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做为高中教师,我们经常会接触到教案的撰写,教案是教师安排教学工作的依据,好的教案能更好地提高中学生的学习能力,怎样写好自己的高中教案呢?本站收集了《化学教案 任选/研究性学习水质分析【荐】》,供您参考。
水质分析
一、教学设计思想:
“以学生为本”作基础,以环保意识提高、个性特长发展为目标,以青少年科学爱好者自主活动为主的教学形式,引导学生走向社会,关心身边环境,学习科学知识和技能,回报社会,以探索提高中学活动课教学实效的途径和方法。
高一化学兴趣小组有一定的化学基础知识和化学实验的基本技能。在让学生了解地球水资源及水污染的概况之后,指导他们用学到的知识来分析身边河道、溪流的水质,用测试结果和共同讨论的结论对水环境作客观的评价。既是科教兴国,走可持续发展道路的需要,也是化学教学改革的一次尝试。
二、教学目标:
1、知识目标:了解水资源及水污染概况;
2、能力目标:通过课内水质的定性、定量分析,初步掌握部分离子的鉴定方法和技能,以期为课后进行水质监测和进一步探究做准备;
3、情感目标:通过课前观察,课内分析、讨论,了解学校附近水域污染情况。增强青少年对环境污染的忧患意识,激发参与环境保护的积极性;
4、思想目标:培养学生“学以致用”的实践思想和科学研究的认知思想。
三、教学准备:
1、水样:自来水、光前街池塘水
2、试剂:AgNO3(aq)、BaCl2(aq)、稀HCl、稀HNO3、K4[Fe(CN)6](aq)、K3[Fe(CN)6](aq)、PH试纸
3、仪器:试管、胶头滴管、玻璃棒、表面皿
四、教学过程:
一、水资源及分布状况概述
淡水占地球水资源不到3%,真正能利用的为2万亿m3,亚洲只有26.6%。
我国水资源总量为2.8万亿m3,位居第六。但人均不足世界平均的1/4,位居127位。
二、水污染及防治
(一)水污染
全世界每年排放的污水约4260亿立方米,造成40%稳定流量的河流被污染。而我国每年废水排放总量为368亿吨,工业废水占268亿吨,全国各大江河12%的干流、55%的支流受到污染。
(二)水污染的防治
针对水资源紧缺局面,合理开发利用水资源显得十分重要。我国环保法规定,工程建设必须与环保设施同步进行。这是避免生产发展、污染加剧的有力措施。
废水处理的方法有:物理处理法、生物处理法、化学处理法三大类。
三、水质分析
1、介绍水体硬度
我国水体硬度与德国相同,每升水中含有10mgCaO,即称之为一度。以8度作为分界线,低于8度的水为软水,高于8度的水为硬水。
2、指导学生各组定性分析
先讲述Fe3+、Fe2+的鉴定方法:
步骤1
步骤2
实验现象
结论
Fe3+
取水样1滴
加1滴K4[Fe(CN)6]
蓝色沉淀
示Fe3+存在
取水样1滴
加1滴KSCN
溶液变深红
示Fe3+存在
Fe2+
取水样1滴
加1滴K3[Fe(CN)6]
蓝色沉淀
示Fe2+存在
再由学生自行实验,学会针对各组样品分别进行H+、Cl-、SO42-、Fe3+、Fe2+的鉴定,教师巡视指导。
3、指出可能存在的问题,帮助学生分析误差的原因。
4、讨论评价
学生共同讨论,并用测试结果和共同讨论的结论,对水环境作客观的评价。
四、测试结果纪录
结果水样
项目
水样1
水样2
第1次
第2次
第1次
第2次
观察的现象
颜色
气味
浑浊度
飘浮物
定性分析结果
PH值
Cl-
SO42-
Fe3+
Fe2+
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高中教案研究性课题与实习作业【荐】
教学目标
(1)了解线性规化的意义以及线性约束条件、线性目标函数、线性规化问题、可行解、可行域以及最优解等基本概念;
(2)了解线性规化问题的图解法;
(3)培养学生搜集、分析和整理信息的能力,在活动中学会沟通与合作,培养探索研究的能力和所学知识解决实际问题的能力;
(4)引发学生学习和使用数学知识的兴趣,发展创新精神,培养实事求是、理论与实际相结合的科学态度和科学道德.
教学建议
一、重点难点分析
学以致用,培养学生“用数学”的意识是本节的重要目的。学习线性规划的有关知识其最终目的就是运用它们去解决一些生产、生活中问题,因而本节的教学重点是:线性规划在实际生活中的应用。困难大多是如何把实际问题转化为数学问题(既数学建模),所以把一些生产、生活中的实际问题转化为线性规划问题,就是本节课的教学难点。突破这个难点的关键就在于尽快熟悉生活,了解实际情况,并与所学知识紧密结合起来。
二、教法建议
(l)建议可适当采用电脑多媒体和投影仪等先进手段来辅助教学,以增加课堂容量,增强直观性,进而提高课堂效率.
(2)课堂上可以设计几个实际让学生分组研讨解答,一方面是复习线性规划问题的一般解法,为总结线性规划问题的数学模型和常见类型作铺垫;另一方面,也为接下来到外面分组调研积累经验,让学生在讨论、探究过程中初步学会沟通与合作,共同完成活动任务.
(3)确定研究课题,建议各小组以三个常见问题为主,或者根据本小组实际自拟课题.
(4)活动安排,建议要求各小组分式明确,团结协作,听从指挥,注意安全.学生研究活动的成果,可以用研究报告或论文的形式体现.一切以学生自己的自主探究活动为主,教师不能越俎代庖.
(5)对学生在课余时间开展的研究性课题,建议作做好成果展示、评估和交流.展示不仅可以让全体学生来分享成果,享受成功的喜悦,而且还可以锻炼学生的组织表达能力,增强学生的自信心.通过评估,可以使同学清楚地看到自己的优点与不足.通过交流研讨,分享成果,进行思维碰撞,使认识和情感得到提升.
教学设计方案
教学目标
(1)了解线性规划的意义以及线性约束条件、线性目标函数、线性规化问题、可行解、可行域以及最优解等基本概念;
(2)了解线性规划问题的图解法,并能应用它解决一些简单的实际问题;
(3)培养学生观察、联想以及作图的能力,渗透集合、化归、数形结合的数学思想,提高学生“建模”和解决实际问题的能力;
(4)结合教学内容,培养学生学习数学的兴趣和“用数学”的意识,激励学生勇于创新.
重点难点
理解二元一次不等式表示平面区域是教学重点。
如何扰实际问题转化为线性规划问题,并给出解答是教学难点。
教学步骤
(一)引入新课
我们已研究过以二元一次不等式组为约束条件的二元线性目标函数的线性规划问题。那么是否有多个两个变量的线性规划问题呢?又什么样的问题不用线性规划知识来解决呢?
