(3)引出質(zhì)量分數(shù)

以消毒劑為例,展示H2O和H2O2中氫氧元素質(zhì)量比,提問:現(xiàn)行資料中常會介紹H2O2是含氧量最高的氧化物,這里的含氧量大家猜想指的是什么?提出這種說法的依據(jù)是什么?以H2O和H2O2為例計算其中氧元素的質(zhì)量分數(shù),解決之前的問題。學(xué)生實戰(zhàn)NH4NO3、CO(NH2)2中氮元素質(zhì)量分數(shù),找學(xué)生錯題投影,指出易錯點。

(4)知識拓展

投影消毒劑標(biāo)簽,請同學(xué)回答溶液中H2O2的含量,并嘗試計算該瓶消毒劑中H2O2的質(zhì)量。以“計算3.5g過氧化氫中氫元素的質(zhì)量,計算96.5g水中氫元素的質(zhì)量”為例說明元素質(zhì)量=物質(zhì)的質(zhì)量×該元素的質(zhì)量分數(shù)。學(xué)生實戰(zhàn)計算160g NH4NO3中含氮多少克?計算120g CO(NH2)2中含氮多少克?集體糾錯。

(5)解決實際問題

回歸生活,以“圣牧有機純牛奶”中主要成分及含鈣量等展開一系列計算。

案例2:水果類比貫穿

課前將學(xué)生分為三組

(1)構(gòu)成類比,計算相對分子質(zhì)量

以一個盛有“1個火龍果+2個橙子”的果盤與一個水分子(“1個氧原子+2個氫原子”)從“構(gòu)成、質(zhì)量”角度類比,引出相對分子質(zhì)量的概念和計算方法。練習(xí)計算H2O、H2SO4、Ca(OH)2的相對分子質(zhì)量,請不同小組同學(xué)黑板演算,糾錯。

(2)組成類比,計算質(zhì)量比

以果盤中m橙子:m火龍果和水分子中mH:mO進行類比,引出物質(zhì)中各元素的質(zhì)量比計算方法。練習(xí)C6H12O6、CO(NH2)2、NH4NO3中各元素的質(zhì)量比,各組出代表黑板演算,集體糾錯。

(3)占比類比,計算質(zhì)量分數(shù)

以果盤中橙子的質(zhì)量占水果總質(zhì)量的比和水分子中氫元素的質(zhì)量分數(shù)類比,引出物質(zhì)中某元素的質(zhì)量分數(shù)計算方法。練習(xí)Fe2O3中鐵元素的質(zhì)量分數(shù),NH4NO3中氮元素的質(zhì)量分數(shù),小組派代表演算并集體糾錯。

(4)知識順延

提問“100g NH4NO3中氮元素的質(zhì)量為多少”引出元素質(zhì)量=物質(zhì)的質(zhì)量×該元素的質(zhì)量分數(shù)。練習(xí)18g水中氫元素的質(zhì)量為多少?共同糾錯。

(5)解決實際問題

課堂練習(xí),酒精、某鈣片等展開一系列計算。

案例3:設(shè)定未知量貫穿

(1)原子個數(shù)的計算

知識回顧,“H2O”化學(xué)式表示的意義引出物質(zhì)AxBy中A、B原子個數(shù)比可以表示為x:y。舉例:H2O中氫氧原子的個數(shù)比,檢測石英、云母中各原子的個數(shù)比是多少?請同學(xué)們思考回答。此計算是教師在教材基礎(chǔ)上新增的,為后續(xù)計算做鋪墊。

(2)相Ψ腫又柿康募撲

給出相對分子質(zhì)量的概念,以O(shè)2和H2O的相對分子質(zhì)量為例計算,練習(xí)SiO2、Al2O3的相對分子質(zhì)量,投影學(xué)生答案,糾錯。

(3)元素質(zhì)量比的計算

給出AxBy中mA:mB的計算方法。以CO2中mC:mO為例計算,練習(xí)SiO2、Al2O3中各元素的質(zhì)量比,投影學(xué)生答案,糾錯。

(4)元素質(zhì)量分數(shù)的計算

給出某元素質(zhì)量分數(shù)的計算方法并說明其意義,以H2O中氫元素的質(zhì)量分數(shù)為例計算,練習(xí)NH4NO3中氮元素的質(zhì)量分數(shù)。

(5)解決實際問題 小結(jié)并以“鈣爾奇”為例進行系列計算。

二、案例共性分析

以上三個教學(xué)案例均實現(xiàn)了教學(xué)目標(biāo),其中教學(xué)設(shè)計的共性有以下幾點:①三種方案在教學(xué)組織的邏輯結(jié)構(gòu)上是一致的,知識點走向都是相對分子質(zhì)量的計算組成元素的質(zhì)量比的計算元素的質(zhì)量分數(shù)計算元素質(zhì)量的求法等。教師要勤用教材、善用教材、深刻研究教材、創(chuàng)新教材內(nèi)容[3],按照教材中此知識點的介紹方式,知識點螺旋式上升,符合學(xué)生的思維邏輯。且符合學(xué)生的最近發(fā)展區(qū),利于知識的順應(yīng)和同化。②三種方案都強化了學(xué)生的動手計算能力,在體驗中發(fā)現(xiàn)問題、總結(jié)規(guī)律,有利于學(xué)生計算能力的提升。③僅就練習(xí)習(xí)題而言,三種方案均嘗試將計算以生活中的例子為載體。方案中涉及的計算拉近了化學(xué)與生活的距離,同時體現(xiàn)了化學(xué)在解決生活實際問題中的巨大作用。④方案中教師均重視學(xué)生的反饋,均嘗試多角度多方式了解學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,并及時對課上學(xué)生未完全掌握的知識予以補救。

三、案例比較,啟發(fā)教學(xué)

上述教學(xué)案例在具體操作上各有側(cè)重,各有優(yōu)勢,但也存在不足。下面從以下幾點分析方案的不同點:

