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常見化學(xué)計(jì)算方法范文，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)

為找出幾種纖維作為一個(gè)整體進(jìn)行溶解定量時(shí)，d 值的最佳獲取方法，分析討論了麻棉與其他纖維混紡，按照不同的方案選擇不同的d值，檢驗(yàn)結(jié)果之間的差異。

關(guān)鍵詞：麻棉；d值；定量

用化學(xué)溶解法對(duì)紡織品的纖維含量進(jìn)行定量分析，計(jì)算檢驗(yàn)結(jié)果時(shí)要用到各種纖維的質(zhì)量變化修正系數(shù)（d值），在GB/T 2910—2009《紡織品 定量化學(xué)分析》及其他常用的紡織纖維定量標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)常見纖維的d值都有明確的規(guī)定。但標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的d值都是某種纖維單獨(dú)使用的d值，在日常的檢驗(yàn)中，有時(shí)需要的是兩種纖維作為一個(gè)整體的d值。比如麻棉與其他纖維混紡的情況，由于麻、棉的定量目前還沒有有效的化學(xué)定量方法，只能先將其作為一個(gè)整體與其他纖維進(jìn)行溶解分離，再結(jié)合麻棉的物理法結(jié)果得出最終的檢驗(yàn)結(jié)果。計(jì)算過程涉及麻棉作為整體時(shí)的d值，這在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中并沒有詳細(xì)說明。本文主要目的就是研究將纖維的標(biāo)準(zhǔn)d值與幾種纖維作為整體時(shí)的方法。 2.1 方法

如前言所說的，日常檢驗(yàn)中所面臨的問題是沒有有效的方法對(duì)麻/棉進(jìn)行分離，從而導(dǎo)致無法使用麻、棉標(biāo)準(zhǔn)的d值進(jìn)行計(jì)算。為此，本試驗(yàn)人工混合具有代表性的羊毛、粘纖、亞麻、棉纖維作為試驗(yàn)樣品，其中的亞麻為散纖維，棉為紗線，以便在溶解羊毛、粘纖后能夠用手工拆樣法對(duì)麻/棉進(jìn)行分離。這種方法的試驗(yàn)原理完全符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，檢驗(yàn)過程是理想化的過程，這種方法得到的結(jié)果作為標(biāo)準(zhǔn)值。另外，麻棉的d值按照兩種常用的方法進(jìn)行選取，即取相對(duì)含量較多的組分的d值和根據(jù)相對(duì)含量折算后的綜合d值，把用這兩種d值計(jì)算得到的結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，找出比較好的麻棉d值選取方案。2.2 樣品

按照2.1的方法，人工混合3個(gè)羊毛、粘纖、亞麻、棉混合物作為試驗(yàn)樣品。其中亞麻/棉大概比例分別為：80/20、50/50、20/80。

2.3 步驟

對(duì)每個(gè)混合樣品采用3種不同的定量、計(jì)算方法。

方法A: 采用順序溶解法與手工分解法[1]相結(jié)合。先用堿性次氯酸鈉溶液溶解羊毛，洗滌、烘干、稱重；再用甲酸/氯化鋅溶解粘纖，洗滌、烘干、稱重；最后用手工分解法對(duì)亞麻、棉進(jìn)行分離，最終達(dá)到定量的目的。進(jìn)行結(jié)果計(jì)算時(shí)所有的d值都是獨(dú)立的d值，得到的結(jié)果作為標(biāo)準(zhǔn)值。

方法B: 單獨(dú)采用順序溶解法，先用堿性次氯酸鈉溶液溶解羊毛，洗滌、烘干、稱重；再用甲酸/氯化鋅溶解粘纖，洗滌、烘干、稱重；最后剩余麻棉，將其作為一個(gè)整體，并且取相對(duì)含量較多的組分的d值作為整體的d值進(jìn)行計(jì)算，最后結(jié)合相對(duì)含量算出各自的絕對(duì)含量，麻棉的相對(duì)含量由方法A的結(jié)果算出。

方法C: 溶解步驟與方法B一致，但在計(jì)算時(shí)將結(jié)合麻棉相對(duì)含量折算所得的d值作為麻棉的d值，麻棉的相對(duì)含

篇(2)

關(guān)鍵詞：同義詞詞林；詞語相似度算法；云南；種子植物；特有屬

中圖分類號(hào)：Q949；G354.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2017）07-1356-03

DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2017.07.040

Research on Algorithm for Calculating Word Similarity in the Field of Endemic Genera of Seed Plants in Yunnan

LU Guo-quan，PENG Lin，PANG Xue

（Key Laboratory of Agricultural Information Technology in Yunnan，Yunnan Agricultural University，Kunming 650201，China）

Abstract：An improved word similarity algorithm put forward based on cilin combined with the knowledge of the endemic genera of seed plants in Yunnan supplement the words about this field. Experiment results illustrate that this improved algorithm for calculating word similarity based on “cilin” is more precise than general algorithm for calculating word similarity based on “cilin” and recall has been significantly improved. Therefore，this improved algorithm is more suitable for the semantic retrieval system in the field of endemic genera of seed plants in Yunnan.

Key words：cilin；algorithm for calculating word similarity；Yunnan；seed plants；endemic genera

詞語語義相似度來源于計(jì)算機(jī)語言學(xué)等領(lǐng)域，它可以度量術(shù)語、詞匯、概念之間的相似程度，被看作概念在分類上的相似程度[1]。詞語語義相似度的計(jì)算在語義檢索、自動(dòng)問答、文本聚類等應(yīng)用中起著重要作用[2-4]。傳統(tǒng)的檢索方式仍基于關(guān)鍵字匹配和倒排索引[5]，幾乎沒有任何語義功能。通常，傳統(tǒng)檢索方式不能理解用戶的查詢意圖，一旦用戶輸入不準(zhǔn)確的查詢?cè)~就會(huì)得到許多不相關(guān)的結(jié)果。將詞語語義相似度計(jì)算引入檢索系統(tǒng)后，檢索系統(tǒng)便具備了語義功能，就算用戶輸入模糊的查詢?cè)~，檢索系統(tǒng)也能檢索出用戶所關(guān)心的信息。

目前，對(duì)于詞語語義相似度的計(jì)算方法主要集中在以下幾方面：①基于y計(jì)的方法，假設(shè)語義詞語相似的詞語之間具有相同的上下文關(guān)系，以上下文信息的概率分布作為依據(jù)，利用詞語之間的相關(guān)性來計(jì)算詞語相似度[6]；②基于本體的方法，依據(jù)領(lǐng)域內(nèi)專家建立的領(lǐng)域本體，利用該領(lǐng)域知識(shí)的語義樹來計(jì)算詞語間距離詞語的相似度[7]；③基于語義詞典的方法，利用語言專家編撰好的語義詞典進(jìn)行語義相似度計(jì)算。

由于基于同義詞典的詞語相似度算法具有實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、高效、直觀、易于理解且不需要訓(xùn)練的特點(diǎn)，因此基于同義詞詞典的詞語相似度算法在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用[8]。但是目前還存在以下問題：①詞典的詞條更新不及時(shí)。由于基于同義詞典的詞語相似度的計(jì)算依賴于語義詞典，而編撰詞典通常需要多名頂級(jí)語言專家共同完成，網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的知識(shí)爆炸使得詞典滯后于新興詞語的出現(xiàn)。②領(lǐng)域內(nèi)的專業(yè)詞匯收錄不全。每個(gè)領(lǐng)域有不同的專業(yè)知識(shí)和詞語，語言專家作為語言領(lǐng)域的專家，在編撰語義詞典的時(shí)候很難將所有專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的詞語囊括其中。

面向云南種子植物特有屬領(lǐng)域的語義檢索能最大限度地集成和利用各類云南種子植物特有屬相關(guān)信息資源，快速、完整、智能地提供各種信息服務(wù)，這已成為研究和保護(hù)云南特有種子植物的新需求。目前，在這個(gè)領(lǐng)域沒有專業(yè)的語義詞典，并且沒有較好的詞語相似度算法，從而導(dǎo)致了云南種子植物特有屬領(lǐng)域語義檢索精度不高、擴(kuò)展性不強(qiáng)等問題。

針對(duì)上述問題，本研究協(xié)同植物學(xué)領(lǐng)域的研究人員完善了《同義詞詞林》并在此基礎(chǔ)上提出了一種改進(jìn)詞語相似度的算法，并對(duì)該算法進(jìn)行了試驗(yàn)。

1 材料與方法

1.1 同義詞詞林結(jié)構(gòu)

