第一篇：課題2教案
課題二 網(wǎng)絡(luò)通信
人們越來越多地依靠網(wǎng)絡(luò)來彼此聯(lián)絡(luò)。人們通過網(wǎng)絡(luò)從世界各個角落在線溝通。有效而又可靠的技術(shù)能隨時隨地滿足我們對網(wǎng)絡(luò)的需求。隨著以人為本的網(wǎng)絡(luò)不斷擴大，連接和支持它的平臺也必須同步發(fā)展。
現(xiàn)在，人們不是針對新提供的每項服務(wù)開發(fā)獨立的專用系統(tǒng)，而是將整個網(wǎng)絡(luò)行業(yè)視為一個整體進行開發(fā)，這意味著對于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的分析和逐步增強可以同時并舉。這樣能確保在推出新服務(wù)時保持現(xiàn)有的通信，既節(jié)約了成本，技術(shù)上也合理。
網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的核心是使用描述網(wǎng)絡(luò)功能的公認(rèn)模型。這些模型提供的框架可以幫助人們了解當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)，并促進新技術(shù)開發(fā)以支持未來的通信需求。
在本課題當(dāng)中，我們要使用這些模型，還要使用分析和模擬網(wǎng)絡(luò)功能的一些工具。其中，用于建立模擬網(wǎng)絡(luò)并與之交互的兩個工具是 Packet Tracer 4.1 軟件和 Wireshark 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析器。
2.1 通信的平臺 2.1.1 通信要素
通信的第一步是將消息或信息從一個人或設(shè)備發(fā)送給另一個人或設(shè)備。人們使用許多不同的通信方式來交流觀點。所有這些方式都有三個共同的要素。第一個要素是消息來源，即發(fā)送方。消息來源是需要向其他人或設(shè)備發(fā)送消息的人或電子設(shè)備。第二個通信要素是消息的目的地址，即接收方。目的地址接收并解釋消息。第三個要素稱為通道，包括提供消息傳送途徑的介質(zhì)。
現(xiàn)在我們以使用文字、圖片和聲音進行通信為例，這些消息都可以通過數(shù)據(jù)或信息網(wǎng)絡(luò)來發(fā)送。首先將其轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)字，即比特（亦稱位）。然后，將這些比特編碼成可以通過適當(dāng)介質(zhì)傳輸?shù)男盘?。在計算機網(wǎng)絡(luò)中，介質(zhì)通常是一種電纜或者無線傳輸。
本課程中的網(wǎng)絡(luò) 一詞指的是能夠承載許多不同類型通信的數(shù)據(jù)或信息網(wǎng)絡(luò)，這些通信包括傳統(tǒng)的計算機數(shù)據(jù)、交互式語音、視頻和娛樂產(chǎn)品。
2.1.2 傳達(dá)消息
理論上來說，可以將一次通信的內(nèi)容（如音樂視頻或電子郵件消息）作為一大塊連續(xù)的高容量比特流，通過網(wǎng)絡(luò)從源發(fā)送到目的。但如果真以這種方式傳輸消息，那就意味著在傳輸此數(shù)據(jù)期間，同一個網(wǎng)絡(luò)中的其它設(shè)備都不能發(fā)送或接收消息。這種大型數(shù)據(jù)流會導(dǎo)致嚴(yán)重的延遲。而且，一旦互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)中有一條鏈路在傳輸期間出現(xiàn)故障，那么整個消息都會丟失，必須全部重傳。
所以，更好的辦法是先將數(shù)據(jù)劃分為更小、更易于管理的片段，然后再通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送。將數(shù)據(jù)流劃分為較小的片段稱為分段。消息分段主要有兩個優(yōu)點。
首先，通過從源設(shè)備向目的設(shè)備發(fā)送一個個小片段，就可以在網(wǎng)絡(luò)上交替發(fā)送許多不同會話。用于在網(wǎng)絡(luò)上將交替發(fā)送的多個不同會話片段組合起來的過程稱為多路復(fù)用。
第二，分段可以增強網(wǎng)絡(luò)通信的可靠性。每個消息的獨立片段無需經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)中的同一條路徑從源設(shè)備傳送到目的設(shè)備。因此，如果某條路徑因數(shù)據(jù)流量過大或故障而堵塞，仍可以使用備用路徑將各個消息片段轉(zhuǎn)發(fā)到目的設(shè)備。如果有部分消息未能傳送到目的，則只需重新傳輸丟失的部分。
