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《单片机原理及应用》实验教学设计
<单片机原理及应用>是一门综合性、实践性都非常强的'专业课程.随着科学技术的发展,其实验方法和实验手段也在不断更新和完善.该文主要结合自己的教学经验,阐述了实验教学设计的思路和方法,以提高学生的实践能力,自主学习能力和协作学习能力.
作 者：赵德才 ZHAO De-cai 作者单位：青海民族学院,电工电子基础实验中心,青海,西宁,810007 刊 名：电脑知识与技术 英文刊名：COMPUTER KNOWLEDGE AND TECHNOLOGY 年，卷(期)： 5(12) 分类号：G642 关键词：单片机 实验教学 教学设计单片机原理简述
随着大规模集成电路的出现及其发展，将计算机的CPU 、RAM 、 ROM 、定时/数器和多种I/O接口集成在一片芯片上，形成芯片级的计算机，因此单片机早期的含义称为单片微型计算机，直译为单片机 。
一、单片机的特点 ：
1 、具有优异的性能价格比
2 、集成度高、体积小、可靠性高
3 、控制功能强
4 、低电压、低功耗
二、单片机的应用 ：
1 、在智能仪器仪表中的应用：在各类仪器仪表中引入单片机，使仪器仪表智能化，提高测试的自动化程度和精度，简化仪器仪表的硬件结构，提高其性能价格比。
2 、在机电一体化中的应用：机电一体化产品是指集机械、微电子技术、计算机技术于一本，具有智能化特征的电子产品。
3 、在实时过程控制中的应用：用单片机实时进行数据处理和控制，使系统保持最佳工作状态，提高系统的工作效率和产品的质量。
4 、在人类生活中的应用：目前国外各种家用电器已普通采用单片机代替传统的控制电路。
5 、在其它方面的应用：单片机除以上各方面的应用，它还广泛应用于办公自动化领域、商业营销领域、汽车及通信、计算机外部设备、模糊控制等各领域中。
三、单片机的基本组成 ：
它由 CPU 、存储器（包括 RAM 和 ROM ）、 I/O 接口、定时 / 计数器、中断控制功能等均集成在一块芯片上，片内各功能通过内部总线相互连接起来。
输入 / 输出引脚 P0 、 P1 、 P2 、 P3 的功能 ：P0.0~P0 。 7 ： P0 口是一个 8 位漏极开路型双向 I/O 端口。在访问片外存储器时，它分时作低 8 位地址和 8 位双向数据总线用。在EPROM 编程时，由 P0 输入指令字节，而在验证程序时，则输出指令字节。验证程序时，要求外接上拉电阻。 P0 能以吸收电流的方式驱动8个LSTTL 负载。
P1. 0 ~P1. 7 （ 1~8 脚）： P1 是一上带内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口。在 EPROM 编程和验证程序时，由它输入低 8 位地址。 P1 能驱动 4 个 LSTTL 负载。
在 8032/8052 中， P1. 0 还相当于专用功能端 T2 ，即定时器的计数触发输入端； P1. 1 还相当于专用功能端T2EX ，即定时器 T2 的外部控制端。P2.0~P2.7 （ 21~28 脚）： P2 也是一上带内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口。在访问外部存储器时，由它输出高 8 位地址。在对 EPROM 编程和程序验证时，由它输入高 8 位地址。 P2 可以驱动 4 个 LSTTL 负载。P3. 0 ~P3. 7 （ 10~17 脚）： P3 也是一上带内部上拉电阻的双向 I/O 口。在 MCS-51 中，这 8 个引脚还用于专门的第二功能。 P3 能驱动 4 个 LSTTL 负载。
P3. 0 RXD （串行口输入）
P3. 1 TXD （串
行口输出）
P3. 2 INT0 （外部中断 0 输入）
P3. 3 INT1 （外部中断 1 输入）
P3. 4 T0 （定时器 0 的外部输入）
P3. 5 T1 （定时器 1 的外部输入）
P3. 6 WR （片外数据存储器写选通）
P3. 7 RD （片外数据存储器读选通）
四、MCS-51 的寻址方式：
1 、立即寻址 如： MOV A ， #40H
2 、直接寻址 如： MOV A ， 3AH
3 、寄存器寻址 如： MOV A ， Rn
4 、寄存器间接寻址 如： MOV A ， @Rn
5 、基址加变址寻址 如： MOVC A ， @A+DPTR
6 、相对寻址 如： SJMP 08H
7 、位寻址 MOV 20H ， C
五、指令：
MOV ： 片内 RAM 传送
MOVX ： 片外 RAM 传送
MOVC ： ROM 传送
XCH ： 交换（和 A 交换）
SWAP ： A 内半字节交换
ADD ：不带进位加
ADDC ：带进位加
SUBB ：带进位减
INC ：加 1
DEC ：减 1
MUL ：乘法
DIV ：除法
DAA ：调整
六、计数初值的计算
定时或计数方式下计数初值如何确定，定时器选择不同的工作方式，不同的操作模式其计数值均不相同。若设最大计数值为 M ，各操作模式下的 M 值为：
模式 0 ： M=2 13 =8192
模式 1 ： M=2 16 =65536
模式 第一文库网2 ： M=2 8 =256
模式 3 ： M=256 ，定时器 T0 分成 2 个独立的 8 位计数器，所以 TH0 、 TL0 的 M 均为 256 。
因为 MCS-51 的两个定时器均为加 1 计数器，当初到最大值（ 00H 或 0000H ）时产生溢出，将 TF 位置 1 ，可发出溢出中断，因此计数器初值 X 的计算式为： X=M- 计数值式中的 M 由操作模式确定，不同的操作模式计数器的长不相同，故M值也不相同。而式中的'计数值与定时器的工作方式有关。
1 、计数工作方式时
计数工作方式时，计数脉冲由外部引入，是对外部冲进行计数，因此计数值根据要求确定。其计数初值： X=M- 计数值
例如：某工序要求对外部脉冲信号计 100 次， X=M-100
2 、定时工作方式时
定时工作方式时，因为计数脉冲由内部供给，是对机器周期进行计数，故计数脉冲频率为 f cont =f osc × 1/12 、计数周期 T=1/f cont =12/f osc 定时工作方式的计数初值 X 等于：
X=M- 计数值 =M-t/T=M- （ f osc × t ） /12
式中： f osc 为振荡器的振荡频率， t 为要求定时的时间。
定时器有两种工作方式 ：即定时和计数工作方式。由 TMOD 的 D6 位和 D2 位选择，其中 D6 位选择 T1 的工作方式， D2 位选择 T0 的工作方式。 =0 工作在定时方式， =1 工作在计数方式。并有四种操作模式：
1 、模式 0 ： 13 位计数器， Tli 只用低 5 位。
2 、模式 1 ： 16 位计数器。
3 、模式 2 ： 8 位自动重装计数器， Thi 的值在计数中不变， Tli 溢出时， Thi 中的值自动装入 Tli 中。
4 、模式 3 ： T0 分成 2 个独立的 8 位计数器， T1 停止计数。