(二)线性规划问题的教学模型
线性规划研究的是线性目标函数在线性约束条件下取最大值或最小值问题,一般地,线性规划问题的数字模型是
已知其中都是常数,是非负变量,求的最大值或最小值,这里是常量。
前面我们计论了两个变量的线性规划问题,这类问题可以用图解法来求最优解,涉及更多变量的线性规划问题不能用图解法求解。比如线性不等式不能用图形来表示它,那么对四元线性规划问题就不能用图形来求解了,对这样的线性规划问题怎样求解,同学们今后在大学学习中会得到解决。
线性规划在实际中的应用
线性规划的理论和方法主要在两类问题中得到应用,一是在人力、物力、资金等资源一定的条件下,如何使用它们来完成最多的任务;二是给定一项任务,如何合理安排和规划,能以最少的人力、物力、资金等资源来完成该项任务,常见问题有:
1.物调运问题
例如,已知两煤矿每年的产量,煤需经两个车站运往外地,两个车站的运输能力是有限的,且已知两煤矿运往两个车站的运输价格,煤矿应怎样编制调运方案,能使总运费最小?
2.产品安排问题
例如,某工厂生产甲、乙两种产品,每生产一个单位的甲种或乙种产品需要的A、B、C三种材料的数量,此厂每月所能提供的三种材料的限额都是已知的,这个工厂在每个月中应如何安排这两种产品的生产,能使每月获得的总利润最大?
3.下料问题
例如,要把一批长钢管截成两种规格的钢管,应怎样下料能使损耗最小?
4.研究一个例子
下面的问题,能否用线性规划求解?如能,请同学们解出来。
某家具厂有方木料,五合板,准备加工成书桌和书橱出售,已知生产每张书桌需要方木料、五合板,生产每个书橱需要方木料、五合板,出售一张书桌可获利润80元,出售一个书橱可获利润120元,如果只安排生产书桌,可获利润多少?如何只安排生产书橱,可获利润多少?怎样安排生产时可使所得利润最大?
A.教师指导同学们逐步解答:
(1)先将已知数据列成下表
(2)设生产书桌x张,生产书橱y张,获利润为z元。
分析:显然这是一个二元线性问题,可归结于线性规划问题,并可用图解法求解。
(3)目标函数
①在第一个问题中,即只生产书桌,则,约束条件为
∴最多生产300张书桌,获利润元
这样安排生产,五合板先用光,方木料只用了,还有没派上用场。
②在第二个问题中,即只生产书橱,则,约束条件是
∴最多生产600张书橱,获利润元
这样安排生产,五合板也全用光,方木料用去了,仍有没派上用场,获利润比只生产书桌多了48000元。
③在第三个问题中,即怎样安排生产,可获利润最大?
,约束条件为
对此,我们用图解法求解,
先作出可行域,如图阴影部分。
时得直线与平行的直线过可行域内的点M(0,600)。因为与平等的过可行域内的点的所有直线中,距原点最远,所以最优解为,即此时
因此,只生产书橱600张可获得最大利润,最大利润是72000元。
B.讨论
为什么会出现只生产书橱,可获最大利润的情形呢?第一,书橱比书桌价格高,因此应该尽可能多生产书橱;第二,生产一张书橱只需要五合板,生产一张书桌却需要五合板,按家具厂五合板的存有量,可生产书橱600张,若同时又生产书桌,则生产一张书桌就要减少两张书橱,显然这不合算;第三,生产书橱的另种材料,即方木料是足够供应的,家具厂方木料存有量为,而生产600张书橱只需要方木料。
这是一个特殊的线性规划问题,再来研究它的解法。
C.改变这个例子的个别条件,再来研究它的解法。
将这个例子中方木料存有量改为,其他条件不变,则
作出可行域,如图阴影部分,且过可行域内点M(100,400)而平行于的直线离原点的距离最大,所以最优解为(100,400),这时(元)。
故生产书桌100、书橱400张,可获最大利润56000元。
总结、扩展
1.线性规划问题的数字模型。
2.线性规划在两类问题中的应用
布置作业
到附近的工厂、乡镇企业、商店、学校等作调查研究,了解线性规划在实际中的应用,或提出能用线性规划的知识提高生产效率的实际问题,并作出解答。把实习和研究活动的成果写成实习报告、研究报告或小论文,并互相交流。
探究活动
如何确定水电站的位置
小河同侧有两个村庄A,B,两村庄计划于河上共建一水电站发电供两村使用.已知A,B两村到河边的垂直距离分别为300m和700m,且两村相距500m,问水电站建于何处,送电到两村电线用料最省?
[解]视两村庄为两点A,B,小河为一条直线L,原问题便转化成在直线上找一点P,使P点到A,B两点距离之和为最小的问题.
以L所在直线为轴,轴通过A点建立直角坐标系,如图所示.作A关于轴的对称点,连,与轴交于点P.由平面几何知识得,点P即为所求.据已知条件,A(0,300),(0,-300).过B作轴于点,过A作,于点H.
由,,得B(300,700).于是直线的方程为
即
所以P点的坐标即为与轴的交点(90,0),即水电站应建在河边两村间且离A村距河边的最近点90m的地方
研究性课题与实习作业:线性规划的实际应用
研究性题与实习作业
教学目标
(1)了解线性规化的意义以及线性约束条件、线性目标函数、线性规化问题、可行解、可行域以及最优解等基本概念;
(2)了解线性规化问题的图解法;
(3)培养学生搜集、分析和整理信息的能力,在活动中学会沟通与合作,培养探索研究的能力和所学知识解决实际问题的能力;
(4)引发学生学习和使用数学知识的兴趣,发展创新精神,培养实事求是、理论与实际相结合的科学态度和科学道德.
教学建议
一、重点难点分析
学以致用,培养学生“用数学”的意识是本节的重要目的。学习线性规划的有关知识其最终目的就是运用它们去解决一些生产、生活中问题,因而本节的教学重点是:线性规划在实际生活中的应用。困难大多是如何把实际问题转化为数学问题(既数学建模),所以把一些生产、生活中的实际问题转化为线性规划问题,就是本节课的教学难点。突破这个难点的关键就在于尽快熟悉生活,了解实际情况,并与所学知识紧密结合起来。
二、教法建议
(l)建议可适当采用电脑多媒体和投影仪等先进手段来辅助教学,以增加课堂容量,增强直观性,进而提高课堂效率.
(2)课堂上可以设计几个实际让学生分组研讨解答,一方面是复习线性规划问题的一般解法,为总结线性规划问题的数学模型和常见类型作铺垫;另一方面,也为接下来到外面分组调研积累经验,让学生在讨论、探究过程中初步学会沟通与合作,共同完成活动任务.