使用分段和多路復(fù)用在網(wǎng)絡(luò)上傳輸消息的弊端是提高了該過程的復(fù)雜程度。試想一下，這就如同您要郵寄一封 100 頁的信件，但每個信封里只能裝一頁紙。寫地址、貼郵票、郵寄、收信和打開全部一百個信封的過程對發(fā)信人和收信人而言都很耗費時間。
在網(wǎng)絡(luò)通信中，每個消息段也必須經(jīng)過類似的過程才能確保其到達(dá)正確目的設(shè)備并重新組裝成原始消息的內(nèi)容。
整個網(wǎng)絡(luò)中各種類型的設(shè)備都要協(xié)同工作才能確保消息片段穩(wěn)定可靠地到達(dá)其目的設(shè)備。
2.1.3 網(wǎng)絡(luò)的組成部分
消息從源到目的所采用的路徑各式各樣，可能簡單到只是一根連接兩臺計算機的電纜，也可能非常復(fù)雜，是真正覆蓋全球的網(wǎng)絡(luò)。這種網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)構(gòu)成了支持以人為本的網(wǎng)絡(luò)的平臺。它為通信提供了穩(wěn)定可靠的通道。
設(shè)備和介質(zhì)是網(wǎng)絡(luò)的物理要素，即硬件。硬件通常是網(wǎng)絡(luò)平臺的可見組成部分，如筆記本電腦、PC、交換機或用于連接設(shè)備的電纜。但有時候，某些組成部分并非如此直觀可見。例如，無線介質(zhì)就是使用不可見無線電射頻或紅外波通過空氣來傳輸消息。
服務(wù)和過程是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上運行的通信程序，稱為軟件。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)通過提供信息對請求做出響應(yīng)。服務(wù)包括人們?nèi)粘Ｊ褂玫脑S多常見網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序，如電子郵件托管服務(wù)和 Web 托管服務(wù)。過程提供的是通過網(wǎng)絡(luò)定向和移動消息的功能。過程不易覺察，但卻是網(wǎng)絡(luò)運行的關(guān)鍵。
2.1.4 終端設(shè)備及其在網(wǎng)絡(luò)中的作用
人們最熟悉的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備稱為終端設(shè)備。這些設(shè)備形成了以人為本的網(wǎng)絡(luò)與底層通信網(wǎng)絡(luò)之間的界面。終端設(shè)備包括：
? 計算機（工作站、筆記本電腦、文件服務(wù)器、Web 服務(wù)器）? 網(wǎng)絡(luò)打印機 ? VoIP 電話 ? 安全攝像頭
? 移動手持設(shè)備（如無線條碼掃描儀、PDA）
在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，將終端設(shè)備稱為主機。主機設(shè)備是指通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)南⒌脑丛O(shè)備或目的設(shè)備。為了區(qū)分不同主機，網(wǎng)絡(luò)中的每臺主機都用一個地址加以標(biāo)識。當(dāng)主機發(fā)起通信時，會使用目的主機的地址來指定應(yīng)該將消息發(fā)送到哪里。
在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)中，主機可以用作客戶端、服務(wù)器或同時用作兩者。主機上安裝的軟件決定了它在網(wǎng)絡(luò)中扮演的角色。
服務(wù)器是安裝了特殊的軟件，可以為網(wǎng)絡(luò)上其它主機提供信息和服務(wù)（例如電子郵件或網(wǎng)頁）的主機。
客戶端是安裝了特殊的軟件，可向服務(wù)器請求信息以及顯示所獲取信息的主機。
2.1.5 中間設(shè)備及其在網(wǎng)絡(luò)中的作用
除了人們熟悉的終端設(shè)備外，網(wǎng)絡(luò)還要依靠中間設(shè)備來提供連通性并在后臺運行才能確保數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中通行。這些設(shè)備將每臺主機連接到網(wǎng)絡(luò)，并且可以將多個獨立的網(wǎng)絡(luò)連接成網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)。中間網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括：
? 網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備（集線器、交換機和無線接入點）? 網(wǎng)間設(shè)備（路由器）