1. 知識推進

方案1:以過氧化氫溶液為貫穿線,單個知識點的推進如下:理解物質(zhì)的微觀構(gòu)成或宏觀組成舉例如何計算給出知識點概念練習(xí)糾錯。貫穿線貼近生活,吸引學(xué)生注意力,同時對過氧化氫溶液的研究問題深入透徹,為學(xué)生的新知識建構(gòu)做足了鋪墊。不同知識點之間轉(zhuǎn)換過程邏輯性強,有利于提高學(xué)生對計算知識的整體認知。但是,知識推進速度稍快,學(xué)生在最后的知識檢測中總體表現(xiàn)出來的效果不好。

方案2:以水果盤和水分子為類比,單個知識點的推進如下:類比概念練習(xí)糾錯;通過類比可以方便學(xué)生對知識點的理解,但學(xué)生對物質(zhì)的組成和構(gòu)成僅通過類比的方法理解過于表面化,讓本次計算缺少了理論支撐。

方案3:回顧化學(xué)式意義后,單個知識點的推進如下:概念練習(xí)糾錯,教學(xué)從原子個數(shù)比入手,降低了學(xué)生的入門臺階。但是教學(xué)設(shè)計中以單純計算為主,強調(diào)規(guī)律的總結(jié),對生活的依附性不高,計算設(shè)計略顯蒼白。

智慧的課堂不是把書本知識簡單地搬到學(xué)生的頭腦中,而是需要用教師的智慧點燃學(xué)生的智慧。[2]比較而言,方案1的知識推進更重視學(xué)生的理解,例子先行引出概念,在學(xué)生對知識有過理論支撐理解后,用實例促進學(xué)生對知識的感性認識,加快學(xué)生對知識的認識。

2. 方法引導(dǎo)

課堂教學(xué)應(yīng)以內(nèi)容為主導(dǎo),選擇方法。[4]本次同課異構(gòu)中課題內(nèi)容相同,方案1強調(diào)學(xué)生在計算之前對深層次知識的理解;方案2以水果為類比,吸引學(xué)生興趣,有利于學(xué)生對計算方法的掌握,但這種方法沒有落到物質(zhì)的組成、構(gòu)成的基本點上;方案3側(cè)重本節(jié)課知識,注重學(xué)生對新知識的掌握以及規(guī)律和方法的掌握,但忽視了與生活的聯(lián)系。

3. 練習(xí)及效果反饋

方案1中教師主要通過問答及學(xué)案投影的方式掌握學(xué)生學(xué)習(xí)效果,方案2中教師組織學(xué)生分小組,請組內(nèi)代表黑板演算,方案3中教師主要通過學(xué)案投影方式了解學(xué)生學(xué)習(xí)效果。相較而言,投影學(xué)案方便快捷,獲得信息精準(zhǔn),而分小組演算所需時間較長,并不能完全體現(xiàn)合作學(xué)習(xí)的優(yōu)勢。

綜上可見,同課是方法構(gòu)建的基礎(chǔ),異構(gòu)是方法構(gòu)建的差異性體現(xiàn)。課同是教材及教學(xué)目標(biāo)的基本要求而構(gòu)異是教師個體教學(xué)風(fēng)格的獨特體現(xiàn)。

參考文獻

[1] 中華人民共和國教育部.義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)[M].北京:北京范大學(xué)出版社,2012

篇(3)

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

任何可逆反應(yīng),不管反應(yīng)的始態(tài)如何,在一定溫度下達到化學(xué)平衡時,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)分為實驗平衡常數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù),其中實驗平衡常數(shù)又稱經(jīng)驗平衡常數(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),與實驗平衡常數(shù)表達式相比,不同之處在于每種溶質(zhì)的平衡濃度項應(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。我們在工科大一無機化學(xué)教學(xué)中,詳細講解標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù),實驗平衡常數(shù)只作簡單介紹。

標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)知識點是工科大一無機化學(xué)教學(xué)的難點:一方面標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的計算有多種方法,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),我們在教學(xué)中進行了歸納總結(jié)。

一、利用標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的定義式計算[1]

標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)中,一定是生成物相對濃度(或相對分壓)相應(yīng)冪的乘積作分子;反應(yīng)物相對濃度(或相對分壓)相應(yīng)冪的乘積作分母。其中的冪為該物質(zhì)化學(xué)計量方程式中的計量系數(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)表達式中,視為常數(shù)。

二、利用多重平衡規(guī)則計算

如果一個化學(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),而無需通過實驗。例如:

經(jīng)過多年的教學(xué)實踐證明:我們對無機化學(xué)教材中標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的各種計算方法、計算公式及其常見的形式進行總結(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(4)

1 初中學(xué)生計算能力低原因分析

1.1 沒有養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。特別是在考試期間,時間緊迫,精神過于緊張,更容易犯類似的錯誤。分析原因,沒有養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣是重要誘因。培養(yǎng)學(xué)生良好學(xué)習(xí)習(xí)慣是素質(zhì)教育的要求,也是提高計算能力的重要前提。

1.2 小學(xué)基礎(chǔ)不扎實。計算能力的培養(yǎng)應(yīng)該從小學(xué)開始,也是小學(xué)數(shù)學(xué)教育的重要任務(wù),但是在目前九年義務(wù)教育的背景下多數(shù)學(xué)生沒能完成應(yīng)該達到的計算要求,到中學(xué)里再來培養(yǎng)計算能力有一定的困難。一方面是很難有時間進行專門訓(xùn)練,第二學(xué)生多年積累下的問題,不是一下就可解決的,它需要相當(dāng)長的時間,正所謂積重難返。

1.3 不重視計算能力。計算是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)學(xué)科的基石,掌握了計算,對初中后期物理、化學(xué)等學(xué)科的學(xué)習(xí)也大有裨益。在后期高中、大學(xué)、以及后期的研究過程中,都需要大量的計算。如果學(xué)生數(shù)學(xué)成績不好,往往其物理、化學(xué)等科目的成績也不理想。但學(xué)生都不能意識到這些問題的嚴重性。

1.4 電子計算器的泛濫。由于時代的進步,電子計算器日益普及,在中學(xué)學(xué)生中廣泛使用,學(xué)生對計算口訣、紙張演算的能力逐步退化,使得在部分不允許使用計算器的場合(如考試),計算能力不足的缺點日益凸顯。

2 提高計算能力的措施

教學(xué),是一個教師和學(xué)生互動的課題,需要教師和學(xué)習(xí)的共同努力。提高計算能力在教師方面需要注意以下幾點:

