命题结构(精选6篇)
命题结构 篇1
摘要:为培养适应社会发展的土木工程专业创新型高素质人才, 各高校和地区开展了大学生结构设计竞赛活动。选取一套接近实际结构、合理新颖的建筑结构模型设计题目有利于大学生深入学习本专业的知识, 激发大学生的创新思维, 培养大学生的团队协作能力。本文介绍分析了国内主要高校举办结构设计竞赛所采用的题目、结构形式、材料、加载方式、计分方法以及比赛规则等, 进而总结出了一套合理新颖的“大学生结构设计竞赛”题目。
关键词:结构设计,竞赛题目,结构选型,材料,加载方式
大学生科技创新活动不仅要求大学生创新, 还需要出题者对题目进行创新。结构设计竞赛是一项充满挑战欲、创造性的科技竞赛, 主要面向在校大学生。这种科技创新活动的主要目的是培养学生的团队概念, 在活动中学生互相交流共同学习, 从各个方面促进学生动手能力和创新思维的培养。大学生科技创新活动中的材料力学、桥梁工程、结构试验等课堂理论基础知识可以通过结构设计竞赛的形式与实际工程相结合, 从而培养学生的设计和计算能力。这项竞赛得到了教育部的重点支持。国内许多一流高校都积极筹办此类比赛, 并且通过高校间互相交流合作的方式促进这种竞赛不断升级发展, 响应教育部的号召。所以目前此项比赛已经成为国内著名高校中土木专业的传统赛事。本文将国内主要高校举办结构设计竞赛所采用的题目、结构形式、材料、加载方式及计分方法等进行了分析介绍, 以期为大学生科技创新竞赛的发展做出新的贡献。
一、结构选型
不同的竞赛对结构的受力要求各不相同, 如高层结构、桥梁、屋架、塔吊等, 结构体系需视具体情况分析选择。在结构设计竞赛中最能体现创新的地方是结构体系的创新, 可充分发挥学生的想象力。西南交通大学第八届结构设计竞赛采用的是高层建筑模型设计和桥梁模型设计两种结构, 华中科技大学第三届大学生结构模型设计竞赛采用的题目是大跨度屋盖结构模型设计, 浙江工业大学第七届大学生结构设计竞赛采用的题目是自立式塔吊结构模型设计, 首届全国大学生结构设计竞赛和中国石油大学第一届建筑结构模型设计竞赛采用的题目均为高层结构模型设计 (见图1) , 此题目充分展示和发挥了建筑工程专业学生的专业水平, 通过此次竞赛实践活动证实了该结构选型是一种较为合理的结构选型。
二、模型材料
模型的合理设计需要建立在对材料充分认识的基础上, 因此, 正确认识材料性能是做好模型的关键。目前, 国内高校的模型竞赛采用的材料主要有木材、纸、竹材、有机玻璃及废弃的饮料瓶等材料, 但大多数高校比赛使用的材料是模型专用木材, 并辅以502胶水或乳胶。如, 西南交通大学第八届结构设计竞赛、南京林业大学结构模型创新设计竞赛、中国石油大学第一届建筑结构模型设计竞赛均采用木材作为模型结构的主要材料。这里主要讨论一下模型专用木材以及由这些材料制作的杆件以及他们的连接。之所以考虑采用木材, 是因为相对而言木材具有较强的抗拉、抗压强度和刚度, 其抗拉与抗压强度相近, 与实际工程采用的钢材材料性能相似, 并且木材易于切削、加工和粘贴连接。木杆之间的连接可参照某些钢结构的构造。铰节点, 两杆之间轴心受力, 允许存在一定程度的转动, 不能传递弯矩, 杆件方向在正交情况下, 可以通过搭接并施加压力, 使力传递。刚节点, 要求传递剪力与弯矩, 可通过使用适量胶粘剂的途径, 使节点的刚度远大于杆件的刚度。结构的破坏不但会造成整体失稳, 还会使构件中的木材屈服, 或木材产生超过比赛规定的变形, 所以需要参考材料的性能对结构进行简单的计算分析。比赛过程中需要计算模型的内力, 可是学生一般不具备精确测量的仪器, 普通的超静定结构, 杆件的相对刚度影响内力分配, 如木材受弯杆件的EI, 受拉杆件的EA, 以下提供几个简便的实验确定这两个参数。制作简支梁模型 (见图2) , 在跨中加荷载P, 测量中点处的位移Δ, 由此可通过以下公式算出抗弯刚度EI。
EI=PL3/48Δ
同样, 杆的EA值可通过受力以后线的伸长量来进行测量。 (见图3)
EA= (P2-P1) L/ (Δ2-Δ1)
即使上述实验提供的数据精度有限, 不过一般情况下, 在进行简单实验时可提供可靠的数据用于计算分析。如果条件允许, 也可精确测量材料的本构关系用于计算分析。经过多次的模型试验结果及多方面因素的综合考虑, 可知木材适合作为模型设计竞赛的首选材料。
三、加载方式
根据结构选型的不同, 采用的加载方式也不尽相同, 即使取用同一种结构形式, 也可以选用不同的加载方式。按照加载方向划分有竖向加载和水平加载, 按照加载动静可划分为动荷载、静荷载和冲击荷载, 亦会有与前两种的相互组合加载。以福建省第一届大学生结构设计竞赛为例, 采用的是桥梁结构模型 (见图4) 。
相应的加载方式包括竖向荷载和水平移动荷载, 具体加载程序及操作步骤如下: (1) 参赛队员将模型安置在试验装置上, 在安置模型的同时, 由一名参赛队员向评委和观众介绍参赛作品, 然后回答评委提问, 时间控制在3分钟内。 (2) 由参赛队员在模型一端放置第一次加载重量的小车, 并开始牵引小车匀速缓慢通行, 当第一辆车行驶到离出发点为1米时, 第二辆车开始启动。每当小车到达模型较大跨跨中 (如两跨相同, 则为行驶方向第二跨) 时, 小车停止10秒钟, 量测位移, 然后再继续匀速缓慢通行。 (3) 若第一次加载成功, 参赛队可选择第二次加载重量, 并以同样方式完成第二次加载试验。整个加载过程的总时间不得多于150秒, 最后以通过的最大加载重量计分。在加载过程中, 如果出现下列任一情况, 将视为加载失败, 退出加载试验: (1) 模型跨中的最大竖向位移越过规定的限值 (20mm) 。 (2) 因模型主要构件出现失稳、结构变形过大和破坏等本身原因, 使小车滑落或使小车除车轮外的其他部分与桥面板或桥梁的其他构件接触。