? 通信服務(wù)器和調(diào)制解調(diào)器 ? 安全設(shè)備（防火墻）
在數(shù)據(jù)流經(jīng)網(wǎng)絡(luò)時對其進行管理也是中間設(shè)備的一項職責(zé)。這些設(shè)備使用目的主機地址以及有關(guān)網(wǎng)絡(luò)互連的信息來決定消息在網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)該采用的路徑。中間網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上運行的進程執(zhí)行以下功能： ? 重新生成和重新傳輸數(shù)據(jù)信號
? 維護有關(guān)網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)中存在哪些通道的信息。? 將錯誤和通信故障通知其它設(shè)備
? 發(fā)生鏈路故障時按照備用路徑轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù) ? 根據(jù) QoS 優(yōu)先級別分類和轉(zhuǎn)發(fā)消息 ? 根據(jù)安全設(shè)置允許或拒絕數(shù)據(jù)的通行 2.1.6 網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)
網(wǎng)絡(luò)中的通信都在介質(zhì)上傳送。介質(zhì)為消息從源設(shè)備傳送到目的設(shè)備提供了通道?，F(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)主要使用三種介質(zhì)來連接設(shè)備并提供傳輸數(shù)據(jù)的途徑。這三種介質(zhì)是： ? 電纜內(nèi)部的金屬電線 ? 玻璃或塑料纖維（光纜）? 無線傳輸
每種介質(zhì)類型必須采用不同的信號編碼才能傳輸消息。在金屬電線上，數(shù)據(jù)要編碼成符合特定模式的電子脈沖。光纖傳輸依賴于紅外線或可見光頻率范圍內(nèi)的光脈沖。無線傳輸中則使用電磁波的波形來說明各個比特值。
不同類型的網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)有不同的特性和優(yōu)點。并非所有網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)的特征都相同，也不一定適合同樣的用途。選擇網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)是： ? 介質(zhì)可以成功傳送信號的距離。? 要安裝介質(zhì)的環(huán)境。
? 必須傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量和速度。? 介質(zhì)和安裝的成本。
2.2 LAN、WAN和網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò) 2.2.1 局域網(wǎng)
網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)在以下方面可能存在巨大差異： ? 覆蓋的區(qū)域大小 ? 連接的用戶數(shù)量
? 可用的服務(wù)數(shù)量和類型
獨立的網(wǎng)絡(luò)通常覆蓋一個地域，向位于同一個組織結(jié)構(gòu)（如一個企業(yè)、園區(qū)或地區(qū)）內(nèi)的人們提供服務(wù)和應(yīng)用程序。這種類型的網(wǎng)絡(luò)稱為局域網(wǎng)(LAN)。LAN 通常由一個組織管理。用于規(guī)范安全和訪問控制策略的管理控制措施將在網(wǎng)絡(luò)層執(zhí)行。
2.2.2 廣域網(wǎng)
當(dāng)公司或組織分布于相距甚遠(yuǎn)的不同地域時，可能需要借助電信服務(wù)提供商(TSP)才能使位于不同地點的 LAN 相互連接。電信服務(wù)提供商運營的大型地區(qū)網(wǎng)絡(luò)可以覆蓋很長的距離。以前，TSP 一般使用不同的網(wǎng)絡(luò)分別傳輸語音和數(shù)據(jù)通信。不過，現(xiàn)在這些提供商為用戶提供的融合信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)正日益增多。
單個組織一般通過電信服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)租用連接。連接分布于不同地理位置的 LAN 的這些網(wǎng)絡(luò)稱為廣域網(wǎng)(WAN)。盡管組織負(fù)責(zé)維護連接兩端的 LAN 的所有策略和管理，但通信服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的策略仍由 TSP 控制。