MCS-51 有 5 个中断源，可分为 2 个中断优先级，即高优先级和低优先级，中断自然优先级：
外部中断 0 ；定时器 0 中断； 外部中断 1 ；定时器 1 中断 ；
串行口中断 ；定时器 2 中断
（ 1 ）同级或高优先级的中断正在进行中；
（ 2 ）现在的机器周期还不是执行指令的最后一上机器周期，即正在执行的指令还没完成前不响应任何中断；
（ 3 ）正在执行的是中断返回指令 RET1 或是访问专用寄存器 IE 或 IP 的指令，换而言之，在 RETI 或者读写 IE 或 IP 之后，不会马上响应中断请求，至少要在执行其它一要指令之扣才会响应。
（一）中断响应条件
CPU 响应中断的条件有：
（ 1 ）有中断源发出中断请求；
（ 2 ）中断总允许位 EA=1 ，即 CPU 开中断；
（ 3 ）申请中断的中断源的中断允许位为 1 ，即没有被屏蔽。
七、串行口工作方式及帧格式
MCS-51 单片机串行口可以通过软件设置四种工作方式：
方式 0 ：这种工作方式比较特殊，与常见的微型计算机的串行口不同，它又叫同步移位寄存器输出方式。在这种方式下，数据从 RXD 端串行输出或输入，同步信号从 TXD 端输出，波特率固定不变，为振荡率的 1/12 。该方式是以 8 位数据为一帧，没有起始位和停止位，先发送或接收最低位。
方式 2 ：采用这种方式可接收或发送 11 位数据，以 11 位为一帧，比方式 1 增加了一个数据位，其余相同。第 9 个数据即 D8 位具有特别的用途，可以通过软件搂控制它，再加特殊功能寄存器 SCON 中的 SM2 位的配合，可使 MCS-51 单片机串行口适用于多机通信。方式 2 的波特率固定，只有两种选择，为振荡率的 1/64 或 1/32 ，可由 PCON 的最高位选择。
方式 3 ：方式 3 与方式 2 完全类似，唯一的区别是方式 3 的小组特率是可变的。而帧格式与方式 2- 样为 11 位一帧。所以方式 3 也适合于多机通信。
历年自考试卷单片机原理及应用试题
一、单项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题2分，共10分）
1.MCS-51单片机有片内ROM容量（ ）
A. 4KB B. 8KB
C. 128B D. 256B
2.MCS-51单片机的位寻址区位于内部RAM的（ ）单元。
A. 00H—7FH B. 20H—7FH
C. 00H—1FH D. 20H—2FH
3.MCS-51单片机的.串行中断入口地址为（ ）
A. 0003H B. 0013H
C. 0023H D. 0033H
4.MCS-51单片机的最小时序定时单位是（ ）
A. 状态 B. 拍节
C. 机器周期 D. 指令周期
5.若MCS-51单片机的晶振频率为6MHZ，定时器/计数器的外部输入最高计数频率为（ ）
A. 2MHz B. 1MHz
C. 500KHz D. 250KHz
二、填空题（每空1分，共10分）
1.MCS-52单片机片内共有______字节单元的RAM.
2.若MCS-51单片机的程序状态字PSW中的RS1，RS0=11，那么工作寄存器R0-R7的直接地址为______.
3.对于指令SJMP $，其操作码为80H，其操作数（即偏移量）为______.
4.当EA接地时，MCS-51单片机将从______的地址0000H开始执行程序。
5.微处理器包括两个主要部分即____________.
6.单片机的工作过程就是______的过程。
7.I/O编址技术有______和______两种。
8.I/O数据传送的控制方式有______、程序查询方式、______.
三、名词解释（每小题2分，共8分）
1.数据总线
2.相对寻址
3.中央处理单元
4.内堆栈
四、简答题（每小题4分，共20分）
1.单片机是如何区分片内片外RAM的？
2.简述单片机的接地系统。
3.MCS51单片机的伪指令有哪些？
4.串行通信有哪几种制式？各有> 5.D/A转换器有哪些主要性能指标？
五、读程序（阅读程序后填空。每小题4分，共20分）
1.已知（SP）=60H，（DPTR）=3456H，在执行下列指令后，（SP）=______，内部RAM（61H）=______.
PUSH DPH
PUSH DPL
2.执行下列程序后，（A）=______，（B）=______.
MOV A，#0AH
MOV B，#20H
MUL AB
3.请分析下面程序执行后的操作结果，（A）=______，（R0）=______.
MOV A，#60H
MOV R0，#40H
MOV @R0，A
MOV 41H，R0
XCH A，R0
4.内部RAM从list单元开始存放一单字节正数表，表中之数作无序排列，并以-1作结束标志。编程实现表中找出最小值。
MOV R0，#LIST
MOV A，@R0
MOV MIN，A
LOOP5：INC R0
MOV A，@R0
________，LOOP3
RET
LOOP3：CJNE A，MIN，LOOP1
LOOP1：________ LOOP2
MOV MIN，A
LOOP2：SJMP LOOP5
5.设两个十进制数分别在内部RAM40H单元和50H单元开始存放（低位在前），其字节长度存放在内部30H单元中。编程实现两个十进制数求和，并把求和结果存放在40H开始的单元中。
MOV R0，#40H
MOV R1，#50H
MOV R2，#30H
_________
LOOP：MOV A，@R0
ADDC A，@R1
_________
MOV @R0，A
INC R0
INC R1
DJNZ R2，LOOP
RET
六、综合题（共32分）
1.设单片机晶振频率FOSC=6MHZ，使用定时器0以工作方式1产生周期为800μs的等宽方波，用中断方式实现编程，并在P1.0输出。（10分）
2.用8255A设计一个微型打印机接口电路。
（1）完整打印机接口电路（4分）
（2）写出8255的控制字及初始化程序，假设片选地址为4000H.（4分）
（3）写出打印字符串“ABC”程序（4分）。
3.用1片2716和1片6116给8051单片机扩展一个2KB的外部程序存储器和一个2KB的外部数据存储器，请画出逻辑连接图，并说明各芯片的地址范围。（10分）
基于PROTIEUS的《单片机原理》课程的教学应用
根据国内高校目前单片杌原理教学的现状,本文提出利用PROTEUS(工程设计仿真软件)的仿真环境对单片机原理课程中的实验进行设计、仿真,给出了具体实施方案.
作 者：鲁刚强 作者单位：成都农业科技职业学院电子信息分院,成都,611130 刊 名：中国科教创新导刊 英文刊名：CHINA EDUCATION INNOVATION HERALD 年，卷(期)： “”(5) 分类号：G421 关键词：PROTEUS 单片机原理 设计 仿真目标教学法在单片机实验教学中的应用
本文分析了目前高等学校单片机实验教学中存在的问题,结合作者多年实践教学经验,对单片机实验教学提出了目标教学法.该方法以解决实际问题为核心,在解决具体问题过程中将知识点融入其中,让学生为解决实际问题而学习理论知识,由被动学习变为主动学习,激发了学生学习的兴趣,培养了学生的.动手能力和创造能力.