2.1 做好必要的引導(dǎo)與示范。在教學(xué)中,教師要做好必要的引導(dǎo)與示范,注重計算方法研究,計算方法的不恰當(dāng)也影響著計算的準(zhǔn)確性,選擇最佳的計算方法,可以減少不必要的環(huán)節(jié),起到事半功倍的效果;正確方法的選擇取決于科學(xué)的分析和思考,所以要培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)有效的思考方法,因為科學(xué)有效的思考方法可節(jié)省時間,提高準(zhǔn)確率。訓(xùn)練時,要讓學(xué)生看題目,想算法,選擇正確的計算方法,做完后,讓學(xué)生交流自己的思維過程,教師給予及時的糾正和補充,從而讓學(xué)生學(xué)會科學(xué)的計算方法。

2.2 做好示范,言傳身教。教師是學(xué)生的榜樣,在課堂上,日常的板書符合規(guī)范,做到既言傳又身教。講評、作業(yè)和試卷批改等都要做好學(xué)生的表率,要求學(xué)生做到的老師一定要首先做到。

2.3 提高學(xué)生的興趣。計算是枯燥的,如何提高學(xué)生參入的積極性,也是提高計算能力的一個重要問題。學(xué)生計算水平的提高不可能一蹴而就,因此加強平時的訓(xùn)練是十分有必要的。為了提高學(xué)生的計算能力,可以安排“天天練”,每天2~3道題,適當(dāng)減少課后作業(yè),防止作業(yè)和練習(xí)的題目過多,出現(xiàn)計算疲勞,計算失誤過多。

練習(xí)題的設(shè)計要精心到位,要注意橫向知識與縱向知識的對比,切忌遺漏知識點,要以點帶面培養(yǎng)學(xué)生觸類旁通的能力和新舊知識的聯(lián)系。

2.4 經(jīng)常鼓勵,持之以恒。養(yǎng)成良好的計算習(xí)慣不是一朝一夕的事,需要一個較長過程,要使嚴格要求能夠堅持下去,還必須經(jīng)常激勵學(xué)生,使他們對教師的嚴格要求給予認同,并對執(zhí)行計算規(guī)范保持持久的興趣,這樣才能逐漸形成習(xí)慣。

同時不斷的強調(diào)計算能力的重要性,使學(xué)生意識到計算能力不提高,在今后的學(xué)習(xí)中仍舊會遇到困難。

篇(5)

一、初高中化學(xué)的差異

1.1 教學(xué)目標(biāo)上的差異

初中化學(xué)屬于九年義務(wù)教育階段的教育,主要側(cè)重于學(xué)生對基本化學(xué)知識和概念的理解,并讓學(xué)生初步掌握化學(xué)基本實驗技能和計算方法,而將其應(yīng)用于生活實際中則屬于較深層次的要求了。而高中化學(xué)則是在初中化學(xué)基礎(chǔ)上的更高層次的現(xiàn)代技術(shù)學(xué)科的基礎(chǔ)教育,主要側(cè)重于學(xué)生對化學(xué)知識和概念的理解、深化和發(fā)散,通過教學(xué)逐漸培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)。

1.2 學(xué)習(xí)方式上的差異

由于初中化學(xué)側(cè)重于對基礎(chǔ)知識和概念的理解,因此,學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)以記憶和模仿為主,而高中化學(xué)側(cè)重于學(xué)生對化學(xué)知識的運用。高中化學(xué)相較于初中化學(xué)更需要學(xué)生具有自主學(xué)習(xí)和獨立思考能力。

1.3知識系統(tǒng)上的差異

初中化學(xué)知識主要是在對日常生活中的化學(xué)現(xiàn)象出發(fā),通過一系列簡單的化學(xué)實驗讓學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的化學(xué)知識,其知識系統(tǒng)主要為:感性認識歸納總結(jié)理性認識。而高中化學(xué)則以化學(xué)實驗為基礎(chǔ),側(cè)重于對學(xué)生化學(xué)知識系統(tǒng)的構(gòu)建,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)化學(xué)知識的基礎(chǔ)上,掌握化學(xué)知識的內(nèi)在聯(lián)系。與此同時,高中化學(xué)相比于初中化學(xué),更側(cè)重于對化學(xué)知識和技能的運用,其知識系統(tǒng)主要為:觀察生活現(xiàn)象開展化學(xué)實驗學(xué)習(xí)化學(xué)基本原理學(xué)習(xí)化學(xué)探究方法摸索和總結(jié)化學(xué)規(guī)律。

二、初高中化學(xué)主要內(nèi)容的過渡和銜接方法

2.1 化學(xué)反應(yīng)規(guī)律知識點的銜接

初中化學(xué)主要學(xué)習(xí)兩種化學(xué)反應(yīng):①置換反應(yīng)規(guī)律;②復(fù)分解反應(yīng)規(guī)律,學(xué)習(xí)盲點在于:單支、氧化物和酸堿鹽相互關(guān)系及其反應(yīng)規(guī)律。高中化學(xué)在學(xué)習(xí)置換反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)規(guī)律的基礎(chǔ)上,重點學(xué)習(xí)以下化學(xué)反應(yīng):①氧化還原反應(yīng)規(guī)律;②離子的放電順序規(guī)律;③強制弱規(guī)律;④相似溶解規(guī)律;⑤等效平衡規(guī)律;⑥燃燒規(guī)律;⑦有機反應(yīng)規(guī)律。

例1、運用復(fù)分解反應(yīng)規(guī)律判斷下列化學(xué)反應(yīng)式是否成立?