WAN 使用特殊設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來建立 LAN 之間的相互連接。由于這些設(shè)備對網(wǎng)絡(luò)至關(guān)重要，配置、安裝和維護這些設(shè)備就成為組織的網(wǎng)絡(luò)正常運行所必不可少的技能。
LAN 和 WAN 對每個組織的作用都非常大。它們連接組織內(nèi)部的用戶，實現(xiàn)了很多形式的通信，包括交換電子郵件、企業(yè)培訓(xùn)和其它資源的共享。
2.2.3 Internet-由多個網(wǎng)絡(luò)組成的網(wǎng)絡(luò)
盡管使用 LAN 或 WAN 有很多優(yōu)點，但大多數(shù)人還需要與本地組織以外的其它網(wǎng)絡(luò)中的資源通信。
這類通信包括：
? 向國外的朋友發(fā)送電子郵件 ? 訪問網(wǎng)站上的新聞或產(chǎn)品 ? 獲取鄰居計算機上的文件
? 與住在其它城市的親戚發(fā)送即時消息 ? 通過手機隨時了解喜愛的體育賽隊的表現(xiàn)
網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)
由相互連接的網(wǎng)絡(luò)組成的全球網(wǎng)（網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)）滿足了人們的這些通信需要。這些相互連接的網(wǎng)絡(luò)中有一部分由大型公有組織和私有組織（如政府機構(gòu)或工業(yè)企業(yè)）擁有并保留供其專用。在向公眾開放的網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)中，最著名并被廣為使用的便是 Internet。
Internet 是將屬于 Internet 服務(wù)提供商(ISP)的網(wǎng)絡(luò)相互連接搭建而成的。這些 ISP 網(wǎng)絡(luò)相互連接，為世界各地數(shù)以百萬計的用戶提供接入服務(wù)。要確保通過這種多元化基礎(chǔ)架構(gòu)有效通信，需要采用統(tǒng)一的公認(rèn)技術(shù)和協(xié)議，也需要眾多網(wǎng)絡(luò)管理機構(gòu)相互協(xié)作。
內(nèi)部網(wǎng)
內(nèi)部網(wǎng)通常用于表示一個組織的私有局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)連接，只有該組織的成員、員工或其他獲得授權(quán)的人員可以訪問。
注意:以下術(shù)語可以互換：網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)。兩個或多個數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)相互連接形成網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)即 PC 或其它主機設(shè)備上的網(wǎng)卡或 LAN 適配卡，用于提供與網(wǎng)絡(luò)之間的物理連接。連接 PC 與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的介質(zhì)將直接插入網(wǎng)卡。
? 物理端口網(wǎng)間設(shè)備上連接到獨立網(wǎng)絡(luò)的專用端口。由于路由器用于互連不同的網(wǎng)絡(luò)，因此路由器上的端口稱為網(wǎng)絡(luò)接口。
2.3 協(xié)議
2.3.1 用于規(guī)范通信的規(guī)則
無論是面對面還是通過網(wǎng)絡(luò)進行的所有通信都要遵守預(yù)先確定的規(guī)則，即協(xié)議。這些協(xié)議由會話的特性決定。在日常的個人通信中，通過一種介質(zhì)（如電話）通信時采用的規(guī)則不一定與使用另一種介質(zhì)（如郵寄信件）時的協(xié)議相同。
試想一下，規(guī)范世界上現(xiàn)存的所有通信方法需要多少種不同的規(guī)則或協(xié)議。
網(wǎng)絡(luò)中不同主機之間的成功通信需要在許多不同協(xié)議之間進行交互。執(zhí)行某種通信功能所需的一組內(nèi)在相關(guān)協(xié)議稱為協(xié)議簇。這些協(xié)議通過加載到各臺主機和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的軟件和硬件執(zhí)行。