(3)确定研究课题,建议各小组以三个常见问题为主,或者根据本小组实际自拟课题.
(4)活动安排,建议要求各小组分式明确,团结协作,听从指挥,注意安全.学生研究活动的成果,可以用研究报告或论文的形式体现.一切以学生自己的自主探究活动为主,教师不能越俎代庖.
(5)对学生在课余时间开展的研究性课题,建议作做好成果展示、评估和交流.展示不仅可以让全体学生来分享成果,享受成功的喜悦,而且还可以锻炼学生的组织表达能力,增强学生的自信心.通过评估,可以使同学清楚地看到自己的优点与不足.通过交流研讨,分享成果,进行思维碰撞,使认识和情感得到提升.
教学设计方案
教学目标
(1)了解线性规划的意义以及线性约束条件、线性目标函数、线性规化问题、可行解、可行域以及最优解等基本概念;
(2)了解线性规划问题的图解法,并能应用它解决一些简单的实际问题;
(3)培养学生观察、联想以及作图的能力,渗透集合、化归、数形结合的数学思想,提高学生“建模”和解决实际问题的能力;
(4)结合教学内容,培养学生学习数学的兴趣和“用数学”的意识,激励学生勇于创新.
重点难点
理解二元一次不等式表示平面区域是教学重点。
如何扰实际问题转化为线性规划问题,并给出解答是教学难点。
教学步骤
(一)引入新课
我们已研究过以二元一次不等式组为约束条件的二元线性目标函数的线性规划问题。那么是否有多个两个变量的线性规划问题呢?又什么样的问题不用线性规划知识来解决呢?
(二)线性规划问题的教学模型
线性规划研究的是线性目标函数在线性约束条件下取最大值或最小值问题,一般地,线性规划问题的数字模型是
已知其中都是常数,是非负变量,求的最大值或最小值,这里是常量。
前面我们计论了两个变量的线性规划问题,这类问题可以用图解法来求最优解,涉及更多变量的线性规划问题不能用图解法求解。比如线性不等式不能用图形来表示它,那么对四元线性规划问题就不能用图形来求解了,对这样的线性规划问题怎样求解,同学们今后在大学学习中会得到解决。
线性规划在实际中的应用
线性规划的理论和方法主要在两类问题中得到应用,一是在人力、物力、资金等资源一定的条件下,如何使用它们来完成最多的任务;二是给定一项任务,如何合理安排和规划,能以最少的人力、物力、资金等资源来完成该项任务,常见问题有:
1.物调运问题
例如,已知两煤矿每年的产量,煤需经两个车站运往外地,两个车站的运输能力是有限的,且已知两煤矿运往两个车站的运输价格,煤矿应怎样编制调运方案,能使总运费最小?
2.产品安排问题
例如,某工厂生产甲、乙两种产品,每生产一个单位的甲种或乙种产品需要的A、B、C三种材料的数量,此厂每月所能提供的三种材料的限额都是已知的,这个工厂在每个月中应如何安排这两种产品的生产,能使每月获得的总利润最大?
3.下料问题
例如,要把一批长钢管截成两种规格的钢管,应怎样下料能使损耗最小?
4.研究一个例子
下面的问题,能否用线性规划求解?如能,请同学们解出来。
某家具厂有方木料,五合板,准备加工成书桌和书橱出售,已知生产每张书桌需要方木料、五合板,生产每个书橱需要方木料、五合板,出售一张书桌可获利润80元,出售一个书橱可获利润120元,如果只安排生产书桌,可获利润多少?如何只安排生产书橱,可获利润多少?怎样安排生产时可使所得利润最大?
A.教师指导同学们逐步解答:
(1)先将已知数据列成下表
(2)设生产书桌x张,生产书橱y张,获利润为z元。
分析:显然这是一个二元线性问题,可归结于线性规划问题,并可用图解法求解。
(3)目标函数
①在第一个问题中,即只生产书桌,则,约束条件为
∴最多生产300张书桌,获利润元
这样安排生产,五合板先用光,方木料只用了,还有没派上用场。
②在第二个问题中,即只生产书橱,则,约束条件是
∴最多生产600张书橱,获利润元
这样安排生产,五合板也全用光,方木料用去了,仍有没派上用场,获利润比只生产书桌多了48000元。
③在第三个问题中,即怎样安排生产,可获利润最大?
,约束条件为
对此,我们用图解法求解,
先作出可行域,如图阴影部分。
时得直线与平行的直线过可行域内的点M(0,600)。因为与平等的过可行域内的点的所有直线中,距原点最远,所以最优解为,即此时
因此,只生产书橱600张可获得最大利润,最大利润是72000元。
B.讨论
为什么会出现只生产书橱,可获最大利润的情形呢?第一,书橱比书桌价格高,因此应该尽可能多生产书橱;第二,生产一张书橱只需要五合板,生产一张书桌却需要五合板,按家具厂五合板的存有量,可生产书橱600张,若同时又生产书桌,则生产一张书桌就要减少两张书橱,显然这不合算;第三,生产书橱的另种材料,即方木料是足够供应的,家具厂方木料存有量为,而生产600张书橱只需要方木料。
这是一个特殊的线性规划问题,再来研究它的解法。
C.改变这个例子的个别条件,再来研究它的解法。
将这个例子中方木料存有量改为,其他条件不变,则
M(100,400)而平行于的直线离原点的距离最大,所以最优解为(100,400),这时(元)。
论文,并互相交流。
探究活动
如何确定水电站的位置
小河同侧有两个村庄A,B,两村庄计划于河上共建一水电站发电供两村使用.已知A,B两村到河边的垂直距离分别为300m和700m,且两村相距500m,问水电站建于何处,送电到两村电线用料最省?
[解]视两村庄为两点A,B,小河为一条直线L,原问题便转化成在直线上找一点P,使P点到A,B两点距离之和为最小的问题.
以L所在直线为轴,轴通过A点建立直角坐标系,如图所示.作A关于轴的对称点,连,与轴交于点P.由平面几何知识得,点P即为所求.据已知条件,A(0,300),(0,-300).过B作轴于点,过A作,于点H.
由,,得B(300,700).于是直线的方程为
即
所以P点的坐标即为与轴的交点(90,0),即水电站应建在河边两村间且离A村距河边的最近点90m的地方
研究性课题与实习作业:线性规划的实际应用
研究性课题与实习作业【推荐】
教学目标
(1)了解线性规化的意义以及线性约束条件、线性目标函数、线性规化问题、可行解、可行域以及最优解等基本概念;
(2)了解线性规化问题的图解法;
(3)培养学生搜集、分析和整理信息的能力,在活动中学会沟通与合作,培养探索研究的能力和所学知识解决实际问题的能力;
(4)引发学生学习和使用数学知识的兴趣,发展创新精神,培养实事求是、理论与实际相结合的科学态度和科学道德.
