首页范文生物质能的现状十篇生物质能的现状十篇

生物质能的现状十篇

发布时间:2024-04-25 20:37:17

生物质能的现状篇1

1南阳市生物质能源林发展现状

南阳市生物质能源林资源丰富,主要有油桐、黄连木、乌桕、花椒等,但大多生长在山区地形复杂,立地条件差的地方,荒芜的面积至少占总面积一半以上,再加上经营管理粗放,大多停留在“人种天养”或“天种天养”的原始状态,经济效益不高。近几年,尽管有大面积发展新造林,但生产技术尚处于落后、分散的低水平状态,群众用种不问种源,是种就采,有种就播,在自然授粉情况下,其后代多为异交系,各种性状变异幅度很大,表现良莠不一,有些树种挂果晚,虫果多,产量低,缺乏一套科学合理的生物质能源林丰产栽培技术。

2南阳市发展林业生物质能源的有利条件

2.1宏观政策激励,规划目标明确,为发展能源林提供了良好的机遇

国家为了扶持和促进生物质能源发展,2006年颁布了《可再生能源法》,并相继出台了配套法规,制定了一些优惠扶持政策。国家科委已连续在3个国家5年计划中将生物质能技术的研究与应用列为重点研究项目。2011年9月28日,国务院出台的《关于支持河南省加快建设中原经济区的指导意见》中,提出了“支持建设南阳国家生物能示范区”。目前南阳市已委托中科院能源所编制了《河南南阳“国家生物质能示范区(市)”建设规划》,明确示范市的建设目标、重点领域和重大工程项目。下一步主要是积极发展生物质能源产业,提高生物质能源资源,将南阳市建设成为生物质能综合利用示范开发区以及全国最大的生物质能源和推广应用基地。这些政策、法规的出台,为南阳市发展生物质能源林提供了良好的机遇。

2.2自然条件优越,为生物质能源林发展奠定了基础

南阳地处北亚热带向暖温带的过渡地带,具有较好的区位优势和自然生态条件,培育林业生物质能源林具有得天独厚的资源条件。林业生物质能源资源丰富,除黄连木、油桐等乡土树种外,还有花椒等能够利用种子转化为生物乙醇和柴油的树种就多达10余种,目前作为林业生物柴油开发利用较为成熟的树种黄连木、油桐等树种,分布面积较广,据初步统计,南阳市具有相对成片分布的林业生物质能源林达4多万hm2,能源树籽粒产量居河南首位。

2.3南阳市宜林面积大,为林业生物质能源林提供了发展空间

南阳林业用地面积109.4万hm2,占全市总面积的1/3,其中有林地面积92.3万hm2,林木覆盖率34.51%,活立木蓄积量2525.25万m3。有20多万hm2宜林荒山荒地,这些大都适宜种植特定的林业生物质能源树种。这些土地资源,经过开发和改良,可以变成发展林业生物质能源的“绿色油田”。

2.4建设有生物质生物燃料工程技术研究中心,有利于生物质能源林后续产业的发展

河南天冠集团建设有河南省生物质生物燃料工程技术研究中心,已经熟练掌握生产生物柴油技术,为生物质能源林的后续产业发展,提供了有利条件。

3存在问题

从总体来看,南阳市林业生物质能源产业仍处于较低水平。综合分析,制约其发展的主要因素是:一是人们对林业生物质能源的价值认识不足,重视不够。长期以来,由于林业生物质能源具有明显的区域性种植特点,尽管种植规模大,但产量低,又缺乏扶持优惠政策,致使发展缓慢。二是现有品种老化混杂,缺少优良品种;技术含量不高,管理粗放,缺乏一套适合我市的林业生物质能源林丰产栽培技术。三是随着近年来林业结构的调整,能源林保存的面积、品种、分布等底子不清,开发利用和产业化经营缺少可靠的数字保证。

4发展思路与对策

4.1科学规划布局

在生物质能源林发展中,必须坚持因地制宜、适地适树的原则,根据气候、土壤条件,山坡的坡向、坡位,水分等条件,依照发展规划,科学布局,多营造混交林。

4.2提高科技含量

发展生物质能源林,必须要有成熟的、先进的技术作保障。要调动林农的积极性,加快对林业生物质能源林的垦复,大面积推广果多、果大、抗病虫能力强的林业生物质能源新品种,采用丰产栽培技术,提高单位面积产量。

4.3培植龙头企业

通过招商引资,扶持林业生物质能源产业加工龙头企业,引导加工企业做好生物质能源精深加工,创出绿色特色品牌,提高林业生物质能源林的附加值和综合利用效益,提高市场竞争力和经济效益,提高农民对种植生物质能源林产业的积极性。

4.4推广良种壮苗,加大良种基地建设

要切实强化良种意识,把推广优良品种放在林业生物质能源产业发展的首要位置,不是良种不育苗,不是良种苗不造林。加快林业生物质能源产业良种采穗圃和育苗基地建设,提高林业生物质能源产业良种壮苗生产能力。

4.5把规模化培育和清洁生产放在林业生物质能源发展的突出位置

生物质能的现状篇2

一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。这就是牛顿第一定律。

牛顿第一定律描述的是物体不受外力的状态。(理想化的状态)

任何物体都和周围的物体有相互作用,不受外力的物体是不存在的。通常,我们选择参照系(无论惯性系或非惯性系)描述物体的运动状态都是受力状态。

物体具有惯性与物体处于惯性状态的区别

一切物体都具有惯性。无论处于什么状态,都具有惯性。惯性是物体一种性质;惯性状态(指的是)包括静止状态和匀速直线运动状态,物体不受外力状态为惯性状态。

物体的受力状态,在惯性系看来(或惯性系中),物体处于匀速直线运动状态或静止状态。而物体相对于惯性系而言又是不受力的。(相对的不受力)

在惯性系看来,物体处于不受力的保持匀速直线运动或静止状态的惯性状态。这种惯性状态是一种相对的惯性状态。

在惯性系中运动状态处于惯性状态的物体,在非惯性系中(看来)就处于非惯性系状态。(在非惯性系中处于惯性状态的物体,在惯性系中处于非惯性状态。)

无论惯性系与非惯性系所描述的惯性状态都是物体的受力状态。这与牛顿第一运动定律所说的一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态的惯性状态是不同的。这种惯性状态是物体不受外力的惯性状态。(绝对惯性状态)惯性系中(或非惯性系中)的惯性状态是物体相对不受外力的惯性状态.(相对惯性状态)

我们知道非惯性系中也存在惯性状态,例如自由落体系。(读此文前建议先读《惯性与参照系》一文---题外话)

惯性与能量

物体具有保持静止或匀速直线运动状态的性质,所以力不是维持物体速度的原因,而是改变物体速度的原因。物体受力时产生加速度,外力消失不受力时,保持此时匀速直线运动状态不变。物体受力产生加速度时,是在物体原来运动状态的基础上产生加速度的。就是说,物体受力时,物体还在保持着原来的运动状态。力改变的就是物体原来的运动状态。力具有使物体运动状态发生改变的能力。这种能力不影响惯性的存在。物体受力时,不影响惯性的存在。

当物体受力时,物体具有保持运动状态的能力,力具有改变物体运动状态的能力,这两种能力的共同作用的结果就是物体在原来运动状态的基础上发生改变,产生加速度。力改变了物体原来的运动状态,力使物体原来的运动状态发生了改变。

物体在受外力时,有惯性吗?惯性存在吗?

惯性系中的惯性状态是相对惯性状态。这种相对的惯性状态,其实是物体的受力状态。是不是物体受力时,仍具有惯性。这种惯性通过别的参照系(物体)可以观测到。无论物体处于什么状态都具有惯性?物体受力产生加速度时,物体仍具有惯性。

什么是惯性?惯性是什么?