要直觀地了解所有協(xié)議在特定主機上的交互方式，最好的辦法之一是將其視為協(xié)議棧。協(xié)議棧顯示了在主機上實現(xiàn)協(xié)議簇中每個協(xié)議的方式。協(xié)議被顯示為分層的架構(gòu)，每種上層服務(wù)都依賴于其余下層協(xié)議所定義的功能。協(xié)議棧的下層負(fù)責(zé)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)和向上層提供服務(wù)，而上層則負(fù)責(zé)處理發(fā)送的報文內(nèi)容和用戶界面。
使用分層方式來描述面對面的通信
以兩人面對面通信為例。如上圖所示，我們可以使用三個層來描述此活動。底層是物理層，兩人都可以通過聲音說出詞語。第二層是規(guī)則層，兩人同意用通用語言交談。頂層是內(nèi)容層，兩人實際說出來的詞語，即通信的內(nèi)容。
假使我們親眼目睹這場談話，實際上不會看到漂浮在空中的“層”。必須要了解，層的運用只是一種模型，藉由這個模型，我們可以方便地將復(fù)雜的任務(wù)劃分為多個部分，從而分別描述其工作原理。
2.3.2 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
在人類社會中，有些通信規(guī)則屬于正式規(guī)則，其它一些則只是根據(jù)習(xí)俗和慣例達(dá)成共識的，即隱性規(guī)則。但是，設(shè)備若要成功通信，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議簇就必須精確描述要求和交互過程。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議簇說明了以下過程： ? 消息的格式或結(jié)構(gòu)
? 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備共享通往其它網(wǎng)絡(luò)的通道信息的方法 ? 設(shè)備之間傳送錯誤消息和系統(tǒng)消息的方式與時間 ? 數(shù)據(jù)傳輸會話的建立和終止
協(xié)議簇中單獨的協(xié)議可能是特定廠商的私有協(xié)議。這里所說的私有指的是由一家公司或廠商控制協(xié)議的定義及其運作方式。經(jīng)過擁有者許可，其它組織也可使用某些私有協(xié)議。其它私有協(xié)議則只能在私有廠商制造的設(shè)備上執(zhí)行。
2.3.3 協(xié)議簇和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
組成協(xié)議簇的許多協(xié)議通常都要參考其它廣泛采用的協(xié)議或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)是指已經(jīng)受到網(wǎng)絡(luò)行業(yè)認(rèn)可并經(jīng)過電氣電子工程師協(xié)會(IEEE)或 Internet 工程任務(wù)組(IETF)之類標(biāo)準(zhǔn)化組織批準(zhǔn)的流程或協(xié)議。
在協(xié)議的開發(fā)和實現(xiàn)過程中使用標(biāo)準(zhǔn)可以確保來自不同制造商的產(chǎn)品協(xié)同工作，從而獲得有效的通信。如果某家制造商沒有嚴(yán)格遵守協(xié)議，其設(shè)備或軟件可能就無法與其它制造商生產(chǎn)的產(chǎn)品成功通信。
例如，在數(shù)據(jù)通信中，如果會話的一端使用控制單向通信的協(xié)議，而另一端卻采取描述雙向通信的協(xié)議，那么幾乎可以肯定它們之間將無法交換信息。
2.3.4 協(xié)議的交互
Web 服務(wù)器和 Web 瀏覽器之間的交互是協(xié)議簇在網(wǎng)絡(luò)通信中的典型應(yīng)用示例。這種交互在二者之間的信息交換過程中使用了多種協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)。各種不同協(xié)議共同確保雙方都能接收和理解交換的報文。這些協(xié)議包括：
應(yīng)用程序協(xié)議：
超文本傳輸協(xié)議(HTTP)是一種公共協(xié)議，控制 Web 服務(wù)器和 Web 客戶端進行交互的方式。HTTP 定義了客戶端和服務(wù)器之間交換的請求和響應(yīng)的內(nèi)容與格式?？蛻舳塑浖?Web 服務(wù)器軟件都將 HTTP 作為應(yīng)用程序的一部分來實現(xiàn)。HTTP 協(xié)議依靠其它協(xié)議來控制客戶端和服務(wù)器之間傳輸報文的方式
傳輸協(xié)議：
傳輸控制協(xié)議(TCP)是用于管理 Web 服務(wù)器與 Web 客戶端之間單個會話的傳輸協(xié)議。TCP 將 HTTP 報文劃分為要發(fā)送到目的客戶端的較小片段，稱為數(shù)據(jù)段。它還負(fù)責(zé)控制服務(wù)器和客戶端之間交換的報文的大小和傳輸速率。