教学建议
一、重点难点分析
学以致用,培养学生“用数学”的意识是本节的重要目的。学习线性规划的有关知识其最终目的就是运用它们去解决一些生产、生活中问题,因而本节的教学重点是:线性规划在实际生活中的应用。困难大多是如何把实际问题转化为数学问题(既数学建模),所以把一些生产、生活中的实际问题转化为线性规划问题,就是本节课的教学难点。突破这个难点的关键就在于尽快熟悉生活,了解实际情况,并与所学知识紧密结合起来。
二、教法建议
(l)建议可适当采用电脑多媒体和投影仪等先进手段来辅助教学,以增加课堂容量,增强直观性,进而提高课堂效率.
(2)课堂上可以设计几个实际让学生分组研讨解答,一方面是复习线性规划问题的一般解法,为总结线性规划问题的数学模型和常见类型作铺垫;另一方面,也为接下来到外面分组调研积累经验,让学生在讨论、探究过程中初步学会沟通与合作,共同完成活动任务.
(3)确定研究课题,建议各小组以三个常见问题为主,或者根据本小组实际自拟课题.
(4)活动安排,建议要求各小组分式明确,团结协作,听从指挥,注意安全.学生研究活动的成果,可以用研究报告或论文的形式体现.一切以学生自己的自主探究活动为主,教师不能越俎代庖.
(5)对学生在课余时间开展的研究性课题,建议作做好成果展示、评估和交流.展示不仅可以让全体学生来分享成果,享受成功的喜悦,而且还可以锻炼学生的组织表达能力,增强学生的自信心.通过评估,可以使同学清楚地看到自己的优点与不足.通过交流研讨,分享成果,进行思维碰撞,使认识和情感得到提升.
教学设计方案
教学目标
(1)了解线性规划的意义以及线性约束条件、线性目标函数、线性规化问题、可行解、可行域以及最优解等基本概念;
(2)了解线性规划问题的图解法,并能应用它解决一些简单的实际问题;
(3)培养学生观察、联想以及作图的能力,渗透集合、化归、数形结合的数学思想,提高学生“建模”和解决实际问题的能力;
(4)结合教学内容,培养学生学习数学的兴趣和“用数学”的意识,激励学生勇于创新.
重点难点
理解二元一次不等式表示平面区域是教学重点。
如何扰实际问题转化为线性规划问题,并给出解答是教学难点。
教学步骤
(一)引入新课
我们已研究过以二元一次不等式组为约束条件的二元线性目标函数的线性规划问题。那么是否有多个两个变量的线性规划问题呢?又什么样的问题不用线性规划知识来解决呢?
(二)线性规划问题的教学模型
线性规划研究的是线性目标函数在线性约束条件下取最大值或最小值问题,一般地,线性规划问题的数字模型是
已知其中都是常数,是非负变量,求的最大值或最小值,这里是常量。
前面我们计论了两个变量的线性规划问题,这类问题可以用图解法来求最优解,涉及更多变量的线性规划问题不能用图解法求解。比如线性不等式不能用图形来表示它,那么对四元线性规划问题就不能用图形来求解了,对这样的线性规划问题怎样求解,同学们今后在大学学习中会得到解决。
线性规划在实际中的应用
线性规划的理论和方法主要在两类问题中得到应用,一是在人力、物力、资金等资源一定的条件下,如何使用它们来完成最多的任务;二是给定一项任务,如何合理安排和规划,能以最少的人力、物力、资金等资源来完成该项任务,常见问题有:
1.物调运问题
例如,已知两煤矿每年的产量,煤需经两个车站运往外地,两个车站的运输能力是有限的,且已知两煤矿运往两个车站的运输价格,煤矿应怎样编制调运方案,能使总运费最小?
2.产品安排问题
例如,某工厂生产甲、乙两种产品,每生产一个单位的甲种或乙种产品需要的A、B、C三种材料的数量,此厂每月所能提供的三种材料的限额都是已知的,这个工厂在每个月中应如何安排这两种产品的生产,能使每月获得的总利润最大?
3.下料问题
例如,要把一批长钢管截成两种规格的钢管,应怎样下料能使损耗最小?
4.研究一个例子
下面的问题,能否用线性规划求解?如能,请同学们解出来。
某家具厂有方木料,五合板,准备加工成书桌和书橱出售,已知生产每张书桌需要方木料、五合板,生产每个书橱需要方木料、五合板,出售一张书桌可获利润80元,出售一个书橱可获利润120元,如果只安排生产书桌,可获利润多少?如何只安排生产书橱,可获利润多少?怎样安排生产时可使所得利润最大?
A.教师指导同学们逐步解答:
(1)先将已知数据列成下表
(2)设生产书桌x张,生产书橱y张,获利润为z元。
分析:显然这是一个二元线性问题,可归结于线性规划问题,并可用图解法求解。
(3)目标函数
①在第一个问题中,即只生产书桌,则,约束条件为
∴最多生产300张书桌,获利润元
这样安排生产,五合板先用光,方木料只用了,还有没派上用场。
②在第二个问题中,即只生产书橱,则,约束条件是
∴最多生产600张书橱,获利润元
这样安排生产,五合板也全用光,方木料用去了,仍有没派上用场,获利润比只生产书桌多了48000元。
③在第三个问题中,即怎样安排生产,可获利润最大?
,约束条件为
对此,我们用图解法求解,
先作出可行域,如图阴影部分。
时得直线与平行的直线过可行域内的点M(0,600)。因为与平等的过可行域内的点的所有直线中,距原点最远,所以最优解为,即此时
因此,只生产书橱600张可获得最大利润,最大利润是72000元。
B.讨论
为什么会出现只生产书橱,可获最大利润的情形呢?第一,书橱比书桌价格高,因此应该尽可能多生产书橱;第二,生产一张书橱只需要五合板,生产一张书桌却需要五合板,按家具厂五合板的存有量,可生产书橱600张,若同时又生产书桌,则生产一张书桌就要减少两张书橱,显然这不合算;第三,生产书橱的另种材料,即方木料是足够供应的,家具厂方木料存有量为,而生产600张书橱只需要方木料。
这是一个特殊的线性规划问题,再来研究它的解法。
C.改变这个例子的个别条件,再来研究它的解法。
将这个例子中方木料存有量改为,其他条件不变,则
作出可行域,如图阴影部分,且过可行域内点M(100,400)而平行于的直线离原点的距离最大,所以最优解为(100,400),这时(元)。
故生产书桌100、书橱400张,可获最大利润56000元。
总结、扩展
1.线性规划问题的数字模型。
2.线性规划在两类问题中的应用
布置作业
到附近的工厂、乡镇企业、商店、学校等作调查研究,了解线性规划在实际中的应用,或提出能用线性规划的知识提高生产效率的实际问题,并作出解答。把实习和研究活动的成果写成实习报告、研究报告或小论文,并互相交流。
探究活动
如何确定水电站的位置
小河同侧有两个村庄A,B,两村庄计划于河上共建一水电站发电供两村使用.已知A,B两村到河边的垂直距离分别为300m和700m,且两村相距500m,问水电站建于何处,送电到两村电线用料最省?