①Ag2SO4+2NaCl=2AgCl+Na2SO4 ;

②2NaCl+H2SO4(濃) Na2SO4+2HCl;

③HCl+CH3COONa=NaCl+CH3COOH ;

④NaOH+NH4Cl=NaCl+NH3H2O ;

2.2 化學(xué)實驗方法的銜接

初中化學(xué)學(xué)生需要學(xué)習(xí)的主要實驗方法如下:①化學(xué)實驗的基本操作,包括常見儀器的認識、藥品的取用、物質(zhì)的稱量和物質(zhì)的分量等;②物質(zhì)性質(zhì)實驗,包括氫氣的性質(zhì)實驗、燃燒條件的性質(zhì)實驗等;③物質(zhì)制備實驗,包括氫氣的提取、氧氣的提取等。高中化學(xué)在初中化學(xué)實驗方法的基礎(chǔ)上,重點學(xué)習(xí)以下方法:①化學(xué)實驗的基本操作,包括試紙的使用、物質(zhì)的保存方法和物質(zhì)的分離提純等;②物質(zhì)性質(zhì)實驗,包括主族元素單質(zhì)、氧化物等的性質(zhì)實驗;③物質(zhì)制備實驗,包括CH3COOC2H5;④定量實驗,包括酸堿中和滴定、燃燒物的滴定等。

2.3 化學(xué)計算方法的銜接

初中化學(xué)計算主要側(cè)重于依據(jù)化學(xué)方程式的計算,主要包括:規(guī)范計算步驟和掌握利用比例關(guān)系計算的方法。而高中化學(xué)主要側(cè)重于進行物質(zhì)的量的有關(guān)計算,主要包括:①求化學(xué)式和分子式的計算;②多步反應(yīng)式的計算;③混合物的計算和反應(yīng)熱的計算。主要的計算方法有:①差量法;②守恒法;③比例式關(guān)系計算法;④特值法。

三、初高中化學(xué)學(xué)習(xí)方法的過渡和銜接

由于初中化學(xué)主要以化學(xué)知識的記憶為主,因而學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)主要以機械記憶為主,高中化學(xué)則側(cè)重于對知識點的概括和運用,因而學(xué)生學(xué)習(xí)高中化學(xué)應(yīng)在記憶的基礎(chǔ)上運用類比法、歸納法和實驗法。

3.1類比學(xué)習(xí)法

高中化學(xué)階段涉及的知識點遠比初中化學(xué)多,學(xué)生在接受新知識的時候,經(jīng)常會遇到很多性質(zhì)和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),因此,學(xué)生在學(xué)習(xí)這些新物質(zhì)的時候,應(yīng)該采用類比法,從已學(xué)物質(zhì)的性質(zhì)和結(jié)探討新物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。

例2、在初中化學(xué)中,我們知道Na2O+CO2=Na2CO3反應(yīng)能夠發(fā)生,如果Na2O和Na2S、CS2與CO2的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)相似,則Na2S+CS2的化學(xué)反應(yīng)式是什么?

3.2歸納學(xué)習(xí)法

高中化學(xué)相較于初中化學(xué)更側(cè)重于歸納法的學(xué)習(xí)和運用。很多初中學(xué)習(xí)到的化學(xué)知識,在高中化學(xué)中仍需進一步學(xué)習(xí),這就要求,學(xué)生在學(xué)習(xí)高中化學(xué)的時候?qū)⒊踔谢瘜W(xué)和高中化學(xué)中同時出現(xiàn)的知識點進行歸納總結(jié)。例如,氧化還原反應(yīng)是初中和高中化學(xué)中的相同知識點,但是運用歸納法可以總結(jié)出初中化學(xué)和高中化學(xué)在此知識點學(xué)習(xí)上的側(cè)重點不同:①初中化學(xué),從得氧失氧的角度分析氧化還原反應(yīng),理解相關(guān)概念;②高中化學(xué),從化合價升降或電子得失角度分析氧化還原反應(yīng),理解相關(guān)概念,側(cè)重于氧化還原反應(yīng)方程式的配平及其在電化學(xué)中的應(yīng)用。

3.3 實驗法

初中化學(xué)中的實驗屬于基礎(chǔ)性實驗,學(xué)生的實驗操作能力和設(shè)計能力均處于初級階段。學(xué)習(xí)高中化學(xué)時,學(xué)生在學(xué)習(xí)教材上的實驗的基礎(chǔ)上,應(yīng)加強課外實驗的探索,并加強自身的實驗設(shè)計和分析能力。

三、結(jié)論

綜上所述,由于知識結(jié)構(gòu)、教學(xué)目標(biāo)和學(xué)習(xí)方法上的差異,初中和高中化學(xué)均存在較大差異。為做好初高中化學(xué)的過渡和銜接,教師應(yīng)認真研究,積極探索,使學(xué)生運用歸納法、總結(jié)法和實驗法等方法,盡快進入高中化學(xué)學(xué)習(xí)的節(jié)奏,以提高高中化學(xué)的課堂教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻

篇(6)

1.目的性原則.高中化學(xué)知識點內(nèi)容多、種類繁.要想實現(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,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,圍繞教學(xué)目標(biāo),著眼于學(xué)生基礎(chǔ)知識和基本方法的教學(xué).例如,在講“化學(xué)能與電能”時,為了幫助學(xué)生認識到化學(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)生認識到化學(xué)學(xué)科的實用性和創(chuàng)造性.

2.可行性原則.在傳統(tǒng)的化學(xué)習(xí)題教學(xué)中,教師往往會通過大量的習(xí)題訓(xùn)練來達到教學(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)時間的限制,化學(xué)訓(xùn)練必須精簡而高效,除了要具備針對性原則外,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,教師需要對學(xué)生的知識掌握程度進行摸底,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.對此,化學(xué)教師必須注重對學(xué)生的引導(dǎo),調(diào)動學(xué)生的課堂參與積極性.例如,在講“銅及其氧化物”時,教師可以設(shè)計如下訓(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?對于本題,很多學(xué)生被它的復(fù)雜性所限制,難以下手.對此,教師可以利用問答式的引導(dǎo)策略,幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)其中的解題思路.教師提問:在整個反應(yīng)過程中變化了什么,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,實現(xiàn)了解題的簡化,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,順利求出該題,實現(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.要想實現(xiàn)習(xí)題教學(xué)的有效性,教師必須注重對習(xí)題的總結(jié)和整理,幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的思維方法.教師可以對各個章節(jié)的常見知識點、考點進行歸納,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)燃燒類計算”時,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,教師要注重對學(xué)生計算方法的整合,將差量法等計算方法貫穿其中.差量法:通過觀察,發(fā)現(xiàn)一氧化碳與二氧化碳的差異性在于其氧原子個數(shù),當(dāng)兩者的物質(zhì)的量各為1mol時,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.通過本題的訓(xùn)練,學(xué)生再遇到類似的計算題時便可以輕松求解.