在國外通常采用WordNet作為語義詞典來計(jì)算詞語相似度，而在國內(nèi)由于中文本身的特點(diǎn)以及起步相對(duì)較晚，在這方面的研究較少。本研究采用的詞典是由哈爾濱工業(yè)大學(xué)梅家駒教授等主編的《同義詞詞林》[9]。該詞典參照多部電子詞典資源，并按照人民日?qǐng)?bào)語料庫中詞語的出現(xiàn)頻率在第一版的基礎(chǔ)上剔除了14 706個(gè)罕用詞和非常用詞。為了獲得進(jìn)一步的性能，該詞典結(jié)合多方面相關(guān)資源將詞典詞條擴(kuò)充到了77 343條，基本能滿足本研究的需求。《同義詞詞林》按照樹狀的層次結(jié)構(gòu)把所有收錄的詞語組織在一起，編碼相同的詞語要么詞義相同，要么具有很強(qiáng)的相關(guān)性[9]。該詞典采用八位五級(jí)編碼，前七位表示該詞條所處的位置而第八位的“=”、“#”、“@”分別表示同義詞、相關(guān)詞以及只有本身一個(gè)詞。具體的編碼規(guī)則如表1所示。

1.2 同義詞典的詞條補(bǔ)充

將同義詞詞林的詞語相似度計(jì)算方法應(yīng)用于云南種子植物特有屬領(lǐng)域語義檢索，由于這部通用的語義詞典在本領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用存在一定的局限，故本研究結(jié)合該領(lǐng)域知識(shí)對(duì)《同義詞詞林》進(jìn)行補(bǔ)充和調(diào)整。該詞典是TXT格式的文本，因此進(jìn)行調(diào)整后并不影響系統(tǒng)的運(yùn)行。如酸竹屬是云南種子植物特有屬的一個(gè)屬，酸竹屬下還有粉酸竹、酸竹、毛花酸竹、福建酸竹、黎竹等品種。由于《同義詞詞林》并沒有收錄這些詞語，因此本研究結(jié)合詞典知識(shí)和云南種子植物特有屬在《同義詞詞林》中補(bǔ)充了125個(gè)同義詞集合，共計(jì)246條詞語。如在詞典增加編號(hào)“Bh08A54=”來表示詞語集合：粉酸竹、酸竹、毛花酸竹、福建酸竹、黎竹。因此當(dāng)用戶想要了解“酸竹屬”的知識(shí)時(shí)，只要輸入編號(hào)“Bh08A54=”中任何一條詞語就能檢索出相應(yīng)的知識(shí)。

1.3 改進(jìn)的詞語相似度算法

《同義詞詞林》詞典不僅詞條豐富而且具有良好的編碼規(guī)則，所以可以根據(jù)詞語編碼計(jì)算出兩個(gè)詞語間的相似度Sim（W1，W2），Sim（W1，W2）取值范圍為[0，1]，1代表同義詞，0代表不相關(guān)，Sim（W1，W2）越靠近1則表示W(wǎng)1，W2相似度越高。本研究在《同義詞詞林》編碼規(guī)則的基礎(chǔ)上結(jié)合特有屬領(lǐng)域知識(shí)的特點(diǎn)提出了如下公式來度量相似度：

Sim（W1，W2）=1-■■×■（1）

式中，i表示第i級(jí)編碼，k表示第i級(jí)編碼之差的絕對(duì)值，n表示第i級(jí)編碼較大值。當(dāng)最后一位編碼為“=”時(shí)，不同編碼的詞語按照公式（1）計(jì)算相似度，相同編碼詞語的相似度為1。由于本領(lǐng)域的知識(shí)在詞林中主要呈現(xiàn)同類的特點(diǎn)，而不等的情況出現(xiàn)相對(duì)較少，如：編號(hào)為“Bh12B03#”，其詞語集合為“稻苗、稻秧、禾苗、種苗等”。很明顯，這些詞語是相關(guān)的。因此當(dāng)最后一位編碼為“#”時(shí)，本研究根據(jù)用戶需求分為以下兩種情況：當(dāng)用戶只關(guān)心查詢?cè)~本身不關(guān)心其同類時(shí)，若詞語的編碼相同，其相似度設(shè)置為0；當(dāng)用戶關(guān)心查詢?cè)~同類事物時(shí)，若詞語的編碼相同，其相似度設(shè)置為1。不同編碼詞語按公式（1）計(jì)算，所得結(jié)果為詞語相似度。當(dāng)最后一位編碼位為“@”時(shí)，表示自我封閉，沒有同義詞，因此設(shè)置相似度為0。如Sim[種子（Bh13B01=），種仁（Bh13B02=）]=1-（1/32）×（sqrt（02-01）/02）=0.977 903。

1.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.4.1 試驗(yàn)一 隨機(jī)選取10對(duì)在云南種子植物特有屬領(lǐng)域知識(shí)中常見的詞語進(jìn)行相似度計(jì)算，分別使用本研究提出的方法與目前以文獻(xiàn)[10]為代表的基于同義詞典的詞語相似度通用計(jì)算方法進(jìn)行相似度計(jì)算。

1.4.2 試驗(yàn)二 試驗(yàn)數(shù)據(jù)：110篇關(guān)于福建酸竹的文獻(xiàn)，17篇關(guān)于黎竹的文獻(xiàn)，19篇關(guān)于粉酸竹的文獻(xiàn)，35篇關(guān)于毛花酸竹的文獻(xiàn)，245篇關(guān)于酸竹的文獻(xiàn)以及768篇關(guān)于計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的文獻(xiàn)作為噪聲集。

試驗(yàn)步驟：在試驗(yàn)一的基礎(chǔ)上分別使用上述兩種不同的方法獲取查詢?cè)~語的擴(kuò)展詞集合，然后將擴(kuò)展詞集合作為新的查詢?cè)~在lucene全文檢索框架中進(jìn)行檢索，最后對(duì)結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，試驗(yàn)流程如圖1所示。

評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：精度表示檢出文獻(xiàn)中相關(guān)文獻(xiàn)的比例，計(jì)算公式為P=■。其中P表示精度，R表示相關(guān)文獻(xiàn)，A表示檢出文獻(xiàn)。召回率表示相關(guān)文獻(xiàn)被檢出的比例。計(jì)算公式為r=■。其中r表示召回率[11]。F值綜合考量了精度和召回率[10]，只有當(dāng)精度和召回率都較高時(shí)才具有較高的值，計(jì)算公式為F=■。

2 結(jié)果與分析

2.1 試驗(yàn)一結(jié)果

由表2可知，使用本研究方法計(jì)算云南種子植物特有屬領(lǐng)域知識(shí)詞語相似度的效果與人工測(cè)試出來的主觀結(jié)果沒有明顯出入，同時(shí)在本領(lǐng)域內(nèi)的詞語相似度更加準(zhǔn)確。可以看出，本研究所提出的詞語相似度計(jì)算方法，相對(duì)于一般的基于同義詞詞林的詞語相似度計(jì)算方法的優(yōu)點(diǎn)：①?zèng)]有引入人工參數(shù)，使得結(jié)果更加客觀；②一般的計(jì)算方法把第一級(jí)編碼不同的詞語相似度統(tǒng)一定義為0.1，有些籠統(tǒng)，而本研究的方法則考慮了這個(gè)問題；③本研究考慮了將用戶的查詢需求分成兩個(gè)接口，當(dāng)用戶選擇精確檢索時(shí)，進(jìn)入后將最后一位編碼為“#”，且編碼相同的詞語的相似度定為0的接口；當(dāng)用戶希望再擴(kuò)大其檢索范圍時(shí)，則進(jìn)入后將這對(duì)詞語的相似度定為1的接口。而一般的計(jì)算方法過于籠統(tǒng)，只是將最后一位編碼為“#”，且編碼相同的詞語統(tǒng)一定義為0.5，顯然不能滿足用戶需求。

2.2 驗(yàn)二結(jié)果

由表3可知，使用本研究計(jì)算方法的召回率比使用通用計(jì)算方法的召回率有了明顯的提升，說明使用本研究方法可以提升查詢?cè)~擴(kuò)展的性能。同時(shí)使用本研究計(jì)算方法的F值也得到了明顯提升，說明本研究計(jì)算方法比一般通用計(jì)算方法具有更好的檢索性能。

3 小結(jié)

針對(duì)云南種子植物特有屬領(lǐng)域語義檢索缺乏性能良好的詞語相似度算法的問題，本研究提出的算法在云南種子植物特有屬領(lǐng)域語義檢索中更加接近人類思維，可以很好地解決查詢?cè)~擴(kuò)展不準(zhǔn)確及檢索結(jié)果打分不合理等問題，并且直觀明了、容易實(shí)現(xiàn)。但本研究提出的詞語相似度計(jì)算方法也存在不足，《同義詞詞林》作為一本通用的語義詞典，對(duì)于專業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用尚存在一定的局限性。在后讀研究中，將補(bǔ)充完善領(lǐng)域內(nèi)的詞條，再提出更加優(yōu)化的且適用面更廣的詞語相似度計(jì)算方法來提高檢索的精度。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李 文，孫 新，張常有，等.一種本體概念的語義相似度計(jì)算方法[J].自動(dòng)化學(xué)報(bào)，2012，38（2）：229-235.