作 者：高健 作者单位：武汉理工大学自动化学院,湖北武汉,430070 刊 名：中国电力教育 英文刊名：CHINA ELECTRIC POWER EDUCATION 年，卷(期)：2009 “”(4) 分类号：G71 关键词：单片机 实验教学改革 目标教学法单片机原理及应用课程革新的反思论文
1课程改革的目标
《单片机原理及应用》课程是我院计算机类专业、应用电子专业、电子信息技术专业、微电子专业、电气自动化专业及机电一体化专业的一门专业核心课程，课程开设的范围广课时量大。所以对《单片机原理及应用》课程进行全面改革是非常必要的，依据高等职业教育的培养高级技能型人才的特点和要求，按照企业行业的工程标准（《单片机设计师职业认证资格》）对原有的对单片机原理、汇编语言设计、单片机C语言程序设计应用及PCB电路设计的内容进行重新规划，让学生的知识水平和职业技能与职业岗位实现无缝对接，培养出符合企业要求的高级单片机技术人才，具体目标如下：
1.1知识目标
使学生熟练掌握单片机的基本原理；汇编语言、单片机C语言程序设计的步骤和方法；使学生能够读懂和看懂单片机工程应用中稍微复杂的电路图。
1.2能力目标
培养学生硬件电路设计能力、程序设计能力、软硬结合综合设计与调测能力；掌握单片机的开发过程和开发工具，掌握软件模拟和硬件实时仿真；掌握单片机的仿真技术（PROTEUS、KEIL），能设计、制作和调试单片机基础级产品。
1.3职业目标
了解本课程的作用和市场需求；培养学生分析问题、解决问题的能力；能有效地设计开发和完成开发任务；了解单片机市场和新技术新产品的最新发展趋势。最后，通过本课程的学习能够获得《单片机设计师职业认证资格》（中国信息产业部颁发）证书，为学生顺利进入优秀组织，建立崇高的职业信誉，获得优越的职业发展机会具有极大的帮助。这也正是职业教育的目的所在“：学有所长，学有所用”，以技能带动职业，用技能获取岗位。
2课程改革解决的主要问题
2.1教学团队的更新
本门课的代课教师大都是从学校到学校，没有在企业开发项目的工作经验，为了实现学生知识和技能与企业职业岗位的无缝对接，课程改革实施过程中聘请企业行业专家担任部分理论教学、学术讲座等，让学生了解单片机市场和新技术的最新动态。
2.2教学内容的更新
提炼单片机原理、汇编语言、C51程序设计及电路原理的知识点，以“够用”为原则，以职业岗位为导向，以单片机设计师职业资格为标准，合理设计教学内容。
2.3教学安排和组织的更新
改变原来板书加实验的教学组织，使用一体化教室进行理论讲授、工程项目原型模拟仿真、开发实际的工程项目、项目考核四个阶段重新进行教学安排和组织。
2.4教学方式的更新
摈弃以往每周一次理论一次上机，后期一周实习的教学方式，通过一体化教学、引导式教学、项目化教学、“做中教、做中学”工学结合的模式，更新了教学方式，使教师和学生共同参与教与学的整个环节。
2.5考核方式的更新
不再进行期末的笔试考试，课程教学设计将注重学生职业能力培养，体现过程性评价，把学生自评、同学互评和教师点评相结合。
2.6教材的更新
以往使用的教材大都偏重理论知识和原理的讲解，实训内容与职业岗位的要求有一定距离，所以在课程改革的实践中，收集并分析单片机设计师职业资格标准，聘请行业企业专家与校内教师共同开发工学结合特色教材。
3课程改革研究的重点
《单片机原理及应用》课程是电子信息大类专业的核心能力课程，是一门理论性、实践性和实用性都很强的课程，是基于职业岗位能力的学习领域课程。通过该课程的立项课程组组员致力于如下几个方面的研究：
3.1精简课程内容
按照中国电子产业部《单片机设计师职业资格》的标准重新规划课程内容，以“够用”为原则，以职业为导向，以任务驱动为主，项目设计开发和主线进行[1]。
3.2教师团队融合
本课课程实施过程中，除了本校教师授课指导外，不间断的聘请企业行业的专家进行授课，学术讲座等。同时让教师了解企业的文化、单片机产品的市场及最新的技术动态，提高业务能力。教师、学生和企业专家进行面对面的交流，互相了解，互相提高。
3.3探索工学结合模式
根据单片机课程的特点，以“学生为主体，能力培养为本位”的主导思想，实施融“教、学、做”为一体的教学模式，以实际工作任务为中心实现“做中教”、“做中学”[2]。
3.4制定课程考核体系
在实施教学方案的过程中要注重学生职业能力的培养，体现过程性评价，即项目准备、项目实施、项目验收、项目总结四个阶段全程跟踪式的.考核评价，并把学生自评、同学互评和教师点评相结合。
3.5学生技能和职业岗位的无缝对接
学生学习理论知识的技能的锻炼基本上都是在学校进行，尽管有企业行业人员的参与，但是与真正的工作环境和工作任务相比还有一定的距离。所以有必要以行业的标准对学生进行严格要求和训练，让学生在工作上岗前就已经熟悉行业标准，具备相关的职业素质和能力，实现学生技能和职业岗位的无缝对接。
4课程改革研究的创新点
单片机课程的改革已经进行过三次，第一次是纯理论向理论+实验（实验仪上进行）的改革，第二次是理论+实验（实验仪上进行）+课程设计周的改革，第三次是理论+实验（实验仪和软件模拟仿真同时进行）+实训周(完成简单单片机系统的实物)，每一次的改革有它的特点和亮点，也对教学效果有所提高。根据高职教育人才培养模式的要求，以“学生为主体，能力培养为本位”的原则进行的第四次课程改革有如下创新点：
4.1团队开发课程
不仅有我院教师参与，还有行业企业专家进行指导和现场讲授。
4.2校企合作开发课程
课程团队深入企业广泛开展调研，收集并分析有关行业企业职业资格标准，引入行业标准即《单片机设计师职业资格》标准，课程内容进行重新规划[3]。
4.3工学结合的教学模式
在课程改革过程中实施“教、学、做”为一体的教学模式，以实际工作任务为中心实现“做中教”、“做中学”。
4.4开发工学结合的教材
课程组成员在改革的过程中要不断的总结，不断的积累，通过扎实的企业调研和市场调查，根据学生的水平和职业岗位的需要编写出一本工学结合的特色教材。
4.5制作单片机系统实物
凡是教学过程的项目最后均经过仿真调试和面包板调试制作成实验板实物，最后进行封装整理，可以做为后续班级的教学模具展示。
5结论
通过上学期在我院微电子专业试点班进行的单片机改革的成效来看，无论从教师的教学水平，还是学生的动手实践能力，以及企业人员的参与度来讲都有了很大的提高。借着学院创建国家示范院校建设的契机，充分利用学院划拨的专项经费，进行企业行业调研，购买制作单片机系统的电子元器件，充分体现了民主性，开放性和职业性。
单片机与DSP实验教学比对
在单片机和DSP实验教学中,有不少学生对单片机容易上手和理解,但就DSP来说就比较困难.本文从存储器结构等几个方而比对了MCS-51系列单片机和C54XDSP的异同,能够达到辅助教学的作用.