篇(7)

一、專業(yè)知識及相關(guān)知識

要想取得較好的教學(xué)效果,了解和掌握專業(yè)知識及相關(guān)知識是基礎(chǔ)。常言道:“巧婦難做無米之炊?!比绻麑W(xué)生沒有掌握一定量相關(guān)知識和專業(yè)知識,就不具備較寬的知識面,就不能對一些專業(yè)性的實際問題有正確認識,就找不到解決問題的正確方法,不能達到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。例如在無機化學(xué)中,利用計算機完成化學(xué)反應(yīng)式的配平來解決學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的實際問題,如果學(xué)生不懂得配平原理,怎能利用計算機知識去解決這一具體問題呢?筆者通過近幾年的教學(xué)實踐,用計算機知識解決了這類問題,不但使學(xué)生的專業(yè)知識得到鞏固,還讓學(xué)生對計算機應(yīng)用有了較深的認識,取得了較好的教學(xué)效果。

二、教學(xué)方法

教學(xué)方法是提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。利用計算機進行模擬設(shè)計需將教學(xué)、計算機及專業(yè)知識結(jié)合題意,通過專業(yè)課教學(xué)及畢業(yè)環(huán)節(jié)應(yīng)用于實際,這對教、學(xué)兩個方面要求較高。筆者通過幾年的摸索、總結(jié),認為只要遵循由易到難、循序漸進的教學(xué)節(jié)奏,著重利用和圍繞基本的專業(yè)問題的處理方法、相應(yīng)教學(xué)處理方法及程序?qū)崿F(xiàn)方法,把握好各學(xué)習(xí)階段的難度、深度,加強各環(huán)節(jié)輔導(dǎo),就能很好地完成這項教學(xué)工作。

三、教學(xué)節(jié)奏

在教學(xué)節(jié)奏上把整個專業(yè)教學(xué)過程分成以下四個步驟。

第一步,針對不同專業(yè),找出其重要的專業(yè)課程,在完成本課程任務(wù)的同時,結(jié)合本課程,就不同學(xué)科,全面深入地介紹有關(guān)知識方法及其應(yīng)用。例如就“化學(xué)工程”學(xué)科,介紹教學(xué)模型方法及其應(yīng)用,介紹最優(yōu)化及系統(tǒng)分析等基本概念,強化學(xué)生的專業(yè)知識,使學(xué)生掌握先進的專業(yè)研究方法。

第二步,以課外興趣小組的形式,選擇、選拔不同專業(yè)的部分優(yōu)秀學(xué)生,學(xué)習(xí)基本的數(shù)值計算方法、最優(yōu)化方法、模擬方法、繪圖法等,完成上述方法的相應(yīng)的程序設(shè)計。通過這樣的形式有助于增強學(xué)生利用計算機處理常見的教學(xué)問題的能力。

第三步,在畢業(yè)實習(xí)過程中,深入研究各專業(yè)、各畢業(yè)專題的各單元操作特性,選擇合適的教學(xué)模型。建立各單元間的模塊關(guān)系,進一步增強學(xué)生利用計算機處理化工問題的實際能力。

第四步,在畢業(yè)設(shè)計過程中,選擇實際的化工過程,讓學(xué)生結(jié)合化工實例,在計算機上進行化工過程的模擬設(shè)計,并將結(jié)果和常規(guī)設(shè)計比較。讓學(xué)生自己體會采用先進方法、先進手段的優(yōu)越性。

四、處理教材

掌握教學(xué)內(nèi)容的深淺度是取得較好教學(xué)效果的基本保障,在整個教學(xué)過程中較難處理是教材教學(xué)難度的問題。教師既要考慮有效地處理實際問題所需要的思想、方法、知識及教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性,又要照顧學(xué)生能否較好地接受。考察化工中數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)庫、單元模擬、優(yōu)化設(shè)計及優(yōu)化操作、系統(tǒng)分析等典型問題,要針對專業(yè)問題,選擇基本的教學(xué)處理方法和程序設(shè)計語言(如:C語言和FOXBASE)。使學(xué)生在有限時間內(nèi),通過努力學(xué)習(xí)就能掌握針對化工生產(chǎn)問題的計算機應(yīng)用知識。像多維最優(yōu)化方法有好幾種,其中重點介紹的序貫單純形方法,雖然有時速度較差,但處理通?;?yōu)化問題很有效,而且學(xué)生較容易接受。

五、提高上機操作質(zhì)量

強化上機操作的質(zhì)量,是培養(yǎng)學(xué)生實際動手能力的唯一途徑。在教學(xué)過程中要保證學(xué)生有足夠的上機時間,以幫助學(xué)生建立教學(xué)模型,選擇合適的數(shù)值計算方法、編制程序,并解決程序調(diào)試過程中遇到的問題。使學(xué)生在學(xué)習(xí)先進方法的同時,通過足夠時間的練習(xí),對新方法、新手段進行消化,再組織并有所創(chuàng)新地通過程序解決化工實際問題,培養(yǎng)學(xué)生這種較高水平的操作動手能力。

總之,利用計算機進行模擬設(shè)計,比常規(guī)設(shè)計選用的教學(xué)模型更準(zhǔn)確、細致,處理方法更先進,設(shè)計結(jié)果精確。例如精餾塔的常規(guī)設(shè)計,由于缺乏平衡數(shù)據(jù),往往將非理想物系當(dāng)作理想物系,由于受計算方法和手段的限制,只能將多組分物系清晰分割成雙分,將各塔板上上升蒸汽量和下降液量的不相等情況處理成恒摩爾系統(tǒng)、用簡捷計算代替嚴格的逐板計算。這種近似再近似的設(shè)計結(jié)果和實際情況相差很遠。而應(yīng)用UNFAC模型計算所缺少的平衡數(shù)據(jù),可以快速準(zhǔn)確地完成設(shè)計工作。

通過幾年來的教學(xué)改革,不僅能使學(xué)生接受了系統(tǒng)的計算機應(yīng)用知識,還讓學(xué)生能從系統(tǒng)觀點來處理化工問題??梢钥隙?,如果繼續(xù)深化教學(xué)改革,一定能完善化工系統(tǒng)設(shè)計和調(diào)優(yōu)工作,教學(xué)水平還能夠得到不斷提高。