一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。

这就是牛顿第一定律。物体的这种保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。(现在的惯性定义)

我们发现物体具有保持静止的性质的时候,认为力使物体运动起来,力消失后物体还是保持静止。物体的运动是力的结果。后来发现一旦物体具有某一速度,物体将保持这个速度继续运动下去。再后来发现,如果没有其他原因,运动的物体将继续以同一受到沿着一条直线运动,即不会停下来,也不会偏离原来的方向。此时,已经发现运动的物体具有保持运动不变的性质。当时得出,运动的物体所以会停下来,是因为受到外力的结果。可能认为物体具有保持匀速直线运动的性质,物体之所以静止是因为受到力的结果。可能认为物体具有保持匀速直线运动的性质与物体具有保持静止的性质是相对立的,不相容的。直到牛顿时候,认为运动的物体保持运动,静止的物体保持静止。力可以使静止的物体运动起来,力可以使运动的物体静止下来。物体具有保持静止的性质,力能使静止的物体运动起来,外力消失时,物体保持此时的匀速直线运动状态不变,而不是再保持静止状态。一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。(这就是牛顿第一定律)

物体本身具有保持速度不变的性质,力具有改变物体速度的能力。

静止的物体具有静能,运动的物体具有动能。力使物体由静止变为运动,力使物体由静能变为动能,能量增加。力使物体由运动变为静止,力使物体由动能变为静能,能量减少。力是一种能量。

力使静止的物体运动起来,外力消失后,物体不是再保持静止,而是保持此时的匀速直线运动状态。静止的物体保持静止。---就是说,物体本身具有保持能量(不变)的性质。(自身能量)

力是物体对物体的作用(力的概念),只要有力发生,就一定要有受力物体和施力物体。物体能受力,物体具有接受力的性质,物体具有接受能量的性质。物体能施力,物体具有施放能量的性质。物体具有改变能量的性质。

物体本身具有保持能量不变的性质,同时具有对外施放能量的性质,具有接受能量的性质

力做功时与能量

质量小的物体运动状态容易改变,质量大的物体运动状态难以改变;这是为什么呢?运动状态的改变难易程度不一样吗?为什么不一样?

静止的物体受力产生加速度时,物体做的功与物体有什么关系呢?

物体由静能变为动能,能量发生改变。这种能量的改变不是任意的,力一定时,能量的改变与物体的质量成反比;。例如:受力相同,受力时间相同。两物体质量不同,分别为m1与m2。质量为m1时,物体改变的能量为w1=(ft)2/2m1;质量为m2时,物体能量的改变为w2=(ft)2/2m2.w1/w2=m2/m1.

在力做功时,物体的能量改变不是任意的。物体吸收的能量,不是任意的,释放的能量不是任意的。

惯性与惯性状态

任何物体,都保持其静止状态,或匀速直线运动状态,除非施加外力迫使其改变这种状态。---牛顿第一定律

受力运动状态发生改变,外力消失时,物体保持此时的速度匀速直线运动,而不是原来的静止状态或匀速直线运动状;力使物体静止下来,外力消失时,物体保持静止状态。牛顿第一定律(附)

生物质能的现状篇3

一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。这就是牛顿第一定律。

牛顿第一定律描述的是物体不受外力的状态。(理想化的状态)

任何物体都和周围的物体有相互作用,不受外力的物体是不存在的。通常,我们选择参照系(无论惯性系或非惯性系)描述物体的运动状态都是受力状态。

物体具有惯性与物体处于惯性状态的区别:

一切物体都具有惯性。无论处于什么状态,都具有惯性。惯性是物体一种性质;惯性状态(指的是)包括静止状态和匀速直线运动状态,物体不受外力状态为惯性状态。

物体的受力状态,在惯性系看来(或惯性系中),物体处于匀速直线运动状态或静止状态。而物体相对于惯性系而言又是不受力的。(相对的不受力)

在惯性系看来,物体处于不受力的保持匀速直线运动或静止状态的惯性状态。这种惯性状态是一种相对的惯性状态。

在惯性系中运动状态处于惯性状态的物体,在非惯性系中(看来)就处于非惯性系状态。(在非惯性系中处于惯性状态的物体,在惯性系中处于非惯性状态。)

无论惯性系与非惯性系所描述的惯性状态都是物体的受力状态。这与牛顿第一运动定律所说的一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态的惯性状态是不同的。这种惯性状态是物体不受外力的惯性状态。(绝对惯性状态)惯性系中(或非惯性系中)的惯性状态是物体相对不受外力的惯性状态。(相对惯性状态)

我们知道非惯性系中也存在惯性状态,例如自由落体系。

惯性与能量:

物体具有保持静止或匀速直线运动状态的性质,所以力不是维持物体速度的原因,而是改变物体速度的原因。物体受力时产生加速度,外力消失不受力时,保持此时匀速直线运动状态不变。物体受力产生加速度时,是在物体原来运动状态的基础上产生加速度的。就是说,物体受力时,物体还在保持着原来的运动状态。力改变的就是物体原来的运动状态。力具有使物体运动状态发生改变的能力。这种能力不影响惯性的存在。物体受力时,不影响惯性的存在。

当物体受力时,物体具有保持运动状态的能力,力具有改变物体运动状态的能力,这两种能力的共同作用的结果就是物体在原来运动状态的基础上发生改变,产生加速度。力改变了物体原来的运动状态,力使物体原来的运动状态发生了改变。

物体在受外力时,有惯性吗?惯性存在吗?

惯性系中的惯性状态是相对惯性状态。这种相对的惯性状态,其实是物体的受力状态。是不是物体受力时,仍具有惯性。这种惯性通过别的参照系(物体)可以观测到。无论物体处于什么状态都具有惯性?物体受力产生加速度时,物体仍具有惯性。

什么是惯性?惯性是什么?

一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。

这就是牛顿第一定律。物体的这种保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。(现在的惯性定义)

我们发现物体具有保持静止的性质的时候,认为力使物体运动起来,力消失后物体还是保持静止。物体的运动是力的结果。后来发现一旦物体具有某一速度,物体将保持这个速度继续运动下去。再后来发现,如果没有其他原因,运动的物体将继续以同一受到沿着一条直线运动,即不会停下来,也不会偏离原来的方向。此时,已经发现运动的物体具有保持运动不变的性质。当时得出,运动的物体所以会停下来,是因为受到外力的结果。可能认为物体具有保持匀速直线运动的性质,物体之所以静止是因为受到力的结果。可能认为物体具有保持匀速直线运动的性质与物体具有保持静止的性质是相对立的,不相容的。直到牛顿时候,认为运动的物体保持运动,静止的物体保持静止。力可以使静止的物体运动起来,力可以使运动的物体静止下来。物体具有保持静止的性质,力能使静止的物体运动起来,外力消失时,物体保持此时的匀速直线运动状态不变,而不是再保持静止状态。一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。(这就是牛顿第一定律)

物体本身具有保持速度不变的性质,力具有改变物体速度的能力。

静止的物体具有静能,运动的物体具有动能。力使物体由静止变为运动,力使物体由静能变为动能,能量增加。力使物体由运动变为静止,力使物体由动能变为静能,能量减少。力是一种能量。

力使静止的物体运动起来,外力消失后,物体不是再保持静止,而是保持此时的匀速直线运动状态。静止的物体保持静止。---就是说,物体本身具有保持能量(不变)的性质。(自身能量)

力是物体对物体的作用(力的概念),只要有力发生,就一定要有受力物体和施力物体。物体能受力,物体具有接受力的性质,物体具有接受能量的性质。物体能施力,物体具有施放能量的性质。物体具有改变能量的性质。

物体本身具有保持能量不变的性质,同时具有对外施放能量的性质,具有接受能量的性质。

力做功时与能量:

质量小的物体运动状态容易改变,质量大的物体运动状态难以改变;这是为什么呢?运动状态的改变难易程度不一样吗?为什么不一样?

静止的物体受力产生加速度时,物体做的功与物体有什么关系呢?

物体由静能变为动能,能量发生改变。这种能量的改变不是任意的,力一定时,能量的改变与物体的质量成反比;。例如:受力相同,受力时间相同。两物体质量不同,分别为m1与m2。质量为m1时,物体改变的能量为w1=(ft)2/2m1;质量为m2时,物体能量的改变为w2=(ft)2/2m2.w1/w2=m2/m1.