[解]视两村庄为两点A,B,小河为一条直线L,原问题便转化成在直线上找一点P,使P点到A,B两点距离之和为最小的问题.
以L所在直线为轴,轴通过A点建立直角坐标系,如图所示.作A关于轴的对称点,连,与轴交于点P.由平面几何知识得,点P即为所求.据已知条件,A(0,300),(0,-300).过B作轴于点,过A作,于点H.
由,,得B(300,700).于是直线的方程为
即
所以P点的坐标即为与轴的交点(90,0),即水电站应建在河边两村间且离A村距河边的最近点90m的地方
研究性课题与实习作业:线性规划的实际应用
研究性课题与实习作业--精选版
教学目标
(1)了解线性规化的意义以及线性约束条件、线性目标函数、线性规化问题、可行解、可行域以及最优解等基本概念;
(2)了解线性规化问题的图解法;
(3)培养学生搜集、分析和整理信息的能力,在活动中学会沟通与合作,培养探索研究的能力和所学知识解决实际问题的能力;
(4)引发学生学习和使用数学知识的兴趣,发展创新精神,培养实事求是、理论与实际相结合的科学态度和科学道德.
教学建议
一、重点难点分析
学以致用,培养学生“用数学”的意识是本节的重要目的。学习线性规划的有关知识其最终目的就是运用它们去解决一些生产、生活中问题,因而本节的教学重点是:线性规划在实际生活中的应用。困难大多是如何把实际问题转化为数学问题(既数学建模),所以把一些生产、生活中的实际问题转化为线性规划问题,就是本节课的教学难点。突破这个难点的关键就在于尽快熟悉生活,了解实际情况,并与所学知识紧密结合起来。
二、教法建议
(l)建议可适当采用电脑多媒体和投影仪等先进手段来辅助教学,以增加课堂容量,增强直观性,进而提高课堂效率.
(2)课堂上可以设计几个实际让学生分组研讨解答,一方面是复习线性规划问题的一般解法,为总结线性规划问题的数学模型和常见类型作铺垫;另一方面,也为接下来到外面分组调研积累经验,让学生在讨论、探究过程中初步学会沟通与合作,共同完成活动任务.
(3)确定研究课题,建议各小组以三个常见问题为主,或者根据本小组实际自拟课题.
(4)活动安排,建议要求各小组分式明确,团结协作,听从指挥,注意安全.学生研究活动的成果,可以用研究报告或论文的形式体现.一切以学生自己的自主探究活动为主,教师不能越俎代庖.
(5)对学生在课余时间开展的研究性课题,建议作做好成果展示、评估和交流.展示不仅可以让全体学生来分享成果,享受成功的喜悦,而且还可以锻炼学生的组织表达能力,增强学生的自信心.通过评估,可以使同学清楚地看到自己的优点与不足.通过交流研讨,分享成果,进行思维碰撞,使认识和情感得到提升.
教学设计方案
教学目标
(1)了解线性规划的意义以及线性约束条件、线性目标函数、线性规化问题、可行解、可行域以及最优解等基本概念;
(2)了解线性规划问题的图解法,并能应用它解决一些简单的实际问题;
(3)培养学生观察、联想以及作图的能力,渗透集合、化归、数形结合的数学思想,提高学生“建模”和解决实际问题的能力;
(4)结合教学内容,培养学生学习数学的兴趣和“用数学”的意识,激励学生勇于创新.
重点难点
理解二元一次不等式表示平面区域是教学重点。
如何扰实际问题转化为线性规划问题,并给出解答是教学难点。
教学步骤
(一)引入新课
我们已研究过以二元一次不等式组为约束条件的二元线性目标函数的线性规划问题。那么是否有多个两个变量的线性规划问题呢?又什么样的问题不用线性规划知识来解决呢?
(二)线性规划问题的教学模型
线性规划研究的是线性目标函数在线性约束条件下取最大值或最小值问题,一般地,线性规划问题的数字模型是
已知其中都是常数,是非负变量,求的最大值或最小值,这里是常量。
前面我们计论了两个变量的线性规划问题,这类问题可以用图解法来求最优解,涉及更多变量的线性规划问题不能用图解法求解。比如线性不等式不能用图形来表示它,那么对四元线性规划问题就不能用图形来求解了,对这样的线性规划问题怎样求解,同学们今后在大学学习中会得到解决。
线性规划在实际中的应用
线性规划的理论和方法主要在两类问题中得到应用,一是在人力、物力、资金等资源一定的条件下,如何使用它们来完成最多的任务;二是给定一项任务,如何合理安排和规划,能以最少的人力、物力、资金等资源来完成该项任务,常见问题有:
1.物调运问题
例如,已知两煤矿每年的产量,煤需经两个车站运往外地,两个车站的运输能力是有限的,且已知两煤矿运往两个车站的运输价格,煤矿应怎样编制调运方案,能使总运费最小?
2.产品安排问题
例如,某工厂生产甲、乙两种产品,每生产一个单位的甲种或乙种产品需要的A、B、C三种材料的数量,此厂每月所能提供的三种材料的限额都是已知的,这个工厂在每个月中应如何安排这两种产品的生产,能使每月获得的总利润最大?
3.下料问题
例如,要把一批长钢管截成两种规格的钢管,应怎样下料能使损耗最小?
4.研究一个例子
下面的问题,能否用线性规划求解?如能,请同学们解出来。
某家具厂有方木料,五合板,准备加工成书桌和书橱出售,已知生产每张书桌需要方木料、五合板,生产每个书橱需要方木料、五合板,出售一张书桌可获利润80元,出售一个书橱可获利润120元,如果只安排生产书桌,可获利润多少?如何只安排生产书橱,可获利润多少?怎样安排生产时可使所得利润最大?
A.教师指导同学们逐步解答:
(1)先将已知数据列成下表
(2)设生产书桌x张,生产书橱y张,获利润为z元。
分析:显然这是一个二元线性问题,可归结于线性规划问题,并可用图解法求解。
(3)目标函数
①在第一个问题中,即只生产书桌,则,约束条件为
∴最多生产300张书桌,获利润元
这样安排生产,五合板先用光,方木料只用了,还有没派上用场。
②在第二个问题中,即只生产书橱,则,约束条件是
∴最多生产600张书橱,获利润元
这样安排生产,五合板也全用光,方木料用去了,仍有没派上用场,获利润比只生产书桌多了48000元。
③在第三个问题中,即怎样安排生产,可获利润最大?