參考文獻:

篇(8)

眾所周知,我國是一個能源消耗大國,隨著經(jīng)濟不斷發(fā)展,人民生活水平的提高,能源相對短缺的現(xiàn)象越來越嚴重。目前,能源短缺問題已經(jīng)成為世界各國共同關(guān)注的一個話題。因此,我國電站熱力系統(tǒng)的節(jié)能是關(guān)系到今后可持續(xù)發(fā)展的一件大事。

1、當(dāng)前存在的問題

1.1 分析方法欠缺

就目前而言,我們對于系統(tǒng)工程的分析方法仍然有所欠缺,所使用的數(shù)學(xué)工具陳舊,需要進一步的改革,在研究使用計算機進行實際的熱力系統(tǒng)節(jié)能分析上還存在著嚴重的問題與缺陷,通?;静捎玫娜允窃瓉淼木植績?yōu)化的運行方法,對于系統(tǒng)節(jié)能的分析方法研究過少,還需要不斷完善與改進。

1.2 研究具有局限

從本質(zhì)上講,我們對于相關(guān)系統(tǒng)的研究始終處于一個相對固定的狀態(tài),這種穩(wěn)態(tài)研究固然能使發(fā)電系統(tǒng)在運行中保持恒定,降低了對其研究的復(fù)雜程度,但是同時也存在一定的局限性。這種局限性會制約我們今后的研究,對我國電廠整體的節(jié)能降耗工作造成不利的影響。

1.3 沒有深入挖掘

對于不同的熱力系統(tǒng)分析理論,我們都是從各種角度來研究熱力系統(tǒng)這一個對象,在實際研究過程中,我們對于這些不同理論之間的相互關(guān)系沒有進一步地把握到位,無論是改善機組現(xiàn)有的運行水平,還是挖掘機組的節(jié)能潛力,我們都需要一種準(zhǔn)確有效的節(jié)能理論進行指導(dǎo),這樣才能有的放矢地采取相應(yīng)的節(jié)能措施。因此,在具體的研究過程中,我們一定要合理地確定優(yōu)化的性能指標(biāo),深入挖掘分析,從而有效地建立起系統(tǒng)與生產(chǎn)過程的數(shù)學(xué)模型。

2、熱力系統(tǒng)計算方法

我們對熱力系統(tǒng)進行計算的最終目的是為了明確機組內(nèi)的各項熱經(jīng)濟性指標(biāo),因此,如果我們要對機組的熱經(jīng)濟性進行分析,首先要選擇適合的熱力系統(tǒng)計算方法。目前,對于熱力系統(tǒng)的計算方法有很多種,依據(jù)它們所依賴的熱力學(xué)基礎(chǔ)具體可分為以下幾種:

2.1 常規(guī)熱平衡法

熱力系統(tǒng)計算的方法是發(fā)電廠系統(tǒng)改進中常見的一項工作,而所謂的常規(guī)熱平衡法是在結(jié)合質(zhì)量與能量平衡的基礎(chǔ)上,對實際操作中的熱力系統(tǒng)進行數(shù)值計算的方法。在計算時我們需要對熱力系統(tǒng)進行變工況的運算,以此來確定汽輪機各項設(shè)備的相應(yīng)參數(shù),其運算的實質(zhì)是確定汽輪機膨脹過程線和系統(tǒng)參數(shù)。

2.2 等效熱降法

等效熱降法是以內(nèi)功率的變化來分析熱力系統(tǒng)的熱經(jīng)濟性的一種計算方法。在熱力系統(tǒng)的局部分析中,通過等效熱降法可以改善常規(guī)熱力計算中的不足與缺陷,建立新的熱力系統(tǒng)分析方法,從而使熱力計算具有實際的系統(tǒng)分析功能。

2.3 熵分析法

熵分析法是通過對體系的熵平衡計算來求取與分析影響熵產(chǎn)的相關(guān)因素,最終確定熵產(chǎn)與不可逆損失之間關(guān)系的一種方法,以此來作為評價過程的完善程度和改進過程的依據(jù)。

2.4 火用分析法

火用分析法是在熱力學(xué) 2 大定量的基礎(chǔ)上提出的,它結(jié)合實際環(huán)境情況對能的本性進行了全面地了解、分析,是以其實用性為出發(fā)點提出的一種新的思維方法,是從能量轉(zhuǎn)換的角度表示整個設(shè)備熱力過程完善性的科學(xué)指標(biāo)。

2.5 代數(shù)熱力學(xué)法

我們所講的代數(shù)熱力學(xué)法是一種分析熱力系統(tǒng)能量的好方法。在具體實踐中,該方法通過運用事件矩陣來對整個系統(tǒng)中各個子系統(tǒng)的能量關(guān)系進行描述,最終得到結(jié)構(gòu)矩陣,這個矩陣從全局的高度開拓了研究熱力系統(tǒng)的新趨勢。

2.6 循環(huán)函數(shù)法

循環(huán)函數(shù)法是根據(jù)熱力學(xué)的第二定律制定出來的計算方法,該方法是以循環(huán)的不可逆性作為分析汽輪機循環(huán)節(jié)能定性的判斷依據(jù),通過具體的循環(huán)函數(shù)式為汽輪機循環(huán)節(jié)能的定量進行計算的一種好方法。

3、熱力系統(tǒng)節(jié)能改進措施

3.1 鍋爐排煙余熱的回收利用技術(shù)