中国石油大学第一届建筑结构模型设计竞赛的加载示意图 (见图5) 。
相应的加载方式包括竖向静荷载和水平冲击荷载, 具体加载程序及操作步骤如下:基本竖向静荷载设计值为7.5kg。加载底板采用钢板, 平面尺寸为直径300mm圆板。加载共分3次完成, 从第一次到第三次各加2.5kg。每次加载后目测变形稳定后再加下一级荷载。静载施加完毕后, 再加水平动荷载, 水平动载分0.5kg和1kg两个级别, 两层结构需在两层上分别设置动载加载点, 三层结构需在三层上分别设置动载加载点。施加动载时应将小球提高300mm, 然后使其自由下落, 在弹簧带动下, 小球将做往复的衰减运动, 以达到对结构施加往复的水平动载之目的。静载、动载均加载完毕后方可视为加载成功。加载由本模型制作者完成。继汶川地震之后, 水平地震作用对构筑物的破坏进一步引起了我国工程界及科研机构的重视。中国石油大学第一届建筑结构模型设计竞赛在国内高校首次将水平地震作用模拟到结构模型竞赛中去, 加深了大学生对地震作用对构筑物产生破坏作用的感官认识, 提高了大学生参加科技创新活动的积极性和创造性。
四、计分方法
各高校对于模型设计竞赛采用的计分方法基本相同, 而且这种方法也比较公正。现以中国石油大学为例简述如下:根据结构造型、理论分析、陈述答辩和加载试验4个方面进行评审, 总分为100分。前三项共35分, 由评委根据结构模型实物、理论分析计算书给分, 参赛队员的陈述答辩现场给分。第四项65分, 由承载能力以及模型的质量、规格等因素综合而定。模型高度和材料不符合竞赛要求的, 或参赛过程中有其他违规现象的将不进入加载试验阶段。重点说明第四项计分方法:若模型在某级加载试验中出现破环, 则认为该级加载失败, 退出加载试验, 该项为0分。在所有加载成功的组队当中, 首先按照模型质量由轻到重进行排名, 排名第一的为满分, 即65分, 第一名之后的其他组队分数计算方法为下面公式:A=B×65/C, 其中A为加载得分, B为最轻的加载成功模型质量, C为加载成功需计算分数的模型质量。
通过以上论述, 对国内结构模型设计竞赛的结构选型、材料选取、加载方式以及计分方法等进行了分析和介绍, 总结出了一套较为合理、新颖的结构模型设计竞赛题目。笔者认为, 教师要克服墨守成规的命题模式, 要抓住机会培养学生快速学习新知识的能力, 发挥学生的创新应用能力。
参考文献
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命题结构 篇2
一、考试的目的和范围
公共基础知识考试的目的是测试应试者对国家工作人员应具备的基本理论、基本知识和基本方法的掌握程度,特别是运用理论、知识和方法解决工作中实际问题的能力。考试范围包括马克思主义哲学、邓
小平理论、“三个代表”重要思想、法律、行政管理、公文写作与处理人文科技和时事。
二、基本题型及分值分配
(1)单项选择题(四个选项中选一个),约占30分;
(2)多项选择题(四个选项中选二至四个),约占30分;
(3)判断正误题(无须说明理由),约占10分;
(4)案例分析题(一般是法律或行政管理案例),约占10分;
(5)公文纠错题(既有对整篇文章改错的,也有对单句改错的),约占10分;
(6)论述题(一般带有明显的时代特色,紧扣现实),约占10分。
三、各类题型的解题方法和应试技巧
(一)选择题
选择题的类型主要是单选题和多选题这两种。这两种类型在我国公务员录用考试中应用较为广泛。
在解答过程中考生可以采用的方法主要有以下几种:
1、淘汰法
此法最适合单选题。当确定一个选择项不符合题意时,便将自己的注意力迅速转移到下一个选择项,依次加以否定。假如第一个选择项就是正确答案,那么后面的几个选项就可以忽略不看,这样可以节省时
间。当然,在这个判别过程中,具体操作的方式是灵活多样的。
2、去同存异法
应试者在阅读完试题内容和所有选择项后,根据题意确定一个选择项为参照项,该选择项同其他选择项存在着比较明显的特征差异。然后将其他选择项与之进行对比,把内容或特征大致相同的项目去掉,而保留差别较大的选择项。再将剩余的选项进行比较,最后确定一个符合题意的正确答案。
命题作文的命题策略 篇3
一、教师命题首先要从学生实际出发,使学生有事可叙,有情可抒,把题目命在生活的断面上。