[2] 劉亞軍，徐 易.一種基于加權(quán)語義相似度模型的自動(dòng)問答系統(tǒng)[J].東南大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，34（5）：609-612.

[3] 顏 偉，荀恩東.基于語義網(wǎng)計(jì)算英語詞語相似度[J].情報(bào)學(xué)報(bào)，2006，25（1）：712-716.

[4] 焦芬芬.基于概念和語義相似度的文本聚類算法[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用，2012，48（18）：136-141.

[5] 吳 秦，白玉昭，梁久禎.一種基于語義詞典的局部查詢擴(kuò)展方法[J].南京大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)），2014，50（4）：526-533.

[6] 李 慧.詞語相似度算法研究綜述[J].現(xiàn)代情報(bào)，2015，35（4）：172-177.

[7] 孫海霞，錢 慶，成 穎.基于本體的語義相似度計(jì)算方法研究綜述[J].現(xiàn)代圖書情報(bào)技術(shù)，2010（1）：51-56.

[8] LI F，ZHU X H，CHEN H H，et al.An improved Chinese word semantic similarity algorithm based on Cilin[J].Journal of Information & Computation Science，2015，12（10）：3799-3807.

[9] 梅家駒，竺一鳴，高蘊(yùn)琦，等.同義詞詞林[J].第二版.上海：上海辭書出版社，1996.

篇(3)

關(guān)鍵詞：碳正離子穩(wěn)定性；烴基；雜原子；環(huán)張力；ΔGr

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）07-0209-02

一、前言

碳正離子是一種帶一個(gè)單位正電荷的不穩(wěn)定粒子，最外層有6個(gè)電子。經(jīng)典碳正離子是平面結(jié)構(gòu)，碳為sp2雜化。大學(xué)有機(jī)化學(xué)中，親電加成、鹵代烷SN1取代、苯環(huán)親電取代、頻哪醇重排等反應(yīng)中皆涉及碳正離子。所以重點(diǎn)把握碳正離子知識(shí)，對(duì)深入理解相關(guān)反應(yīng)機(jī)理至關(guān)重要。

當(dāng)前通用的大學(xué)有機(jī)化學(xué)相關(guān)教科書、參考書中，關(guān)于碳正離子內(nèi)容存在不足之處，主要有以下兩點(diǎn)：

書中僅討論甲基、1°、2°、3°碳正離子及烯丙基、芐基碳正離子的穩(wěn)定性順序。如《有機(jī)化學(xué)（邢其毅）》[1]關(guān)于碳正離子的內(nèi)容中，只簡(jiǎn)要解釋了超共軛影響：因σ-p超共軛作用，碳正離子穩(wěn)定性為3°>2°> 1°>CH3+。雖單獨(dú)提到烯丙基和芐基碳正離子穩(wěn)定性，卻未提到烴基、雜原子等對(duì)碳正離子穩(wěn)定性的影響。

此外，大部分書僅從定性分析角度討論碳正離子穩(wěn)定性，如《有機(jī)化學(xué)（賀敏強(qiáng)）》[2]中只用p-π共軛效應(yīng)理論解釋芐基、烯丙基這兩個(gè)1°碳正離子比普通的1°碳正離子穩(wěn)定原因，未作定量解釋；書中提到芐基、叔丁基碳正離子比異丙基碳正離子穩(wěn)定，卻未比較這兩者的穩(wěn)定性；又如《有機(jī)化學(xué)（徐建明）》中只提到烯丙基碳正離子因p-π共軛效應(yīng)穩(wěn)定，炔丙基碳正離子也有這種作用，而書中沒有兩者比較。

本研究從定量分析角度出發(fā)，準(zhǔn)確運(yùn)用數(shù)據(jù)探究碳正離子穩(wěn)定性。從烴基、雜原子、環(huán)狀結(jié)構(gòu)對(duì)碳正離子的影響三方面對(duì)碳正離子穩(wěn)定性進(jìn)行了研究，并結(jié)合教科書相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行分析。

二、計(jì)算方法

所有的計(jì)算都在量子化學(xué)計(jì)算Gaussion09軟件包中完成，所有分子、離子的幾何結(jié)構(gòu)優(yōu)化使用B3LYP/6-31+G*方法，對(duì)優(yōu)化結(jié)構(gòu)進(jìn)行頻率計(jì)算確定為能量極小點(diǎn)（反應(yīng)物、中間體或者產(chǎn)物）。優(yōu)化均在溶液中進(jìn)行，采用SMD溶劑化的模型，使用的溶劑是DMF（N，N-二甲基甲酰胺）。進(jìn)行幾何結(jié)構(gòu)優(yōu)化后，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行單點(diǎn)能計(jì)算，使用M062X/6-311++G（2df，2p）方法，同樣是在溶液中進(jìn)行，溶劑化模型及溶劑與優(yōu)化保持一致。本文中所描述的能量均指的298.15K和1mol/L時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)時(shí)的液相ΔGr，即為單點(diǎn)能計(jì)算獲得的能量和頻率計(jì)算得到的ΔGr校正項(xiàng)之和。對(duì)碳正離子穩(wěn)定性的評(píng)估，通過下式（式1）進(jìn)行，計(jì)算得到的ΔGr越小，表明碳正離子越穩(wěn)定；反之則碳正離子越不穩(wěn)定。

三、正文

1.烴基。

表1數(shù)據(jù)顯示，碳正離子穩(wěn)定性：3°>2°>1°>CH3+，ΔGr逐漸減小，計(jì)算結(jié)果與課本相符。

烯丙基碳正離子、芐基碳正離子比一般1°碳正離子ΔGr小，所以碳正離子也比較穩(wěn)定。這證實(shí)：由于碳正離子的p軌道與雙鍵發(fā)生p-π共軛效應(yīng)，碳正離子穩(wěn)定。

表1所示，烯丙基碳正離子的ΔGr小于炔丙基碳正離子（512.4 v.s. 597.1kJ/mol），前者更加穩(wěn)定。兩者都是p-π共軛，但sp雜化軌道的吸電子能力比sp2雜化軌道強(qiáng)，不利于碳正離子的穩(wěn)定。另外也可以看出由于這種強(qiáng)吸電子能力，使炔丙基碳正離子比普通碳正離子更不穩(wěn)定。

有趣的是，一般認(rèn)為共軛效應(yīng)強(qiáng)于超共軛效應(yīng)，本次研究發(fā)現(xiàn)：芐基碳正離子要比叔丁基碳正離子的ΔGr大（431.3 v.s. 316.9kJ/mol），后者穩(wěn)定性好。所以課本中對(duì)于這兩個(gè)效應(yīng)比較不夠嚴(yán)謹(jǐn)，如果參于超共軛效應(yīng)的C-H σ鍵數(shù)目足夠多，超共軛效應(yīng)會(huì)強(qiáng)于共軛效應(yīng)。

2.雜原子。

表2中：7、8號(hào)碳正離子的ΔGr小于2號(hào)，說明羥基、氨基使得碳正離子穩(wěn)定。羥基、氨基對(duì)碳正離子的誘導(dǎo)吸電子作用，使其穩(wěn)定性降低；O、N的p軌道與碳正離子的p軌道共軛，使其穩(wěn)定性升高。從結(jié)果來看，p-p共軛效應(yīng)更強(qiáng)，羥基、氨基使碳正離子穩(wěn)定性增強(qiáng)。

3、4、5號(hào)碳正離子ΔGr大于2號(hào)，從結(jié)果來看，誘導(dǎo)吸電子效應(yīng)比p-p共軛效應(yīng)更強(qiáng)，從而使碳正離子不穩(wěn)定；3號(hào)、4號(hào)和5號(hào)碳正離子的ΔGr小于1號(hào)，所以鹵素穩(wěn)定碳正離子的能力比氫強(qiáng)。