對于火力發(fā)電廠來講,它的排煙溫度通常都是十分高的,達到了150 至 160 攝氏度,如果在鍋爐上加裝暖風(fēng)扇,其排煙溫度也能夠高達150 攝氏度左右,所以說,鍋爐熱損失的一個主要部分就是鍋爐排煙熱。那么,如何對這種熱量進行充分的利用就是一個值得研究的問題,鍋爐排煙的余熱利用方法其實有很多種,下面就來介紹一下把鍋爐排煙熱量和電廠熱力系統(tǒng)聯(lián)系起來,來使排煙余熱能夠通過熱力系統(tǒng)在現(xiàn)有的汽輪機上轉(zhuǎn)化成為電能,從而來把排煙溫度大大降低這一方法。低壓省煤器是裝置在鍋爐尾部的一個汽和水的換熱器,就好比是鍋爐省煤器一樣,但是通過它內(nèi)部的不是高壓給水,而是低壓凝結(jié)水。它的系統(tǒng)連接方式主要有兩,也就是低壓省煤器在熱力系統(tǒng)中串聯(lián)和低壓省煤器在熱力系統(tǒng)中并聯(lián)。低壓省煤器的水源主要及時來自于某一個低壓加熱器的出口,凝結(jié)水在低壓省煤器照片那個把排煙的熱量予以吸收,等到溫度升高之后,再通過低壓加熱器系統(tǒng)。通常采用串聯(lián)的形式比較適宜,因為串聯(lián)的優(yōu)點就是流經(jīng)低壓加熱器的水量是最大的。在低壓省煤器的受熱面確定的時候,鍋爐排煙的冷卻程度以及低壓省煤器的熱負荷都比較大,所以,對排煙余熱的利用比較好,從而起到很好的節(jié)能效果。

3.2 化學(xué)補充水系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)

這一技術(shù)主要是對于裝有抽凝汽式機組的火力發(fā)電廠來講的,對于這一類型的發(fā)電廠來講,化學(xué)補充水進入熱力系統(tǒng)主要有兩種方式,一種是把化學(xué)補充水補入到除氧器中;另一種是把化學(xué)水補充道凝汽器當(dāng)中,從凝汽器補入的時候,化學(xué)補充水能夠在凝汽器中把初步的除氧實現(xiàn),當(dāng)補水溫度降低至比汽輪機排汽溫度還要低的時候,可以在凝汽器的喉部加裝上一套裝置,從而來讓補充水通過噴霧的狀態(tài)進入到凝汽器的喉部,那么,就可以對一部分的排氣廢熱進行回收利用。把凝汽器的真空加以改善,由于化學(xué)補充水經(jīng)過了低壓加熱器能夠利用低位能進行抽汽,并逐級進行加熱處理,把高位能蒸汽量大大減少了,這就使得裝置的熱經(jīng)濟性大大提高了。

3.3 除氧器排汽以及鍋爐排污水余熱的回收利用

首先,為了對除氧器的除氧效果進行保證,除氧器就必須要能夠在工作的過程中排出一定量的蒸汽,從而就有工質(zhì)以及熱量的損失產(chǎn)生。對于除氧器來講,它排除的蒸汽是具有一定的壓力以及溫度的,在具體的熱力系統(tǒng)的設(shè)計過程中,必須要把如何采取有效的措施來進行利用和回收進行充分的考慮,從而實現(xiàn)節(jié)能的目的。除氧器余熱回收和利用的一種方法就是加裝上一個余熱冷卻器,并通過化學(xué)補充水吸收來對排汽余熱進行吸收。其次,對于火力發(fā)電廠來講,鍋爐的排污率通常是十分高的,把2% 至 5%左右,這樣,鍋爐的連續(xù)不斷的排污,造成了很法的工質(zhì)損失,并且鍋爐連續(xù)排污的熱水會隨著熱量的損失而變得具有較高的壓力和溫度,成為了一種高級的單熱資源,對它的充分利用是十分有必要的。在熱力系統(tǒng)的設(shè)計過程中,免不了會有排污擴容器利用系統(tǒng)的存在,利用連續(xù)排污擴容器的擴容蒸發(fā)來對部分的工質(zhì)和熱量進行回收,從而實現(xiàn)熱經(jīng)濟性的提高,達到節(jié)約能源的目的。但是對于擴容蒸發(fā)之后的污水來講,依然具有一定的溫度,如果在設(shè)計中不對此進行考慮并加以充分利用,不僅使得能量失去了,而且還會帶來一定的污染。那么,對于這一部分的能量利用的方法就可以加裝一個排污水冷卻器,運用化學(xué)補充水來把其熱量進行充分的吸收,進一步對其廢熱資源進行利用,把熱經(jīng)濟性予以最大限度的提高了。

4、結(jié)語

綜上所述,我國的電廠熱力系統(tǒng)與其他發(fā)達國家相比,其還存在著很大的潛力與發(fā)展空間,我們通過對其的充分挖掘,可以使相關(guān)熱力系統(tǒng)的分析方法逐步改進與完善,從而促進我國整個電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能降耗工作的長遠發(fā)展,為建設(shè)和諧社會作出應(yīng)有的貢獻。

參考文獻

篇(9)

中圖分類號:G420 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號: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],由于它能在短時間內(nèi)形成強大的電流,導(dǎo)致雷電每年給電力、建筑等行業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟損失和人員傷亡,因此如何開展雷電防護工作一直是人們迫切需要解決的問題。

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作用,其保護范圍計算是重要影響因素之一。目前,在避雷針設(shè)置教學(xué)過程中,學(xué)生對單支避雷針保護范圍的分析能在紙上計算與作圖,但對于多支避雷針的保護范圍,缺乏空間想象能力,造成分析上的困難。采用MATLAB工具設(shè)計避雷針保護范圍教輔軟件,能夠為避雷針保護范圍的計算和理解提供直觀、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避雷針保護范圍教學(xué)分析

避雷針保護范圍的計算方法主要有折線法和滾球法兩種[2,3,4]。教學(xué)過程中,針對兩種方法涉及的計算原理、計算方法、適用范圍進行分析,并通過實例對折線法和滾球法保護范圍進行對比,使學(xué)生能夠在特定地域選擇合適的方法進行避雷針保護范圍計算。

折線法:根據(jù)雷電流屏蔽效果的統(tǒng)計規(guī)律,采用放電模擬試驗方法確定;保護范圍計算過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交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣》。

滾球法:根據(jù)擊距理論,采用計算放電距離方法確定;保護范圍計算過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)計規(guī)范》。

2避雷針保護范圍教輔軟件設(shè)計

2.1 MATLAB軟件介紹

MATLAB是集計算、可視化和編程功能于一體的工程計算軟件,現(xiàn)已發(fā)展成為功能強大的仿真平臺[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,顯示圖形可以利用鼠標(biāo)拖動變換觀察角度。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)計圖形界面。根據(jù)建筑物避雷針保護范圍的計算方法,利用MATLAB軟件,設(shè)計避雷針保護范圍教輔軟件。