,约束条件为
对此,我们用图解法求解,
先作出可行域,如图阴影部分。
时得直线与平行的直线过可行域内的点M(0,600)。因为与平等的过可行域内的点的所有直线中,距原点最远,所以最优解为,即此时
因此,只生产书橱600张可获得最大利润,最大利润是72000元。
B.讨论
为什么会出现只生产书橱,可获最大利润的情形呢?第一,书橱比书桌价格高,因此应该尽可能多生产书橱;第二,生产一张书橱只需要五合板,生产一张书桌却需要五合板,按家具厂五合板的存有量,可生产书橱600张,若同时又生产书桌,则生产一张书桌就要减少两张书橱,显然这不合算;第三,生产书橱的另种材料,即方木料是足够供应的,家具厂方木料存有量为,而生产600张书橱只需要方木料。
这是一个特殊的线性规划问题,再来研究它的解法。
C.改变这个例子的个别条件,再来研究它的解法。
将这个例子中方木料存有量改为,其他条件不变,则
M(100,400)而平行于的直线离原点的距离最大,所以最优解为(100,400),这时(元)。
论文,并互相交流。
探究活动
如何确定水电站的位置
小河同侧有两个村庄A,B,两村庄计划于河上共建一水电站发电供两村使用.已知A,B两村到河边的垂直距离分别为300m和700m,且两村相距500m,问水电站建于何处,送电到两村电线用料最省?
[解]视两村庄为两点A,B,小河为一条直线L,原问题便转化成在直线上找一点P,使P点到A,B两点距离之和为最小的问题.
以L所在直线为轴,轴通过A点建立直角坐标系,如图所示.作A关于轴的对称点,连,与轴交于点P.由平面几何知识得,点P即为所求.据已知条件,A(0,300),(0,-300).过B作轴于点,过A作,于点H.
由,,得B(300,700).于是直线的方程为
即
所以P点的坐标即为与轴的交点(90,0),即水电站应建在河边两村间且离A村距河边的最近点90m的地方
研究性课题与实习作业:线性规划的实际应用
化学教案
1-1-1氮和磷(第一课时)
[教学目标]
1.知识目标
(1)掌握氮族元素性质的相似性、递变性。
(2)掌握N2的分子结构、物理性质、化学性质、重要用途。熟悉自然界中氮的固定的方式和人工固氮的常用方法,了解氮的固定的重要意义。
2.能力和方法目标
(1)通过“位、构、性”三者关系,掌握利用元素周期表学习元素化合物性质的方法。
(2)通过N2结构、性质、用途等的学习,了解利用“结构决定性质、性质决定用途”等线索学习元素化合物性质的方法,提高分析和解决有关问题的能力。
[教学重点、难点]氮气的化学性质。氮族元素性质递变规律。
[教学过程]
[引入]投影(或挂出)元素周期表的轮廓图,让学生从中找出氮族元素的位置,并填写氮族元素的名称、元素符号。根据元素周期律让学生通过论分析氮族元素在结构、性质上的相似性和递变性。
[教师引导]氮族元素的相似性:
[学生总结]最外电子层上均有5个电子,由此推测获得3个电子达到稳定结构,所以氮族元素能显-3价,最高价均为+5价。最高价氧化物的通式为R2O5,对应水化物通式为HRO3或H3RO4。气态氢化物通式为RH3。
氮族元素的递变性:
氮磷砷锑铋
化学教案 电解质【荐】
第1课时
学习目标:1.能从电解质溶液或熔融物导电的本质原因分析,理解电离的概念
2.能从电离的角度认识酸、碱、盐并能准确书写酸、碱、盐电离方程式
3..能运用电解质的知识分析并关注身边中的化学问题
教学重点:目标1、目标2
教学难点:目标1
教学过程:
[复习引入]:在物质的分类中,我们将纯净物分为单质及化合物,而化合物又可分为氧化物、酸、碱、盐等(板书或投影,边板书边讲解):
单质
纯净物氧化物
化合物酸
碱
盐
而化合物还有另外一种分类方法,即根据在水溶液或熔融下能否导电,又可以将化合物分为电解质和非电解质。从本节课开始,我们将学习有关电解质的知识。
[板书或投影]:
一、电解质的电离
[演示]:盐酸、NaOH溶液、NaCl溶液的导电性实验
[问题探究]:为什么上述物质的溶液具有导电性?
(教师首先提供问题探究所必需的金属导电的知识背景:金属原子最外层电子数较少,受原子核的引力作用较小,容易失去而成为自由移动的带负电的电子,当金属导线接上电源以后,在电场的作用下,金属内部中带负电的电子由自由移动改为定向移动,电流便形成了,电流从正极流向负极。金属能够导电除了外加电场的外部因素外,其金属自身的内部因素是有带负电的自由移动的电子。而后进行问题的情景迁移:根据金属的导电原理,请分析盐酸、NaOH溶液、NaCl溶液在导电时除了外加电场的外部因素外,溶液自身内部还有哪些因素?)
[学生分组讨论]:2分钟左右
[学生归纳]:(在教师的引导下沿着以下路径分析归纳)金属能导电→金属内部有自由移动的带负电的电子→盐酸、NaOH溶液、NaCl溶液能导电→溶液中也有自由移动的带电微粒→猜测:溶液中有自由移动的分别带负电和正电的阴、阳离子
[质疑]:物质中有阴阳离子就能导电吗?
[演示或模拟动画实验]:教师演示或模拟NaCl晶体、熔融NaCl的导电性实验,以澄清对电解质溶液或熔融电解质导电原理的模糊认识。
[质疑]:为什么都含有Na+、Cl-的NaCl晶体和NaCl溶液一个导电,另一个不导电?