在力做功时,物体的能量改变不是任意的。物体吸收的能量,不是任意的,释放的能量不是任意的。

惯性与惯性状态:

任何物体,都保持其静止状态,或匀速直线运动状态,除非施加外力迫使其改变这种状态。---牛顿第一定律

受力运动状态发生改变,外力消失时,物体保持此时的速度匀速直线运动,而不是原来的静止状态或匀速直线运动状;力使物体静止下来,外力消失时,物体保持静止状态。牛顿第一定律(附)。

生物质能的现状篇4

活性污泥法自1914年被a1dern和Leekett发明,由于其经济、可靠的优势而得到广泛应用,并随着实际运行产生了阶段曝气、渐减曝气、aB工艺、a/o工艺、a2/o等系列变形工艺,但无论是哪种改进的活性污泥工艺都会发生污泥膨胀现象,并且活性污泥膨胀现象发生非常广泛,活性污泥膨胀能够降低污泥沉降性能,影响出水水质。因此污泥膨胀成为活性污泥法困扰人们最大的难题之一。

1.活性污泥膨胀概述

活性污泥膨胀是指污泥体积膨胀,含水率上升,不易沉淀。eikelboom按污泥絮体平均直径的大小将污泥分成大(>500μm)、中(150-500μm)、小(

活性污泥发生膨胀后,由于膨胀污泥含水率高,不易沉淀,造成污泥流失增多。活性污泥膨胀常从以下几个方面判定【2】:①丝状菌引起的污泥膨胀中,丝状菌总长度大于lx104m/g等;②污泥松散,污泥体积指数较大,一般认为SVi值超过200则标志已产生污泥膨胀;③沉降性能差,区域沉降速度小。

1.1活性污泥膨胀特点

膨胀污泥有以下几个特点:一、发生几率高。据统计,,在美国60%,德国50%,意大利50%的污水厂存在污泥膨胀问题。我国的绝大多数活性污泥法工艺的污水厂,也不同程度地存在污泥膨胀现象;二是普遍性强。污泥膨胀现象活性污泥及其演变而来的各种工艺中都存在;三是危害严重。发生污泥膨胀现象后能够造成污泥流失、出水悬浮物(SS)超标,最终导致处理能力大大降低【3】。

1.2活性污泥膨胀的分类

活性污泥膨胀有两种类型:一是丝状菌性污泥膨胀,由于丝状菌的大量繁殖而引起的丝状菌性污泥膨胀;二是非丝状菌性污泥膨胀,由于菌胶团细菌体内大量积累高粘性多糖类物质而引起的非丝状菌性膨胀。近年来又有人发现枯草杆菌和大肠杆菌也能引起污泥膨胀现象。

1.2.1丝状菌性膨胀

丝状菌引起污泥膨胀是在污泥膨胀诱因诱发下导致丝状菌在同菌胶团的竞争中能够强势增长造成。目前可辨识的丝状污泥膨胀絮体有两种类型:第一类是长丝状菌从絮体中伸出,将各个絮体连接,形成丝状菌和絮体网;第二类是具有更开放(或扩散)的结构,由细菌沿丝状菌凝聚,形成细长的絮体【4】。在解释丝状污泥膨胀现象上,有多种解释方法:①、(a/V)假说。当混合液中基质受到限制或控制时,由于比表面积大的丝状菌获取基质的能力要强于菌胶团,因而菌胶团受到抑制,丝状菌能够大量繁殖,占据主导地位,最终导致污泥膨胀;②、选择性理论。该理论以微生物生长动力学为基础,根据不同种类微生物具有不同的最大生长速率和饱和常数分析丝状菌与菌胶团细菌的竞争情况。丝状菌具有低的最大生长速率和饱和常数,在低基质浓度、Do值时具有较高的生长速率,而菌胶团则刚好相反。③、饥饿假说。该假说将活性污泥中微生物分为三类,第一类是菌胶团细菌,第二类是具有高基质亲和力但生长缓慢的耐饥饿丝状菌,第三类是对溶解氧有高亲和力、对饥饿高度敏感的快速生长的丝状菌,在低基质浓度下,基质浓度小于某值时,第二类微生物将占优势;当基质浓度大于该值时,只要溶解氧的传递不是限制因素,第一类微生物将占优势;在高基质低溶解氧情况下,第三类微生物将占优势;④、Chudoba于1985年提出了积累/再生(aC/RG)假说。在高负荷条件下,菌胶团微生物累积有机基质的能力强,丝状菌较差。但此时微生物受溶解氧限制和控制,由于丝状菌需氧较少,完成积累/再生的循环较快,生长较快,形成污泥膨胀【5】。

1.2.2非丝状菌性膨胀

非丝状菌性污泥膨胀主要发生在污水水温较低而污泥负荷较高时【6】。由于污泥负荷高,微生物能够吸附大量的营养物质,但由于温度低,微生物对营养物质代谢速度慢,造成大量的高粘性多糖类物质在微生物表面积贮,同时由于多糖类物质具有强亲水性,使活性污泥表面附着水大大增加,因而影响活性污泥沉降性能变差。

1.2.3其它菌种因素

今年来,有人发现诸如大肠杆菌、枯草杆菌等也能引起污泥膨胀。大肠杆菌虽为杆菌但它有时成链条状,也能够引起污泥膨胀;枯草杆菌引起污泥膨胀是由于在其生长的某特定阶段能够形成链条状形态所致。

3.污泥膨胀的影响因素

3.1温度

每种细菌都有其适宜生长的温度范围。Daigger【7】等人研究表明,较低温度有利于丝状菌的生长。试验表明10℃时容易导致丝状菌性污泥膨胀现象,而污水温度提高到22℃则不再产生膨胀现象。

3.2营养比例

通常认为污水中BoD5:n:p=100:5:1为微生物的适宜比例。如果污水中各营养成分不能满足该比例时则可能导致污泥膨胀。例如R.e.Sheder等人报道了在缺n的情况下,由于丝状菌对n、p等营养物质有较强的亲和力,在该类营养物质浓度较低的情况下对其有累积能力,因此不能抑制丝状菌的生长,而其它种微生物则受到n、p的限制而逐渐被丝状菌所替代,造成污泥膨胀。

3.3污泥负荷

大多数人们认为低负荷容易造成污泥膨胀。因为在低负荷情况下,菌胶团细菌对营养物质的吸收受到限制,而丝状菌比菌胶团细菌有更大的比表面积,在低负荷下具有更强的捕食能力。但也有人认为只有污泥负荷在某个范围内才不易引起污泥膨胀现象。pipes通过对多个污水处理厂调查研究,发现污泥负荷在0.25~0.45kg(BoD5)/kg(mLSS).d范围内才不易引发污泥膨胀,低于或高于这个范国都可能导致污泥膨胀。

3.4溶解氧值

溶解氧值(Do)也是导致污泥膨胀的因素。大多数认为溶解氧浓度低时由于丝状菌比菌胶团细菌有更高的溶解氧亲合力和忍耐力,因此在低氧条件下丝状菌比菌胶团细菌有更强的竞争力,所以在溶解氧浓度低的情况下易造成污泥膨胀。

3.5pH值

菌胶团的适宜pH值范围是6.5-8.5【8】,当pH值低于6.0时,其生长受到抑制,而在该pH范围内有利于真菌的繁殖,当降低到4.5时真菌则完全占据优势,菌胶团原生动物消失,污泥絮体遭到破坏,最终导致污泥膨胀现象。

3.6早期消化

污水在进入污水处理厂之前在城市污水管道或在预处理区停留时间过长,能够发生系列反应,生成硫化物等,而当污水中硫化物含量较高时易引起多种等硫丝菌的过度繁殖,最终导致污泥膨胀。