学生写作能力差,进步慢,在很大程度上是丧失写作兴趣。不知道写什么,脑子里是空的,有一点思想三言两语,就写完了,这与教师的命题有着很大的关系。命题不科学,不是太虚太泛、就是太实太窄,太虚太泛,不易下笔、太实太窄,不便生发,要求学生泛泛地谈论时事政治,要学生写远离学校生活的时代风貌,写根本不熟悉的新人新事,学生就会逐渐感到作文“没啥写”,开始还勉强应付,实在应付不下去了,就东抄西凑。学生只有深入生活,理解生活,才会在作文时得心应手。而作为教师则只有深入学生实际(思想实际、生活实际和知识实际)这样才能选择到最适宜学生练习的命题。教师应经常与学生谈心,谈一谈他们的家庭状况,同学之间的友谊,国家时事政治,谈一谈他们的人生观、价值观等等,以此来了解他们现在最感兴趣的话题,了解他们的思想动态,作学生的朋友,从实际出发命题,比如,目前流行歌曲是青年人的爱物,追星族、上网热等现象,可以出《明天你会追什么星》、《你在网上捕到什么啦》等题目,这样的题目学生写起来就会得心应手,将自己的真情实感倾泻出来。在学生反馈回来的作文中教师会对学生的思想观念在循环中有了进一步的了解。另外,在此要注意把题目命在生活的断面上。文以情动人,无情无以为文,最能掀动人情感波澜的,大都在生活的断面上。 比如,当学生刚从初中步入高中,在这个断面上,他们的心情一定很不平静,有对过去幸福美好生活的留恋,又有对未来学习生活的向往。失落与憧憬,怅惘与自信,这种矛盾心情此时表现得格外突出,老师要抓住这一契机,以《我是高中生了》、《新学期断想》、《别了,我的少年》为题加以诱发,他们自然便能倾吐自己的心曲。有的学生第一次离开家,第一次住校,这又是一个断面,陌生的环境,陌生的同学和老师,起初还有一种新奇感,渐渐就被绵绵的思绪笼罩了,思念亲爱的父母,想念温暖的家庭,紧张的学习气氛,有的竟暗中哭泣,一到节日,本地的学生都回去和家人团聚了,这更增加了他们的思念之情。有些学生在宿舍里泪流不止,针对这种情况,出题《我爱我家》让大家作文,相信同学们一定会写出情真意切的文章。
二、结合课堂命题,善于启发诱导、激发学生读写兴趣,提高学生写作能力。
如何结合课堂教学命题,一是在教某一类课文的前夕先带领学生去有关的实地现场,并组织学生讨论“用什么方法进行写作最好”,在学生众说纷纭,无所适从的情况下,让学生翻看指定的课文,研究课文的写作思路和写作方法,体会其中的道理。如在教《在马克思墓前的讲话》之前,先带领学生去本地的烈士陵园参观,并事前明确布署要写一篇怀念烈士的悼词,学生是带着写作任务去参加的。因此,看得仔细,记得认真,掌握了详细的材料。有了写作素材,如何去梳理、选择和组织这些素材呢?在这关键时刻,抓住“火候”及时指导学生细读课文,从教材中寻找答案。二是读后改写原文,当然,改写的方式也是灵活多样的,可以是扩写、缩写、续写、仿写,也可以是记叙方法的改变和文学体裁的改变等等。结合课堂教学可以巩固课堂所学的知识,减轻学生作文的困难。通过结合教学内容命题作文,很多同学在选材组材,谋篇布局,表现方法,运用词语等方面都能模仿,熟能生巧,进而创新成为自己的东西。
由于先天和后天的各种原因,学生的思维能力有强弱的差异,类型的分野。教师命题应一次多题或划一个大范围,由学生自己命题,让学生掌握一点选题上的自主权,并且教师要善于启发诱导,因为教师毕竞是经过正规训练的,有着丰富的经验,教师启发诱导得法,可以拓展学生的想像力,促动思维的创新。
命题结构 篇4
全国新课标理综卷已经实行了三年, 也有越来越多的省市区使用该试卷。新课标理综卷中化学选考内容涵盖《化学与技术》、《物质结构与性质》、《有机化学基础》三个模块内容, 考生可从中任选一个模块进行作答, 因《物质结构与性质》模块命题规律性强, 更有利于考生的正常发挥, 所以选考时颇受考生的青睐。因此认真分析高考中《物质结构与性质》模块试题的命题规律、命题趋势和应试对策, 对于把握新课标高考命题改革方向和提高《物质结构与性质》模块的复习效率有着十分重要的指导作用。下面, 笔者逐一来分析, 希望对2013年的复习备考有所帮助。
一、命题规律剖析
(一) 近三年全国新课标理综卷《物质结构与性质》考查知识点统计
(二) 命题规律精讲
纵观三年来新课标理综卷化学学科选考中的《物质结构与性质》试题, 不难看出该模块知识在高考中的命题规律。
1. 立足基础和考查主干相结合。
通过上表可以看出近三年来《物质结构与性质》常考知识点如下:原子结构与元素的性质方面, 如原子电子排布式, 元素原子的性质;化学键与物质的性质方面, 如杂化轨道类型, 分子 (离子) 空间构型;分子间作用力与物质的性质方面, 如晶胞判断与计算。这些知识都是最基本、最基础、最主干的知识点, 试题均建构在以教材为主的中学化学基础知识之上, 没有偏离教材体系和考试说明的要求, 试题基本保持稳定。试题关注基础知识的理解和运用, 试卷并不追求知识面的高度覆盖, 因此重点知识可能反复出现。
2. 重视基础和突出能力相结合。
在考查用最基础、最典型的知识解决物质结构与性质问题的同时, 近年来加大了对晶胞判断与计算的考查, 以突出考查考生的综合能力, 特别是知识的迁移和重组能力。如2012年要求考生通过晶胞结构分析, 对晶体的密度和微粒之间距离进行求算;2011年要求考生通过类比石墨、金刚石结构求算晶胞微粒数和晶体的密度。这两年中考查有关晶体结构的计算, 对考生的空间想象能力及数学基础要求较高, 难度较大, 因此没有扎实的《物质结构与性质》基础知识和一定的数学和化学知识迁移能力、逻辑推理能力, 考生是无法全面解答的。
3. 关注热点和回归教材相结合。