3、4、5號(hào)碳正離子，F(xiàn)、Cl、Br電負(fù)性依次減小，誘導(dǎo)吸電子能力依次減小，理論上是3號(hào)最不穩(wěn)定。但從微觀結(jié)構(gòu)來看，C、F、Cl、Br共價(jià)半徑分別是77、71、99、114 pm。C、F共價(jià)半徑較接近，兩者p軌易交疊，p-p共軛效果好。Cl、Br共價(jià)半徑與C相差大，p軌重疊度降低，共軛效果不明顯，使5號(hào)最不穩(wěn)定，證實(shí)共軛效應(yīng)起主導(dǎo)作用。綜上，穩(wěn)定碳正離子能力：甲基>F>Cl>Br>H。

《有機(jī)化學(xué)（胡宏紋）》涉及頻哪醇重排提到：“一開始生成的是比較穩(wěn)定的叔碳正離子，為什么會(huì)引發(fā)重排？可能是重拍后生成的新碳正離子上有給電子的羥基，穩(wěn)定性更高。”本次研究肯定了@個(gè)假設(shè)。圖1：

表2中，同為2°碳正離子，氧原子直接相連的碳正離子（表2，7號(hào)）比與烷基相連的碳正離子（表2，2號(hào)）ΔGr小（378.6 v.s. 441.7 kJ/mol），證實(shí)頻哪醇重排反應(yīng)動(dòng)力是生成更穩(wěn)定碳正離子。

3.環(huán)狀結(jié)構(gòu)。三元環(huán)較特殊，形成碳正離子時(shí)開環(huán)為較穩(wěn)定的烯丙基碳正離子。因?yàn)槿h(huán)對(duì)應(yīng)的碳正離子ΔGr與烯丙基碳正離子的ΔGr較接近（500.6 v.s. 512.4 kJ/mol），證實(shí)上面的結(jié)論。從理論上來看：三元環(huán)碳正離子是2°碳正離子，而開環(huán)后形成的烯丙基碳正離子是1°碳正離子，前者比后者更穩(wěn)定，但由于三環(huán)環(huán)張力太大而導(dǎo)致了開環(huán)，即環(huán)張力對(duì)三元環(huán)碳正離子的影響較大。而對(duì)于四環(huán)、五環(huán)和六環(huán)碳正離子ΔGr的值相近（分別為：432.2、467.6、478.8 kJ/mol），環(huán)內(nèi)張力對(duì)碳正離子的穩(wěn)定性影響小，不開環(huán)，只形變。

四、總結(jié)

本研究通過理論計(jì)算方法定量分析各種碳正離子穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)：

1.常見碳正離子穩(wěn)定性順序：3°>芐基碳正離子>2°>烯丙基碳正離子>1°>炔丙基碳正離子>CH3+。

2.穩(wěn)定碳正離子能力：甲基>F>Cl>Br>H。

3.三元環(huán)在形成碳正離子時(shí)會(huì)開環(huán)生比較穩(wěn)定的烯丙基碳正離子，而四、五、六元環(huán)碳正離子的環(huán)內(nèi)張力對(duì)碳正離子的穩(wěn)定性影響小，只發(fā)生形變。

本文從縱向定性角度比較，橫向定量角度分析不同類型碳正離子穩(wěn)定性，進(jìn)一步完善其相關(guān)知識(shí)，相信會(huì)對(duì)大學(xué)生學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)課本中碳正離子相關(guān)知識(shí)有所幫助。

參考文獻(xiàn)：

[1]伍越寰.有機(jī)化學(xué)[E].合肥：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2002.

[2]邢其毅.基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)[E].第3版.北京：高等教育出版社，2012.

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關(guān)鍵詞：泵站；技術(shù)供水；盤管冷卻器；布置；換熱面積

中圖分類號(hào)：TH3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16721683（2013）03017304

泵站工程中，供給生產(chǎn)的用水稱為技術(shù)供水，包括冷卻水和水，其中冷卻水主要供應(yīng)電機(jī)或齒輪箱的油（空氣）冷卻器，供應(yīng)量約占全部供水量的85%左右[13]。冷卻水供應(yīng)既要保證持續(xù)供給，又需滿足設(shè)備冷卻要求，是泵站技術(shù)供水系統(tǒng)的重要組成部分，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性與經(jīng)濟(jì)性，直接影響機(jī)組運(yùn)行可靠性及日常運(yùn)行成本。

傳統(tǒng)的泵站技術(shù)供水系統(tǒng)一般采用河水直供方式，近年來出現(xiàn)了一些新型技術(shù)供水方式，如利用板式換熱器[4]或冷水機(jī)組[56]形成循環(huán)供水方式。另外，利用置于水中的盤管冷卻器，通過熱交換實(shí)現(xiàn)管內(nèi)水體冷卻的循環(huán)供水方式在部分泵站技術(shù)供水系統(tǒng)中得到應(yīng)用，這種冷卻器隨主體工程一次設(shè)計(jì)建成后，可長(zhǎng)期運(yùn)行。從熱量傳遞方式看，盤管冷卻器屬于間壁式熱交換器[7]的一種，但與化工、暖通等行業(yè)使用的定型產(chǎn)品不同，冷卻盤管置于開放式水池中，無需提供冷流體，而是依靠天然水體冷卻，因此節(jié)能、環(huán)保。常見換熱器盤管換熱面積計(jì)算在各種技術(shù)手冊(cè)中均有說明，同時(shí)毛培元[8]采用列圖法提出了化工生產(chǎn)中盤管熱交換器最佳尺寸確定方法，沙站等[9]認(rèn)為閉式冷卻塔中管壁熱阻對(duì)泠卻盤管傳熱影響較小，可忽略不計(jì)，而泵站技術(shù)供水系統(tǒng)中盤管冷卻器換熱面積計(jì)算尚未見相關(guān)文獻(xiàn)說明。

1技術(shù)供水系統(tǒng)組成與布置

盤管冷卻器是指由金屬管道彎曲形成盤狀、置與自然水體中的熱交換系統(tǒng)。根據(jù)管外水體流動(dòng)與否，可分為靜水冷卻器和動(dòng)水冷卻器兩類。靜水冷卻器一般安裝于泵站排水廊道或空箱岸墻內(nèi)，要求有較大的水體容量，多做成具有較多彎頭的蛇狀盤管，見圖1（a）。由于周邊水體處于靜止?fàn)顟B(tài)，靜水冷卻器對(duì)管道的安裝固定要求較低。動(dòng)水冷卻器可安裝于出水流道中或進(jìn)出水池內(nèi)，由于周邊水體處于流動(dòng)狀態(tài)，對(duì)安裝固定要求較高，通常做成較長(zhǎng)的通道形式，利用站墩等大體積混凝土進(jìn)行固定，見圖1（b）。

包括盤管冷卻器在內(nèi)的循環(huán)供水系統(tǒng)主要由油（空氣）冷卻器、供水泵、盤管冷卻器、管道、閘閥等組成。根據(jù)機(jī)組是否共用冷卻器，又可分為單臺(tái)機(jī)組獨(dú)立循環(huán)系統(tǒng)和多臺(tái)機(jī)組共用循環(huán)系統(tǒng)兩種形式，見圖2。運(yùn)行初期利用補(bǔ)水裝置、供水母管向系統(tǒng)充水，充水完成后關(guān)閉系統(tǒng)與供水母管連接閘閥，開啟供水泵，實(shí)現(xiàn)循環(huán)運(yùn)行。

常見冷卻器由冷水系統(tǒng)與熱水系統(tǒng)組成。由圖2可知，本文所述的盤管冷卻器僅包括熱水系統(tǒng)。相對(duì)于利用板式換熱器或冷水機(jī)組組成的循環(huán)供水系統(tǒng)，冷水系統(tǒng)根據(jù)泵站站身特點(diǎn)，直接利用天然水體，工程直接投資可減少一半，同時(shí)也提高了運(yùn)行可靠性。

2盤管冷卻器的傳熱計(jì)算方法

傳熱計(jì)算的主要目的是根據(jù)設(shè)備冷卻負(fù)荷要求，確定換熱面積，優(yōu)選布置方案。

2.1熱負(fù)荷計(jì)算方法

泵站工程中，需用冷卻水的設(shè)備主要有電機(jī)、齒輪箱、推力軸承等，油（空氣）冷卻器中的熱流體（主要為水）在盤管中流動(dòng)，通過管外冷流體（水）的流動(dòng)，利用管壁的熱交換帶走熱量，達(dá)到冷卻目的。