生物质能的现状篇5

   1.“惯性”的本质.惯性是物体的固有属性,不论宏大物体,还是微小粒子,不论固体、液体、气体,不论静止物体,还是运动物体,不论物体在地球上,还是在月球上.一切物体在任何时刻,任何情况下都具有惯性.这一点应讲深讲透,教师应抓住概念中的关键字“一切物体都有……的性质”,反复讲授,引导学生讨论,理解概念本身含义.教师应在下列方面讲清其内涵.惯性是物体的固有属性,既然是固有性质,就不能说物体处于匀速直线运动状态或静止状态时有惯性,而运动状态改变或所受合外力不为零时就没有惯性,也不能说惯性“仅在物体处于匀速直线运动状态或静止状态时起作用”,而“在物体运动状态改变或所受合外力不为零时不起作用”.再结合“行驶中的汽车或火车,由于惯性,不能立刻停止,即使紧急刹车,也要向前运动一段距离才能停下来”这一实例,指出“对运动物体即使加上很大的阻力,要使它停下来仍需一段时间”,正是运动物体要保持匀速直线运动状态(因而力图反抗速度减小)的性质表现;再以汽车出发时即使加大油门使牵引力很大,也不可能立刻开得很快为例阐明“对静止物体即使加上很大的推动力,要使它达到某一速度仍需一段时间”也正是静止的物体要保持静止状态(因而力图反抗速度增大)的性质表现.然后根据这两方面的表现,对照概念,使学生明确惯性是物体具有保持原有运动状态不变的一种“惰性”,即使物体受到外力作用,运动状态改变了,但它的“惰性”还是存在,因此惯性不会消灭,是物体本身具有的.

   2.“惯性”与“第一定律”的区别.学生往往把牛顿第一定律的内容当做惯性概念,即“惯性”与“惯性定律”混为一谈.这也正是他们认为物体只有在不受外力作用时才有惯性.为了纠正这种错误,除了使学生能准确地叙述惯性和牛顿第一定律的内容,还应该使学生知道它们的区别:惯性是一切物体固有的属性,是不依外界(作用力)条件而改变,它始终伴随物体而存在.牛顿第一定律则是研究物体在不受外力作用时如何运动的问题,是一条运动定律,它指出了“物体保持匀速直线运动状态或静止状态”的原因.而惯性是“物体具有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态”的特性;两者完全不同.为何牛顿第一定律又叫惯性定律,是因为定律中所描述的现象是物体的惯性的一个方面的表现,当物体受到外力作用(合外力不为零)时,物体不可能保持匀速直线运动状态或静止状态,但物体力图保持原有运动状态不变的性质(惯性)仍顽强地表现出来.

   3.“惯性”与“力”的区别.学生往往把“惯性”当做力,认为“子弹离开枪口后还会继续向前运动”,“水平道路上运动着的汽车关闭发动机后还要向前运动”这些都是“惯性”这个力作用的结果等.为了纠正这种错误,可结合力的概念,要求学生去寻找施力物体,让他们碰壁,再引导学生分析惯性与力的区别:①物理意义不同;惯性是指物体具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质;而力是指物体对物体的作用.惯性是物体本身的属性,始终具有这种性质,它与外界条件无关;力则只有物体与物体发生相互作用时才有,离开了物体就无所谓力.②构成的要素不同:惯性只有大小,没有方向和作用点,而大小也没有具体数值,无单位;力是由大小,方向和作用点三要素构成,它的大小有具体的数值,单位是牛.③惯性是保持物体运动状态不变的性质;力作用则是改变物体的运动状态.

   4.“物体惯性”与“外力作用”的辨证关系.物体原来具有某个速度,物体惯性则力图使其继续保持这一速度,但力图保持与能否保持则是不同的.当物体受到合外力为零时,物体可保持这个速度,当物体所受合外力不为零时,物体便不能再保持原来的速度,运动状态就发生了变化.物体的惯性和外力作用这一对矛盾的对立统一,形成了宏观物体的形形色色的各种复杂的运动.如果没有外力,物体也就没有复杂多样的运动形式;如果没有惯性,物体的运动状态改变不需要力的作用.只有当我们理解了惯性与外力作用的辨证关系,就不难解释惯性现象.例如“锤子松了,把锤把的一端在物体上撞几下,锤头就能紧套在锤柄上”这是因为锤与柄原来都向下运动,柄撞在物体上受到阻力作用,改变了它的运动状态,就停止了运动,锤头没受阻力仍保持原来运动状态,继续向下运动,这样锤头就紧套在锤柄上了.

生物质能的现状篇6

1.“惯性”的本质

惯性是物体的固有属性,不论宏大物体,还是微小粒子,不论固体、液体、气体,不论静止物体,还是运动物体,不论物体在地球上,还是在月球上.一切物体在任何时刻、任何情况下都具有惯性.惯性是物体的固有属性,既然是固有性质,就不能说物体处于匀速直线运动状态或静止状态时有惯性,而运动状态改变或所受合外力不为零时就没有惯性,也不能说惯性“仅在物体处于匀速直线运动状态或静止状态时起作用”,而“在物体运动状态改变或所受合外力不为零时不起作用”,如“行驶中的汽车或火车,由于惯性,不能立刻停止,即使紧急刹车,也要向前运动一段距离才能停下来”这一实例,说明“对运动物体即使加上很大的阻力,要使它停下来仍需一段时间”,这正是运动物体要保持匀速直线运动状态(因而力图反抗速度减小)的性质表现;再如汽车出发时即使加大油门使牵引力很大,也不可能立刻开得很快,说明“对静止物体即使加上很大的推动力,要使它达到某一速度仍需一段时间”,也正是静止的物体要保持静止状态(因而力图反抗速度增大)的性质表现.然后根据这两方面的表现,对照概念,明确惯性是物体具有保持原有运动状态不变的一种“惰性”,即使物体受到外力的作用,运动状态改变了,但它的“惰性”还存在,因此惯性不会消灭,是物体本身具有的.

2.“惯性”与“牛顿第一定律”的区别

很多学生往往把牛顿第一定律的内容当做惯性概念,即把“惯性”与“惯性定律”混为一谈.这也正是他们认为物体只有在不受外力作用时才有惯性原因.为了纠正这种错误,就要在准确地叙述惯性和牛顿第一定律内容的同时知道它们的区别:惯性是一切物体固有的属性,不依外界(作用力)条件而改变,它始终伴随物体而存在.牛顿第一定律则是研究物体在不受外力作用时如何运动的问题,是一条运动定律,它指出了“物体保持匀速直线运动状态或静止状态”的原因.而惯性是“物体具有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态”的特性,两者完全不同.牛顿第一定律之所以又叫惯性定律,是因为定律中所描述的现象是物体的惯性的一个方面的表现,当物体受到外力作用(合外力不为零)时,物体不可能保持匀速直线运动状态或静止状态,但物体力图保持原有运动状态不变的性质(惯性)仍顽强地表现出来.

3.“惯性”与“力”的区别

有的学生往往把“惯性”当做力,认为“子弹离开枪口后还会继续向前运动”,“水平道路上运动着的汽车关闭发动机后还要向前运动”这些都是“惯性”这个力作用的结果.为了纠正这种错误,可结合力的概念,去寻找施力物体和受力物体,分析惯性与力的区别:①物理意义不同:惯性是指物体具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质;而力是指物体对物体的作用.惯性是物体本身的属性,始终具有这种性质,它与外界条件无关;力则只有物体与物体发生相互作用时才有,离开了物体就无所谓力.②构成的要素不同:惯性只有大小,没有方向和作用点,而大小也没有具体数值,无单位;力是由大小、方向和作用点三要素构成的,它的大小有具体的数值,单位是牛.③惯性是保持物体运动状态不变的性质;力的作用则是改变物体的运动状态.物体“具有惯性”,不能说“受到惯性作用”、“受到惯性力”,也不能说惯性大于阻力等.