分析近三年的高考试题, 从实际中取材命制的试题俯拾即是, 如2012年立方ZnS晶体结构知识的考查来源于其在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中的应用;2011年氮化硼 (BN) 是一种重要的功能陶瓷材料, 硼的化合物以天然硼砂为起始物, 说明了《物质结构与性质》与生活、社会、环境、科技等方面有密切联系, 更体现了高考化学考试大纲 (考试说明) 中所确定的关注社会热点, 崇尚科学, 服务大众的宗旨, 给我们的启示是《物质结构与性质》模块试题的取材更加新颖, 考查更加灵活。同时2012年试题中H2SeO4和H2SeO3酸性强弱的比较来源于选修3教材中的两种见解:电子偏移解答和非羟基氧解释;2011年试题中六方氮化硼晶体和立方氮化硼晶体与石墨、金刚石晶体的对比, 需要对教材中石墨、金刚石的结构知识相当熟悉。如果不熟悉教材知识体系, 要正确回答这些问题是有困难的, 因此回归教材, 对基础知识的落实是非常重要的和必须的。
4. 过程分析和结果表达相结合。
近几年《物质结构与性质》试题均采用由浅入深递进式的设问形式, 试题既重视过程分析, 也要求考生准确表达, 具有较好的区分度。其中过程分析内容在增加, 如2012年需要考生回答解释H2SeO4和H2SeO3第一步电离程度大于第二部电离的原因与H2SeO4和H2SeO3酸性差别的原因, 同时两个晶体计算都要求列式表示;而2011年没有设置过程分析类问题, 只有一个要求列式计算表示。
二、命题趋势预测
(一) 凸显素养和能力的结合
高考化学将进一步凸显素养和能力, 创设一种灵活、真实或复杂、抽象的试题情境, 从而使知识和能力的考查变得更加丰富、厚重和立体。突出能力立意具体表现在: (1) 试题情景陌生化, 让陌生的情景寓于熟悉的物质结构基础知识中; (2) 化学问题数学化, 近三年来《物质结构与性质》试题都有晶体晶胞判断与计算, 对考生的空间想象能力及数学基础要求较高, 难度较大, 具有很好的区分度, 因此2013年的高考将会延续和发展。
(二) 重视学科内知识之间的综合
新课标理综卷中《物质结构与性质》试题通常以某一知识点 (2012年围绕ⅥA族元素、2011年围绕硼元素) 为载体, 除了考查《物质结构与性质》的主干知识外, 还考查了电离常数运用和电离平衡的移动、化学方程式的书写等, 就是说综合考查化学学科主干知识。新课标理综卷特点之一是单个学科内综合, 无学科间综合, 化学高考更强调借助基础知识的分析来考查考生的综合运用能力;化学考试大纲 (考试说明) 中也有明确的表述:“中学化学应该掌握的内容能融会贯通”, 所以重视学科内知识之间的综合十分重要, 平时在《物质结构与性质》模块复习和训练时也要结合物质结构与性质的相关内容训练其他一些化学概念和化学原理, 从而加大知识的渗透和交叉融合。
(三) 关注考试说明中其他考点的存在
观察分析近三年新课标理综卷《物质结构与性质》模块试题, 除了主干知识 (电子排布式、杂化形式、空间构型、晶胞分析与计算) 固定考查外, 每年都有2~3个知识点考查不同, 如2010年有光谱、熔点高低判断考查, 2011年有共价键、电负性、分子间作用力考查, 2012年有第一电离能、酸性强弱判断考查等。考试大纲 (考试说明) 中还有氢键、离子键、配合物、金属键等知识点三年中没有考查过, 需要关注;晶体性质方面中已经考查过石墨、金刚石、离子晶体, 需要关注分子晶体、金属晶体、二氧化硅晶体等。这些知识点将会和主干知识相结合在高考试题中呈现出来, 因为高考试题在保证连续性和稳定性的前提下, 还会表现出创新性。如2012年化学试题中H2SeO4和H2SeO3酸性强弱比较就是一个典型实例。我们也不妨看一看这几年其他省市高考《物质结构与性质》模块试题, 了解一下这方面知识的考点, 相信对我们的复习有很大的帮助。
1. 氢键与分子间作用力考查示例。
案例1: (2011年江苏高考21题节选) 化合物ZX3 (NH3) 的沸点比化合物YX4 (CH4) 的高, 其主要原因是_______。 (答案:NH3分子间存在氢键)
案例2: (2011年福建高考30题节选) 图1表示某种含氮有机化合物的结构, 其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点 (见图2) , 分子内存在空腔, 能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。
案例3: (2011年山东高考32题节选) H2O分子内的O-H键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为_______。 (答案:O-H键、氢键、范德华力)
案例4: (2012年浙江高考15题节选) 下列物质变化, 只与范德华力有关的是_______。
2. 化学键考查示例。
案例5: (2011年福建高考30题节选) 肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同, 则N2H6SO4的晶体内不存在_______ (填标号) 。a.离子键b.共价键c.配位键d.范德华力 (答案:d)
案例6: (2012年福建高考30题节选) 硼砂晶体由Na+、Xm-和H2O构成, 它们之间存在的作用力有_______ (填序号) 。
A.离子键B.共价键C.金属键D.范德华力E.氢键 (答案:ADE)
3. 晶体性质考查示例。
案例7: (2009年山东高考32题节选) SiC的晶体结构与晶体硅的相似, 其中C原子的杂化方式为_______, 微粒间存在的作用力是_______。 (答案:sp3, 共价键)