假設(shè)盤管中水體傳熱為恒壓過程，不計(jì)盤管以外段管道熱量傳遞，根據(jù)熱力學(xué)定律，熱負(fù)荷計(jì)算公式為：

Q=qmCp（T1-T2）=ρqCp（T1-T2）（1）

式中：Q為盤管冷卻裝置需冷卻的熱負(fù)荷（W）；qm、q為管內(nèi)熱水的質(zhì)量流量（kg/s）、體積流量（m3/s），一般由設(shè)備廠家確定；Cp為管內(nèi)熱水的平均恒壓比熱（J/kg·℃）；ρ為管內(nèi)熱水的平均密度（kg/m3）；T1、T2為冷卻盤管內(nèi)熱水進(jìn)、出口溫度（℃），一般可采用設(shè)備油（空氣）冷卻器的出口與進(jìn)口溫度。

2.2換熱面積計(jì)算方法

盤管冷卻裝置的理論換熱面積可由傳熱基本方程計(jì)算確定，即：

St=Q1KΔtm（2）

式中：St為盤管理論換熱面積（m2）；K為管道傳熱系數(shù)（W/m2·℃）；Δtm為傳熱平均溫度差（℃）。

考慮管壁污垢等不確定因素影響，設(shè)計(jì)換熱面積S=Kα·St，Kα為安全系數(shù)，可取1.5～2.0。

2.2.1傳熱平均溫度差Δtm計(jì)算方法

通常管外冷卻水體容量較大，可將盤管傳熱簡(jiǎn)化為管內(nèi)水體變溫，管外為恒溫狀態(tài)的錯(cuò)流傳熱模式，則有：

Δtm=T1-T21ln（T1-t1T2-t）（3）

式中：t為管外流體溫度（℃）。

2.2.2管道傳熱系數(shù)K計(jì)算方法

盤管可采用不銹鋼或碳鋼等材質(zhì)制成的彎曲管道，根據(jù)對(duì)流傳熱基本方程，熱、冷流體通過間壁的傳熱是一個(gè)“對(duì)流傳熱-熱傳導(dǎo)-對(duì)流傳熱”的串聯(lián)過程，盤管傳熱系數(shù)可用下式計(jì)算：

K=11d01αidi+Rsi+δd01λdm+Rso+11αo（4）

式中：αi、αo為管壁內(nèi)外側(cè)水體的傳熱膜系數(shù)（W/m2·℃）；Rsi、Rso為管壁內(nèi)外側(cè)污垢熱阻（m2·℃/W）；δ、λ為管壁厚度（m）及導(dǎo)熱系數(shù)（W/m·℃）；di、do、dm分別為管道內(nèi)徑、外徑、平均直徑（m）。

對(duì)于管壁內(nèi)外側(cè)水體的傳熱膜系數(shù)，根據(jù)水體流動(dòng)方式及速度不同，分別采用相應(yīng)計(jì)算方法[1011]。

（1）管壁內(nèi)側(cè)水體傳熱膜系數(shù)αi。

通常冷卻盤管內(nèi)水體雷諾數(shù)Re在10 000以上，水體流動(dòng)方式為湍（紊）流，有：

αi=0.023λw1diRe0.8Pr0.3=0.023λw1di（diuρ1μ）0.8Pr0.3

式中：Pr、u、ρ、μ和λw分別為管內(nèi)水體普蘭特準(zhǔn)數(shù)、流速（m/s），密度（kg/m3）、水體動(dòng)力黏滯系數(shù)（Pa·s）和對(duì)流換熱系數(shù)（W/（m2·℃））。定性溫度采用管道進(jìn)出口溫度的算術(shù)平均值。應(yīng)用時(shí)，要求0.7

（2）管壁外側(cè)水體傳熱膜系數(shù)αo。

a.盤管外為流動(dòng)水體。當(dāng)盤管位于流動(dòng)水體中時(shí)，參照間壁式換熱器中直列管的計(jì)算方法，即：

αo=0.26φλw1doRe0.6Pr0.33=0.26φλw1do（douρ1μ）0.6Pr0.33

式中：Pr、u、ρ、μ和λw為管外水體物理參數(shù)，意義同前，定性溫度直接取水體溫度；φ為管道排數(shù)修正系數(shù)，由于間距較大，參照間壁式換熱器取0.64。

b.管道外為靜止水體。盤管位于靜止水體中時(shí)，此時(shí)傳熱以自然對(duì)流為主，則：

αo=cλw1do（Gr·Pr）n=cλw1do（ρ2gβΔtd3o1μ2·Cpμ1λw）n

式中：Gr為管外流體格拉斯霍夫準(zhǔn)數(shù)；Δt=tw-t，tw為壁溫，t為流體溫度；定性溫度tm=（tw+t）/2；β=1/（273+tm）；c、n為系數(shù)，當(dāng)104

3計(jì)算案例與討論

現(xiàn)以某軸流泵站為例，分析盤管冷卻器管道內(nèi)、外水體流速及管壁材質(zhì)對(duì)換熱面積的影響。該站共安裝2 800 kW同步電機(jī)3臺(tái)套，設(shè)計(jì)要求電機(jī)油冷卻器進(jìn)水溫度不高于33 ℃[12]，經(jīng)過電機(jī)后溫升4 ℃，每臺(tái)電機(jī)冷卻水量為8.0 m3/h，共用一套冷卻裝置。盤管冷卻裝置進(jìn)口溫度T1取37 ℃，出口溫度T2取33 ℃，管外水體溫度取25 ℃。分別計(jì)算不同管內(nèi)、管外水體流速、管壁材料與盤管換熱面積St關(guān)系曲線，見圖3。

由圖3可得以下結(jié)論。

（1）盤管處于靜止水體中的情況下，管外流速為0 m/s，以自然對(duì)流傳熱為主，利用水體容量帶走熱量，此時(shí)所需盤管換熱面積最大。如管外水體容量較小，機(jī)組長(zhǎng)期運(yùn)行易導(dǎo)致其溫度升高，傳熱平均溫差減小，所需換熱面積將進(jìn)一步增加。

（2）盤管處于流動(dòng)水體中的情況下，以強(qiáng)制對(duì)流傳熱為主，利用水體流動(dòng)帶走熱量， 此時(shí)隨著管外水流流速加大，換熱面積逐漸減小，但管外流速增加到一定數(shù)值時(shí)，會(huì)在管壁產(chǎn)生脫流，換熱面積不再下降且基本保持不變。管外流速增加，對(duì)管道結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及安裝要求隨之提高。從本例看，管外流速不宜大于3 m/s。

（3）隨著管內(nèi)流速的增加，所需換熱面積隨之減小，但管內(nèi)流速增加至某一值時(shí)，換熱面積基本保持不變；同時(shí)管內(nèi)流速加大，相應(yīng)管道水力損失增加，運(yùn)行成本亦將增加。從本例看，管內(nèi)流速不宜大于2～2.5 m/s。

（4）對(duì)于不銹鋼管、無縫鋼管、銅管制成的盤管，30 ℃時(shí)，不銹鋼管的導(dǎo)熱系數(shù)約為17 W/（m2·℃），無縫鋼管為52 W/（m2·℃），銅管為382 W/（m2·℃），盡管三者導(dǎo)熱系數(shù)相差較大，但換熱面積相差不到20%，說明管壁材質(zhì)對(duì)換熱面積的影響與導(dǎo)熱系數(shù)不成比例，材料選用時(shí)主要考慮造價(jià)、防腐及導(dǎo)熱等因素。

4成果應(yīng)用

目前江蘇省江水北調(diào)的淮陰二站、常州市城市防洪工程南運(yùn)河樞泵站、通榆河北道送水工程大套三站、走馬塘張家港樞泵站等工程采用了盤管冷卻器，換熱面積采用前述公式計(jì)算，經(jīng)多次運(yùn)行，運(yùn)行效果良好。各站盤管冷卻器設(shè)計(jì)參數(shù)見表1。

5結(jié)語

（1）結(jié)合泵站工程特點(diǎn)，利用置于天然水體中并進(jìn)行冷卻的盤管冷卻器組成密閉循環(huán)供水系統(tǒng)，是一種節(jié)能、可靠的技術(shù)供水方式。

（2）位于流動(dòng)水體中的動(dòng)水冷卻器所需換熱面積少于靜水冷卻器；加大管道內(nèi)、外水體流速，對(duì)減少換熱面積是有利的，但隨著流速加大，管道安裝要求及運(yùn)行成本相應(yīng)提高，因此管內(nèi)、外水體流速的選擇應(yīng)考慮其經(jīng)濟(jì)合理性；管壁材料表1部分泵站盤管冷卻裝置設(shè)計(jì)參數(shù)

（3）利用文中提出的換熱面積計(jì)算公式求得的盤管面積，經(jīng)實(shí)際工程運(yùn)行檢驗(yàn)，立式機(jī)組電機(jī)上下導(dǎo)軸承油溫均未超標(biāo)，機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定，工程運(yùn)行良好，該計(jì)算方法可供其他工程設(shè)計(jì)參考。