4.“物体惯性”与“外力作用”的辩证关系

物体原来具有某个速度,物体惯性则力图使其继续保持这一速度,但力图保持与能否保持则是不同的.当物体受到合外力为零时,物体可保持这个速度,当物体所受合外力不为零时,物体便不能再保持原来的速度,运动状态就发生了变化.物体的惯性和外力作用这一对矛盾的对立统一,形成了宏观物体的形形的各种复杂的运动.如果没有外力,物体也就没有复杂多样的运动形式;如果没有惯性,改变物体的运动状态则不需要力的作用.只要我们理解了惯性与外力作用的辨证关系,就不难解释惯性现象.例如,“锤子松了,把锤把的一端在物体上撞几下,锤头就能紧套在锤柄上”,这是因为锤与柄原来都向下运动,柄撞在物体上受到阻力作用,改变了它的运动状态,就停止了运动,锤头没受阻力仍保持原来运动状态,继续向下运动,这样锤头就紧套在锤柄上了.

生物质能的现状篇7

一、惯性是物体的一种性质

惯性是指物体有保持原来运动状态不变的一种性质,原来物体是什么运动状态,它还将保持原有状态不变.我们也可以把惯性形象地理解为物体的“惰性”.这种“惰性”的表现,就是物体不愿意改变它原有的运动状态.我们身边有许许多多的惯性现象,例如:汽车突然刹车时,乘客要向前倾倒;跑步时,脚碰到障碍物时人会向前摔倒;汽车、自行车在失去动力后还会向前“滑行”;跳远运动员在离开地面之后还会继续向前飞行一段距离等等,这些都是惯性现象.

二、一切物体在任何情况下都具有惯性

惯性表现为原来静止的物体将继续保持静止状态,原来运动的物体将保持匀速直线运动的状态,若要使物体的运动状态发生变化就必须对物体施加外力作用.惯性是物体的固有属性,无论是固体、液体还是气体,无论物体是否受力,无论物体是处于静止状态还是处于运动状态,无论物体处于什么样的地理位置……一切物体都具有惯性.物体的惯性始终存在,因此,我们就不能说“物体产生了惯性”“物体出现惯性”“物体的惯性消失了”等等,我们只能说“物体具有惯性”“由于惯性”等等.

三、物体惯性的大小只决定于物体的质量,而与物体的速度无关

同学们都有这样的体会,用同样大小的力投出去一个皮球和一个铅球,皮球会获得比铅球更大的速度.这说明质量小的皮球的运动状态容易改变,皮球的惯性小;而质量大的铅球的运动状态难以改变,铅球的惯性大.可见,物体惯性的大小跟它自身的质量有关.因此,物理学中用质量来量度物体惯性的大小,物体的质量越大惯性就越大,物体的质量越小惯性就越小.

同学们又知道,车子跑得快时不易刹住,而跑得慢时容易刹住.有的人就认为:“物体的速度越大,它的惯性就越大.”其实这种观点是错误的.我们可以这样推想:如果惯性跟速度有关,速度大的物体的惯性大,速度小的物体的惯性小,当物体速度为零时,就没有惯性了,这岂不是十分荒谬吗?由此可见,物体惯性的大小与速度无关.那么,车子跑得快时为什么难以停下来呢?这是因为要使跑得快的车子停下来,就必须使车子的运动状态发生很大的变化,在受力相同的情况下,从较大的速度到静止需要的时间就长,车子向前滑行的距离也就要更远些了.

总之,惯性反映了改变物体运动状态的难易程度,物体的运动状态越容易改变,它的惯性就越小;物体的运动状态越难以改变,它的惯性就越大.惯性只与物体的质量大小有关,且成正比.

四、惯性不是作用力

有的同学认为在水平道路上行驶的汽车,关闭发动机后仍能继续向前滑行,这是因为汽车受到了惯性力的作用.这些同学之所以产生这种想法,是因为他们的头脑中有一个根深蒂固的错误想法:物体的运动需要力来维持.事实上,运动着的物体如果所受的一切外力同时消失,物体是不会停止运动的,而是以外力消失时刻所具有的速度做匀速直线运动(可以参考伽利略的假想实验),这充分说明物体运动不需要任何外力来维持,至于最后汽车为什么会停止下来,这时因为汽车受到了与运动方向相反的摩擦阻力的作用.

力是物体对物体的作用,发生力的作用时,有施力物体,也有受力物体,单独一个物体不能发生力的作用;而惯性是物体本身的一种性质,它与有无其他物体无关.力有大小、方向、作用点这三个要素,而惯性只有大小.因此,把“惯性说成惯性力”或者说“物体受到惯性作用”等都是错误的.

五、惯性和惯性定律不同

惯性是物体本身具有的一种性质,而惯性定律是物体在不受外力时所遵循的一种运动规律.物体具有惯性是不受条件限制的,无论物体是否受力,其惯性总是存在,而物体只有在不受外力或受到平衡力时,才保持静止状态或匀速直线运动状态.

日常生活中的惯性现象有很多,在弄清了上面几个问题之后,我们应怎样去解释这些惯性现象呢?让我们一起来分析下面的事例.

例1人走路时,被石头绊倒后会向前倒,这是为什么?

解析人走路时,人的身体是向前运动的,脚碰到石头时,在力的作用下停止了运动,但人的身体由于惯性仍保持原来的运动状态,继续向前运动,所以会向前摔倒.

例2烧锅炉的师傅在向炉灶内加煤时,铲子往往并不进入灶内,而是停在灶前,煤就顺着铲子运动的方向进入灶内.请你解释原因.

解析为了把煤加进炉灶,工人师傅先用铲子铲起煤,使它们一同向炉灶的方向运动,到达炉灶前,手对铲子施加一个向后的力,于是铲子在力的作用下停在了灶前,而煤由于惯性,仍保持原来的运动状态,继续向前运动,进入了灶内.

通过上面两例的分析可以看出,解释有关惯性现象的问题时,可按下列思路进行分析、解答:

(1)确定研究对象.如例2中,需要解释煤为什么顺着铲子的运动方向进入灶内,所以研究对象是煤而不是铲子.

(2)弄清研究对象在现象发生之前处于什么状态.如例2中的现象是煤被送进灶内,在这之前煤与铲子是一同向炉灶方向运动的.

(3)与研究对象一同运动的物体发生了怎样的变化.如例2中,在到达炉灶前铲子受到了向后的力使它的运动状态发生了变化,结果是铲子停在了灶前.

(4)研究对象由于惯性仍保持原来的运动状态,结果发生了什么现象.如例2中的煤由于惯性仍保持原来向前运动的状态,于是被送进了炉内.

请你按上面的思路完成下列练习:

1.把衣服抖几下,能把衣服上的尘土抖掉,这是因为用力抖衣服时,衣服受力由静止运动起来,尘土由于,仍保持原来的状态,所以能把尘土和衣服分开,抖掉衣服上的尘土.

2.下图(a)(b)中所示的现象().

a.都是发生在突然拉动小车时

B.都是发生在小车突然停下时

C.(a)发生在小车突然停下时

D.(b)发生在小车突然停下时

3.下列现象中不能用惯性知识解释的是().

a.跳远运动员的助跑速度越大,跳远成绩往往越好

B.用力将物体抛出去,物体最终还要落到地面上

C.子弹离开枪口后,仍然能继续高速向前飞行

生物质能的现状篇8

关键词:电解质;理论教学;教学设计

文章编号:1008-0546(2015)07-0062-03中图分类号:G632.41文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2015.07.022

“电解质”是中学化学课程中重要的基本概念之一。从概念的定义“在水溶液或融化状态下导电的化合物是电解质”上认识,电解质概念仅仅是对化合物进行分类的概念,但实际上仅有分类意义对中学化学学习是不够的,电解质概念学习中应该掌握的并不是简单的物质分类意义,更重要的是运用电离理论,了解物质在溶液中的存在状态,这是理解溶液的渗透压现象、溶液的其它物理性质的基础,也是认识溶液中反应实质―离子反应和非离子反应的基础知识。因此,本文将电解质概念的教学重点转向电离理论教学,引导学生认识物质在水溶液中存在的状态―离子或分子,并衍生出从电解质概念对化合物的分类,使得学生的学习目标清晰,知识结构完整,思维能力得到较好的提高,具有比较严密的逻辑性,对知识的意义理解较透彻,因而知识的迁移性较好。

一、“电解质”概念教学分析

在现行的中学化学必修课程中,电解质知识标注的题目是“酸碱盐在水溶液中的存在形式”。从标题上看该项内容应看成是电离理论的学习,但教材编写仍以电解质概念为主,教学实际也是以电解质概念为重点。因此,在该文中仍以“电解质”代表该题目。

电离理论是化学基础理论,是对水溶液中溶质存在状态的微观认识。电解质是化学基本概念,是在对水溶液中溶质存在状态的认识的基础上对物质分类而形成的概念。由于电解质概念形成于早期的化学科学之中,且是以溶液的导电与否对物质分类而形成的概念,历年未变。随着人们对物质认识的发展,水溶液导电实质认识的深入,化学理论逐步完善,人们已能较为真实地认识了物质在水溶液中存在的微观形态,能够从微观层面解释溶液的导电性,因此以物质水溶液的导电性为标准的分类方法就显得过于陈旧了,会限制学生认知的发展,同时也不符合知识发展的逻辑,知识学习的有用性和意义建构都大打折扣。物质在溶液中导电与否是一种实验现象,并不是物质的本质属性,在后来的实际运用中,“导电”在学习中几乎是无意义的,也不是本课学习的真实目标。本课学习的真正目标是认识溶液中溶质的存在状态,溶液导电性只是溶液的本性之一,是物理性质,因而用来解决化学问题意义不大。在所有的电解质概念教学中,溶液的导电性在认识了溶质导电实质是电解质电离成阴、阳离子后,溶液的导电性就没有很大意义了,而溶质在溶液中存在状态和电离理论却是学生进行后续的离子反应和一系列其它知识学习的重要基础。所以本文认为,本课学习的主要内容是化学的基础理论―电离理论,电解质只是在此理论掌握的基础上对化合物一种分类方法,是一个附带的学习概念。

化学基础理论是用一定方法认识事物,形成对事物本质的认识,其中包含认识方法的体验和对事物本质的认识;概念是事物的本质属性,是用一定的理论知识认识事物的本质后,对事物本质属性的归纳和抽象。因而基础理论知识学习与基本概念学习的原理有一些差异,但也有一些共同点。

本课学习还需要学生掌握电解质在溶液中电离的表达方式―电离方程式及写法。这是关系到学生是否真正理解了电解质概念,同时也是解决下一课时中离子方程式写法的基础知识。因此让学生全面地掌握在溶液中能电离的物质的种类及电离的方式,写出电离方程式,也是本课时的重要任务之一。弱电解质是一个在化学学习中不可避开的概念,在电解质概念建立起来后,随之用电离出离子的多少情况来说明弱电解质的电离状态,而不要求学生掌握弱电解质概念也是处理教材内容的一种策略。

因此,本课时将电离理论作为主要教学内容设计教学就应有以下教学过程:①认识一定数量溶液的导电性;②用电离理论认识溶液导电的本质;③认识物质在水溶液中存在的状态,学习电解质在溶液中电离的表达方法―电离方程式;④归纳溶质在水溶液中存在的形态,形成电解质概念;⑤概念的重建辨析;⑥迁移、运用。教学的重点是认识物质在水溶液中存在的状态。

在教学策略上,先要让学生意识到研究物质水溶液的意义和方向,用实验证实水溶液的导电性,了解实验中各物质水溶液导电的本质,从而认识物质在水溶液中存在的状态。再引导学生进行分类,形成电解质概念。教师举例认识水溶液中溶质存在状态后,引导学生进行模仿,并练习电离方程式的写法。电解质概念由学生自主总结分类得出。

综上所述,电解质知识的教学步骤为:提出问题(为什么很多化学反应都在水溶液中进行,物质在水溶液中是否与固态有差别?)―观察实验(认识纯物质和水溶液的导电性)―形成电离理论(电解质电离出阴阳离子,写出电离方程式)―构建电解质概念―认识电解质和非电解质在溶液中存在状态(分子,阴、阳离子,分子与阴、阳离子共存)。

二、教学设计及其特点

1.教学过程设计

【教学引入】提出问题,提供先行组织者,明确学习目标。

[教师提问]我们知道很多化学反应是在溶液中进行的,为什么一定在溶液中进行?(溶液中反应快。(进行泡腾片溶解实验)为什么溶液中反应快?(物质在溶液中存在的形式与固态不同)物质在溶液中以什么形式存在?这是我们今天要认识的主要问题。如何认识物质在水溶液中存在形态呢?我们先看几个实验。

【电离理论和电离方程式】

[学生活动一]图1是溶液导电实验装置示意图。

学生完成导电性实验,并将实验现象填于表1中。

[教师引导]物质溶于水以后形成的溶液为什么有些能导电,有些不导电呢?我们先认识溶液是如何导电的。

金属导电原理转换:将学生熟悉的电子定向移动产生电流的知识转换成电荷移动产生电流的知识,以突破前概念对学习电解质溶液导电的影响。

[教师引导]以naCl溶液为例,认识溶液导电机理认识溶质在溶液中存在状态用电离方程式表示电解质电离过程。

推理过程:溶液导电溶液中存在可移动的电荷存在带电荷微粒带电荷微粒从哪里来?物质的离解(电离)归纳电离的条件(化合物在水溶液或熔融状态下)以方程式表示之(naCl=na++Cl-)。

解释电离过程:离子被水分子包裹,进入水中,自由移动。

[学生活动二]

(1)按照教师的推理过程说明Kno3、HCl、naoH溶液导电的机理,认识溶液中微粒形式,写出电离方程式。

(2)解释蔗糖溶液、乙醇溶液不导电的原因,说明它们在溶液中的存在状态。

【电解质概念的形成】

[教师引导]引导学生根据上述实验结果对化合物分类,下定义:

电解质:在溶液或熔融状态下能导电(以自由移动的阴、阳离子状态存在)的化合物。

非电解质:在溶液和熔融状态下都不能导电(以分子状态存在)的化合物。

【电解质概念的理解】

理解:①必须是化合物;

②只要有一种状态导电的化合物是电解质。(如浓H2So4是液体,即其熔融状态,不导电,但溶于水后导电,是电解质;

③电解质与溶解性的关系:CaCo3不溶于水,但加热熔融后可导电,是电解质。

两种情形都不导电的才是非电解质。

[学生活动三]

(1)溶液中导电的原理是什么?(溶液中存自由移动的带电荷微粒)

(2)电解质导电现象的本质是什么?(电解质在溶液以离子状态存在)

(3)什么是电离?电离需要电的作用吗?

(4)二氧化硫的水溶液也能导电,So2是电解质吗?

(5)写出下列电解质在溶液中的电离方程式:mgCl2、na2Co3、naHCo3、K2So4、KHSo4

(6)请观察溶解性表,写出尽量多的物质在水溶液中的电离方程式。

【电解质概念的重建】

电解质:在水溶液或熔融状态下本身能电离出阴阳离子的化合物是电解质。

(1)电离:电解质在水溶液中本身离解成阴阳离子的过程。

(2)电解质在水溶液中以离子状态存在,非电解质在溶液中以分子状态存在。

(3)深入理解电解质:

①常见电解质:酸、碱、盐;

②必须自身能够电离,如So2、nH3不是自身导电,不是电解质;

③准确理解溶解性及电离。

[学生活动四]强化训练

(1)乙醇和葡萄糖溶液为什么不导电?这类物质的名称是什么?

(2)氯气溶于水能导电,氯气是不是电解质?

(3)固体状态的硝酸钾为什么不导电?而熔融状态的硝酸钾会导电?

(4)物质在水溶液中存在有哪些形态?

(5)硫酸钡是电解质。但有人认为硫酸钡不溶于水,所以水溶液不导电,所以硫酸钡不是电解质。你分析得出这种错误结论的问题在哪里?

【课堂小结】

①根据化合物在溶液中存在的形式将其分成电解质和非电解质;

②电解质在溶液中以阴阳离子状态存在,所以溶液导电(完全以离子形式存在是强电解质;以分子和离子状态同时存在是弱电解质)。非电解质在溶液中以分子状态存在。

③电离理论及电离方程式:电解质在水溶液中离解成阴阳离子的过程。

2.教学设计特点

本教学设计基本符合学生的认知规律。

电解质的概念属于抽象概念。本教学设计符合抽象概念的教学过程,先做导电性实验,让学生认识了一定数量的事物,用电离理论认识溶液导电的原因,即是存在自由移动的离子,再深入理解电解质溶液导电的原理,让学生明白导电的本质,将学生引导到观察物质在溶液中存在的状态上来,最终得出正确的电解质概念―电解质是在溶液或熔融状态下本身能电离出自由移动的阴阳离子的化合物。

概念形成后,相关概念的迁移运用可采用概念教学的常规教学手段。本课时中设计的学生活动,目的是引导学生自主理解概念和辨析概念,充分发挥学生的主观能动作用,提高学生学习的积极性。写出电离方程式是学生必须掌握的重要的技能,本课设计将此训练与物质溶解性表联系起来,以扩大学生视野,同时也强化了物质组成的认识。

三、教学结果及分析

此教学设计在长沙市长郡中学、长沙市第十九中学等学校进行了实践。教学实践结果表明,这种“电解质”概念的意义建构教学,能够使学生学习积极性提高,对于概念的意义十分清楚,有很高的教学效率;同时,对于之后学生们要学习的离子反应等知识,教师的教学实施比未采用这种教学手段的班级要容易,学生更容易接受概念。可见,这种教学手段不仅能够使学生较好地掌握“电解质”这个概念,而且对其他内容也有很好的促进积极作用。

生物质能的现状篇9

一、教材分析

“基因对性状的控制”是现代遗传学的关键内容之一,是《基因的表达》一章的最后一

部分,是对Dna

的结构和复制知识的具体应用。学习了这些内容,学生才能在生物性状遗传

和变异的复杂现象中,懂得遗传和变异的实质及规律。它既是前面所学蛋白质基础知识的应

用,又是后面学习生物变异的理论基础,所以在知识的学习上起着承上启下的重要作用。

二、学情分析

从学生已有的知识基础看,已了解Dna

结构、复制及基因的定义;并已掌握蛋白质结

构功能特性及合成过程。但关于中心法则,基因、蛋白质和性状关系的内容,比较复杂,也

较抽象,若直接由教师讲述,学生难以理解。

三、教学目标

1、知识目标:

(1)

解释中心法则。

(2)

举例说明基因、蛋白质与性状的关系。

2、能力目标:

通过阅读、分析资料以及从遗传现象归纳总结出结论,提高解决问题的能力。

3、情感态度与价值观:

(1)

认识科学研究是不断深入的。

(2)

(2)树立科学的发展观。

四、教学重点:

(1)

中心法则。

(2)

基因、蛋白质与性状的关系。

教学难点:

基因、蛋白质与性状的关系。

五、教学过程:

教学内容

创设情境,自然导课:

导入新课

同学们,你们还记得老师吗?对,因为我们昨天刚见过面。那请问:你们首先是从哪一方面将老师认出来的呢?是不是老师的相貌啊?那遗传学上我们把生物体外貌等这些形态特征叫什么呢?(性状)那为什么我们的性状会不同呢?

说明性状的控制与基因有关。今天就让我们一起来学习第

基因对性状的控制。

进入老师创设的情境,思考问题,

激发学习热情。

从我们人的形态特征引入新课,充分调动学生的兴趣,积极参与

(1)

、中心法则的提出及其发展

通过上一节课的学习,我们知道基因的两大基本功能是复制和表达,

这涉及到遗传信息的流动和传递,这在复制和表达过程中有没有规律呢?下面就让我们一起

来探究生物体内遗传信

息的流动。

播放动画:Dna

复制、基因指导蛋白质合成动态过程,引导学生注意观察动画里遗传信息的流动

和传递。画遗传信息的传递方

给学生提供Dna、Rna和蛋白质纸片教具。

提出中心法则。

我们可以大胆地猜

想:生物界是否还有其它的遗传信息传递途径?

注意观察动画。

动手画图。

一个学生上黑板

用箭头表Dna、Rna

和蛋白质之间遗传

信息的流向。

学生思考。

提出问题,自然过渡到遗传信息的流动。

通过动画引导和自主动手画图使学生掌握

遗传信息传递方向。

完善中心法则。

引导学生阅读教材“资料分析”,运用已有的知识从“资料分析”中获得的信息进行讨论。通过教材上三个小资料的分析,指出克里克中心法

则的不尽完善之处,并根

据每个资料的表述找出

新的遗传信息流向。三个资料分析完成之后让学生对传统中心法则的图解进行完善,要求用实线表示已经确定的遗传信息流向,虚线表示尚未确定的遗传信息流向。总结学生讨论情况,

并归纳中心法则。

中心法则的提出及其发展给了我们很多的

启示:科学的发展是无止过渡到下一个知识点:通过中心法则的学习,生物的遗传信息最终流向到了蛋白质。

学生结合老师提出的问题进行思归纳中心法则。结合讲解,阅读、

讨论,能解释中心法则。

为下面的学习做准备。

进行情感教育:

通过中心法则的发展过程,引导学生思考

会得到什么启示。

那么,蛋白质与生物性状有什么样的关系呢?蛋白质是生命活动的主要承担者和体现者。下面我们再通过几个具体的例子来看看基因、蛋白质与性状的关系。

阅读、思考,回答。

给学生以思考的时空,激起学生学习的兴自然过渡到基因、蛋白质与性状的关系。

(2)

基因、蛋白质与性状的关系

引导学生带着上述问题阅读教材p69

的资料,如何从基因指导蛋白质合成的角度来解释这一对性状?

提问:由这个例子,我们可以得到什么样的结学以致用学以致用:

与实例1相类似的例子。

实例2:白化病

(展示白化病患者的图片,引导学生分析白化病患者的病因,并以图解简要表述)

老师根据学生的回答

进行评价总结。

提问:基因对性状的控制都是像上面的例子那样

的吗?我们再来看一个

实例。

继续引导学生带着问题结合图阅读教材第

70

页“囊性纤维

病”实例

3,让学生思考后回答:这个实例又说明了什么?

学以致用:

与实例3相类似的例子。

实例4

镰刀型细胞贫血症提问:你能仿照实例从基因控制蛋白质合成的角度来解释这一现象学生阅读、思考、解释这一对性

学生得出这一问题的答案:基因通

过控制酶的合成来

控制代谢过程,进而

控制生物的性状。学生阅读、思

考、解释白化病现学生思考学生阅读、思

考、讨论并得出这一

问题的答案:

基因还能通过

控制蛋白质的结构

直接控制生物的性

学生阅读、思考、解释镰刀型细胞

贫血症现象。

通过具体实例分

析,引导学生归纳总结出基因控制性状的方

培养学生自学教材,总结归纳形成答案的能力。

引入基因控制性状的另一种方式。

培养学生自学并总结归

纳问题的能力。

培养学生自学并总结归

纳问题的能力。

几个实例综合起来

看又说明了什么?

根据学生的回答情况,教

师进行评价并板书总结:

基因酶或激素

细胞代谢性状

基因结构蛋白

细胞结构性状。

老师结合教材分析说明:

人的身高是由多个基因

决定的,其中每一个基因

对人的身高都有一定的

作用。同时,人的身高也

不完全是由基因决定的,

还与后天的营养环境和

体育锻炼等有关,那么我

们能说基因与生物的性

状之间是一一对应的关

系吗?基因的改变仅仅

引起生物体单一性状的

改变吗?

教师把学生的思维

再次引回到本节的“问题

探讨”上来:基因与基因、

基因与基因产物、基因与

环境之间存在着复杂的

相互作用,这种相互作用

形成了一个错综复杂的

网络,精细地调控着生物

体的性状,那么我们怎样

综合理解和评价“基因决

定生物体性状”这一观点

呢?请大家畅所欲言!

倾听学生的表述,并

适当地给予提示,对所述

观点及时给予肯定和鼓

结合学生的回答,教师板书归纳:

表现型=基因型+环境

条件

学生思考、分

析,总结出基因、蛋

白质和生物性状之

间的关系:

基因控制生物

的性状是通过控制

蛋白质的合成来控

种,间接控制和直接控制。

学生结合老师

的分析介绍,思考后

得出思考题的答案:

在自然界中,不

仅存在一对等位基

因对生物性状的控

制,而且还存在多对

等位基因共同控制

一对相对性状的情

况,而且生物生存的

环境也对生物的性

状有影响。

学生结合本节

课所学知识,踊跃发

言,阐述自己的观

点,发表自己的意

问题分解,引导学生层层深入。

使学生对所学知识

有所提升和拓展。而且

更能全面地理解基因、

蛋白质与生物性状间的

关系。

开动学生的脑筋,

活跃学生的思维,锻炼

学生的表达能力。

基因是决定生物性

状的基本单位,基因通过

控制蛋白质的合成直接

或间接地控制生物体的

现状;生物体的现状受一

对或多对等位基因控制,

而且还与其生存的环境

条件有关,因此,生物体

的表现型是基因型、环境

条件共同作用的的综合

表现,是内因与外因相互

作用的结果。

课堂小结

通过这节课的学习,你有

什么收获?

学生总结

整理内容,构建知

识体系。

(3)

课堂练习

技能训练p71

学生思考

巩固知识提升运用能力

(4)

板书设计:

一、中心法则的提出及发展

二、二、基因、蛋白质与性状的关系

1.

基因通过控制酶的合成而间接控制生物性状

豌豆的圆粒与皱粒;白化病

2.

基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状

囊性纤维病;

镰刀型细胞贫血症

3.

总结:基因与性状的关系:

性状是由基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间相互作用,精确控制的。

基因表达为蛋白质,直接或间接的控制生物性状;

生物质能的现状篇10

那么,为什么晶体会有这样的外形呢?它们众多的特性因何而来?随着研究的深入,越来越多晶体的秘密被人们发现。就请跟随笔者一起来探索矿物晶体的奇妙世界吧!

什么样的固体我们称其为晶体呢?

晶体的结构有其特殊性,其内部质点在三维空间内会呈周期性重复排列,这种固体,我们就称之为晶体。反之,如果物质内部质点在三维空间不成周期性重复排列的话,我们则称之为“非晶体”。

举个简单的例子,水晶和玻璃的化学成分都是Sio2,通过对两种物质内部结构的观察发现,作为晶体的水晶,其内部具有规则的格子构造,而作为非晶体的玻璃,其内部的结构排列则杂乱无章。这就决定了水晶具有晶体的特殊性:一是有一定的几何外形;二是有固定的熔点;三是有各向异性的特点。因此可以概括地说:晶体是具有格子状构造的固体,或内部质点在三维空间成周期性重复排列的固体。

矿物晶体都长什么样?

矿物晶体会具有一定的几何外形,同一种矿物在自然条件下自由生长,所形成晶体的几何外形是一定的,这是由晶体特殊的化学成分和晶体结构造成的。晶体的外形多种多样,我们一般将其划分为以下三种类型:

1.晶体沿一个方向延伸生长,形成柱状、针状、纤维状等长条形的晶体。比如水晶、绿柱石、电气石、金红石等矿物,会长成柱状晶体。

2.晶体沿平面内的两个方向延展生长,形成板状、片状、鳞片状等形态的晶体,如黑钨矿、云母和石墨等。

云母是一种主要的造岩矿物,是片状矿物的典型代表,因其具有连续层状硅氧四面体格子构造,因此呈现出六方形的片状晶形。其特性是绝缘、耐高温,工业上用得最多的是绢云母,广泛应用于涂料、油漆、电绝缘等行业。

3.晶体在空间内的三个方向上均匀发育,呈块状、粒状等形态,如钻石、黄铁矿、石榴石等。

石榴石族的矿物是非常典型的三向等长的矿物,通常具有完好的晶形,常见的晶形有菱形十二面体、四角三八面体(单形名称)以及上述二者的聚形。石榴石因形似石榴的果实而得名。

电气石(俗称碧玺)是典型的柱状晶体,晶体表面发育有纵纹。碧玺颜色十分丰富,常见单个晶体上出现多种颜色。

绿柱石是典型的六方柱状晶体,它是提炼铍的主要矿物原料,色泽美丽者是珍贵的宝石,如祖母绿、海蓝宝石。

五光十色从何而来?

晶体的颜色是对入射的可见光进行选择性吸收后,透射和反射的各种可见光的混合色。不同的晶体具有不同的化学成分和格子构造,使得晶体对光的吸收存在很大差距,因此,我们看到的晶体是五彩缤纷的。晶体的颜色按其成因,分成三种类型:

自色:主要由矿物本身固有的化学成分和内部结构所决定,是矿物本身的颜色,例如橄榄石。

橄榄石的颜色是中到深的草绿色(略带黄的绿色,亦称橄榄绿),部分偏黄色(绿黄色)。橄榄石的致色因素就是其本身所含的铁等化学成分,因而是一种自色矿物。它的颜色相对稳定,其色调主要随含铁量的多少而变化,含铁量越高,其颜色就越深。

他色:指矿物因含外来带色的杂质、气液包裹体等所引起的颜色。他色矿物的颜色非常丰富、同种矿物的颜色变化也很大,是多彩矿物世界中最主要的部分,例如彩色刚玉。

刚玉属他色矿物,刚玉的化学成分为al203,纯净时无色,当微量的杂质元素(Fe、ti、Cr、mn、V)以等价离子或异价离子形式代替晶格中的al3+,或以机械混入物的形式存在于晶体中时,不同的微量元素就会导致其呈现出不同的颜色,所以我们能看到刚玉宝石几乎涵盖了可见光光谱中的红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等所有颜色。

矿物晶体喜欢“抱团出现”

自然界中的矿物晶体往往不是单独存在的,同种矿物的多个晶体生长在一起,以“矿物集合体”的形式产出,集合体的形态取决于其单个晶体的形态及集合方式。

如果我们用肉眼或借助放大镜能分辨出矿物晶体的颗粒,那么这样的集合体就是显晶集合体。常见的显晶集合体形态有柱状、针状、板状、片状等。特殊形态的集合体还有纤维状集合体、放射状集合体、晶簇等。

晶簇是指在岩石的空洞或裂隙中,丛生于同一基底、另一端朝向自由空间发育,并且具备完好晶形的簇状单晶体群。较为常见的有石英晶簇、方解石晶簇、辉锑矿晶簇等。

假色:自然光照射在矿物表面或进入矿物内部,会产生反射、干涉、衍射、散射等物理光学效应,从而引起的矿物呈色,可以被理解成一种能够看到却并不是实际存在的光学现象。这种特殊光学效应的出现,使矿物晶体的颜色变得神秘莫测,如具有月光效应的月光石就是其中典型的一种。

月光石是一种比较常见的宝石矿物,是正长石(KalSi3o8)和钠长石(naalSi3o8)两种成分层状交互形成的,通常呈无色至白色,也可呈浅黄、橙至淡褐、蓝灰或绿色,透明或半透明,具有特殊的月光效应(是指随着晶体的转动,在某一角度,人们可以见到晶体表面白至蓝色的发光效应,似朦胧的月光)。这种效应的产生,是由于正长石中出溶有钠长石,钠长石在正长石晶体内定向分布,两种长石的层状隐晶平行相互交生,折射率稍有差异,于是能对可见光发生散射,当有解理面(矿物晶体在外力作用下严格沿着一定结晶方向破裂,并且能裂出光滑平面的性质称为解理,这些平面称为解理面)存在时,可伴有干涉或衍射,这种对光的综合作用,使这种晶体的表面产生一种蓝色的浮光。

小知识:矿物晶体可以长多大?