[讲解并分析]:NaCl晶体虽含Na+、Cl-,但不能自由移动而不能导电,若将NaCl晶体溶于水,形成NaCl溶液后,原来NaCl晶体中被束缚着的离子在水分子的作用下解离为可自由移动的离子,这个过程就叫做电离(结合NaCl晶体溶于水的电离过程的动画演示,强化说明NaCl晶体中有离子而不自由移动,而当其溶解于水中或受热熔化后,离解为自由移动离子的过程就叫做电离,并引出电离方程式的概念)。
[板书或投影]:
1.酸、碱、盐的电离
HCl=H++Cl-NaOH=Na++OH-NaCl=Na++Cl-
[学生练习]:书写电离方程式:HNO3、H2SO4;KOH、Ba(OH)2;Na2CO3、CuSO4、BaCl2(三学生上黑板)
[学生分组讨论]:教师提出讨论分析的具体指向——以上三组物质电离后的阴阳离子类型及共同特点。
[学生归纳]:给酸、碱、盐下定义
[讲解]:1.强调酸、碱定义中“全部”二字的含义;2.酸、碱、盐的溶液因电离出有自由移动的离子而导电。
[转折]:像酸、碱、盐这些化合物,因其在水溶液中或熔融状态能导电,从化学的另一分类角度讲又叫做电解质
[板书或投影]:2.酸、碱、盐是电解质
[学生归纳]:在教师的引导下,自行得出电解质的概念,并借助对比方法,在电解质的概念的基础上得出非电解质概念。
[演示]:通过酒精、酒精水溶液、蔗糖水溶液的导电性实验,强化电解质与非电解质概念。
[演示]:不同浓度的盐酸溶液的导电性实验(电流计指针的偏转)
[学生归纳]:其他条件一定时,电解质溶液的导电性与溶液中离子浓度成正比
[问题解决]:电解质知识运用其实离我们并不遥远,在我们的人体和日常生活中都能发现它的踪迹。比如身体有汗的人为何接触使用着的电器容易发生触电事故?人体在大量流汗后为何要及时补充水分和盐分?在海上遇险的人们,喝海水为何如同“饮鸠止渴”?请同学们用本节课所学的电解质知识加以解释。
[学生阅读、讨论并回答]:
[小结]:通过本节课的学习,我们对电解质的知识有了一个初步的认识,下面我们来总结一下电解质的一些规律性的知识(教师边引导边板书):
一、电解质的电离
1.酸、碱、盐的电离
酸:………H2SO4=2H++SO42-
电解质碱:………Ba(OH)2=Ba2++2OH-离子正负电荷守恒
化合物盐:………Al2(SO4)3=2Al3++3SO42-
…
(在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物)
非电解质:酒精、蔗糖等
(在水溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物)
※电解质溶液的导电能力与离子浓度成正比
2.酸、碱、盐是电解质
[形成性检测]:
1、下列物质能导电的是()A.熔融的氯化钠B.硝酸钾溶液C.硫酸铜晶体D.无水乙醇
2、下列物质中,导电性能最差的是()
A.熔融氢氧化钠B.石墨棒C.盐酸溶液D.固态氯化钾
3、下列电离方程式中,错误的是()
A.Al2(SO4)3=2Al+3+3SO4-2B.HF=H++F-C.HI=H++I-D.Na2CO3=Na++CO32-
[结束语]:电解质的水溶液能够导电,说明电解质在水溶液中能够发生电离。那么,电解质溶于水后是否都能全部电离?这个问题留给同学们自己去解决,如果有兴趣,同学们可以参看P40“知识点击”部分,也可以通过在Internet网在“googl”输入关键词“强电解质弱电解质”进行自主学习
[布置作业]:上网查阅“电解质与生命”等资料,写一个800字的小论文关于数学教案-研究性课题与实习作业的高中教案推荐
教学目标
(1)了解线性规化的意义以及线性约束条件、线性目标函数、线性规化问题、可行解、可行域以及最优解等基本概念;
(2)了解线性规化问题的图解法;
(3)培养学生搜集、分析和整理信息的能力,在活动中学会沟通与合作,培养探索研究的能力和所学知识解决实际问题的能力;
(4)引发学生学习和使用数学知识的兴趣,发展创新精神,培养实事求是、理论与实际相结合的科学态度和科学道德.
教学建议
一、重点难点分析
学以致用,培养学生“用数学”的意识是本节的重要目的。学习线性规划的有关知识其最终目的就是运用它们去解决一些生产、生活中问题,因而本节的教学重点是:线性规划在实际生活中的应用。困难大多是如何把实际问题转化为数学问题(既数学建模),所以把一些生产、生活中的实际问题转化为线性规划问题,就是本节课的教学难点。突破这个难点的关键就在于尽快熟悉生活,了解实际情况,并与所学知识紧密结合起来。
二、教法建议
(l)建议可适当采用电脑多媒体和投影仪等先进手段来辅助教学,以增加课堂容量,增强直观性,进而提高课堂效率.
(2)课堂上可以设计几个实际让学生分组研讨解答,一方面是复习线性规划问题的一般解法,为总结线性规划问题的数学模型和常见类型作铺垫;另一方面,也为接下来到外面分组调研积累经验,让学生在讨论、探究过程中初步学会沟通与合作,共同完成活动任务.
(3)确定研究课题,建议各小组以三个常见问题为主,或者根据本小组实际自拟课题.
(4)活动安排,建议要求各小组分式明确,团结协作,听从指挥,注意安全.学生研究活动的成果,可以用研究报告或论文的形式体现.一切以学生自己的自主探究活动为主,教师不能越俎代庖.
(5)对学生在课余时间开展的研究性课题,建议作做好成果展示、评估和交流.展示不仅可以让全体学生来分享成果,享受成功的喜悦,而且还可以锻炼学生的组织表达能力,增强学生的自信心.通过评估,可以使同学清楚地看到自己的优点与不足.通过交流研讨,分享成果,进行思维碰撞,使认识和情感得到提升.
教学设计方案
教学目标
(1)了解线性规划的意义以及线性约束条件、线性目标函数、线性规化问题、可行解、可行域以及最优解等基本概念;
(2)了解线性规划问题的图解法,并能应用它解决一些简单的实际问题;
(3)培养学生观察、联想以及作图的能力,渗透集合、化归、数形结合的数学思想,提高学生“建模”和解决实际问题的能力;
(4)结合教学内容,培养学生学习数学的兴趣和“用数学”的意识,激励学生勇于创新.
重点难点
理解二元一次不等式表示平面区域是教学重点。
如何扰实际问题转化为线性规划问题,并给出解答是教学难点。
教学步骤
(一)引入新课
我们已研究过以二元一次不等式组为约束条件的二元线性目标函数的线性规划问题。那么是否有多个两个变量的线性规划问题呢?又什么样的问题不用线性规划知识来解决呢?