案例8: (2011年海南高考19题节选) 元素金 (Au) 处于周期表中的第六周期, 与Cu同族, Au原子最外层电子排布式为_______;一种铜合金晶体具有立方最密堆积的结构, 在晶胞中Cu原子处于面心、Au原子处于顶点位置, 则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为_______;该晶体中, 原子之间的作用力是_______。 (答案:5d106s1, 3∶1, 金属键)
三、有效复习策略归纳
(一) 研究考试大纲和高考真题
2013年考试大纲 (考试说明) 与2012年的相比基本没有变化, 维持了新课标高考要求的稳定性。考试大纲 (考试说明) 是高考命题的依据, 是化学复习备考的抓手。新课标高考化学试题在测试考生学习所必需的知识、技能和方法的基础上, 特别注重考查考生接受、吸收、整合化学信息的能力, 分析与解决 (解答) 化学问题的能力, 化学探究能力。在复习备考中, 要认真研究这些能力要求的含义, 并精选习题有针对性地进行训练。复习要围绕考试大纲 (考试说明) , 做到“考什么、练什么、学什么”, 把功夫真正用在刀刃上, 让复习不做无用功。研究近年来的高考真题也是有价值的:化学高考真题能对一个模块知识点既进行全面的概括, 又突出重点难点, 所以研究高考真题能全面有效地掌握知识点, 有的放矢地对重难点进行突破, 并能有助于理解命题专家的出题思路, 避免押题误区;研究高考真题还能总结考试技巧和积累实战经验, 训练解题的规范性, 使日常训练符合高考的难度范围。任何一道高考题, 在命题时都有其独特的命题视角, 渗透着对相关知识与能力水平的考查, 尤其是考查实践能力与创新精神的视角。
(二) 夯实化学主干知识
无论高考中《物质结构与性质》模块试题呈现形式怎样变, 关注化学主干知识, 注重能力考查是不会变的。《物质结构与性质》知识点很多, 比较零散, 没有主线可以把它们串联起来, 一般考查的内容是:电子排布、周期表结构及分区、电负性、电离能、电子跃迁、杂化方式、立体构型、配位键、配合物、离子键、共价键 (σ键和π键) 、氢键、分子极性、熔沸点比较、极性键和非极性键、范德华力、稳定性比较、溶解性比较、无机含氧酸酸性、晶胞、金属堆积、晶格能、晶体类型与性质。但最重要的是: (1) 要熟悉元素周期表, 对“铬、铜、锌、铁”等特征元素的核外电子排布式强化训练, 人人过关, 保证考试时不失分。 (2) 会熟练计算常见物质中心原子的价层电子对数目, 以此来判断分子的空间构型和中心原子轨道的杂化方式。熟悉H2O、CO2、NH3、CH4、BF3等分子和NH4+、CO32-、SO42-、NO3-等离子的空间构型和中心原子的轨道杂化方式。 (3) 熟悉常见离子晶体 (NaCl、CsCl) 、分子晶体 (干冰) 、原子晶体 (金刚石、石英) 、混合型晶体 (石墨) 、金属晶体的晶胞模型, 训练使用均摊法计算晶胞中所包含的微粒数目。这些在上面叙述内容中已经讲到, 是核心内容、主干知识, 必须十分重视, 严格训练。
(三) 加强化学用语和语言表达训练
仔细观察近三年的全国新课标理综卷《物质结构与性质》模块试题, 发现着重考查了化学方程式和电子排布式书写, 对化学用语书写要求比较高, 考生要得满分也不容易。化学用语包括核素符号、原子结构示意图、结构简式、电子排布式等, 因此必须按要求正确规范书写各种化学用语, 对常见的化学方程式要熟悉, 同时书写的化学方程式必须配平。
考生们高考化学成绩形成的差距原因一方面在于化学用语书写能力, 另一方面在于语言表达能力。最典型的是2012年《物质结构与性质》试题第 (5) 问:H2SeO3的K1和K2分别为2.7×10-3和2.5×10-8, H2SeO4第一步几乎完全电离, K2为1.2×10-2, 请根据结构与性质的关系解释: (1) H2SeO4和H2SeO3第一步电离程度大于第二部电离的原因:_______。可以表达为:第一步电离后生成的负离子较难再进一步电离出带正电荷的氢离子。也可以表达为:第一步电离后生成的氢离子抑制了第二步电离平衡向正反应方向移动。 (2) H2SeO4比H2SeO3酸性强的原因:。可以表达为:H2SeO3中的Se为+4价, 而H2SeO4中的Se为+6价, 正电性更高, 导致Se-O-H中的O的电子更向Se偏移, 越易电离出H+。也可以表达为:H2SeO3和H2SeO4可表示为 (HO) 2SeO和 (HO) 2SeO2, 根据含氧酸的强度随着分子中连接在中心原子水的非羟基氧的个数增多而增大的规律, H2SeO4中非羟基氧的个数大于H2SeO3中非羟基氧的个数, 所以H2SeO4酸性强于H2SeO3。总之, 回答问题时我们可以抓住物质之间差别从不同角度都可以解决问题, 关键在于语言规范, 表达正确。要正确解答试题中所提出的问题, 首先必须要读懂题意, 找出关键词, 把握试题的中心含义, 了解作答的要求, 这样方能做到有的放矢。其次, 要正确选用化学专业术语表达, 尽量使用教材中概念、原理答题, 要做到层次清晰、逻辑严谨。再者, 平时要注意梳理答题要点, 提高叙述的简洁性, 紧扣基本观点。最后, 考生要依题作答, 即题目怎么问就怎么答。考生可以通过高考真题的演练, 有意识地模拟高考答题方式, 对照评分标准, 修正自己的思维偏差, 逐步达到紧扣踩分点、答题到位的境界。只要我们平时复习时多注意培养思维的严密性、知识的精确性、语言的准确性, 在心理上不畏惧, 做有心人就可以将失分降到最低。
案例9: (2009年山东高考32题节选) MgO是优良的耐高温材料, 其晶体结构与NaCl晶体相似, MgO的熔点比CaO的高, 其原因是_______。 (答案:晶体结构相似情况下, Mg2+半径比Ca2+小, MgO的晶格能大, 熔点就高) 。正确回答此问题关键在于两者之间的差别是离子半径的大小差异。
案例10: (2009年山东高考32题节选) C、Si为同一主族的元素, CO2和SiO2化学式相似, 但结构和性质有很大不同。CO2中C与O原子间形成σ键和π键, SiO2中Si与O原子间不形成上述π键。从原子半径大小的角度分析, 为何C、O原子间能形成, 而Si、O原子间不能形成上述π键_______。 (答案:C的原子半径较小, C、O原子能充分接近, p—p轨道肩并肩重叠程度较大, 形成较稳定的π键;而Si原子半径较大, Si、O原子间距离较大, p—p轨道肩并肩重叠程度较小, 不能形成稳定的π键) 。正确回答此问题的要点有两点:一是题干明确的是“从原子半径大小的角度分析”;二是π键形成特点是肩并肩重叠。
(四) 重视化学计算能力的培养
新课标理综卷中《物质结构与性质》模块试题中化学计算主要包含两个方面:一是晶胞中微粒 (或粒子) 数的计算;二是晶体体积、密度的计算。尤其是第二种形式具有很高的区分度, 直接决定分数高低, 应该格外关注。
晶胞中微粒 (或粒子) 数的计算关键是合理使用晶胞中微粒 (或粒子) 数的计算方法———均摊法。如某个粒子为n个晶胞所共有, 则该粒子有1/n属于这个晶胞。中学中常见的晶胞为立方晶胞, 立方晶胞中微粒 (或粒子) 数的计算方法如下:
案例11:在光化学电池中, 用紫外线照射钛酸锶电极时, 可分解水制取H2同时获得O2。已知钛酸锶晶胞结构如上图所示, 则钛酸锶的化学式为_______。
解析:钛酸锶晶胞中锶原子数目是8×1/8=1, 钛原子数目是1, 氧原子数目是6×1/2=3, 则钛酸锶的化学式为SrTiO3。
晶体体积、密度的计算关键在于:一是晶胞微粒计算;二是把握晶体空间结构进行分析, 利用数学模型和公式进行解题。
案例12:单质Al晶体中原子的堆积方式如下图甲所示, 其晶胞特征如下图乙所示, 原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示:
若已知Al的原子半径为d, NA代表阿伏加德罗常数, Al的相对原子质量为M, 请回答:
(1) 晶胞中Al原子的配位数为_______。
(2) 该晶体的密度为_______ (用字母表示) 。
(五) 关注新情境和学科内综合
1. 关注新情境。
与生活、高科技有关的新情境常出现在《物质结构与性质》模块的考题中, 这就需要我们在复习中培养从新情境中提取有用信息并进行加工整理的能力, 并且注意平时要全方位、多渠道积淀, 提升学科素养, 这样在考试时就能做到胸有韬略, 下笔如神。试题都与情境介绍、信息材料密切相关, 这正是“知识来源于教材, 灵活应用于实际”的生动体现, 如“STSE”试题灵活地将高中化学基本知识包含于材料介绍中, 巧妙地考查考生掌握知识、应用知识的能力, 将成为时代的主流。我们教师应力求在平常的训练中不断提高“STSE”试题的训练力度, 增强考生的应试能力。
2. 关注学科内综合。
一是注重知识之间联系, 把主要精力放在知识之间内在逻辑性、系统性的理解和把握上, 重在知识点之间打通关系, 只有这样, 才能达到学科内主干知识的融会贯通, 使学科内综合能力逐步提高。考生要学会思考, 会对比 (正比、反比) 和类比, 会在知识间进行迁移, 以便能从繁杂的教材中找出各知识间可能存在的千丝万缕的联系。二是重视训练发散思维, 在复习某个知识点时, 时时刻刻都追问自己, 这一个知识点与哪些相关知识有着关联?如何考查?自己能不能解决等等。如复习时碰到NO3-, 可以思考这些内容:NO3-中心原子的杂化方式, NO3-的空间构型, HNO3与HNO2的酸性强弱关系, N元素与O元素电负性、第一电离能大小关系, 酸性条件下NO3-与Fe2+反应的化学方程式是怎样的, 等等。
总之, 《物质结构与性质》模块的复习与应考, 要在考试大纲 (考试说明) 的指引下, 把握高考试题走向[重在牢固的基础知识掌握和典型知识 (主干知识) 的归纳、总结], 并且能有序储存、检索;更要关注各类知识间的渗透和化学计算在《物质结构与性质》中的运用。只有这样才能全面提高综合能力, 达到运用自如的目的, 才能确保科学、高效备考, 才能在高考中取得优异的成绩!
命题结构 篇5
1 两端固定单跨梁在温度变化条件下的弯曲变形命题
如图1所示两端固定单跨梁(典型的超静定结构),两侧的温度变化不同,下侧为t1,上侧为t2,而且t2>t1.问题:此时杆件的横向变形呈何状态?教材上没有这方面的讲述和讨论,课堂上老师提问时,学生们的答案不外乎两种:一是上凸,一是下凹.当老师说“杆件实际保持平直”时,学生们愕然.
2 两端固定单跨梁在温度变化条件下的变形证明
2.1 非正解1:用“超静定结构位移求法”定量和定性分析
定性意见:杆件上侧温度高,杆件应向上凸,杆件上侧纤维受拉,则弯矩图应绘在上侧,若认为杆件向下凹,杆件下侧纤维受拉,则弯矩图应绘在下侧.
现在我们来求杆件的弯矩图.采用力法,选取图2(a)基本体系,即去掉右端约束,代之以3个未知多余力(不能忽略轴向变形,故有3个未知力);力法典型方程为[1]
轴线平均温度变化(升高),两侧温差Δt t2-t1,典型方程中的系数
典型方程中的自由项
由此解得
则梁所受到的弯矩为
绘出弯矩图如图2(b),可以看到杆件弯矩图在杆件下侧,即说明杆件受拉边为温度低的一侧.可以发现,此结论与本节开头的定性意见是相悖的.因为下侧受拉,杆件则下凹,也就是说下侧温度低,纤维伸长了,上侧温度高,纤维反而缩短了,因而得出结论:既不能上凸,也不能下凹,杆件应为平直状态.
但是,出现问题了:因为杆件弯矩图是正确的,那么用“超静定结构位移求法”应该可以证明杆件任意一处的位移应等于零,而实际计算是不为零的!因为仍取图2(a)为基本体系,不失一般性地在跨中点施加虚拟单位力,得到弯矩图(图3),与图2(b)用图乘法求位移,很明显结果不为零,那么杆件就不应是平直的了.问题出在哪儿呢?
换一种思考,若不取图2(a)作为基本体系,直接就对结构任意一点施加虚拟单位力,得到弯矩图(图4),再与图2(b)图乘,其结果又正好为零,那么就证明杆件是平直的了.基本体系不同,结果就不相同,问题又出在哪儿呢?
2.2 非正解2:依据材料力学的定性说法
由材料力学已知,若杆件是一端自由的悬臂梁,温度变化将使杆件弯曲,且弯曲的曲线是圆弧,这是由于杆件每一微段由于温度变化的梯度一定、横截面的转角相同而形成的;若无温变,在悬臂梁自由端作用一个力偶,恰好其弯曲曲线也是圆弧,也就是说,对于悬臂梁,温度变化与在自由端施加力偶的效果是一样的,今自由端被固定,相当于在自由端施加了一个反力偶,正好抵消使杆件弯成圆弧的力偶,由此得到杆件为平直的结论.
2.3 正解:考虑温度影响的“超静定结构位移求法”
依据力法理论,基本体系与原结构的唯一区别是把多余力由原结构的被动力换为了主动力.只要多余未知力满足力法方程,则基本体系的受力与变形状态就与原结构完全相同.由此,我们还应立足于力法的基本体系,以此来证明杆件的平直状态.
根据变形体的虚功原理导出的虚拟单位力法求位移的公式[2]
对于图2(a)基本体系,上式中轴力项(第2项、第5项)因不影响弯曲,都不计,第3项已在力法方程解中得出剪力为0 (X2=0),故也不存在,由此,位移公式成为
式中,M为杆件力法方程解出的产生的弯矩(弯矩图绘于杆件下侧,图2(b));为单位力作用的弯矩图(图3).
由此,将图3弯矩代入上式,得
式中第1项取负号,是因为两图异侧;第2项取正号,是因为引起的弯曲方向与温差Δt引起的相同,若取两图为同侧,即单位力由下往上作用,式中第1项将为正,而这时的与温差Δt引起的弯曲方向正好又相反,式中第2项将为负.故上式Δ=0恒成立,由此证明, 两端固定单跨梁在温度变化条件下的弯曲变形为0,杆件保持平直状态.
3 结论
在2.1节解法中,有3个结果,第1个结果是用悖论的方法,定性说明杆件在温度变化条件下的弯曲变形为0,但该结论局限于“受拉纤维必伸长”思维模式,没能准确地说明杆件在温度变化条件下的弯曲变形为0的理论根据,因为结构构件的“受力-变形”模式有4种:(1)有内力,有变形;(2)无内力,无变形;(3)有内力,无变形;(4)无内力,有变形.
这4种模式是定性结构力学的重要手法.采用悖论方法,应该4种模式都成立,仅用一种,显然不具备充要原则.第2个结果是想用“超静定结构位移求法”来证明,可是出现了矛盾:实际位移计算不为0.这是因为温度变化引起的位移不同于载荷引起的位移,若把温变引起的弯矩视为载荷引起的弯矩,从根本上就偏离了要求.第3个结果仍然还是用“超静定结构位移求法”来证明,不过恰好对于两端固定单跨梁,单位力弯矩正好关于梁两侧面积对称,即正负弯矩面积抵消,而杆件温变弯矩是常数,所以图乘法正好也就计算抵消为零,表面上看来证明了弯曲变形为零,实际上它还是把温变引起的弯矩视为了载荷引起的弯矩,其计算与第2个结果一样,从根本上偏离了要求,结论是假的.
在2.1节中,通过力法计算温变引起的弯矩,实际也证明了一个定性结论,即:刚架超静定结构在温变影响下,受拉边是温度低的那一侧,弯矩图应绘在温度低的那一侧.
对于2.2节的定性说法,似乎有一定道理,认为只要克服载荷引起的弯曲变形就完成了定性的证明,但这在理论上没有提出明确的推导,作者在此也不敢妄言该结论的理论依据错误,在此期望读者提出自己的看法.
本文2.3节的解法符合充分必要原则,是定性结论的理论依据.
参考文献
[1]袁文阳,周剑波.结构力学(双语教材).武汉:武汉大学出版社, 2004
命题结构 篇6
关键词:词汇,特点,技巧
1 考试要求
2010年10月教育部颁布的《高职高专教育英语课程教学基本要求 (试行) 》 (以下简称《基本要求》) 提出:B级测试要求学生认知2500个英语单词 (包括入学时要求掌握的1000个词) 以及由这些词构成的常用词组, 对其中1500左右的单词能正确拼写, 英汉互译。掌握基本的英语语法规则, 在听, 说, 读, 写, 译中能正确运用所学语法知识。从我校考生历年考试结果分析词汇用法和语法结构题是能力B级考试的一个难点, 该题型测试内容主要包括两个方面:section A语法基础知识, section B常用词汇的基本用法。语法基础知识考试中的一些语法规则学生在中学已学很多而且做过很多类似题型, 所以在做题时能轻松把握题型。而词汇用法题型学生在中学接触很少, 虽然题型简单但很多学生做题时对题型把握不准, 分析不当导致得分率很低, 但掌握该题型特点以及解题技巧那就迎刃而解了。
2 命题特点
1) 符合《基本要求》
高职高专英语课程教学要求以高职高专人才培养目标为依据。整个教学过程要遵循“实用为主, 够用为度”的原则, “强调打好语言基础和培养语言应用能力并重;强调语言基本技能的训练和培养实际从事涉外交际活动的语言应用能力并重。”“目前要特别注意加强听说技能的培养。”为此, 本考试主要考核学生听和读的理解能力、翻译与写作的应用能力, 同时也对词语用法、语法结构的掌握程度进行考核。
2) 紧扣教材使用现状
我国的高职高专教育虽然起步较晚, 但发展十分迅速, 然而与之相应的教材建设相对滞后。就高职英语学科而言, 2000年教育组织专家制定了高职高专基础课程的《基本要求》之后, 才组织专家编写高职高专对口教材, 相继出版了由高等教育出版社出版的21世纪高职高专规划教材《实用英语》, 上海教育出版社出版的《新世纪高职高专英语综合教程》和外语教学与研究出版社出版的《新视野英第二部分词汇用法题型语教程》等几套材料。这几套教材课后练习题型都是与B级考试题型紧密相扣。第二部分词汇用法题型在每个单元都有相关练习。
3) 考查词汇记忆及使用
词汇是信息的载体, 词汇学习的质量, 特别是高频词的掌握, 对考试起着至关重要的作用。很多学生背了很多单词但在考试时则漏洞百出、错误连篇, 该题型要求学生学会使用有效的记忆策略。比如:使用分类记忆、词缀记忆、派生记忆、对比记忆等方法来记单词这样在考试中就能运用自如了。
3 考列点评
分析从2007年到2009年三年考题, 在词汇用法10个考题中动词仍是词汇用法题的主要考查项目, 主要是对词形转换、时态语态、短语搭配等语法进行重点考查, 还对比较级、情态动词、主谓一致、强调句、倒装进行考查。下面就词汇用法考题中重点考查项目, 结合三年真题中的难点, 探讨其考题特点及解题技巧。
3.1 词性转换
此类题是该部分重点考查的内容, 考查分数比例占到30%。做这类题考生除了牢记动词、名词、形容词、副词之间的词性转换, 还要注意根据题意推敲所给词在题中所做的成分。
1) What a (wonder) _______party it was!I enjoyed every minute of it. (2009.12)
此题空格前面有不定冠词a, 后面为名词party, 因此推断空格处应该填入形容词作定语。答案:wonderful, 符合题意“多么令人愉快的一次聚会啊!每分钟都是享受”。
2) The new rules for environmental protection have been (wide) _______accepted by the public. (2008.12)
此题空格前面有be动词, 后面为过去分词, 这样就构成了被动结构, 空格处的词语应该在句中充当状语, 所以句中应填入wide相应的副词widely.符合题意“环境保护的新规定已经被大众广泛接受”。
3.2 动词的时态、语态
此类题是该部分重点考查的内容, 考查分数比例占到30%做这类题要求考生除了记住时态语态的基本用法还应有很强的语感, 关键要善于找出句中的时态语态标志性的单词, 短语或句型。
1) When you arrive tomorrow, my secretary (meet) _______you at the airport. (2009.12)
时间状语从句中, 名词tomorrow“明天”表示将来时间。由此判断, 主句中的动词meet应使用一般将来时, 所以空格处填入will meet。符合句意:当你明天到达时, 我的秘书将会到机场迎接你。
2) we demand that the tour guide (tell) _______us immediately about any change in the schedule. (2008.12)
主句中动词suggest, order, propose, command, require, decide, advise, promise, recommend, demand表示提议、主张、要求、命令、坚持等意愿的动词时要求其后的宾语从句中需要使用虚拟语气, 谓语采用动词原形should+动词原形。因此空格处应填入 (should) tell。符合题意:我们要求, 到有应该立即告诉我们在日程安排上的任何变化。
3.3 动词短语搭配
此类题是该部分重点考查的内容, 考查分数比例占到30%。做这类题要求考生有很扎实的语言基础知识, 同时要具备很强的推敲能力。
1) Readers are not allowed (bring) _______food and drinks into the library at any time. (2009.12)
动词allow后面接动词不定式作宾语补足语即allow sb to do sth., 被动句中to也不可省去。所以空格处填入动词不定式to bring。符合题意:任何时候都不允许读者将食品和饮料带进图书馆。
2) I want (point out) _______that a decision about the matter must be made at once. (2008.12)
动词want后接动词不定式, 即want to do形式, 所以空白处应填入to point out
符合题意:我想指出的是, 必须立即对此事做出决定。
4 结束语
总之, 词汇用法题在高等学校英语应用能力 (B) 考试只有10个题, 但是考查内容涉及面广, 解题时应结合语境和英语使用习惯, 灵活运用语法、词汇知识选择相应的解题技巧透过现象看本质找准关键词, 和句型从而做出正确的答案。
参考文献
[1]教育部高等教育司.高职高专英语课程教学要求[M].北京:高等教育出版社, 2000.
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