參考文獻(xiàn)（References）：

[1]湖北水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院.大型電力排灌站[M].北京：水利電力出版社，1984：300303.（Hubei Water Conservancy Survey and Design Iinstitute.Large Power Irrigation and Drainage Stations[M].Beijing：Water Resources and Eelectric Power Press，1984：300303.（in Chinese））

[2]江都水利工程管理處.江都排灌站[M].北京，水利電力出版社，1979：257.（Jiangdu Water Conservancy Project Management Office.Jiangdu Pump Station[M].Beijing：Water Resources and Electric Power Press，1979：257.（in Chinese））

[3]丘傳忻.泵站[M].北京：水利電力出版社，2004：200202.（QIU Chuanxing.Pumping Station[M].Beijing：Water Resources and Electric Power Press，2004：200202.（in Chinese））

[4]董金龍，何小軍，張建峰.大型水泵電動(dòng)機(jī)冷卻水的供應(yīng)方式[J].江蘇水利，2007，（5）：31.（DONG Jinlong，HE Xiaojun，ZHANG Jianfeng.Largescale Water Pump Motor Cooling Water Supply Mode[J].Jiangsu Water，2007，（5）：31.（in Chinese））

[5]溫澤杭，周元斌，張前進(jìn)，等.冷水機(jī)組在泵站冷卻水系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].排灌機(jī)械，2005，23（1）：1921.（WEN Zehang，ZHOU Yuanbin，ZHANG Qianjing，et al.Water Chiller Cooling Water System of Pumping Station[J].Drainage And Irrigation Machinery，2005，23（1）：1921.（in Chinese））

[6]袁風(fēng)友，程淼.劉老澗抽水站機(jī)組冷卻供水系統(tǒng)技術(shù)分析與改造[J].江蘇水利，2009，（12）：2526.（YUAN Fengyou，CHENG Miao.Liulaojian Pumping Station unit Cooling Water System Technology Analysis and Transformation[J].Jiangsu Water，2009，（12）：2526.（in Chinese））

[7]史美中，王中錚.熱交換器原理與設(shè)計(jì)[M].南京：東南大學(xué)出版社，2009：25.（SHI Meizhong，WANG Zhongzheng.Principle and Design of Heat Exchangers [M].Nanjingge：Publishing House of Southeast University，2009：25.（in Chinese））

[8]毛培元.盤管熱交換器的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].化工裝備技術(shù)，1999，20（2）：3637.（MAO Peiyuan.Coil Heat Exchanger Optimization Design [J].Chemical Equipment Technology，1999，20（2）：3637.（in Chinese））

[9]沙站，周亞素.閉式冷卻塔內(nèi)冷卻盤管傳熱熱阻分析[J].能源研究與信息，2008，24（4）：238242.（SHA Zhan，ZHOU Yasu，Thermal Resistance Analysis of the Cooling Coil for a Closedcircuit Cooling Tower.Energy Research and Information，2008，24（4）：238242.（in Chinese））

[10]張洪流.化工原理—流體流動(dòng)與傳熱分冊(cè)[M].北京：國防工業(yè)出版社，2009：253255.（ZHANG Hongliu.Principles of Chemical EngineeringFluid Flow and Heat Transfer[M].Beijing：National Defense Industry Press，2009：253255.）

[11]王志魁，劉麗英，劉偉.化工原理[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010：132135.（WANG Zhikui，LIU Liying，LIU Wei.Principles of Chemical Engineering[M].Beijing：Chemical Industry Press，2010：132135.（in Chinese））

[12]JB/T 76072005，立式電機(jī)軸承用LYJH型油冷卻器[S].（JB/T 76072005，Vertical Motor Bearing LYJH Type Oil Cooler[S].（in Chinese））1第11卷第3期

2013年6月1南水北調(diào)與水利科技

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關(guān)鍵詞：教學(xué)方法；函數(shù)；要素提取法；虛實(shí)結(jié)合

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2017）08-0161-02

1序言

《C程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》是我校工科非計(jì)算機(jī)專業(yè)的一門必修課程，目的是使學(xué)生掌握程序設(shè)計(jì)的基本方法，并形成正確的程序設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)學(xué)生用計(jì)算機(jī)解決本專業(yè)問題的能力，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

但在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在學(xué)習(xí)函數(shù)這部分的知識(shí)時(shí)非常吃力，很多學(xué)生對(duì)此掌握的并不好，不能靈活的運(yùn)用函數(shù)進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，主要的原因是所用教學(xué)方法效果較差。針對(duì)此問題，筆者在深入研究C語言函數(shù)教學(xué)方法的基礎(chǔ)上，通過詳細(xì)分析教學(xué)過程中學(xué)生的表現(xiàn)，并積極與學(xué)生溝通，總結(jié)出適合我校學(xué)生的函數(shù)教學(xué)方法，首先通過生活中常見的例子介紹函數(shù)的概念，并精心設(shè)計(jì)函數(shù)的引入問題，以此來闡述函數(shù)編程思想，然后重點(diǎn)講解函數(shù)的定義和調(diào)用方法，并通過實(shí)例強(qiáng)化學(xué)生函數(shù)設(shè)計(jì)的方法，最后對(duì)函數(shù)的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行總結(jié)。

2函數(shù)思想的引入

數(shù)學(xué)中的函數(shù)與C語言中的函數(shù)有什么區(qū)別？數(shù)學(xué)中的函數(shù)側(cè)重于自變量和因變量之間的映射關(guān)系，而C語言中的函數(shù)主要側(cè)重于功能的實(shí)現(xiàn)。

以計(jì)算13！為例，通常的計(jì)算方法是13×12×……×4×3×2×1=6227020800，但也會(huì)發(fā)現(xiàn)計(jì)算量非常大。熟悉計(jì)算器的學(xué)生也知道，計(jì)算器上有一個(gè)“n！”按鈕，我們只需按“13”，再按“n！”，就可以得到結(jié)果6227020800。兩種計(jì)算方法中筆者更喜歡后者，因?yàn)橛?jì)算器中“n！”按鈕可以協(xié)助完成階乘計(jì)算，換言之，“n！”按鈕可以完成計(jì)算階乘的功能，與c語言中函數(shù)的概念非常接近，因此“n！”按鈕就是將求階乘的函數(shù)封裝起來了，我們甚至可以說計(jì)算器就是將若干個(gè)函數(shù)封裝起來的一個(gè)設(shè)備。所以通過計(jì)算器來理解C語言中函數(shù)的概念就比較容易了。有了函數(shù)，就可以多次使用它，就如同有了“n！”，不僅可以計(jì)算13！，也可以15！，17！等等。C語言中的函數(shù)就是功能獨(dú)立的一段代碼，能夠避免重復(fù)代碼，降低出錯(cuò)率，提高程序的可讀性。函數(shù)機(jī)制的出現(xiàn)，也使多人共同開發(fā)大規(guī)模的程序成為可能。

進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生回顧教學(xué)中以前學(xué)過的主函數(shù)和C語言中的一些常見的庫函數(shù)（如sqrt（）），總結(jié)這些函數(shù)的共同點(diǎn)，標(biāo)識(shí)符后面都有一個(gè)括號(hào)，并以一到兩個(gè)子函數(shù)為例，講解、編譯、運(yùn)行，幫助學(xué)生更好地認(rèn)識(shí)函數(shù)。

在學(xué)生對(duì)函數(shù)有了基本的認(rèn)識(shí)之后，給學(xué)生說明并非所有的函數(shù)都是現(xiàn)成的，有很多是需要用戶自定義編寫的――用戶自定義函數(shù)。在教學(xué)中，筆者認(rèn)為函數(shù)的分類最重要的標(biāo)準(zhǔn)就是函數(shù)的使用方式，根據(jù)函數(shù)的使用方式可以將函數(shù)分為數(shù)值計(jì)算函數(shù)（有返回值，類型不是void）和任務(wù)執(zhí)行函數(shù)（無返回值，類型為void），數(shù)值計(jì)算函數(shù)因?yàn)橛薪Y(jié)果，使用時(shí)一般當(dāng)做表達(dá)式的一部分或者函數(shù)參數(shù)，任務(wù)執(zhí)行函數(shù)由于沒有結(jié)果，使用時(shí)一般獨(dú)立成一條語句。

3函數(shù)的定義和調(diào)用

3.1采用要素提取法完成函數(shù)定義

C語言函數(shù)設(shè)計(jì)主要圍繞函數(shù)類型，函數(shù)名，函數(shù)形式參數(shù)，函數(shù)返回值四個(gè)要素展開。

對(duì)于函數(shù)要素的教學(xué)部分，重點(diǎn)講解函數(shù)的定義與調(diào)用。函數(shù)定義的一般形式為：

類型說明符函數(shù)名（形式參數(shù)表）

{聲明部分；

語句部分；

return（返回值）；}

對(duì)函數(shù)定義部分還需要掌握的是：（1）類型標(biāo)識(shí)符：函數(shù)返回值類型，即結(jié)果類型。（2）函數(shù)名：合法標(biāo)識(shí)符是函數(shù)的唯一標(biāo)識(shí)。（3）形式參數(shù)表：由類型和變量名組成。（4）return（返回值）：返回結(jié)果。

函數(shù)定義中的四個(gè)要素的提取方法可以參照用計(jì)算器求13！來說明，（1）類型說明符。13！的結(jié)果是6227020800，類型說明符就是根據(jù)結(jié)果的類型來確定，為int。（2）函數(shù)名。函數(shù)名是函數(shù)的唯一標(biāo)識(shí)，在用計(jì)算器求13！的過程中，函數(shù)名就相當(dāng)于“n！”按鈕，這里用factorial來表示。（3）形式參數(shù)表。當(dāng)計(jì)算13！時(shí)，形式參數(shù)表就是用來接收13的，假如求17！，那形式參數(shù)表就用來接收17，這里可以得出參數(shù)數(shù)量為一個(gè)，類型為int，因此用int x來定義形式參數(shù)。（4）返回值。13！的結(jié)果是6227020800，返回值就是6227020800。

以求階乘為例，定義函數(shù)：

intfactorial（int x）

{int s=1，i；

for（i=1；i

{s=s*i；}

return s；}

3.2函數(shù)調(diào)用及虛實(shí)結(jié)合的過程

由上述函數(shù)定義可以看出，函數(shù)定義并沒有具體的結(jié)果，原因在于x的值未定，就如同在計(jì)算器上只按下“n！”沒有任何意義一樣。因此，函數(shù)的定義只是實(shí)現(xiàn)了函數(shù)的功能，而最終的目的在于使用函數(shù)，即函數(shù)的調(diào)用。

在函數(shù)的調(diào)用過程中，還需要重點(diǎn)講解實(shí)際參數(shù)和形式參數(shù)的區(qū)別，以及整個(gè)虛實(shí)結(jié)合的過程。在使用函數(shù)時(shí)后面括號(hào)中是具體的值，即實(shí)際參數(shù)。函數(shù)定義中括號(hào)中的參數(shù)是形式參數(shù)，沒有具體的值。在發(fā)生函數(shù)調(diào)用的時(shí)候，形式參數(shù)用來接收實(shí)際參數(shù)的值。如：

voidmain（）

{int a=13，c；

c=factorial（a）；

printf（“%d的階乘為：%d/n”，a，c）；}

實(shí)際參數(shù)是a，有確定的值為13，形式參數(shù)為x，用來接收a的值。參數(shù)傳遞過程如圖2所示：

在函數(shù)定義和調(diào)用中需要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的地方：

1）函數(shù)名是函數(shù)的唯一標(biāo)識(shí)。2）函數(shù)必須先定義后使用。3）如果函數(shù)為非void類型，函數(shù)中必須有return語句。4）普通變量傳遞時(shí)為單向傳遞，即由實(shí)際參數(shù)傳向形式參數(shù)。

篇(6)

關(guān)鍵詞： 高職教育 《建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)》 教學(xué)改革

目前許多高職課程是基于普通高等專科學(xué)校實(shí)施的學(xué)科課程體系，而課程改革是“增刪式”的，沒有對(duì)高職教育的課程體系、結(jié)構(gòu)和內(nèi)容進(jìn)行根本性的改造。針對(duì)當(dāng)前《建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)中存在的一些不足和問題，本文通過對(duì)教學(xué)過程中教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式等方面的探索，簡(jiǎn)單討論《建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)》這門課程在教學(xué)工作中需要注意的問題。

一、深度整合課程內(nèi)容

建筑工程技術(shù)專業(yè)旨在培養(yǎng)建筑施工一線的技術(shù)與管理人才，而不是設(shè)計(jì)人才，建工專業(yè)學(xué)生應(yīng)形成的專業(yè)能力是施工能力，而非設(shè)計(jì)能力。根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和人才規(guī)格的要求，學(xué)生應(yīng)該了解建筑結(jié)構(gòu)知識(shí)，準(zhǔn)確高效地識(shí)讀結(jié)構(gòu)施工圖，并在實(shí)際施工中具備處理結(jié)構(gòu)問題的能力。因此，建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的工程概念、工程意識(shí)及解決實(shí)際工程問題的能力。據(jù)此，我們按照“弱計(jì)算、重構(gòu)造、強(qiáng)識(shí)圖”的思路選取教學(xué)內(nèi)容并重構(gòu)課程教學(xué)內(nèi)容體系。“弱計(jì)算”就是弱化力學(xué)部分繁瑣的理論推導(dǎo)及復(fù)雜的定量計(jì)算，特別是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的內(nèi)容，注重培養(yǎng)學(xué)生定性分析問題的能力，將靜力學(xué)、材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容進(jìn)行精選和重組，刪除公式推導(dǎo)及結(jié)構(gòu)選型、結(jié)構(gòu)布置、結(jié)構(gòu)計(jì)算等設(shè)計(jì)性內(nèi)容，著重講解結(jié)構(gòu)基本概念、結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件的設(shè)計(jì)計(jì)算。“重構(gòu)造”就是重視結(jié)構(gòu)構(gòu)造的教學(xué)，為混凝土結(jié)構(gòu)平法施工圖的識(shí)讀打下夯實(shí)的基礎(chǔ)。以鋼筋混凝土樓蓋、鋼筋混凝土多層及高層房屋、砌體結(jié)構(gòu)房屋、單層廠房及鋼屋蓋的構(gòu)造（包括抗震構(gòu)造）和結(jié)構(gòu)施工圖為教學(xué)重點(diǎn)。“強(qiáng)識(shí)圖”就是在結(jié)構(gòu)教學(xué)中，將施工圖、規(guī)范、圖集引入到課堂中，以典型結(jié)構(gòu)施工圖為載體，將結(jié)構(gòu)施工圖的識(shí)讀與結(jié)構(gòu)知識(shí)的學(xué)習(xí)相結(jié)合，將G101圖集中的構(gòu)造詳圖作為一個(gè)重要的內(nèi)容學(xué)習(xí)。做到理論部分以講清概念強(qiáng)化應(yīng)用為重點(diǎn)，專業(yè)知識(shí)部分以最新頒發(fā)的國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范為依據(jù)，有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生自覺查閱、熟悉相關(guān)規(guī)范的習(xí)慣，以便學(xué)生的應(yīng)用。

二、采用多樣化的教學(xué)方法

隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，多媒體教學(xué)在現(xiàn)代教學(xué)中發(fā)揮著越來越重要的作用。例如在講解《建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)》時(shí)，用多媒體把學(xué)生比較熟悉的標(biāo)志性的建筑如國家大劇院、鳥巢、水立方、東方明珠、比薩斜塔、悉尼歌劇院、埃菲爾鐵塔、金字塔等以圖片的形式展示。經(jīng)過教師對(duì)建筑文化、風(fēng)格、結(jié)構(gòu)的生動(dòng)講解，學(xué)生對(duì)本課程的學(xué)習(xí)興趣更濃。

在講授鋼筋混凝土梁板柱的構(gòu)造知識(shí)時(shí)，采用結(jié)構(gòu)模型做演示，讓學(xué)生更直觀地了解各構(gòu)件的特點(diǎn)和構(gòu)造要求。采用多媒體、工程圖片、構(gòu)造模型演示，既可以加深學(xué)生對(duì)建筑實(shí)體和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的理解，又可以強(qiáng)化學(xué)生對(duì)理論聯(lián)系實(shí)際的認(rèn)知。

此外，在教學(xué)中應(yīng)多介紹或參觀工程實(shí)例，這樣既可加深學(xué)生對(duì)問題的理解，又可培養(yǎng)他們的學(xué)習(xí)興趣。如教室是磚混結(jié)構(gòu)，就可以梁、板為例，介紹簡(jiǎn)支梁支座反力、內(nèi)力、應(yīng)力的計(jì)算方法，介紹截面慣性矩的意義;帶學(xué)生參觀一些廠房，然后介紹什么是桁架和剛架及它們內(nèi)力的計(jì)算方法。在教學(xué)中，以身邊的工程實(shí)例讓學(xué)生明確《建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)》在本專業(yè)中的位置和在建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算中的作用，培養(yǎng)他們的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、求知欲望和探索精神。

雖然多媒體教學(xué)課件以信息量大、生動(dòng)、直觀等特點(diǎn)在現(xiàn)代教學(xué)過程中占據(jù)舉足輕重的地位，但我認(rèn)為用多媒體課件完全取代板書教學(xué)并不可取。多媒體課件應(yīng)以展示圖片及動(dòng)態(tài)圖像為主，如將各種鋼筋、工程中各種截面形式的構(gòu)件、節(jié)點(diǎn)區(qū)配筋等拍攝下來插入課件，或?qū)⒁恍┎环奖阌冒鍟问街v解的內(nèi)容制成動(dòng)畫，以提高學(xué)生的興趣和注意力。除此之外的教學(xué)內(nèi)容，特別是涉及理論性較強(qiáng)的內(nèi)容和計(jì)算時(shí)仍應(yīng)以板書形式循序展開。

三、注重教學(xué)內(nèi)容的內(nèi)部聯(lián)系和順序安排

建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)這門課程在整合之初，基本上處于“建筑力學(xué)”與“建筑結(jié)構(gòu)”兩大部分知識(shí)的簡(jiǎn)單組合，兩部分知識(shí)仍各成體系，以上、下篇的形式分三學(xué)期講授，雖然學(xué)時(shí)比整合前有所減少，但內(nèi)容并沒有太大的改變，因此存在許多問題。例如在“建筑力學(xué)”部分，我們用了很多學(xué)時(shí)講授梁的內(nèi)力圖，可這些內(nèi)容要在一個(gè)學(xué)期后才能在“建筑結(jié)構(gòu)”部分的梁的設(shè)計(jì)計(jì)算中得以應(yīng)用，這么長(zhǎng)的時(shí)間間隔會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生生疏感，教師只能在講授梁的設(shè)計(jì)計(jì)算方法前再次引領(lǐng)學(xué)生復(fù)習(xí)、回顧，這樣既造成學(xué)時(shí)的浪費(fèi)，又不利于學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提高。因此，我認(rèn)為應(yīng)將力學(xué)中有關(guān)“梁的內(nèi)力圖”的內(nèi)容整合到受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)計(jì)算之前講授，使學(xué)生對(duì)于工程中的常用構(gòu)件――梁有一個(gè)完整的認(rèn)識(shí)，促使學(xué)生從受力的角度分析一些工程中的問題。

四、增加實(shí)用的教學(xué)內(nèi)容

增加建筑施工中常見結(jié)構(gòu)計(jì)算問題。例如作為結(jié)構(gòu)知識(shí)在施工中的應(yīng)用，可講授鋼筋代換、預(yù)制構(gòu)件施工階段驗(yàn)算、鋼模板和鋼腳手架的設(shè)計(jì)計(jì)算等建筑施工中常見結(jié)構(gòu)計(jì)算問題。

五、考核方式

因?yàn)榱W(xué)課程內(nèi)容繁多，所以希望期末考試把所有的知識(shí)點(diǎn)都考查完是不可能的，這就需要考慮加強(qiáng)平時(shí)成績(jī)的考核，適當(dāng)提高平時(shí)成績(jī)的比例。平時(shí)成績(jī)可占總成績(jī)的40%至50%，例如可以把課堂提問時(shí)學(xué)生的回答情況及平時(shí)作業(yè)情況記入平時(shí)成績(jī)，這樣可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

參考文獻(xiàn)：

[1]教育部.關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見（教高[2006]16號(hào)）.

篇(7)

關(guān)鍵詞：二元弱酸酸式鹽；亞硫酸氫鈉；碳酸氫鈉；草酸氫鈉；微粒濃度大小

文章編號(hào)：1005C6629（2017）1C0075C04 中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

二元弱酸酸式鹽（NaHA）溶液中微粒濃度大小排序，常用定量計(jì)算方法解決。NaHA溶液中有5種未知濃度的微粒：HA-、H2A、A2-、OH-、H+，有5個(gè)關(guān)系式：HA-的電離平衡、HA-的水解平衡、水的電離平衡、物料守恒、電荷守恒（或質(zhì)子守恒）。有研究者列出5元方程組，借助計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算，計(jì)算了不同濃度的NaHA溶液中各微粒的濃度[1，2]。借助計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算固然可以解決微粒濃度大小的排序問題，但讓人感覺排序問題深不可測(cè)，更談不上讓高中學(xué)生掌握NaHA溶液中微粒濃度大小的排序。為揭開NaHA溶液從濃至稀時(shí)微粒濃度大小排序變化的規(guī)律，解決中學(xué)化學(xué)教學(xué)中關(guān)于NaHA溶液中微粒濃度大小排序的疑難問題，筆者作了如下研究。

常見二元弱酸酸式鹽（NaHSO3、NaHC2O4、NaHCO3、NaHS）的酸根（HA-）其電離平衡常數(shù)和水解平衡常數(shù)均大于水的離子積常數(shù)，在NaHA溶液濃度較大時(shí)，HA-的電離與水解明顯地相互促進(jìn)，因此c（H2A）、c（A2-）總是大于c（H+）、c（OH-）。隨著NaHA溶液濃度逐漸減小，最終出現(xiàn)c（H+）、c（OH-）大于c（H2A）、c（A2-）的情況。在NaHA溶液濃度逐漸減小的過程中微粒濃度大小關(guān)系會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，稱此轉(zhuǎn)折點(diǎn)為臨界點(diǎn)。NaHA溶液有呈酸性的和呈堿性的兩種，溶液中微粒濃度大小排序問題既有相似之處又有不同之處。

1 水溶液呈酸性的二元弱酸酸式鹽臨界點(diǎn)微粒濃度及微粒濃度大小排序

二元弱酸酸式鹽溶液從濃至稀變化時(shí)，微粒濃度大小排序也隨之變化，因此分析微粒濃度大小時(shí)必須說明溶液濃度。在中學(xué)化學(xué)教學(xué)時(shí)，常常分析溶液濃度不是很小時(shí)微粒濃度大小的排序，因此對(duì)溶液濃度大于第1臨界點(diǎn)溶液濃度時(shí)作如下探討。

1.4 水溶液呈酸性的二元弱酸酸式鹽第1臨界點(diǎn)溶液濃度和微粒濃度

25℃草酸Ka1=5.90×10-2、Ka2=6.40×10-5[5]，代入表1中第1臨界點(diǎn)的微粒濃度計(jì)算式，求得NaHC2O4溶液中微粒濃度，再由物料關(guān)系求得第1臨界點(diǎn)的溶液濃度，見表4。

結(jié)論：對(duì)水溶液呈酸性的常見二元弱酸酸式鹽，當(dāng)溶液濃度大于第1臨界點(diǎn)時(shí)，溶液中微粒濃度大小順序?yàn)閏（Na+）>c（HA-）>c（A2-）>c（H2A）>c（H+）>c（OH-）。

2 水溶液呈堿性的二元弱酸酸式鹽臨界點(diǎn)微粒濃度及微粒濃度大小排序

NaHCO3、NaHS都是二元弱酸酸式鹽且水溶液呈堿性，現(xiàn)以NaHCO3為例作如下探討。

2.1 定性分析

參考文獻(xiàn)：

[1]曾應(yīng)超.對(duì)NaHA溶液中粒子濃度大小關(guān)系的探究[J]化學(xué)教學(xué)，2013，（11）：73～75.

[2]吳文中.二元弱酸強(qiáng)堿酸式鹽在水中的離子行為[J]中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2015，（7）：50～52.

[3]華中師范大學(xué)等.分析化學(xué)（上冊(cè)）（第4版）[M].北京：高等教育出版社，2011：155～156.

[4][5][7][8]王祖浩主.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書?化學(xué)反應(yīng)原理（選修）（第4版）[M].南京：江蘇教育出版社，2009：100.

[6]伍強(qiáng).碳酸氫鈉溶液中微粒濃度大小的研究[J].化學(xué)教育，2016，（9）：70.

[9][11]金建忠.弱酸酸式鹽溶液中的若干問題[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2010，（1～2）：45.

[10]佘永.電解質(zhì)溶液中微粒間濃度關(guān)系推導(dǎo)策略之闡釋[J].化學(xué)教學(xué)，2014，（7）：83.

[12]劉樹領(lǐng).電解質(zhì)溶液教學(xué)中常見疑難點(diǎn)的探究[J].化學(xué)教學(xué)，2013，（6）：74.