数学教案-研究性课题与实习作业:线性规划的实际应用
化学教案 探索分子构建的奥秘【荐】
第三章探索分子构建的奥秘
一、指导思想
探索形形色色,千变万化的物质世界的内部规律,这是学生化学认知过程的一个必要趋势。知道了金属、非金属、酸、碱、盐,为什么它们有各自的特性呢?认识了卤素单质及其有关化合物,为什么它们既有相似的性质,又有一定的差异性呢?引导学生去探究物质、物质分子构建的奥秘,挺进到一个新的层面上去认识物质世界,不管是在知识、智能、情意方面,还是在技能、实践能力、创新精神方面都符合学生发展的规律。
本章学习中必须从微观的角度去认识物质的结构。从宏观到微观,这是人类科学研究的一个飞跃。这是一个从宏观物质的基本直观性到看不见、摸不着的微观世界的转变。让学生经受从宏观到微观,从形象到抽象,从直接感知到想象感悟,直至从普通语言到化学符号的一系列认知活动的转变,从而可以充分发挥出本章知识教育的智力价值,以求得学生在感知、注意、想象、思维等方面有更全面的发展。
本章所涉及的物质结构理论对学生而言是一个新的情境;而对学生创新精神、创造能力的培养也必须有一个新的情境。作为一名教师,只要牢牢把握住学生为主体,充分让学生去探究的宗旨,在原子趋向稳定的可能途径,原子间的作用,形形色色的晶体的学习中,完全可以引导学生进行猜测联想,让思维插上创新创造的翅膀。同时在联系物质、材料等有关调查观察中,在证明化学键理论的金属钠与氯气反应、氢气与氯气反应的实验设计中,又不乏实践能力的培养。在物质结构的判断和有关化学用语的表达、模型的搭建和电子式的认识中,又有许多基本技能的训练。若是在教材的基础上稍作延伸,在丰富多彩的材料世界、化学键与能量的关系、物质的结构与性质的关系等专题上,让学生去发现问题,通过各种途径去解决问题,自然就成为研究性学习的小课题了。
二、教育目标
⑴从了解物质硬度的不同而延伸到物质的结构差异,并了解化学键、离子键、共价键、金属键、离子化合物、共价化合物等概念及形成的初步知识。理解氯化钠、固体二氧化碳、二氧化硅及铜、铁的物质结构差异。知道离子晶体、原子晶体、分子晶体及金属晶体及它们的典型性质,知道分子间作用力,认识电子式。
⑵在物质硬度差异的应用和生活中所用的材料等的观察分析中,在物质为什么具有不同硬度,原子间的相互作用,原子趋向稳定的途径等的质疑讨论中,在离子键、共价键的形成,二氧化碳和二氧化硅的性质差别等的探索讨论中,在有关离子化合物、共价化合物的形成的演绎讨论中,在金属具有有关特性的探究讨论中,在化学键类型、晶体类型的归纳对比讨论中,培养学生的观察、分析、演绎、推理、对比、归纳等能力,培养学生发现问题、提出问题和解决问题的能力,培养和提高学生的各种类型的思维品质和思维能力。
⑶感受人与自然、人与科学的息息相关,学生存、学生活,感受辩证唯物主义的有关基本观点和科学研究的成就,学负责、学创新,感受优秀科学家的品质,学道德、学关心,在微观世界的有关问题讨论研究中,学合作、学科学方法科学精神。使学生在情感领域有所收获、有所发展。
⑷学会从观察和进行实验比较物质的硬度,从有关原子结构判断原子趋向稳定的途径和典型化学键的形成,以及观察电子式、有关结构模型等技能。
⑸在钠与氯气、氢气与氯气反应的实验的设计完成中,培养宏观现象与微观本质进行联系的实践和思维能力。在材料联系生活的观察调查中,提高实践能力。可以就生活中的材料、化学键与能量、晶体的结构与性质等作小课题进行延伸性的研究。
三、重点与难点
⑴重点:
物质硬度差异的应用,离子键、共价键,离子晶体、原子晶体和金属晶体。
对于物质硬度差异的应用,发动学生进行深入讨论,集思广益,见多便能识广。
离子键、共价键的概念则要进行剖析讨论,经思辨才深刻。
四类晶体则让学生自己去整理、归纳、对比它们在构成、作用、性质上的有关差异,乃至作一些示意图、作一些比喻,处处联系物质实际是不难巩固的。
⑵难点:
化学键,化学键的形成,金属键,原子晶体与分子晶体的区别,金属晶体,电子式。
化学键的概念内涵深刻,外延丰富,创设问题情境让学生去讨论。
化学键的形成的关键是其作用的本质,让学生由表及里进行分析,要产生思维碰撞的火花,产生矛盾,揭示矛盾,得到统一,才能使学生内悟。所以切忌老师讲述到“完美”。
金属键与离子键、共价键相比,难在动态的自由电子,可结合金属的特性来让学生了解。
原子晶体和分子晶体中的不同作用,必须搞清楚是结构微粒之间的作用,不要把结构微粒内外的作用混淆一体,选取二氧化碳与二氧化硅作对比,部分也出于这一因素。初学时不宜把晶体内部的所有作用力作详细讨论。
在电子式的学习讨论中,注意区分好离子化合物和共价化合物的区别,区分阴、阳离子的书写的区别,把握形成共用电子对数目的判断方法,把握成键前后电子数保持不变的原则,把重点放在正误的判断上。
三、课时安排
第一节金刚石是最硬的物质吗?1课时
第二节原子是怎样构建成分子大厦的?2课时
第三节形形色色的晶体2课时
第一节金刚石是最硬的物质吗?
教学目标
了解物质硬度的表示方法和物质硬度差异的主要原因。
理解形形色色的物质是如何形成的?
理解化学键的概念和化学键的种类
教学重点
物质硬度差异的主要原因,化学键的概念。
教学难点
化学键的概念
一、常见物质的硬度
奥地利物理学家摩斯把10种常见的矿物按硬度由小到大分为10级。
①滑石②石膏③方解石④氟石⑤磷灰石⑥正长石⑦石英⑧黄玉⑨金刚砂⑩金刚石
问题:金刚石和石墨是同素异形体,为什么硬度差异这样大?
金刚石和石墨一样,都是由碳组成的,之所以硬度差异县殊,是因为它们的原子结构完全不同。通过X光,可以看到,在金刚石晶体中,碳原子排列成空间的四面体型的结构,它的每一个方都有相同的硬度。而石墨中的碳原子排列成一片片平面的六边形结构,片与片的结合力微弱,所以石墨很容易裂成薄片。由于地球上天然金刚石很稀少,从本世纪50年代开始,很多国家都在进行通过一定条件把石墨转化为金刚石的尝试,在摄氏1800度的高温和7万个大气压的条件下,人们终于将石墨变成了人造金刚石。今天,随着现代科技和现代工业的发展,金铡石已从单纯的工艺原料,变为重要的工业材料。目前,金刚石年产量(包括天然和人造)已达1亿克拉(20吨)以上。
如何鉴别钻石的真假
钻石由于价格昂贵及稀有,使得有些不法商人利用假货来获利,有没有迅速准确的方法将钻石与形形色色的假钻石区分开呢?方法是有的,而且不止一种。
在叙述这些区分的方法之前,我们将钻石及其代用品的性质列一个表,以便看出它们之间在什么地方有区别: