序論：寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇化學(xué)中的數(shù)量級(jí)范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

1．在物理知識(shí)方面的要求：

（1）知道一般分子直徑和質(zhì)量的數(shù)量級(jí)；

（2）知道阿伏伽德羅常數(shù)的含義，記住這個(gè)常數(shù)的數(shù)值和單位；

（3）知道用單分子油膜方法估算分子的直徑。

2．培養(yǎng)學(xué)生在物理學(xué)中的估算能力，會(huì)通過阿伏伽德羅常數(shù)估算固體和液體分子的質(zhì)量、分子的體積（或直徑）、分子數(shù)等微觀量。

3．滲透物理學(xué)方法的教育。運(yùn)用理想化方法，建立物質(zhì)分子是球形體的模型，是為了簡化計(jì)算，突出主要因素的理想化方法。

二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析

1．重點(diǎn)有兩個(gè)，其一是使學(xué)生理解和學(xué)會(huì)用單分子油膜法估算分子大?。ㄖ睆剑┑姆椒?；其二是運(yùn)用阿伏伽德羅常數(shù)估算微觀量（分子的體積、直徑、分子數(shù)等）的方法。

2．盡管今天科學(xué)技術(shù)已經(jīng)達(dá)到很高的水平，但是在物理課上還不能給學(xué)生展現(xiàn)出分子的真實(shí)形狀和分子的外觀。這給講授分子的知識(shí)帶來一定的困難，也更突出了運(yùn)用估算方法和建立理想模型方法研究固體、液體分子的體積、直徑、分子數(shù)的重要意義。

三、教具

1．教學(xué)掛圖或幻燈投影片：水面上單分子油膜的示意圖；離子顯微鏡下看到鎢原子分布的圖樣。

2．演示實(shí)驗(yàn)：演示單分子油膜：油酸酒精溶液（1∶200），滴管，直徑約20cm圓形水槽，燒杯，畫有方格線的透明塑料板。

四、主要教學(xué)過程

（一）熱學(xué)內(nèi)容簡介

1．熱現(xiàn)象：與溫度有關(guān)的物理現(xiàn)象。如熱脹冷縮、摩擦生熱、水結(jié)冰、濕衣服晾干等都是熱現(xiàn)象。

2．熱學(xué)的主要內(nèi)容：熱傳遞、熱膨脹、物態(tài)變化、固體、液體、氣體的性質(zhì)等。

3．熱學(xué)的基本理論：由于熱現(xiàn)象的本質(zhì)是大量分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，因此研究熱學(xué)的基本理論是分子動(dòng)理論、能的轉(zhuǎn)化和守恒規(guī)律。

（二）新課教學(xué)過程

1．分子的大小。分子是看不見的，怎樣能知道分子的大小呢？

（1）單分子油膜法是最粗略地說明分子大小的一種方法。

介紹并定性地演示：如果油在水面上盡可能地散開，可認(rèn)為在水面上形成單分子油膜，可以通過幻燈觀察到，并且利用已制好的方格透明膠片蓋在水面上，用于測定油膜面積。如圖1所示。

提問：已知一滴油的體積V和水面上油膜面積S，那么這種油分子的直徑是多少？

在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上，還要指出：

①介紹數(shù)量級(jí)這個(gè)數(shù)學(xué)名詞，一些數(shù)據(jù)太大，或很小，為了書寫方便，習(xí)慣上用科學(xué)記數(shù)法寫成10的乘方數(shù)，如3×10-10m。我們把10的乘方數(shù)叫做數(shù)量級(jí)，那么1×10-10m和9×10-10m，數(shù)量級(jí)都是10-10m。

②如果分子直徑為d，油滴體積是V，油膜面積為S，則d=V/S，根據(jù)估算得出分子直徑的數(shù)量級(jí)為10-10m。

（2）利用離子顯微鏡測定分子的直徑。

看物理課本上彩色插圖，鎢針的尖端原子分布的圖樣：插圖的中心部分亮點(diǎn)直接反映鎢原子排列情況。經(jīng)過計(jì)算得出鎢原子之間的距離是2×10-10m。如果設(shè)想鎢原子是一個(gè)挨著一個(gè)排列的話，那么鎢原子之間的距離L就等于鎢原子的直徑d，如圖2所示。

（3）物理學(xué)中還有其他不同方法來測量分子的大小，用不同方法測量出分子的大小并不完全相同，但是數(shù)量級(jí)是相同的。測量結(jié)果表明，一般分子直徑的數(shù)量級(jí)是10-10m。例如水分子直徑是4×10-10m，氫分子直徑是2.3×10-10m。

（4）指出認(rèn)為分子是小球形是一種近似模型，是簡化地處理問題，實(shí)際分子結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，但通過估算分子大小的數(shù)量級(jí)，對(duì)分子的大小有了較深入的認(rèn)識(shí)。

2．阿伏伽德羅常數(shù)

向?qū)W生提問：在化學(xué)課上學(xué)過的阿伏伽德羅常數(shù)是什么意義？數(shù)值是多少？明確1mol物質(zhì)中含有的微粒數(shù)（包括原子數(shù)、分子數(shù)、離子數(shù)……）都相同。此數(shù)叫阿伏伽德羅常數(shù)，可用符號(hào)NA表示此常數(shù)，NA=6.02×1023個(gè)/mol，粗略計(jì)算可用NA=6×1023個(gè)/mol。（阿伏伽德羅常數(shù)是一個(gè)基本常數(shù)，科學(xué)工作者不斷用各種方法測量它，以期得到它精確的數(shù)值。）

再問學(xué)生，摩爾質(zhì)量、摩爾體積的意義。

如果已經(jīng)知道分子的大小，不難粗略算出阿伏伽德羅常數(shù)。例如，1mol水的質(zhì)量是0.018kg，體積是1.8×10-5m3。每個(gè)水分子的直徑是4

子是一個(gè)挨著一個(gè)排列的。

提問學(xué)生：如何算出1mol水中所含的水分子數(shù)？

3．微觀物理量的估算

若已知阿伏伽德羅常數(shù)，可對(duì)液體、固體的分子大小進(jìn)行估算。事先我們假定近似地認(rèn)為液體和固體的分子是一個(gè)挨一個(gè)排列的（氣體不能這樣假設(shè)）。

提問學(xué)生：1mol水的質(zhì)量是M=18g，那么每個(gè)水分子質(zhì)量如何求？

提問學(xué)生：若已知鐵的原子量是56，鐵的密度是7.8×103kg/m3，試求質(zhì)量是1g的鐵塊中鐵原子的數(shù)目（取1位有效數(shù)字）。又問：是否可以計(jì)算出鐵原子的直徑是多少來？

歸納總結(jié)：以上計(jì)算分子的數(shù)量、分子的直徑，都需要借助于阿伏伽德羅常數(shù)。因此可以說，阿伏伽德羅常數(shù)是聯(lián)系微觀世界和宏觀世界的橋梁。它把摩爾質(zhì)量、摩爾體積等這些宏觀量與分子質(zhì)量、分子體積（直徑）等這些微觀量聯(lián)系起來。

阿伏伽德羅常數(shù)是自然科學(xué)的一個(gè)重要常數(shù)（曾經(jīng)學(xué)過的萬有引力恒量也是一個(gè)重要常數(shù)）。物理常數(shù)是物理世界客觀規(guī)律的反映。一百多年來，物理學(xué)家想出各種辦法來測量它，不斷地努力，使用一次比一次更精確的測量方法?，F(xiàn)在測定它的精確值是NA=6.022045×1023/mol。

（三）課堂練習(xí)

1．體積是10-4cm3的油滴滴于水中，若展開成一單分子油膜，則油膜面積的數(shù)量級(jí)是[]

A．102cm2B．104cm2C．106cm2D．108cm2

答案：B

2．已知銅的密度是8.9×103kg/m3，銅的摩爾質(zhì)量是63.5×10-3kg/mol。體積是4.5cm3的銅塊中，含有多少原子？并估算銅分子的大小。

答案：3.8×1023，3×10-10米。

（四）課堂小結(jié)

1．物體是由體積很小的分子組成的。這一結(jié)論有堅(jiān)實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。單分子油膜實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)是上述結(jié)論的有力依據(jù)。分子直徑大約有10-10米的數(shù)量級(jí)。

2．阿伏伽德羅常數(shù)是物理學(xué)中的一個(gè)重要常數(shù)，它的意義和常數(shù)數(shù)值應(yīng)該記住。

3．學(xué)會(huì)計(jì)算微觀世界的物理量（如分子數(shù)目、分子質(zhì)量、分子直徑等）的一般方法。由于微觀量是不能直接測量的，人們可以測定宏觀物理量，用阿伏伽德羅常數(shù)作為橋梁，間接計(jì)算出微觀量來。如分子質(zhì)量m，可通過物質(zhì)摩爾質(zhì)量M和阿伏伽德羅常數(shù)NA，得到m=M/NA。通過物質(zhì)摩爾質(zhì)量M、密度ρ、阿伏伽德羅常數(shù)NA，計(jì)算出分子直徑

（五）說明

篇(2)

1.引言

諸多化學(xué)教材在"物質(zhì)的量"這一章開篇引言部分會(huì)提出：單個(gè)或數(shù)量非常有限的微觀粒子在化學(xué)反應(yīng)中容易計(jì)數(shù)，但質(zhì)量太小難以稱量；當(dāng)質(zhì)量大到可以稱量時(shí)，其微觀粒子數(shù)目則多到難以計(jì)數(shù)。之所以出現(xiàn)這種兩難困境，是因?yàn)樵谘芯课镔|(zhì)間的化學(xué)反應(yīng)時(shí)人們有兩個(gè)需求：一是在研究反應(yīng)過程或反應(yīng)機(jī)理時(shí)，需要對(duì)參與反應(yīng)物質(zhì)的微粒進(jìn)行計(jì)數(shù)，即需要知道物質(zhì)微粒之間是按照什么樣的數(shù)量關(guān)系進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的；顯然，參加反應(yīng)的物質(zhì)微粒數(shù)量越少越便于計(jì)數(shù)。為此，人們希望參加反應(yīng)的物質(zhì)微粒數(shù)量盡可能地少。但是當(dāng)微粒數(shù)量少到便于計(jì)數(shù)時(shí)，由于單個(gè)的原子、分子、離子的絕對(duì)質(zhì)量數(shù)值太?。ㄒ郧Э藶閱挝唬鋽?shù)量級(jí)為10-27），除造成反應(yīng)現(xiàn)象難以觀察的同時(shí)；還勢必帶來樣品質(zhì)量難以稱量的實(shí)際困難；而如果滿足可以稱量，樣品的質(zhì)量就必須大到一定程度。但是，當(dāng)樣品質(zhì)量大到可稱量時(shí)，其中包含的微觀粒子的數(shù)量必然是極其龐大、難以計(jì)數(shù)。

顯然，如方便微觀粒子計(jì)數(shù)，就需要粒子數(shù)目盡可能地少，但這樣會(huì)出現(xiàn)物質(zhì)質(zhì)量或體積太小，使得稱量難以進(jìn)行，顧"此"失"彼"；如方便參加反應(yīng)的物質(zhì)稱量，就需要質(zhì)量或體積要大，但是又會(huì)引起其微觀粒子數(shù)量巨大而難以計(jì)數(shù)，顧"彼"失"此"。

所以，為解決這種"兩難"問題，就需要建立一個(gè)新的物理量，讓它擔(dān)負(fù)起"把微觀粒子數(shù)目與宏觀可稱量的物質(zhì)質(zhì)量聯(lián)系起來"的功能，這個(gè)新的物理量就是"物質(zhì)的量"。

因此，引言的作用是告知學(xué)習(xí)者，在化學(xué)知識(shí)體系中引入"物質(zhì)的量"的必要性-解決"兩難"問題；另外的一個(gè)作用是引入課題。

對(duì)于引言部分的作用，不要以為，這不過是幾句引言，并非重難點(diǎn)知識(shí)，就一帶而過甚至放過。教師應(yīng)該對(duì)此高度自覺，否則難以引起學(xué)生對(duì)"物質(zhì)的量"學(xué)習(xí)的重視和學(xué)習(xí)興趣。為了使學(xué)生能較好的理解這種"兩難"，教學(xué)中可以打比方的方式給予說明，如：稱2～3粒芝麻非常容易計(jì)數(shù)，因?yàn)閿?shù)量少。但是，稱其質(zhì)量很困難，因?yàn)?～3粒芝麻的質(zhì)量太?。汉脭?shù)不好稱（一難）。一大堆的芝麻容易稱重，因?yàn)樗馁|(zhì)量已大到一定的程度；但是，對(duì)一大堆的芝麻計(jì)數(shù)困難，因?yàn)樗臄?shù)量肯定很大（又一難）。最后設(shè)問："物質(zhì)的量"系統(tǒng)的確可以把這個(gè)"兩難"很好的解決，難道不應(yīng)該重視去學(xué)習(xí)和掌握么？

2.物質(zhì)的量的定義

"物質(zhì)的量"的定義的表述在不同的教材中有多種方式，其一表述為：物質(zhì)的量是表示某一特定數(shù)目的基本單元（粒子）為集體數(shù)及其倍數(shù)的物理量。

該定義中有以下四個(gè)要點(diǎn)：

①特定數(shù)目

②基本單元

③集體數(shù)

④物理量屬性定位

表1 國際單位制(SI)基本單位

物理量名稱 物理量符號(hào) 單位名稱 單位符號(hào)

長度L 米 m

質(zhì)量m 千克 kg

時(shí)間 t 秒 s

電流強(qiáng)度 I 安培 A

熱力學(xué)溫度T 開爾文 K

物質(zhì)的量 n 摩爾 mol

發(fā)光強(qiáng)度I 坎德拉 cd

對(duì)于物質(zhì)的量的定義教學(xué)，要統(tǒng)籌處置以上四個(gè)要點(diǎn)。在第一次講解時(shí)，不可能都講深講透。對(duì)于①可后置，與"物質(zhì)的量"的單位教學(xué)融合②可后置與"物質(zhì)的量"計(jì)算融合，而后進(jìn)行較為深入的闡述；這樣學(xué)生更容易接受。否則，極易形成"夾生"現(xiàn)象。

對(duì)于③集體數(shù)的解釋比較容易，可以利用學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)給予說明：如一包香煙、一箱水果、一袋米、一個(gè)班級(jí)，它們包含的都不是單個(gè)數(shù)，都是集體數(shù)，如一包煙里有20只煙卷；一個(gè)班級(jí)里肯定不會(huì)是一個(gè)學(xué)生等。最后給出結(jié)論，物質(zhì)的量其中包含的微觀粒子數(shù)象它們一樣，也不是單個(gè)的，也是一個(gè)數(shù)量很大的集合體。

篇(3)

關(guān)鍵詞：元素組合；地球化學(xué)分區(qū)；R型因子分析；1∶25萬宣城幅

中圖分類號(hào)：P591文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1672-1098（2016）02-0044-08

Abstract： For studying the element combination characteristics and geochemical zoning of the stream sediment in Xuancheng sheet（1∶250 000）， Anhui part， the paper puts forward 6 kinds of representative factor combination in this area by the principal component factor analysis ， i. e.， the R-type factor analysis， to analyze the stream sediment for 16 kinds of geochemical elements of Ag、As、Au、Cu、Mo、Bi、W、Pb、Zn、B、F、Hg、Sn、Sb、Th and U. There are 6 kinds of representative factor combinations were proposed. Combination of factor 1 is Mo、U、Ag、Zn、Sb and Cu. Combination of factor 2 is Hg、As、Sb and B. Combination of factor 3 is Pb and Sn. Combination of factor 4 is W and Bi. Combination of factor 5 is Au and Cu. Combination of factor 6 is Th and B. The paper has each mapped the scoring anomaly distributing of 6 kinds of factor combinations. Combining the regional geological features in this area， the paper has discussed the element composition and geochemical zoning represented by the 6 kinds of factors.

Key words：

element combination； geochemical zoning； R-type factor analysis； 1∶250 000 Xuancheng sheet

成礦過程具有多期性和多源性，那么成礦條件也應(yīng)是多樣性的[1]。每一次地質(zhì)事件都會(huì)引起地質(zhì)體中物質(zhì)組分的活化和輸運(yùn)，建立新的物質(zhì)組分分配關(guān)系，造成組分特定的賦存狀態(tài)，表現(xiàn)出特定的地質(zhì)體對(duì)元素的群體性控制的特征，亦即元素共生組合[2-4]。地球化學(xué)分布是在各種地質(zhì)―地球化學(xué)作用中元素遷移演化的產(chǎn)物，由于各元素的地球化學(xué)性質(zhì)不同，在各種地質(zhì)―地球化學(xué)作用過程中的活動(dòng)能力和特點(diǎn)各異，嚴(yán)格受地球化學(xué)環(huán)境的控制，從而造成元素組合各有特征，而元素組合是各種地球化學(xué)作用的具體表征，特定區(qū)域不同的元素組合特征能客觀反映出該區(qū)域的地質(zhì)信息[5-7]。

因子分析是指研究從變量群中提取共性因子的統(tǒng)計(jì)技術(shù)，最早由英國心理學(xué)家C.E.斯皮爾曼提出， 1957年美國地質(zhì)學(xué)家卡倫賓首次在研究沉積學(xué)時(shí)，應(yīng)用了因子分析法。近幾十年來，因子分析不斷完善和發(fā)展，地質(zhì)研究中因子分析被廣泛應(yīng)用[8-12]。因子分析可以對(duì)大量的地質(zhì)資料進(jìn)行分析，尋找影響它們的共同因素和特征因素。在研究區(qū)域地球化學(xué)元素組合特征和地球化學(xué)分區(qū)，利用因子分析，可直觀指示出地質(zhì)上的元素共生組合和成因聯(lián)系。

安徽省地質(zhì)調(diào)查院于2010年開展的“1∶25萬常州、金華、宣城幅區(qū)域化探”工作項(xiàng)目，總體目標(biāo)為通過區(qū)域化探掃面，查明測區(qū)元素地球化學(xué)分布和濃集特征，為資源環(huán)境評(píng)價(jià)和基礎(chǔ)地質(zhì)研究提供依據(jù)。本文通過采用R型因子分析，對(duì)安徽1∶25萬宣城幅（安徽部分）水系沉積物測量元素組合特征和地球化學(xué)分區(qū)研究，以闡明查區(qū)不同因子元素組合的特征和地質(zhì)背景及成礦的作用關(guān)系。

1區(qū)域地質(zhì)簡況

研究區(qū)隸屬于華南地層大區(qū)揚(yáng)子地層區(qū)。以江南斷裂為界，北西側(cè)為下?lián)P子地層分區(qū)蕪湖-石臺(tái)小區(qū)，寒武-奧陶紀(jì)時(shí)期總體為碳酸鹽臺(tái)地-斜坡沉積，志留紀(jì)時(shí)期為淺海碎屑巖沉積；南東側(cè)為江南地層分區(qū)，寒武-奧陶紀(jì)時(shí)期總體為泥質(zhì)碳酸鹽-泥質(zhì)巖的陸棚―盆地沉積。區(qū)內(nèi)巖漿巖侵入活動(dòng)主要發(fā)生在晉寧期和燕山期兩個(gè)階段。以燕山期最為強(qiáng)烈，晉寧期為少量小型變質(zhì)變形片麻狀花崗閃長質(zhì)侵入體，出露于績溪縣三陽坑一帶。燕山期侵入活動(dòng)產(chǎn)物以中酸性花崗巖類為主，主要分布于績溪縣伏嶺和旌德縣及宣（城）郎（溪）廣（德）三縣交界的姚村、劉村一帶。調(diào)查區(qū)位于揚(yáng)子板塊下?lián)P子陸塊的東南部，江南元古代造山帶的北東端。自元古代以來，區(qū)內(nèi)經(jīng)歷了多期構(gòu)造活動(dòng)，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，主要有晉寧運(yùn)動(dòng)、加里東運(yùn)動(dòng)、印支運(yùn)動(dòng)和燕山運(yùn)動(dòng)。其中，燕山運(yùn)動(dòng)開創(chuàng)了大陸邊緣活動(dòng)帶陸內(nèi)造山新階段，以強(qiáng)烈的巖漿巖活動(dòng)和大規(guī)模逆沖推覆、伸張滑脫、斷陷斷裂活動(dòng)為特色，形成了查區(qū)現(xiàn)今復(fù)雜的構(gòu)造景觀，總體構(gòu)造樣式表現(xiàn)為北東-南西向平行條塊、條帶狀構(gòu)造（見圖1-6）。

2數(shù)據(jù)處理

2.1變量的篩選

多源統(tǒng)計(jì)分析要想取得理想效果，必須對(duì)原始變量進(jìn)行篩選[13]。對(duì)查區(qū)1 981個(gè)數(shù)據(jù)樣本的40種化學(xué)分析指標(biāo)（Au、As、Sb、Bi、Hg、Ag、B、Sn、W、Mo、F、Be、Cd、La、Li、U、Th、Co、Ni、SiO2、Al2O3、TFe2O3、K2O、Na2O、CaO、MgO、Ba、Cr、Cu、Mn、Nb、Rb、P、Pb、Sr、V、Ti、Y、Zn、Zr）進(jìn)行變量選擇。研究區(qū)以斑巖型多金屬礦床（點(diǎn)）為主的熱液礦床（點(diǎn)）的成礦暈地球化學(xué)機(jī)制和元素的共生組合規(guī)律，結(jié)合區(qū)內(nèi)現(xiàn)有成礦區(qū)帶劃分，選取如下16種元素進(jìn)行因子分析：Ag、As、Au、Cu、Mo、Bi、W、Pb、Zn、B、F、Hg、Sn、Th、Sb和U。

2.2數(shù)據(jù)檢驗(yàn)

對(duì)變量數(shù)據(jù)進(jìn)行抽樣適度測定值檢驗(yàn)（Kaise-Meyer-Olkin.KMO），以確定其進(jìn)行因子分析的適宜性。KMO值越大，越適宜進(jìn)行因子分析，反之，越不適宜因子分析。判斷標(biāo)準(zhǔn)為：KMO0.90，非常適宜；0.9KMO0.8，適宜；0.8KMO0.7，適宜性一般；0.7KMO0.6，適宜性較差；0.6KMO，適宜性很差。

2.3原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化

原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理采用數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化方法即是Z得分法，通過SPSS軟件來運(yùn)行，這種方法基于原始數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值和標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化用公式（1）。經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)符合標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，即均值為0，標(biāo)準(zhǔn)差為1。使其具有統(tǒng)一的量綱水平，而變量在變換前后的相關(guān)性保持不變。這種數(shù)據(jù)處理適合于量綱和數(shù)量級(jí)不同的連續(xù)性原始數(shù)據(jù)。原始數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理后，各指標(biāo)即處于同一數(shù)量級(jí)，適合進(jìn)行綜合對(duì)比評(píng)價(jià)。

x′ij=xij-xjc（1）

式中：x′ij為標(biāo)準(zhǔn)化值；xij為原始觀測值；xj為第j變量的算術(shù)平均值；Sj為第j變量的標(biāo)準(zhǔn)差；i為觀測值序號(hào)；j為變量序號(hào)。

3因子分析

通過上述數(shù)據(jù)處理過程后，即可進(jìn)行數(shù)據(jù)R型因子分析。根據(jù)全部樣本數(shù)據(jù)求解因子載荷矩陣，進(jìn)而確定因子組數(shù)及其對(duì)應(yīng)的元素組合，其基本步驟可在SPSS和GeoIPASV3.0軟件平臺(tái)得以實(shí)現(xiàn)。

（1）求解標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)的相關(guān)矩陣。采用Pearson相關(guān)系數(shù)矩陣來描述數(shù)據(jù)間相關(guān)性、變量的共同度、特征值和特征向量，以及方差貢獻(xiàn)率和累計(jì)方差貢獻(xiàn)率。變量的共同度是因子載荷矩陣中第i行中元素之平方和，變量的共同度越大，大部分變量的共同度大于0.5，特征值≥1，且累計(jì)方差貢獻(xiàn)率≥80%，說明因子分析效果較好。

（2）確定因子數(shù)并進(jìn)行方差最大法正交旋轉(zhuǎn)。設(shè)1～p為p個(gè)因子，其中，前m個(gè)因子所包含的數(shù)據(jù)信息總量（累積方差貢獻(xiàn)率）80%時(shí)，取前m個(gè)因子來反映原始數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)。由于所得的m個(gè)因子實(shí)際意義不明顯，將因子進(jìn)行方差最大正交旋轉(zhuǎn)，從而獲得實(shí)際涵義較為明顯的因子。

（3）用原指標(biāo)的線性組合來求各因子的得分，可采用回歸估計(jì)法計(jì)算因子得分，并以各個(gè)因子的方差貢獻(xiàn)率為權(quán)重，由各因子的線性組合得到綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)函數(shù)，即因子得分F（見公式（2））。

5元素組合類型的劃分

依據(jù)表3得到的結(jié)果，測區(qū)6個(gè)因子所代表的6種因子組合。下面結(jié)合研究區(qū)區(qū)域地質(zhì)特征，對(duì)各個(gè)因子分布特征進(jìn)行闡述分析。

因子1：元素組合為Mo、U、Ag、Zn、Sb、Cu。該因子是測區(qū)內(nèi)最重要的因子，共解釋了原始數(shù)據(jù)信息的30.085%。從因子得分圖圖1上看，得分異常主要分布于寒武系地層，與區(qū)內(nèi)黑色巖系有關(guān)，零星分布志留系地層中燕山期小巖體出露處，很可能代表了研究區(qū)內(nèi)由熱液作用引起的多金屬元素組合。

因子2：元素組合為Hg、As、Sb、B中低溫元素組合。組合元素都是遷移性較強(qiáng)的元素。從因子得分異常圖圖2來看，主要與區(qū)內(nèi)燕山期小巖瘤（巖枝）出露有關(guān)。

因子3：元素組合為Pb、Sn。區(qū)內(nèi)中-高溫成礦元素組合，因子得分異常主要位于寒武紀(jì)地層與奧陶紀(jì)地層接觸帶，該因子元素由高背景寒武系地層中向地層發(fā)生遷移，從而在寒武系地層與奧陶系地層接觸帶及斷層富集（見圖3）。

因子4：元素組合為W、Bi。與花崗巖有關(guān)的熱液礦床高溫?zé)嵋弘A段的元素組合，因子得分異常主要分布于燕山晚期酸性巖伏嶺巖體和姚家塔巖體，零星分布于寒武系和志留系地層（見圖4）。

因子5：元素組合為Au、Cu金礦化組合。從因子得分異常圖看（見圖5），因子得分異常分布相對(duì)與其他因子得分異常分布較為零散，相對(duì)集中分布于石炭系、二疊系、泥盆系地層接觸帶及斷層上。

因子6：元素組合為Th和B。該因子組合與巖體成礦作用關(guān)系密切，B作為礦化劑元素趨向于在燕山期富集成礦。該因子得分異常主要于志留紀(jì)地層中出露的小巖體周邊及寒武紀(jì)地層與奧陶紀(jì)地層接觸或帶斷層分布，其次與區(qū)內(nèi)燕山早期酸性巖漿巖小巖體有關(guān)的元素組合（見圖6）。

6結(jié)論

（1）利用SPSS軟件對(duì)1∶25萬幅宣城幅（安徽部分）水系沉積物測量16種元素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行R型因子分析，得出6個(gè)因子元素組合，代表原始數(shù)據(jù)80.347%的信息，各個(gè)因子所反映的元素組合分別為：Mo、U、Ag、Zn、Sb、Cu為測區(qū)主要與黑色巖系有關(guān)的元素組合；Hg、As、Sb、B為與區(qū)內(nèi)燕山早期酸性巖漿巖小巖體有關(guān)的元素組合；Pb、Sn為區(qū)內(nèi)中-高溫成礦元素組合；W、Bi為高溫?zé)嵋弘A段的元素組合；Au、Cu為金礦化組合；Th、B為與巖漿巖有關(guān)的元素組合。

（2）從6個(gè)因子得分異常圖來看，測區(qū)內(nèi)因子1、因子2、因子5和因子6得分異常與該區(qū)地層中志留系地層中出露的燕山期小巖體有關(guān)。

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篇(4)

一、微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的一些優(yōu)勢

1.減少開支，適合普及。由于微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是以盡量少的試樣或試劑獲取盡可能多的化學(xué)信息，實(shí)驗(yàn)試劑用量較常規(guī)實(shí)驗(yàn)試劑用量降低1～3個(gè)數(shù)量級(jí)，這就大大降低了實(shí)驗(yàn)試劑用量，節(jié)約了經(jīng)費(fèi)。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)由于藥品用量減少，反應(yīng)時(shí)間相應(yīng)縮短，再加上微型實(shí)驗(yàn)儀器在設(shè)計(jì)時(shí)力求簡單，裝拆清洗比常規(guī)儀器省時(shí)，所以微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)耗時(shí)相對(duì)少。從目前有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料看，采用微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)，操作和反應(yīng)時(shí)間可節(jié)約1/4～1/2。使整個(gè)實(shí)驗(yàn)操作大為簡化，時(shí)間縮短。如試劑的稱量、儀器的拆裝和清洗等都較常規(guī)方法省力省時(shí)。這樣有利于學(xué)生接觸更多的反應(yīng)類型，便于學(xué)生加深課堂所授知識(shí)的理解，并有了更多的動(dòng)手機(jī)會(huì)。實(shí)踐證明，微型實(shí)驗(yàn)的經(jīng)費(fèi)約為常規(guī)實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)的十分之一。由于微型實(shí)驗(yàn)節(jié)省試劑用量，我國廣大農(nóng)村中學(xué)就可以解決由于缺少實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)而只能采取口授實(shí)驗(yàn)的問題，從而提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

2.環(huán)境污染小，實(shí)驗(yàn)安全性大。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)主要特點(diǎn)是試劑用量少，儀器微型化，因此反應(yīng)產(chǎn)生的廢氣、廢液、廢棄物的量就少，從而大幅度減少了化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)整個(gè)周圍環(huán)境的污染。由于實(shí)驗(yàn)藥品的用量減少，使得實(shí)驗(yàn)室儲(chǔ)存的易燃、易爆、劇的總量明顯減少，從而有利于實(shí)驗(yàn)藥品庫的儲(chǔ)存安全。微型實(shí)驗(yàn)使操作的危險(xiǎn)性和實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境污染等的危害性大為降低，不僅使學(xué)生可以在較安全的環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，而且能夠使環(huán)境污染和實(shí)驗(yàn)設(shè)施損耗等問題得到很好的解決，其社會(huì)效益是顯著而長遠(yuǎn)的。

3.深化教學(xué)改革，提高教學(xué)質(zhì)量?；瘜W(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，在教學(xué)中，是否能親自動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)很關(guān)鍵。開展微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)使一些試劑昂貴或由于安全原因過去難以在常規(guī)實(shí)驗(yàn)里開出的實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)在可以通過微型實(shí)驗(yàn)在學(xué)生中開出。通過教師邊講，學(xué)生邊做、邊觀察、邊思考可以增加學(xué)生感性認(rèn)識(shí)，加深對(duì)理論課的理解與記憶，從而提高了教學(xué)質(zhì)量，深化了教學(xué)改革。

二、微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教學(xué)中的作用

1.微型實(shí)驗(yàn)?zāi)芗ぐl(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)他們的學(xué)習(xí)積極性。上課時(shí)我們常常發(fā)現(xiàn)：當(dāng)老師帶著實(shí)驗(yàn)藥品和儀器走進(jìn)教室，學(xué)生們都很興奮，力求很快觀看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。演示時(shí)如果坐在教室后面的同學(xué)看不清，他們會(huì)站起來，甚至跑到講臺(tái)跟前，伸著脖子看，這樣即使現(xiàn)象清楚，但不便于每個(gè)同學(xué)觀察，且影響課堂紀(jì)律，如果利用微型實(shí)驗(yàn)教學(xué)，補(bǔ)充一些課本上沒有規(guī)定的實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)象明顯，學(xué)生觀察仔細(xì)，可以激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，鞏固深化化學(xué)知識(shí)。例如，講到氫氧化鈉固體溶于水放熱時(shí)，可以讓每個(gè)學(xué)生動(dòng)手將水直接加到放有一小塊氫氧化鈉的表面皿上，可以直接摸摸表面皿的底下，可感覺到一定的熱度，這樣，學(xué)生很感興趣，印象深刻。

2.有利于學(xué)生的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰??；瘜W(xué)課中的演示實(shí)驗(yàn)在整個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中占了很大的比例，將演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生用微型儀器操作后，增加了每個(gè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)，改變過去那種“一人做、大家看”的局面；使學(xué)生由過去被動(dòng)“等待”和“接受式“的學(xué)習(xí)方式，變?yōu)椤爸鲃?dòng)”和“探索式”的學(xué)習(xí)方式。凡是微型實(shí)驗(yàn)?zāi)懿僮鞯难菔緦?shí)驗(yàn)都放手讓學(xué)生去做，可培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

篇(5)

世界著名學(xué)術(shù)期刊Nature的顧問編委Philip Ball在對(duì)多位世界著名化學(xué)家就什么是化學(xué)學(xué)科的大問題進(jìn)行專題訪談后，撰寫了題為“化學(xué)家想知道什么(What chemists want to know)”的專論。設(shè)問的中心議題是：就絕大多數(shù)科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域而言，化學(xué)已經(jīng)成為具有關(guān)鍵作用的學(xué)科之一，是否意味著它僅僅是服務(wù)于一切需要借助于化學(xué)的科學(xué)技術(shù)的“工具”之一?學(xué)科本身是否還存在著某些重要問題有待于繼續(xù)深入和突破?從而得出了公眾對(duì)化學(xué)作為一門基礎(chǔ)自然科學(xué)的認(rèn)同程度和高?；瘜W(xué)系生源質(zhì)量下降均與此有關(guān)的結(jié)論。該文所論及的問題和學(xué)者們的真知灼見，對(duì)于新世紀(jì)化學(xué)學(xué)科的建設(shè)、發(fā)展以及化學(xué)教育的改革都有參考價(jià)值。

根據(jù)訪談，Ball歸納出化學(xué)應(yīng)當(dāng)面對(duì)的六個(gè)方面的大問題，它們分別是：

1、如何設(shè)計(jì)出具有特定功能和動(dòng)態(tài)特性的分子?

2、什么是細(xì)胞的化學(xué)基礎(chǔ)?

3、怎樣制造未來在能源、空間或醫(yī)藥領(lǐng)域所需要的材料?

4、什么是思維和記憶的化學(xué)基礎(chǔ)?

5、地球上的生命起源問題，以及在其他星球上出現(xiàn)生命的化學(xué)的前提條件。

6、怎樣才能夠查明化學(xué)元素間所有可能的組合?

2　對(duì)中學(xué)化學(xué)教育和教學(xué)改革的啟示

Philip Ball在這篇專論中所提及的化學(xué)大問題，涉及化學(xué)學(xué)科的很多領(lǐng)域，參與訪談的化學(xué)家們針對(duì)化學(xué)學(xué)科發(fā)展提出的意見和設(shè)想，視野開闊，很有前瞻性，但是未必非常全面。由于提出的問題具體，學(xué)術(shù)觀點(diǎn)也很明確，雖然未能涵蓋整個(gè)化學(xué)學(xué)科，仍然有助于人們從現(xiàn)代化學(xué)的眾多成就中。辨明學(xué)科的發(fā)展主線和前進(jìn)的軌跡。在思考或研究近期和長期的教改課題時(shí)，可以起到示范和提供啟示的作用。未盡之處，應(yīng)當(dāng)是留給我們深入思考和想象的空間。

2.1　今天的中學(xué)生在以獨(dú)立公民的身份進(jìn)入社會(huì)或從事專業(yè)工作時(shí)，他們面對(duì)的將是15～20年后的社會(huì)和科學(xué)技術(shù)環(huán)境。根據(jù)中學(xué)教育和教學(xué)的任務(wù)，以及對(duì)學(xué)科基礎(chǔ)和適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展要求的認(rèn)定，在研究和設(shè)計(jì)教育和教學(xué)改革方案時(shí)，15～20年后的社會(huì)和科學(xué)技術(shù)可能達(dá)到的高度應(yīng)當(dāng)成為主要依據(jù)之一。就化學(xué)而言，Ball從訪談中歸納而得的六個(gè)大問題，大致描繪出了今后20年左右化學(xué)學(xué)科的主要面貌，因而這些看法應(yīng)當(dāng)有助于加深對(duì)高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)提出的基礎(chǔ)性、時(shí)代性和選擇性原則的理解(尤其是在基礎(chǔ)性和時(shí)代性原則之間關(guān)系和分寸的把握方面)。亦即在制定教學(xué)改革方案的具體實(shí)施計(jì)劃時(shí)，不僅需要從科學(xué)技術(shù)的近期成就和社會(huì)實(shí)際狀況中汲取養(yǎng)分，而且應(yīng)當(dāng)盡可能地顧及今后幾十年的發(fā)展前景。如果能夠做到這樣，課程就會(huì)變得有著虎虎的生氣，情感態(tài)度價(jià)值觀的教育也就包含在其中了。

2.2　散由于化學(xué)物質(zhì)的性質(zhì)決定于分子的組成和結(jié)構(gòu)(有時(shí)還要考慮體系所處的環(huán)境)，分子的形成過程則取決于相應(yīng)組分在給定反應(yīng)體系中相互結(jié)合時(shí)的動(dòng)態(tài)歷程和作用機(jī)制。因此僅僅滿足于經(jīng)典的活化分子有效碰撞理論和依據(jù)缺乏結(jié)構(gòu)‘柔性’的鎖鑰關(guān)系而做出的分子設(shè)計(jì)，顯然是難以完成這個(gè)學(xué)科任務(wù)的。Lehn近年來提出的Constitutional Dynamic Chemistry(組分動(dòng)態(tài)化學(xué))或Adaptive Chemistry(適配化學(xué))思想，以及在這個(gè)思想指導(dǎo)下完成的一系列組成和結(jié)構(gòu)都相當(dāng)復(fù)雜的化學(xué)合成研究，從中可以隱約地看到解決化學(xué)合成領(lǐng)域中大問題的一線曙光。他在這個(gè)領(lǐng)域中的工作，不僅為他上個(gè)世紀(jì)80年代提出的化學(xué)信息論提供了新的實(shí)驗(yàn)證明，而且大大拓寬了關(guān)于分子結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系的視野，恢復(fù)了分子中所有組成問的相互結(jié)合既具有必需的“穩(wěn)定性”，同時(shí)也存在成為“獨(dú)立而且自由”的新分子組分的“靈活性”的本來面目。不僅使得諸如分子重排和反應(yīng)機(jī)制可以隨溶劑及其他條件而變等過程的化學(xué)實(shí)質(zhì)變得更加容易理解，而且預(yù)示著它可能是更加符合化學(xué)現(xiàn)象實(shí)質(zhì)的一種認(rèn)識(shí)。

其實(shí)在初等化學(xué)中也不乏這樣的例子。例如H2SO4在酸堿中和反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、磺化反應(yīng)中，和CH3COOH在酸堿中和反應(yīng)及酯化反應(yīng)中的不同表現(xiàn)，一直屬于難以理解或解釋的化學(xué)現(xiàn)象之一。依據(jù)組分動(dòng)態(tài)化學(xué)的認(rèn)識(shí)，當(dāng)分子不再是“僵硬”的原子結(jié)合體，而是可以“任意”拆分的組分集合體時(shí)，問題也就迎刃而解了。這個(gè)概念的建立，深化了我們對(duì)分子的認(rèn)識(shí)，化學(xué)結(jié)構(gòu)式不僅是一種能夠形象地表明原子在分子中的空間位置和結(jié)合方式的化學(xué)語言，還可以直觀地提示分子拆分為組分時(shí)的多種可能性，從而為化學(xué)創(chuàng)新思維提供了比較符合實(shí)際的理論依據(jù)。這種類似于“變形金剛”的分子，應(yīng)當(dāng)比結(jié)構(gòu)“僵硬”的分子更為中學(xué)生們所喜愛。

2.3　散雖然化學(xué)學(xué)科有著對(duì)大問題關(guān)注不夠的傾向，但是在和其他學(xué)科或技術(shù)融合過程中所積累的大量研究成果，對(duì)擴(kuò)展學(xué)科視野，促進(jìn)研究手段和技術(shù)不斷發(fā)展與完善等方面所起的作用。卻是不容諱言的。例如生物體系所特有的精致而靈巧的制備與復(fù)制、信息傳輸、放大、存儲(chǔ)和反饋等功能的實(shí)現(xiàn)，可視為具有特定功能的有序分子組合和對(duì)外來信號(hào)準(zhǔn)確而實(shí)時(shí)的應(yīng)答的原因。這就要求在傳統(tǒng)的物質(zhì)性質(zhì)之外，賦予化學(xué)物質(zhì)的分子(包括與分子同層次的其他物種，如離子、自由基、準(zhǔn)分子等)以信息物質(zhì)所特有的基本特性。隨著相應(yīng)的理論方法和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展，用以表述有關(guān)過程的物理概念和化學(xué)語言體系，將進(jìn)一步更新和充實(shí)。

正如RoMd Hoffmann所指出的那樣，

“不能把宇宙還原為少數(shù)幾種基本粒子或者是數(shù)以百計(jì)的元素，應(yīng)當(dāng)擴(kuò)展到所有可能被合成出來的數(shù)量無限的分子。因此分子可能具有的結(jié)構(gòu)和性能是難以窮盡的?！毕鄬?duì)于數(shù)量級(jí)達(dá)到10量級(jí)的化學(xué)物質(zhì)來說，經(jīng)典的化學(xué)結(jié)構(gòu)理論將無法滿足對(duì)大多數(shù)新分子結(jié)構(gòu)的推測和合理解釋的要求，遑論準(zhǔn)確地推測新分子的結(jié)構(gòu)和主要性能了。稀有氣體化合物家族的“繁衍”、C60發(fā)現(xiàn)時(shí)對(duì)其結(jié)構(gòu)的難以認(rèn)定、超分子化合物中底物和受體間作用力的本質(zhì)(不僅具有方向性、飽和性，而且具有智能化的分子識(shí)別能力)等，不過是我們在20世紀(jì)化學(xué)發(fā)展過程中曾經(jīng)感到困惑和“尷尬”的部分實(shí)例。重要的是，它反映了我們對(duì)于經(jīng)典化學(xué)結(jié)構(gòu)理論不完備性認(rèn)識(shí)的不足。

2.4　雖然化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和動(dòng)態(tài)學(xué)在上個(gè)世紀(jì)后期得到了飛速的發(fā)展，研究手段和技術(shù)的更新更是令人目不暇拾。但是由于存在著對(duì)結(jié)果的重視程度經(jīng)常高于過程的思維慣性，加上物質(zhì)體系的化學(xué)變化細(xì)節(jié)間存在千差萬別的客觀現(xiàn)實(shí)，以及現(xiàn)有理論手段的不夠得心應(yīng)手等因素的制約等原因，反應(yīng)動(dòng)態(tài)學(xué)已經(jīng)成為化學(xué)學(xué)科發(fā)展的瓶頸之一。這正是Ahmed Zewail把它列為化學(xué)大問題之一的緣起。遺憾的是，在現(xiàn)行化學(xué)本科教育中這個(gè)領(lǐng)域仍然是最薄弱的一環(huán)，理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)配置遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能反映出這個(gè)最富有挑戰(zhàn)性的領(lǐng)域的實(shí)際狀況。

關(guān)于現(xiàn)有化學(xué)理論的不夠成熟或不夠完備。John Meufig Thomas以化學(xué)鍵的一般原理在特殊的分子中經(jīng)常會(huì)遇到必須做出新的規(guī)定或修改的情況為例，進(jìn)一步指出：“如果想找到一個(gè)能夠普遍適用于酶、材料、

表面等等的催化理論是一件荒謬可笑的事情?！爆F(xiàn)狀確實(shí)如此，目前對(duì)于絕大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)體系有關(guān)過程細(xì)節(jié)的了解，仍然處于推測多于實(shí)證的水平。飛秒化學(xué)和發(fā)光水母蛋白所以能夠人選近期的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，當(dāng)與此有關(guān)。

基于初等化學(xué)教學(xué)的任務(wù)和要求，化學(xué)反應(yīng)動(dòng)態(tài)學(xué)在高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中幾乎沒有涉及，依然保持在經(jīng)典化學(xué)動(dòng)力學(xué)的水平上。這種處理在目前應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是合理的，但是形式動(dòng)力學(xué)并不能反映化學(xué)體系內(nèi)部的實(shí)際過程。反應(yīng)速率和化學(xué)體系平衡態(tài)的理論，對(duì)于化學(xué)工藝(包括特定的分析檢驗(yàn)規(guī)程)的制定和優(yōu)化。是必要的，但是對(duì)于解決未知過程的預(yù)見性則幾乎無能為力(屬于化學(xué)學(xué)科中尚未解決的大問題之一)。目前在中學(xué)化學(xué)中涉及的化學(xué)反應(yīng)主要是始態(tài)和終態(tài)都完全確定的體系，其理論基礎(chǔ)為平衡態(tài)熱力學(xué)。熱力學(xué)判據(jù)的可靠性也只限于體系所處狀態(tài)和最近鄰平衡態(tài)之間的過程方向，亦即可以預(yù)見到體系將從哪個(gè)方向自發(fā)地趨向該平衡態(tài)(包括在反應(yīng)條件變化時(shí)平衡狀態(tài)的移動(dòng)方向)。對(duì)于未知體系以及含有多個(gè)平衡態(tài)的體系，由于終態(tài)的不確定或無法確定，現(xiàn)有的熱力學(xué)判據(jù)顯然是無能為力的，何況它們原本只適用于無外場(引力場除外)作用下的體系。在適當(dāng)?shù)耐鈭鲎饔孟?如光、超聲、磁等)，化學(xué)體系將都能夠被激活并發(fā)生化學(xué)變化。由于反應(yīng)過程對(duì)條件非常敏感，反應(yīng)產(chǎn)物將隨條件而改變，因而理論預(yù)測幾乎難以做到基本準(zhǔn)確，再次表明了化學(xué)目前仍然是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)的實(shí)際情況。所以在充分肯定發(fā)展理論方法的重要性的同時(shí)，重視實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)的發(fā)展和改進(jìn)仍然是化學(xué)學(xué)科的主要任務(wù)。當(dāng)人們?nèi)找骊P(guān)注原子分子層次的化學(xué)現(xiàn)象，以及納米技術(shù)逐漸在多個(gè)領(lǐng)域中嶄露頭角之時(shí)，這個(gè)趨勢將會(huì)越來越明顯。初等化學(xué)教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性和著重點(diǎn)應(yīng)當(dāng)從中獲得啟示。簡單儀器的使用和基本操作的訓(xùn)練仍然必要，但是更應(yīng)該著重于科學(xué)精神和科學(xué)習(xí)慣的培養(yǎng)，沒有必要過分追求操作技術(shù)的嫻熟，何況大多數(shù)學(xué)生將來并不從事與化學(xué)實(shí)驗(yàn)室有關(guān)的職業(yè)。

2.5　從Ball的專論還可以想到，大學(xué)化學(xué)教學(xué)計(jì)劃、內(nèi)容和方法應(yīng)當(dāng)加快改革，實(shí)驗(yàn)條件和探究內(nèi)容的更新也應(yīng)當(dāng)提上日程，使得化學(xué)專業(yè)畢業(yè)的新教師能夠跟上學(xué)科發(fā)展的步伐。除此之外，中學(xué)化學(xué)師資的在崗培訓(xùn)，包括目標(biāo)、內(nèi)容和方法的改革，更是迫在眉睫。為了提高初等化學(xué)的教學(xué)質(zhì)量和進(jìn)一步落實(shí)三維教育目標(biāo)，為了啟發(fā)和培育青少年學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和為他們的探究和創(chuàng)新活動(dòng)提供必要的指導(dǎo)，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)卦黾踊蚣訌?qiáng)對(duì)與化學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的基本知識(shí)和實(shí)驗(yàn)方法的學(xué)習(xí)與培訓(xùn)，從而為初等化學(xué)教學(xué)改革的持續(xù)發(fā)展和實(shí)現(xiàn)師生在學(xué)習(xí)和探究活動(dòng)中的互動(dòng)準(zhǔn)備必要的條件。

篇(6)

一、現(xiàn)行原始分算法的缺陷

下表是廣東省2009年各專業(yè)總分高考狀元對(duì)照表：

由上表可見，在2009年廣東省高考中，報(bào)考不同專業(yè)的考生，就其最高分來說差別較大：在理科的考生中，物理科最高分比生物科最高分高出了32分。同是文科考生，歷史最高分比地理最高分高出38分之多。在本地區(qū)的一所重點(diǎn)中學(xué)中，理科的前30名都是物理和化學(xué)專業(yè)考生，而文科的前25學(xué)生中，地理專業(yè)的考生與此無緣。為什么會(huì)出現(xiàn)以上的情況？究其原因，正是由于原始分各科題目難度及區(qū)分度不一致，而直接把原始分進(jìn)行相加所導(dǎo)致的。我們再來看一個(gè)例子。例如，某年某省高考物理科平均分是95.5，化學(xué)科平均分91.1，張三物理考了93分，與李四化學(xué)考了93分對(duì)比，張三的成績在物理科中比平均分低了2.5分，而李四的分?jǐn)?shù)在其所考專業(yè)中卻比平均分高出1.9分。雖然兩位考生的成績都是93分，但他們在學(xué)科中所處的位置卻完全不同。由此可見，不同學(xué)科原始分?jǐn)?shù)“1分”不等值，我們不能把分?jǐn)?shù)直接進(jìn)行相加。1元人民幣+1美元+1日元=3元，這樣的算式你會(huì)覺得十分謊謬，但我們目前高考的這種計(jì)算成績的方法就是這種算法。

二、原標(biāo)準(zhǔn)分算法的優(yōu)點(diǎn)與缺陷

1. 原標(biāo)準(zhǔn)分的計(jì)算原理

單科標(biāo)準(zhǔn)分的算法是：利用每一個(gè)分?jǐn)?shù)Xi以下的考生數(shù)Ni除以總?cè)藬?shù)M，得該分?jǐn)?shù)占考生總數(shù)的百分比Pi，即：Pi=Ni/M，通過查這個(gè)Pi對(duì)應(yīng)于正態(tài)分布表中最接近的數(shù)值Zi，再代入公式：標(biāo)準(zhǔn)分=Zi*100+500算得的。標(biāo)準(zhǔn)分最低分是100分，最高分上限是900分。

標(biāo)準(zhǔn)總分的計(jì)算方法是：把每位考生各科的標(biāo)準(zhǔn)分相加求和，再用以上求單科標(biāo)準(zhǔn)分的方法，把各考生各科標(biāo)準(zhǔn)分求和的結(jié)果轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)分，這便是每位考生的標(biāo)準(zhǔn)總分。

2. 原標(biāo)準(zhǔn)分算法的優(yōu)點(diǎn)

使用標(biāo)準(zhǔn)分后，各科原始分轉(zhuǎn)換為具有共同參照點(diǎn)和相同的單位，統(tǒng)一到同一“量尺”上的分?jǐn)?shù)。一方面，這樣的各科標(biāo)準(zhǔn)分合成轉(zhuǎn)換為綜合分，保證了各科在總分中的權(quán)重。另一方面，考生的標(biāo)準(zhǔn)分?jǐn)?shù)，可以根據(jù)正態(tài)分布表清楚地了解其所在的排位。

3. 原標(biāo)準(zhǔn)分算法的缺陷

原標(biāo)準(zhǔn)分的算法存在如下的兩個(gè)缺點(diǎn)：

（1）原標(biāo)準(zhǔn)分算法中把最高分定為900分，這個(gè)上限太小。

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)分算法，考生人數(shù)是最高分決定的一個(gè)重要因素，如果考生人數(shù)小于30915人，這時(shí)最高分將達(dá)不到900分，而只有考生總?cè)藬?shù)大于或等于30915時(shí)，最高分才有達(dá)到900分的可能性。由于現(xiàn)行的統(tǒng)一招生考試人數(shù)越來越多（特別是高考，有的省份考試人數(shù)過百萬人），而當(dāng)考生人數(shù)是30915的n倍時(shí)，如果分?jǐn)?shù)按降序排列后第n+1名考生的分?jǐn)?shù)與第n名考生分?jǐn)?shù)不同，這時(shí)，前n名考生不論分?jǐn)?shù)高低，都得到最高分的900分。這是高考中一些省份出現(xiàn)多個(gè)并列高考狀元的主要原因。由此可見，把標(biāo)準(zhǔn)分最高上限設(shè)定為900分的做法已不適應(yīng)新形勢的要求，我們有必要提高這個(gè)最高分上限，讓“高考狀元”是名副其實(shí)的“狀元”。

（2） 原標(biāo)準(zhǔn)分算法對(duì)同分學(xué)生不合理。

我們從一個(gè)例子入手來說明其中的問題。例如在一次考試中，第一名是100分，接下來是五個(gè)99分的并列分?jǐn)?shù)。在這種情況下，考得99分的學(xué)生按我們常理的說法，是并列第二名，然而我們?nèi)∶芜M(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)分轉(zhuǎn)換時(shí)，實(shí)際上是把這五名并列第二名的學(xué)生當(dāng)作并列第六名計(jì)算的，這當(dāng)然是不合理的。

三、改進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)分算法，理性回歸標(biāo)準(zhǔn)分

針對(duì)以上標(biāo)準(zhǔn)分的兩個(gè)缺點(diǎn)，我提出如下的改進(jìn)算法：

1.標(biāo)準(zhǔn)分最高分上限提高到1000分

以上的分析表明，標(biāo)準(zhǔn)分上限設(shè)為900分太小了，我們必須提高這個(gè)最高分上限。建議把這個(gè)上限提高到1000分，這樣當(dāng)考生人數(shù)是3399296（約340萬）①人時(shí)，如果最高分一人獨(dú)得，則可拿到幸運(yùn)的1000分，當(dāng)考生人數(shù)小于這個(gè)數(shù)字時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)分不可能達(dá)到最高分1000分。這個(gè)數(shù)量級(jí)對(duì)于目前各省高考來說已足夠。這是杜絕原標(biāo)準(zhǔn)分算法中排在前面的部分考生原始分不同，卻都得最高分的不良后果的根本辦法，也是讓高考狀元名副其實(shí)的有效方法。要實(shí)現(xiàn)這一改革，必須把原來的正態(tài)分布表進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄U(kuò)充，可用Excel 2003中的NORMSINV函數(shù)和NORMSDIST函數(shù)（兩者互為反函數(shù)）來完成這一工作，具體的推導(dǎo)是：

標(biāo)準(zhǔn)分=100×NORMSINV（Pi）+500［1］

根據(jù)上式得：NORMSINV（Pi）=（標(biāo)準(zhǔn)分-500）/100

所以，Pi= NORMSINV－1（（標(biāo)準(zhǔn)分-500）/100）

即：Pi= NORMSDIST（（標(biāo)準(zhǔn)分-500）/100）

例如我們要確定標(biāo)準(zhǔn)分是910相對(duì)的Pi的數(shù)值，根據(jù)以上的計(jì)算公式，

Pi= NORMSDIST（（910-500）/100）=0.999979342（在Excel 2003中進(jìn)行計(jì)算）。

即在原正態(tài)分布表中，相對(duì)于Pi=0.999979342，的正態(tài)分布是Zi=4.1。

以上的操作在Excel 2003中很容易實(shí)現(xiàn)。

2.最低分Pi的計(jì)算方法

最低分算法與原來的算法相同。

3.其他考生Pi的計(jì)算方法

除了最低分以外的考生，設(shè)其分?jǐn)?shù)是Xi，且有Yi名考生同得Xi這個(gè)相同的分?jǐn)?shù)，考生總?cè)藬?shù)是M，則用Pi =（Ni+（Yi-1）/2）/M計(jì)算Pi。

把以上用改進(jìn)的方法求得Pi的值，再按原來算標(biāo)準(zhǔn)分的方法求出Zi及考生的標(biāo)準(zhǔn)分。

在以上的改進(jìn)的計(jì)算方法中，對(duì)于相同分?jǐn)?shù)的考生，由于按相同分?jǐn)?shù)接近于中間的位置計(jì)算其以下的考生數(shù)，因此分?jǐn)?shù)有所增加。

以上改進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)分算法雖然復(fù)雜了一些，但比原標(biāo)準(zhǔn)分算法科學(xué)多了。

近年來，原始分卷土重來，由此帶來的問題更多，因此，有的地區(qū)中考在2009年又回歸標(biāo)準(zhǔn)分算法。當(dāng)然，在考生數(shù)不多的情況下，用原標(biāo)準(zhǔn)分進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)分計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)分并沒有太大差別。但當(dāng)考生人數(shù)較多時(shí)，使用本文論述的標(biāo)準(zhǔn)分的改進(jìn)算法是較科學(xué)的方法。用改進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)分算法進(jìn)行分?jǐn)?shù)計(jì)算，理性回歸標(biāo)準(zhǔn)分，方能還學(xué)生考試一種較科學(xué)合理的評(píng)價(jià)方法。

注釋：

①本文中有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)分的一切分析數(shù)據(jù)都是在Excel 2003中利用公式：標(biāo)準(zhǔn)分=100×NORMSINV（Pi）+500求得的。

參考文獻(xiàn)：

篇(7)

關(guān)鍵詞： 熱管技術(shù)；工作原理 ；熱能工程 ；應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展越來越快，熱能工程的發(fā)展也是與日俱進(jìn)，熱管技術(shù)也投入到了應(yīng)用。熱管的導(dǎo)熱系數(shù)非常高，是鋁、銀等金屬的上千倍。如果使用熱管技術(shù)，熱管的截面非常的小，并且不需要加入任何的動(dòng)力就可以讓巨大的熱能，進(jìn)行傳輸。因此，熱管在熱能工程的應(yīng)用越來越廣泛。

1.熱管的組成和原理

1.1.熱管的組成

典型的熱管由管殼、吸液芯和端蓋組成，將管內(nèi)抽成1.3×（10負(fù)1---10負(fù)4）Pa的負(fù)壓后充以適量的工作液體，使緊貼管內(nèi)壁的吸液芯毛細(xì)多孔材料中充滿液體后加以密封。管的一端為蒸發(fā)段（加熱段），另一端為冷凝段（冷卻段），根據(jù)應(yīng)用需要在兩段中間可布置絕熱段。當(dāng)熱管的一端受熱時(shí)毛紉芯中的液體蒸發(fā)汽化，蒸汽在微小的壓差下流向另一端放出熱量凝結(jié)成液體，液體再沿多孔材料靠毛細(xì)力的作用流回蒸發(fā)段。如此循環(huán)不己，熱量由熱管的一端傳至另―端。熱管在實(shí)現(xiàn)這一熱量轉(zhuǎn)移的過程中，包含了以下六個(gè)相互關(guān)聯(lián)的主要過程：

1.1.1.熱量從熱源通過熱管管壁和充滿工作液體的吸液芯傳遞到（液---汽）分界面；

1.1.2.液體在蒸發(fā)段內(nèi)的（液--汽）分界面上蒸發(fā)；

1.1.3.蒸汽腔內(nèi)的蒸汽從蒸發(fā)段流到冷凝段；

1.1.4.蒸汽在冷凝段內(nèi)的汽.液分界面上凝結(jié)：

1.1.5.熱量從（汽--液）分界面通過吸液芯、液體和管壁傳給冷源：

1.1.6.在吸液芯內(nèi)由于毛細(xì)作用使冷凝后的工作液體回流到蒸發(fā)段。

1.2.熱管的原理

在加熱熱管的蒸發(fā)段，管芯內(nèi)的工作液體受熱蒸發(fā)，并帶走熱量，該熱量為工作液體的蒸發(fā)潛熱，蒸汽從中心通道流向熱管的冷凝段，凝結(jié)成液體，同時(shí)放出潛熱，在毛細(xì)力的作用下，液體回流到蒸發(fā)段。這樣，就完成了一個(gè)閉合循環(huán)，從而將大量的熱量從加熱段傳到散熱段。

當(dāng)加熱段在下，冷卻段在上，熱管呈豎直放置時(shí)，工作液體的回流靠重力足可滿足，無須毛細(xì)結(jié)構(gòu)的管芯，這種不具有多孔體管芯的熱管被稱為熱虹吸管。熱虹吸管結(jié)構(gòu)簡單，工程上廣泛應(yīng)用。

2.熱管應(yīng)用的技術(shù)關(guān)鍵

2.1.很高的導(dǎo)熱性

熱管內(nèi)部主要靠工作液體的汽、液相變傳熱，熱阻很小，因此具有很高的導(dǎo)熱能力。與銀、銅、鋁等金屬相比，單位重量的熱管可多傳遞幾個(gè)數(shù)量級(jí)的熱量。

2.2.優(yōu)良的等溫性

熱管內(nèi)腔的蒸汽是處于飽和狀態(tài)，飽和蒸汽的壓力決定于飽和溫度，飽和蒸汽從蒸發(fā)段流向冷凝段所產(chǎn)生的壓降很小，根據(jù)熱力學(xué)中的方程式可知，溫降亦很小，因而熱管具有優(yōu)良的等溫性。

2.3.熱流密度可變性

熱管可以獨(dú)立改變蒸發(fā)段或冷卻段的加熱面積，即以較小的加熱面積輸入熱量，而以較大的冷卻面積輸出熱量，或者熱管可以較大的傳熱面積輸入熱量，而以較小的冷卻面積輸出熱量，這樣即可以改變熱流密度，解決一些其他方法難以解決的傳熱難題。

2.4.熱流方向的可逆性

一根水平放置的有芯熱管，由于其內(nèi)部循環(huán)動(dòng)力是毛細(xì)力，因此任意一端受熱就可作為蒸發(fā)段，而另一端向外散熱就成為冷凝段。此特點(diǎn)可用于宇宙飛船和人造衛(wèi)星在空間的溫度展平，也可用于先放熱后吸熱的化學(xué)反應(yīng)器及其他裝置。

2.5.環(huán)境的適應(yīng)性

熱管的形狀可隨熱源和冷源的條件而變化，熱管可做成電機(jī)的轉(zhuǎn)軸、燃?xì)廨啓C(jī)的葉片、鉆頭、手術(shù)刀等等，熱管也可做成分離式的，以適應(yīng)長距離或沖熱流體不能混合的情況下的換熱；熱管既可以用于地面（重力場），也可用于空間（無重力場）。

3.熱管技術(shù)在熱能工程中的應(yīng)用

3.1.煉焦?fàn)t余熱回收工程中的應(yīng)用 一般的情況下，從煉焦?fàn)t被釋放出來的煙氣，溫度會(huì)非常的高，不進(jìn)行回收利用，就會(huì)造成非常大的浪費(fèi)。如果把熱管技術(shù)運(yùn)用到煉焦?fàn)t，并且安裝到煙囪 內(nèi)，這些大量的余熱就可以回收利用。第一個(gè)步驟，在熱管內(nèi)，工作介質(zhì)對(duì)于煙囪內(nèi)的熱量進(jìn)行有效的吸收，并且蒸發(fā)成氣體，這些氣體會(huì)傳送到凝結(jié)段，進(jìn)行熱量的釋放后，開始凝結(jié)，當(dāng)能量完全的釋放之后，繼續(xù)變成液態(tài)的介質(zhì)，再一次的流回蒸發(fā)段，繼續(xù)的循環(huán)。通過凝結(jié)段的使用，得到的熱量，應(yīng)該進(jìn)行加熱，除去鹽水，因?yàn)闊峁軅魉偷臒崃款愋头浅６?。所以汽和誰的混合物就會(huì)大量的產(chǎn)生，并且沿著上升管在集箱的內(nèi)部匯進(jìn)行合，并且在最后都進(jìn)入汽包實(shí)現(xiàn)分離。

3.2.熱管用于傳送和儲(chǔ)存能量 用熱管傳送熱量是利用汽化潛熱或化學(xué)反應(yīng)將熱量從高溫流體傳向低溫流體，這時(shí)熱管相當(dāng)于傳送管道，但功能和功率都比一般傳送管道多，而且不需要傳送泵等設(shè)備?熱管用于儲(chǔ)存能量，并不是利用熱管本身，因熱管本身的儲(chǔ)熱能力很小，而是用熱管結(jié)構(gòu)簡單的特點(diǎn)和容易設(shè)置蓄熱材料，如可在熱管外面設(shè)置蓄熱材料，其工作原理為當(dāng)高溫?zé)嵩闯渥銜r(shí)，蓄熱材料儲(chǔ)存一部分熱量，而當(dāng)高溫?zé)嵩床怀渥慊蜷g斷時(shí)，蓄熱材料將儲(chǔ)存的熱量通過熱管傳送給低溫物體?

3.3.熱管用于控制設(shè)備的溫度

利用熱管的控制性能進(jìn)行控溫的方式，具有結(jié)構(gòu)簡單?體積小?性能良好和工作可靠等優(yōu)點(diǎn)?它的工作原理是利用變導(dǎo)熱管的可調(diào)節(jié)性能，由于變導(dǎo)熱管中的惰性氣體隨溫度的膨脹而改變凝結(jié)段換熱面積，因而可控制熱管內(nèi)溫度，從而也就控制了加熱段的溫度?這項(xiàng)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星?宇宙飛船等設(shè)備上，它能使衛(wèi)星?宇宙飛船各部件之間，甚至整個(gè)衛(wèi)星結(jié)構(gòu)等溫化?

結(jié)論

隨著傳統(tǒng)能源變得越來越少，把熱管技術(shù)成功的使用在熱能工程，不僅僅可以完成熱能的合理流動(dòng)，同時(shí)還可以減少大量的能量損失，有效的實(shí)現(xiàn)節(jié)約資源和能源的目標(biāo)。 總之，熱管技術(shù)已深入人們生活的各個(gè)領(lǐng)域，從軍工到民用，從空間到地面，處處可以見到它的應(yīng)用，并且不同功能的熱管也日趨向縱深方向發(fā)展?

參考文獻(xiàn)：