作 者：方淼荣 Fang Miaorong 作者单位：湖南师范大学物理与信息科学学院 刊 名：电子技术 英文刊名：ELECTRONIC TECHNOLOGY 年，卷(期)： 36(12) 分类号：G71 关键词：单片机 数字信号处理器 程序存储器 数据存储器摘要：本文阐述了DSP原理及应用实验教学的主导思想和原则，，给出了DSP原理及应用实验教学的具体做法，提出了改革DSP原理及应用实验教学的基本思路。通过实验箱中课程实验的开展及扩展部分实验教学的开展，理论学习和实践教学深度结合，既能充分激发学生的创造能力，提高学生的分析和解决问题的能力，又能进一步加强对DSP原理及应用课程的理解，为其课程的学习和应用奠定了良好的基础，更有助于学生提高基本技能，巩固专业知识。
关键词：DSP原理及应用；深度结合；改革
一、引言
近年来，DSP技术在国内迅速发展，在数字通信、数字图像处理、语音信号处理、家电医疗等领域得到了广泛的应用。多年来，我校电子信息工程学院开设了“DSP原理及应用”课程以及相应的实验课程。学生通过该课程的学习和实践，掌握了基本的编程技巧和实现过程以及处理算法的能力，具备了系统开发的能力，为以后的工作和学习打下基础。[1]“DSP原理及应用”课程实践性很强，实验部分尤为重要。本文主要分析目前的“DSP原理及应用”实验教学存在的一些问题，并提出了一些改善教学方法的建议。
二、实验教学环节的总体结构
DSP原理及应用实验课程的实践性很强，主要包括设计性和验证性实验。[2]学生能够自己动手设计电路，编写程序，下载运行，自己独立完成各种竞赛，为学生就业提供有力的保障。
总体框图如图1所示。以5000系列DSP芯片为CPU，可完成键盘、LCD显示、电机控制部分、温度检测、交通灯实验、语音测试、温度检测、无线通信等实验，通过实验箱的操作，学生很直观地观察、优化程序，下载运行，得到结果。
主控制板的'硬件提供实验箱的CPU模块，程序通过仿真机下载运行，直接查看结果。硬件扩展方面的实验简单直观，可以激发学生的学习兴趣。例如，学生可以进行I/O口的实验操作，交通灯实验的控制，学生很直观地通过改变代码得到四个方向的不同颜色的灯交替闪亮，也可以改变延时来得到不同的结果。
三、实验教学存在的一些主要问题
实验题目单一
对于部分验证性的实验，由教师讲解实验的工作原理并提供程序，学生验证结果。比如，在FIR滤波器的设计中，学生通过程序运行观看各种波形，通过观察窗口得到的时域和频域的滤波效果比较直观，但是很多学生对程序的设计和自己的编程能力并不是很了解，实验结束后部分学生并没有掌握实验和编程技能，甚至读不懂程序。
2.教材与实验设备不协调
学生在理论教学当中还在沿用TMS320C5402为CPU的设计、指令系统等。但是在实验教学当中实验设备和厂家的不同，比如C55xx系列的CPU，指令系统的不统一和内部结构的区别，要求学生对相应的指令系统要熟知。而很多学生看不懂例子程序，编程时频繁出错，需要在教材选定时注意实验教学和理论教学的协调。
3.整体规划的匮乏
实验教学与理论教学没有做到很好的统一，实验教学应该由专门从事该专业的教师来教授。实验内容比较单一，新的实验设备没有得到很好的应用。实验教学应该与科研、应用结合起来，一些相关科研教师可以将科研中的新技术和方向带给学生，让学生真正了解该门课程的重要性，增加一些算法的研究，将图像处理以及语音信号处理等课程结合起来，真正做到学以致用。DSP实验教学当中更多地是把它作为一个16位的单片机来用，而忽略了它作为数字信号处理的真正的使用价值。[3]
四、提高实验教学的几点建议
1.统一规划
实验教学与理论教学统一，精选教学内容。实验教学是为了学生更好地理解理论知识，真正做到学以致用，DSP课程是一门设计性和实用性比较强的课程。[4]为了便于学生设计和应用，理论课程应该稍微超前实验课程，设计性的实验应该排在稍后。学生对整门课程有一个更深的了解后进行综合设计，效果会更好。学生通过系统的学习和综合复习，对课程的认识和学习会更加深刻，可以提高设计性实验的效果。
2.设计性的题目实用化
DSP实验内容要求学生完成一些比较直观的硬件设计，要求学生具备初步开发系统的基本能力，为了这个目标，实验的题目应该更实用化，与学生的就业联系起来。“DSP原理及应用”课程是为大四学生开设的一门专业课，实验教学应该本着实用性强、达到一定的应用效果为目的来开设。大四学生已经开始找工作，作为实用性较强的专业课，学生和工作岗位更倾向于一些关于科研、生产一线的课题，设计性的课题可以将种类和难度都多样化，给不同基础、爱好不同的学生提供自由的选择。我校的很多课题都与“DSP原理及应用”课程有关，比如数学图像处理、各种数字调制、语音信号处理等都可以作为设计性的实验。
3.网络资源的使用
开设网络课程，可以增加一些前沿课题的研究及发展和应用。随着互联网的广泛应用，DSP原理与应用实验课程可以借助网络资源来学习和提高自身技能。实验教师可以利用校园网来更新最新的实验内容和应用，激励学生认真完成相关内容的查找和预习过程。教师也可以录制实验教程视频，便于学生学习和操作。学生在进行实验操作之前，可以到网上查阅了解关键芯片、实验设备的有关知识和题目的发展、应用背景。通过网上选课或预约实验，学生可以根据自身需要做多个设计性的题目内容，也可以自行选择合适时间和实验教师。根据大四学生的本身问题，有些学生要考研或找工作或出国，改变以往的硬性安排，体现比较人性化的新教学理念。[5]
五、结论
对于DSP原理及应用实验教学方法的研究和探讨，我们提出几点建议和看法，在以后的教学当中要进一步实践、总结和完善。[6]本着加强实验教学当中的创新性，提高学生的实践能力，学生不仅学到了一门知识更是一门技术、一个工具。DSP原理及应用实验教学的探索和研究，需要考虑学生的就业要求，突出学生的综合能力、设计能力和创新能力的培养。DSP实验教学已经由单一的教学功能向着科研和实践的高水平实用性为目的而发展。[7]
单片机原理课程作业题及答案
一、 判断题（在题后的括号内打√或×）：
1. 单片机根据数据总线宽度的不同，可以分为4位机、8位机、16位机、32位机。（√ ）
2. MCS-51系列单片机分为三大字系列：51子系列、52子系列和53子系列。（× ）
3. 一般在计算机中，对于正数，最高位规定为“0”；对于负数，最高位规定为“1”。（ √ ）
4. MCS-51的特殊功能寄存器分布在60H~80H地址范围内。 （ × ）
5. P2口既可以作为I/O使用，又可以作地址/数据复用口使用。（ √ ）
6. 按指令执行时间分，可分为1周期、2周期、3周期指令。（ × ）
7. 定时/计数器共有5种工作方式，由TMOD中M1M0的状态决定。（ × ）
8. 异步通信的数据或字符是分为一帧一帧地传送，用一个起始位表示字符的开始，用停止位表示字符的结束。（√）
9. MOV 20H , R1 （√ ）
10. SUB A，R2 （ × ）
二、 单选题（请选择正确答案填写在括号中）
1. 所谓CPU是指（ A ）。
(A)运算器和控制器
(C)输入输出设备 (B)运算器和存储器 (D)控制器和存储器
2. 10101.101B转换成十进制数是（ D ）。
（A）46.625 （B）23.625 (C) 23.62 (D) 21.625
3. 能够用紫外光擦除ROM中程序的只读存储器称为( C )。
(A)掩膜ROM (B)PROM (C)EPROM (D)EEPROM
4. 若某存储器芯片地址线为12根,那么它的存储容量为( B )。
(A)1KB (B) 2KB (C)4KB (D)8KB
5. PC中存放的是( A )。
(A)下一条指令的地址 (B)当前正在执行的指令
(C)当前正在执行指令的地址 (D)下一条要执行的指令
6. 8031单片机的( D )口的引脚，还具有外中断、串行通信等第二功能。
（A）P0 （B）P1 (C) P2 (D) P3
7. 8031单片机中既可位寻址又可字节寻址的单元是（ A ）。
（A）20H （B）30H (C) 00H (D) 70H
8. 寻址空间为外部数据存储器所用的指令是：（ A ）
（A） MOVX （B）MOV (C) MOVC (D) ADDC
9. 下列指令中不影响标志位CY的指令有（ D ）。
（A）ADD A，20H （B）CLR (C) RRC A (D) INC A
10. MCS-51单片机在同一优先级的中断源同时申请中断时，CPU首先响应( A )。
(A)外部中断0 (B)外部中断1 (C)定时器0中断 (D)定时器1中断
三、 简答题
1. 简述单片机的主要特点。
答：单片机是将微型计算机的运算部件和逻辑控制部件集成在一个芯片上的集成电路，主要应用于工业控制领域，面对的是测控对象，突出的是控制功能，它的特点是功耗低，控制功能强，扩展灵活，微型化，使用方便，性价比高
2. 从功能上、工艺上、程序存储器的配置上看，MCS-51单片机有哪些种类？ 答：MCS-51系列单片机分为51系列及52系列，51系列是基本型产品，52系列是增强型产品，片内RAM，计数器数量及中断数量由于51系列，这两个系列又按片内是否包含ROM，ROM的类型，制作工艺的不同各分有多个型号。
3. 简述累加器的.ACC的作用。
答：累加器Acc是80C51系列单片机中最常用的寄存器，所有的运算类指令都要使用它。累加器在指令中的助记符为A，自身带有全零标志Z,该标志常用作程序分支转移的判断条件。
4. 什么叫堆栈?堆栈指示器SP的作用是什么?
答: 所谓堆栈是指用户在单片机的内RAM中构造出的一个区域，用于暂存一些特殊数据，这个
区域存放数据需符合“先进后出，后进先出”的原则。利用堆栈可以简化数据读写的操作，SP在存放数据时会先自动加1，取出数据后会自动减1，SP始终指向堆栈最顶部的数据地址。
5. MCS-51单片机的P0～P3口在结构上有何不同？
答：MCS-51单片机的P0~P3口都包含锁存器结构，P0，P2包含多路开关MUX。P1，P3不包含MUX。P0包含两个场效应管V1，V2 。P1，P2，P3只有一个场效应管V1，场 效 应管V2改成了上拉电阻R，P3口的每个脚通过与，非门的结构都具备第二功能。P0口的驱动能力是8个LSTTL门电路，其它3口的驱动能力是4个LSTTL门电路。
6. 简述下列基本概念：指令、指令系统、程序、汇编语言指令。
答：指令：指示计算机执行某种操作的命令。 指令系统：指一台计算机所具有的全部指令的集合。程序：各种指令的有序组合。汇编语言指令：用助记符形式书写的指令，汇编语言指令由操作码和操作数两部分组成。
7. MCS-51单片机有哪几种寻址方式？
答：MCS-5单片机有寻址方式有七种，分别是立即寻址，寄存器寻址，直接寻址，寄存器间接寻址，寄存器相对寻址，基址加变址寻址，相对基址加变址寻址。
8. 简述寄存器间接寻址方式及其寻址范围。
答：寄存器中存放的是操作数的地址，即操作数的地址通过寄存器得到，MCS-51单片机规定工作寄存器的R0、R1、DPTR、SP作为间接寻址寄存器，它的寻址范围是片内RAM低128字节，片外RAM。
9．MCS-51的中断系统有几个中断源？几个中断优先级？中断优先级是如何控制的？在出现同级中断申请时，CPU按什么顺序响应（按由高级到低级的顺序写出各个中断源）？
答：MCS51单片机有5个中断源，2个中断优先级，中断优先级由特殊功能寄存器IP控制，在出现同级中断申请时，CPU按如下顺序响应各个中断源的请求：INT0、T0、INT1、T1、 串口。
10. 并行数据通信与串行数据通信各有什么特点？分别适用于什么场合？
答：基本的通信方式有两种：a．并行方式，数据的各位同时传送；b．串行方式，数据一位一位顺序传送， 并行通信通过并行输入／输出接口进行，数据有多少位就要有同样数量的传送线。并行通信的优点是处理速度快，缺点是传输线多。因此并行传输适用于近距离传输、处理速度快的场合。串行通信借助于串行输入／输出接口实现，只要一条传输线。故串行通信节省传送线，特别是当位数多和长距离传送时，这个优点就更为突出。
在《单片机原理》精品课程培训中，张教授与杨教授的学识，理论与实践教学的独特见解与认识给我留下很深的印象。在单片机课程的建设思路、教学理念方面，对于本人冲击很大。以下就单片机课程建设，谈谈本人的心得体会：
本人所在的黄山学院是一所省属地方院校，培养电子学科本科人才的目标是：学生具备必要的电子信息专业相关理论知识，具备较强的实践动手能力，成为能够解决实践工程问题的现场工程师，为地方经济建设服务。
《单片机原理》是一门硬件与软件相结合的实践应用性极强的综合性课程。设置的主要目的是培养、提高学生的工程应用能力和创新实践能力，在课程体系中占有非常重要的地位。
张教授在培训中提出单片机课程教学以芯片为基础、以接口为主线、以系统设计为目的。该理念非常符合应用型人才培养的目标与单片机课程的特点。
《单片机原理》是常规电子技术和计算机技术结合的典型应用，要让学生很好掌握该课程，所需要的基础知识有电子技术知识(电路分析基础、模拟电路、数字电路、高频电路)、微处理器结构与原理、测控技术、通信技术与数据处理等知识。
在我校的电子专业课程设置中，以上所提课程都已经包含在培养方案中，课程体系的科学优化显得很重要。这里就对微机原理课程与单片机课程的衔接安排提一些看法。目前，我校是先上《微机原理及接口技术》，后上《单片机原理及应用》。学生在接触单片机课程时，基本上感觉两门课程比较相似。有的'老师也提出在课程体系中删除《微机原理》，本人觉得不能进行简单的删除，而是要科学合理对《微机原理》与《单片机原理》衔接处理。微机原理课程的开设，主要是帮助学生理解计算机基础原理及结构，熟悉8086/8088CPU原理、熟悉汇编编程及应用。微机原理课程的价值在于深入了解微处理器结构与原理，接口技术、汇编程序编程。这些对于学生学习单片机课程非常有效。也因此《单片机原理》的授课应强调单片机的结构，尤其是接口的结构与应用、内部模块资源的应用，要强化应用。两门课程改革兼顾压缩学时，保证51单片机的熟练应用，了解8086计算机体系结构，学习微机接口技术的目的，改革解决存在的理论教学与实验脱节、实际应用及技术发展脱节的问题。
在培训中，杨教授多次提出单片机程序设计言语的汇编与C言语的处理问题。单片机的编程与其他软件程序最大的不同是要求对单片机硬件很熟，用软件编程实现对硬件的控制。汇编言语是直接面对硬件的，目标代码质量高，执行效率高。如编写延时程序，使用汇编程序实现更精确。而C言语更加简洁，有助于学生编程思维的培养。毕业生从事单片机工作，主要编程也以C言语编程较多，当然汇编言语也常常用到。本人的教学与单片机应用中的体会是，汇编言语与C言语两者都要在课堂上讲授，由于《微机原理》已经有汇编程序编程章节，所以在单片机课程中可以压缩汇编程序部分，重点讲授单片机留出时间讲授C程序设计部分。两者的教学时间安排要与各个学校的课程教学学时相协调。
由于《单片机原理》的实践应用强的特点，实践教学就显得更加重要，目前单片机课程实践教学大都包含课程配套实验与课程设计环节。我校目前单片机课程配套实验是在周立功试验箱上做的，主要是基础实验与综合实验，从教学效果来看，不够理想：在有限的实验时间内，学生往往就是做些验证性的重复工作。因此，除了保证正常的实验教学外,实验室还应该在业余时间开放,给有兴趣的学生提供实验场所和必要的设备及材料。通过开放实验室的做法可以使学生在验证性实验的基础上进行设计性、综合性的实验,使得自主性的实验变成可能。
单片机课程设计在黄山学院已经开展了三年，由于师资力量以及硬件等原因，存在的问题是设计题目不够丰富;指导的力量不足;软件仿真还不够普及。通过这次培训，从张教授与杨教授的授课以及与参加培训的同行交流，获得了不少宝贵意见。
培训中张教授积极推荐应用proteus仿真软件，在单片机中,所有的硬件电路设计、对应软件其实都可以在keil及proteus平台上进行。keil完成单片机软件设计调试, proteus完成硬件设计及系统运行结果查看。用它来做单片机的仿真分析、设计无疑是很方便的。它极大地开拓了单片机学习的空间,降低了单片机的学习成本,提高了学习效果。
作为一所地方本科院校，黄山学院着力培养实用型人才，培养学生的动手操作能力和创新能力。目前各高校积极参与的大学生科技创新活动，黄山学院也已经参与进来，参加大学生电子设计大赛、单片机设计大赛、飞思卡尔智能小车大赛，机器人比赛以及校级的学生科研立项。以这些比赛都与单片机课程紧密相关，在各项竞赛引导下,单片机课程加快引进新技术,进行相关理论教学与实践教学的教学改革,完善开放实验室、虚拟实验室以及学生创新实验室建设,加强工程实践能力培养,重视创新教育的探索和实践。
以上是本人对于《单片机原理》课程建设的一些看法以及教学实践体会，以后还要在教学中加强自身学习与交流，不断更新充实教学内容，改进教学手段，积极引入EDA技术，使单片机课程教学跟上电子信息学科的发展。
20xx年3月4日和3月5日，我在安徽省网络培训中心参加了《单片机原理》的精品课程培训，认真聆听了张毅刚教授和杨青勇副教授对单片机原理知识的全面解析和教学教法的深刻分析，收益颇丰，主要有以下二点心得体会：
一、单片机原理课程特点与定位
单片机原理课程是电气信息类专业学生的一门重要课程，是我院自动化、电子信息工程和通信工程专业学生的专业必修课程。单片机原理课程是一门面向应用的、具有很强的实践性与综合性的课程，它可以充分体现学生利用自己所掌握的知识解决实际工程问题的能力，在电类的专业课程中经常要用到单片机知识。单片机知识在电类专业整个课程体系中处于承上启下的核心地位，一般测控系统和智能仪器仪表的实现都离不开单片机与接口技术，在各种电子设计竞赛以及毕业设计中都会用到单片机，它是学生就业和攻读硕士学位的必备要求。单片机与接口技术是现代电气信息类等专业学生必须掌握的一项专业技术。
合肥学院是一所应用型的本科院校，20xx年又被教育部列为“卓越工程师教育培训计划建设单位”，对学生应用能力培养的重要性不言而喻。针对过去的传统单片机课程的“重理论，轻应用，理论与实践不能紧密结合”的教学特点，我们必须重新定位《单片机原理》课程的培养目标，重点培养学生的实践动手能力，提高学生的综合素质，培养掌握单片机应用系统设计的应用型人才。
二、单片机原理课程教学内容整合与优化
传统的单片机原理课程注重知识导向型，教学思路是按照教材的顺序，先讲单片机硬件基础知识，再讲指令系统和汇编语言编程，最后讲接口技术和一个单片机应用实例。学生只有在课程学习的最后才接触到单片机的'实际应用系统，而在此之前的学习由于学习目标不明确，学生会感到学习内容枯燥乏味，因而学习的兴趣不高。
我们需要以知识为基础，以能力为核心，构建新的实践化课程内容体系，确保教学内容的合理性、实用性和先进性。建立完善“以芯片为基础，以接口设计为主线，以系统设计为目的”的课程体系，以典型项目实例分解模块，可以考虑以一个简单的“智能电子钟（LCD显示）”项目实例引入，将实例分解得到相应的知识模块，将分解出来的知识模块按照循序渐进的原则分别放在芯片和接口设计部分中进行讲解，以各个模块构建知识，前后连贯，层层递进。最后，再将前述内容以系统设计应用来统领全局，进行综合，达到以“应用”为主线连接所学知识内容的目的。用典型的项目实例统领整个教学内容，让学生在学习过程中得到了反复性的思维训练，加深了对教学内容的理解和运用，增强了学生对单片机应用性的熟悉和理解，同时在这个过程中，学生由于会不断地获得成就感，可以更大地激发起学生的求知欲望和主动学习的兴趣。
在实际教学中，让课堂理论教学和实验室实践教学一体化，打破实验室和教室的界限，打破课堂理论教学与验证式实验教学的界限，教师讲解和实物演示（或Proteus仿真演示）同步，让学生主动参与进来，实施以学生为主体、教师为主导的教学模式，真正做到理论和实践的结合，从而达到单片机原理课程的教学培养目标。
总之，这次网络培训学习，对我的单片机原理课程的教学内容和教学手段有着非常重要的指导作用，我会不断更新教学内容和优化教学模式，提高单片机原理课程的教学效果。
非常感谢二位教授的精彩报告和网络培训中心！
《单片机原理及应用技术》是机电一体化技术专业的一门必修专业技术核心课程。该课程是根据“机电一体化技术”专业职业岗位要求设置的一门实践性和综合性非常强的专业技能课程，是基于职业标准和工作过程开发的理实一体化的学习领域课程，是属于职业学习领域课程之一，它担负着帮助毕业生在未来职业生涯中从担任单片机程序的编制、控制系统的自动化控制等岗位的重任。通过本课程的学习，旨在培养学生学习单片机的结构和原理、单片机的指令系统、程序设计、单片机的硬件结构及其扩展、单片机的应用等，培养学生具有单片机的编程、硬件的结构设计的能力及团队协作、沟通表达等综合素质，这对提高机电一体化专业人才培养质量、提升毕业生就业能力与就业质量具有重要意义。
一、课程整体设计理念与思路
（一）设计理念
打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式，转变为基于工作过程的项目课程开发与设计，工作任务为中心、项目课程为主体，让学生在完成具体项目的`过程中来构建相关理论知识，并发展职业能力。 （二）设计思路
本课程从应用的角度出发，依据由简到难的原则，以典型工作任务为主线，设立教学项目，通过教师指导学生开展自立学习完成工作任务或项目，实现对工作过程的认识和对完成工作任务的体验，从而形成职业能力。共设置9个学习项目, 每个学习项目均应从知识技能等方面达到教学的标准。
二、课程整体设计
（一）课程目标设计
确定课程目标的依据是根据人才培养方案中岗位具体工作对能力、知识、素质的基本要求。通过教学，本课程总体目标是实现学生能力、知识、情感态度与价值观等不同层面职业素养的综合提升和协调发展，培养可持续发展的满足企业需求的高技能人才的目标。 2、知识目标：理解单片机的结构及其工作原理，了解单片机的特点及其发展过程；掌握单片机的指令格式、寻址方式、数据传送类指令、算术运算类指令等各种指令系统。掌握单片机软件编程的方法；掌握单片机的硬件结构及其硬件扩展的方法。
3、态度目标：具有实事求是的科学态度和吃苦耐劳的实践意识；具有开拓和创新精神，具有良好的职业道德和职业素质。
（二）课程内容设计
为了保证学生毕业后能够胜任有关岗位的要求，我们依据专业人才培养方案经过反复研讨后，选择了贴近实际的5个典型项目作为教学内容，以保证学生可持续发展能力的培养。并根据学生的认知规律以及职业能力成长规律，将教学项目组织为5个对应的能力训练项目。
（三）教学方法设计
另外，还充分利用现代化多媒体教学手段，提高教学效率。充分利用网络教学手段，提供了网络教学平台，提高学生自主学习的能力。
三、课程资源设计
使用高等职业教育时空技术专业“双证课程”培养方案规划教材、高职高专系列教材等作为教学参考教材，实行以多媒体技术为主的网络教学环境；推荐优秀网站，建立包括课程标准、教学内容、课件等内容的教学资源库。鼓励、引导学生利用网络自主学习，利用校内实验实训教学条件，让学生有目的的，主动地去学习。
四、小结
文章介绍了《单片机原理及应用技术》课程设计的理念、思想，对课程的目标设计、内容设计、方法设计、资源设计也进行了探讨，实现了课程的初步整体设计，这对《单片机原理及应用技术》课程的教学具有一定的指导意义。
电解原理及其应用
针对性测试题
一、选择题：
锌片是（ ）。
A．阳极 B．正极 C．阴极 D．负极
2．下列叙述中不正确的是（ ）。
A．电解池的阳极上发生氧化反应，阴极上发生还原反应
B．原电池跟电解池连接后，电子从电池负极流向电解池阳极
C．电镀时，电镀池里的阳极材料发生氧化作用
D．电解饱和食盐水时，阴极得到氢氧化钠溶液和氢气
3．电解硫酸铜溶液时，若要求达到以下几点：⑴阳极质量减少，⑵阴极质量增加，⑶电解液中[Cu2＋]不变，则可选用的电极是（ ）。
A．纯铜作阳极，含锌、银的铜合金作阴极
B．含锌、银的铜合金作阳极，纯铜作阴极
C．用纯铁作阳极，用纯铜作阴极
D．用石墨作阳极，用惰性电极作阴极
4．下列叙述能说明金属甲比金属乙活泼的实际事实是（ ）。
A．同价态的阳离子，甲的氧化性比乙强
B．将甲、乙作电极与稀硫酸酸溶液组成原电池，甲是负极
C．在氧化还原反应中，甲原子失去的电子比乙原子失去的电子多
D．常温下，甲能和 NaOH溶液反应，而乙不能
5．在25ºC时，将两根铂电极插入一定量的硫酸钠饱和溶液中进行电解，当电路中有a mol电子转移时，溶液中析出mg Na2SO4 ・10 H2 O晶体。若温度不变，在剩余溶液中溶质的质量分数为（ ）。
A．
C．
6．常温时，将500 ml PH=5的Cu SO4 溶液用石墨电极电解一段时间，测得溶液的PH变为2，若使溶液的浓度、PH与电解前相同，可采用的方法（ ）。
A．向溶液中加入0.245g Cu (OH)2
B．向溶液中加0.31g CuSO4
C．向溶液中加0.0025 mol H2 SO4并加热
D．向溶液中加0.2g CuO
流入电极的电子的量，则Y轴不可能表示的情况
是（ ）。
A．[Ag＋] B．[NO3]
C．溶液的PH D．银棒的质量
8．溶液中含有两种溶液质―氯化钠和硫酸，他们的物质的量之比为3：1。用石墨做电极电解该溶液时，根据反应产物可明显分为三个阶段，则下列叙述不正确的是 （ ）。
A．阴极只析出氢气 B．阳极先析出氯气后析出氧气
C．电解最后阶段为电解水
D．电解过程中溶液的PH不断增大，最后PH为7
9．甲、乙两个电解池均为 Pt 电极，且互相串联，甲池盛有AgNO3溶液，乙池中盛有一定量的某盐溶液，通电一段时间后，测得甲池中电极质量增加 2.16g，乙池中电极上析出 0.24g 金属，则乙池中溶质可能是（ ）。
A．CuSO4 B．MgSO4 C．Al (NO3)3 D．Na2SO4
10．用惰性电极电解M (NO3 )x 的水溶液，当阴极上增重 a 克时，在阳极上同时产生b L氧气（标准状况），从而可知M的相对原子质量为（ ）。
A．22.4ax/b B．11.2 ax/b C．5.6 ax/b D．2.5 ax/b
二、填空题：
11．氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下：
依照图示，完成下列填空：
⑴ 在电解过程中，与电源正极相联的电极上所发生反应的化学方程式为___________与电源负极相连的电极附近，溶液PH值__________（选填：不变，升高或下降）。
⑵ 工业食盐含Ca2＋ 、Mg2＋等杂质，精制过程发生反应的离子方程式为________________ 。
⑶如果粗盐中SO42－ 含量较高，必须添加钡试剂除去SO42－，该钡试剂可以是__________。
A．Ba (OH)2 B．Ba (NO3 )2 C．BaCl2
⑷ 为有效除去Ca2＋ 、Mg2＋ 、 SO42－，加入试剂的合理顺序为_______（选填A、B、C，多填扣分）。
A．先加NaOH，后加 Na2CO3，再加钡试剂。
B．先加NaOH，后加钡试剂，再加Na2CO3。
C．先加钡试剂，后加NaOH，再加Na2CO3。
⑸ 脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过______冷却、_______（填写操作名称）除去NaCl。
⑹ 在隔膜法电解食盐水时，电解槽分隔为阳极区和阴极区，防止Cl2与 NaOH反应；采用无隔膜电解冷的食盐水时，Cl2与 NaOH充分接触，产物仅是NaClO和H2，相应的化学方程式为___________________ 。
烧碱反应制得白色纯净的Fe (OH)2沉淀，应用下图电解实验可以制得白色的纯净的'Fe (OH)2沉淀。两电极材料分别为
石墨和铁。
⑴ a电极材料应为____，电极反应式为________________。
⑵ 电解液C可以是__________。
A．纯净水 B．NaCl溶液 C．NaOH溶液 D．CuCl2溶液
⑶ d为苯，其作用是______________，在加入苯之前对C应作何简单处理_____________
⑷ 为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是________。
A．改用稀硫酸作电解液 B．适当增大电源的电压。
C．适当减小两电极间距离 D．适当降低电解液的温度。
⑸ 若C中用Na2SO4溶液，当电解一段时间看到白色Fe (OH)2沉淀后，再反接电源电解，除了电极上看到气泡外，混合物中另一明显现象为_____________________。
三、计算
13．电解26.8%的食盐水1500g，若食盐的利用率为87.3%，求： (1)在27℃和1.11×105大气压下可制得H2多少升？(2)这些氢气和氯气全部化合成氯化氢，溶于水制成功31%的盐酸，其质量为多少g？(3)电解液中氢氧化钠的质量分数浓度为多少？
第四单元电解原理及其应用答案
第一节 电解原理（一）
一、自我探究
1． 在水溶液中或熔化状态下，化合物。
2．在水分子的作用下，熔融，自由移动的离子。
3．无规则，定向，电解。
4．电池：①、③、⑤
电解池：⑥、⑦
⑴ 两个相互联接（或互相接触）活泼性不同的两极；与两极接触的电解液；负；正。
⑵ 外电源，两导电电极，与两接触的电解液；阳，阴。
（3）化学能，电能，化学能；氧化―还原反应。
3．依据电解，原电池原理，在烧杯中Zn逐渐溶解，C棒上有气体析出。
右烧杯中，右边C棒上有Cu析出，左边有气体析出。
负极：Zn-2e = Zn 2＋ 阳： 2Cl－ ―2e = Cl2↑
正极：2 H＋ +2e = H2↑ 阴： Cu 2＋ +2e = Cu
总：Zn +2 H＋ = Zn 2＋ + H2↑ 总：Cu 2＋ +2Cl－ = Cu + Cl2↑
[评价]
1．B 2．B 3．B 4．D
第一节电解原理（二）
一、自我探究
1．⑴ 负，阴，还原，阳，失，氧化。⑵惰性，失去，活泼性。
2．阳，电镀，不变。
3．铜化学性质较不活泼，不易被氧化腐蚀，铜又光亮、美丽。加快金属的腐蚀。
[评价]
1．C 2．AC 3．A 4．CD 5．B
6．（1）Cu2+ + 2H2O
（2）电解时，溶质CuCl2减少，溶液浓度减少，导致PH值升高。
（3）PH值先降低，然后趋于稳定、PH值。
（4）“实验派”观点正确。电解产生的Cl2溶于水并与水反应生成两种酸，会使PH值降低，Cl2饱和后，PH值不再变化。
第二节氯碱工业
一、自我探究
1．
电解
性 Na ＋ 、Clˉ 、H＋ 、OH－ 2Cl－ ―2e = Cl2↑
2 H＋ +2e == H2↑ 2Cl－ + 2 H2O = = = Cl2↑+ H2↑+ 2 OH－
无色，无色变成红色，气泡，阳极极板上产生的气体用湿润的淀粉，碘化钾试纸检验，阳极产生的气体，收集点燃听到噗的响声。
评价：
1．（1）先加BaCl2 溶液足量。 Ba 2+ + SO4 2- = BaSO4 ↓
再加Na2CO3 溶液足量。 Ba 2+ + CO3 2- = BaCO3↓
Ca 2+ + CO3 2- = CaCO3↓ Mg 2+ + CO3 2- = MgCO3↓
再加NaOH 溶液足量。 Mg 2+ +2 OH－ = Mg(OH)2↓
（2）过滤。
（3）加适量盐酸。 CO3 2- +2 H＋ = CO2↑+ H2O
H＋ + OH－ = H2O
2．(1) H2O(含少NaOH) (2) 精制饱和NaCl溶液 (3) 淡盐水 (4) Cl2
(5) H2 (6) NaOH溶液 3．B
第二节电解饱和食盐水
一、自我探究
电解
高温
1．（1）制取漂白粉
CaCO3 === CaO + CO2↑ 2 NaCl + 2 H2O === H2↑ + Cl2↑ 2NaOH
CaO + H2O == Ca(OH) 2 Ca(OH)2(石灰乳)+2 Cl2 = Ca(ClO)2+CaCl2 +2 H2O
（2）制聚氯乙烯
点燃
高温
应用(1)所制得的CaO 、H2 和Cl2
CaO + 3C == CaC2 + CO↑ H2 + Cl2 === 2HCl
催化剂
催化剂
催化剂
n
（3）制取乙酸乙酯
应用(2)所制得HC
催化剂
催化剂
浓硫酸
催化剂
2CH3CHO + O2 2CH3COOH
2．⑴不可以，此装置中，铁钉只起导电作用，如果交换，铁会放电。逐渐溶解，不再电解食盐水，制取不出NaOH、Cl2 。
⑵、可以。接通电源，哪一极析出铜，哪极为负极，则另一极为正极。
[评价]
1．D 2．A 3．D 4．D 5．D
6．（1）ClO2 具有强氧化性，是高效消毒剂，且不会与有机物发生氯代，是一种较理想的饮用水消毒剂。。
（2）2NaClO3 + 4HCl=Cl2↑+2ClO2↑+2NaCl+2H2O
（3）2NaClO2+Cl2 =2ClO2+2NaCl 此法的优点是ClO2的收率高、质量好，无Cl2杂质。
(4) 2.63
针对性测试题
一、选择题：
1．D 2．B 3．A 4．B 5．D 6．D 7．D 8．D 9．A 10．C
二、11．（1）2Clˉ- 2e = Cl2↑ 升高 （2）Ca 2＋ +CO3 2― = CaCO3↓
电解
电解
Mg 2＋ + 2 OH－ = Mg(OH)2↓ （3）A、C （4）B、C（5）蒸发 过滤
（6）NaCl +H2O === NaClO + H2 ↑或 2 NaCl + 2 H2O= = H2↑ + Cl2↑+ 2NaOH
Cl2 + 2NaOH ==== NaCl + NaClO + H2O
12．⑴铁，Fe-2e = Fe 2＋
⑵B、C ⑶隔绝空气，防止Fe(OH)2 被氧化，加热。
⑷、B、C ⑸ Fe(OH)2 变成灰绿色，最后变成红褐色。
13．(1)67.1L (2)706.5g (3)18.74%
★ 实验教学设计
★ 教学设计原理