2.2軟件功能設(shè)計

避雷針保護范圍教輔軟件功能設(shè)計,主要包括顯示模塊、計算模塊、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:通過輸入建;筑物的長、寬、高,可顯示建筑物三維圖像;通過輸入避雷針與建筑物之間距離,可顯示避雷針三維圖像;通過選擇計算方法、建筑物尺寸、避雷針位置及避雷針支數(shù),可自動顯示避雷針保護范圍。

計算模塊:通過選擇計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),可自動計算避雷針保高度。

演示模塊:通過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范圍。

判斷模塊:通過避雷針保護范圍計算及避雷針保護范圍三維圖像進行立體觀察,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作用。

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

圖1 教輔軟件功能設(shè)計框架圖

利用MATLAB的圖形用戶界面制作工具,設(shè)計避雷針保護范圍教輔軟件的圖形化界面;利用MATLAB的編程工具,設(shè)計避雷針保護范圍工程計算和三維分析的程序。結(jié)合程序與界面,實現(xiàn)教輔軟件的參數(shù)選擇、工程計算、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,首先簡要介紹折線法、滾球法計算避雷針保護范圍的方法,然后采用該教輔軟件對建筑物形狀、避雷針位置、保護范圍覆蓋等進行三維圖像仿真演示。在演示的過程中,注重啟發(fā)學(xué)生對避雷針設(shè)計注意事項的思考,加深學(xué)生對避雷針保護范圍的理解,提高學(xué)習(xí)效率。在教學(xué)實踐過程中,學(xué)生可通過教輔軟件輸入實際環(huán)境中避雷針相關(guān)參數(shù),檢驗其保護范圍的有效性,達到學(xué)以致用的目的。

3.2 工程應(yīng)用

在實際工作中,遇到建筑物有關(guān)避雷針保護范圍計算的問題時,運用該教輔軟件可以較容易的根據(jù)建筑物的長、寬、高準(zhǔn)確計算出能夠保護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算公式。通過輸入相應(yīng)的參數(shù),點擊相應(yīng)按鈕可得到計算結(jié)果,這為避雷針設(shè)計和改造工作帶來極大的方便。在安裝避雷針的過程中,需根據(jù)場地的大小對避雷針安裝的位置、數(shù)量和高度進行配置,利用該教輔軟件可實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

[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(10)

中圖分類號: V435文獻標(biāo)識碼: A文章編號: 1673-5048(2015)03-0051-03

The Simulation Study of Inner Flow Field for DualPulse

Solid Rocket Motor with Rigrid Clapboard

Bai Taotao1, Mo Zhan1,2, Zhang Yuefeng1, Fang Lei1, Sun Zhenhua1, Wang Hugan1,2

(1.China Airborn Missile Academy,Luoyang 471009,China;

2. Aviation Key Laboratory of Science and Technology on Airborne Guided Weapons, Luoyang 471009, China)

Abstract: Studying on the influence of different interstage ports on the ablation of firstpulse’s insulator and flow loss under the same total area of interstage ports,the numerical simulation of inner flow field is applied to dualpulse solid rocket motor with rigrid clapboard. The results show that the backward eddys can enhance the ablation of insulator, and there is the worst ablation at reattachment point. The change of the shape and position of interstage ports have little effect on the flow loss of clapboard, but the optimal design can improve the intake capacity of interstage ports. Reducing the diameter of outer ports and increasing central port can weaken ablation effectively.

Key words: solid rocket motor; dualpulse; rigrid clapboard; flow field; numerical simulation

0引言

導(dǎo)彈采用雙脈沖發(fā)動機具有射程更大、 末端速度更高和機動性更強等優(yōu)勢[1-2]。 常見的雙脈沖發(fā)動機多為隔板式, 隔板又分為硬隔板和軟隔板兩種[3]。 在研究硬質(zhì)隔板的過程中發(fā)現(xiàn), 設(shè)計級間隔板開孔布局、 形狀和大小時不但要考慮隔板承

收稿日期: 2015-03-20

基金項目: 國家自然科學(xué)基金資助項目(11402283)

作者簡介: 白濤濤(1983-), 男, 河南洛陽人, 碩士研究生, 研究方向是固體火箭發(fā)動機仿真。

壓性能和打開性能, 而且要考慮到點火裝置布局、 發(fā)動機熱防護和流動損失的影響[4-5], 一旦隔板設(shè)計不合理, 很容易造成發(fā)動機殼體的熱防護失效[6-7]。

本文針對某雙脈沖固體火箭發(fā)動機, 在總開孔面積一定時對硬質(zhì)隔板采用不同開孔形狀和布局情況下的內(nèi)流場進行了數(shù)值計算, 分析了其對發(fā)動機絕熱層燒蝕和流動損失的影響。

1物理模型與計算方法

1.1物理模型

1.1.1雙脈沖發(fā)動機物理模型

本文涉及的雙脈沖發(fā)動機物理模型如圖1所示, 具體由以下幾部分組成: 一脈沖、 第1點火裝置、 隔板結(jié)構(gòu)、 二脈沖、 第2點火裝置和噴管。

圖1雙脈沖發(fā)動機模型

1.1.2隔板結(jié)構(gòu)模型

本文涉及的三種隔板幾何模型如圖2所示。 三種隔板結(jié)構(gòu)的總開孔面積相等, 開孔形式和布局方式有所不同, 其中結(jié)構(gòu)A在隔板上開了8個周向均布的等面積花瓣形孔; 結(jié)構(gòu)B在隔板上開了24個周向均布的等面積圓孔; 結(jié)構(gòu)C在結(jié)構(gòu)B基礎(chǔ)上將安裝點火器的位置改為中心孔, 減小了最外層孔面積, 并對所有孔都進行倒角設(shè)計。

圖2多脈沖隔板開孔形式

1.2計算方法

1.2.1基本假設(shè)

由于多脈沖發(fā)動機燃燒室內(nèi)的流動是一個相當(dāng)復(fù)雜的物理和化學(xué)過程, 為簡化計算, 本文模型基于如下假設(shè):

(1) 在燃燒室內(nèi)流動過程中, 均不再發(fā)生化學(xué)反應(yīng), 也忽略熱輻射的作用;

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