網(wǎng)間協(xié)議：
最常用的網(wǎng)間協(xié)議是 Internet 協(xié)議(IP)。IP 負(fù)責(zé)從 TCP 獲取格式化數(shù)據(jù)段、將其封裝成數(shù)據(jù)包、分配相應(yīng)的地址并選擇通往目的主機的最佳路徑。
網(wǎng)絡(luò)訪問協(xié)議：
網(wǎng)絡(luò)訪問協(xié)議描述數(shù)據(jù)鏈路管理和介質(zhì)上數(shù)據(jù)的物理傳輸兩項主要功能。數(shù)據(jù)鏈路管理協(xié)議接收來自 IP 的數(shù)據(jù)包并將其封裝為適合通過介質(zhì)傳輸?shù)母袷健Ｎ锢斫橘|(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議規(guī)定了通過介質(zhì)發(fā)送信號的方式以及接收方客戶端解釋信號的方式。網(wǎng)卡上的收發(fā)器負(fù)責(zé)實施介質(zhì)所使用的標(biāo)準(zhǔn)。
2.3.5 技術(shù)無關(guān)協(xié)議
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議描述的是網(wǎng)絡(luò)通信期間實現(xiàn)的功能。在面對面交談的示例中，通信的一項協(xié)議可能會規(guī)定，為了發(fā)出交談結(jié)束的信號，發(fā)言者必須保持沉默兩秒鐘。但是，這項協(xié)議并沒有規(guī)定發(fā)言者在這兩秒鐘內(nèi)應(yīng)該如何 保持沉默。
協(xié)議通常都不會說明如何 實現(xiàn)特定的功能。通過僅僅說明特定通信規(guī)則所需要的功能是什么 而并不規(guī)定這些規(guī)則應(yīng)該如何 實現(xiàn)，特定協(xié)議的實現(xiàn)就可以技術(shù)無關(guān)。
以 Web 服務(wù)器為例，HTTP 并沒有指定創(chuàng)建瀏覽器使用什么編程語言、提供網(wǎng)頁應(yīng)該使用什么 Web 服務(wù)器軟件、軟件運行在什么操作系統(tǒng)之上或者顯示該瀏覽器需要滿足什么硬件要求。而且，盡管 HTTP 說明了發(fā)生錯誤時服務(wù)器應(yīng)該如何操作，但卻并未規(guī)定服務(wù)器應(yīng)該如何檢測錯誤。這就意味著，無論 Web 服務(wù)器是哪種類型，使用的是哪種形式的操作系統(tǒng)，計算機和其它設(shè)備（如移動電話或 PDA）都可以從 Internet 上的任何位置訪問存儲于服務(wù)器中的網(wǎng)頁。
2.4 使用分層網(wǎng)絡(luò)
2.4.1 使用分層網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點
要形象地顯示各種協(xié)議之間的交互，通常會使用分層模型。分層模型形象地說明了各層內(nèi)協(xié)議的工作方式，及其與上下層之間的交互。
使用分層模型來說明網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及其工作方式有很多優(yōu)點。使用分層模型的優(yōu)點：
? 有助于協(xié)議設(shè)計，因為對于在特定層工作的協(xié)議而言，它們的工作方式及其與上下層之間的接口都已經(jīng)確定。
? 促進競爭，因為可以同時使用不同廠商的產(chǎn)品。? 避免一個協(xié)議層的技術(shù)或功能變化影響相鄰的其它層。? 提供了描述網(wǎng)絡(luò)功能和能力的通用語言。
2.4.2 協(xié)議模型和參考模型
網(wǎng)絡(luò)模型有兩種基本類型：協(xié)議模型和參考模型。
協(xié)議模型提供了與特定協(xié)議簇結(jié)構(gòu)精確匹配的模型。協(xié)議簇中分層的一組相關(guān)協(xié)議通常代表連接以人為本的網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)所需的全部功能。TCP/IP 模型描述了 TCP/IP 協(xié)議簇中每個協(xié)議層實現(xiàn)的功能，因此屬于協(xié)議模型。
參考模型為各類網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和服務(wù)之間保持一致性提供了通用的參考。參考模型的目的并不是作為一種實現(xiàn)規(guī)范，也不是為了提供充分的詳細(xì)信息來精確定義網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的服務(wù)。參考模型的主要用途是幫助人們更清晰地理解涉及的功能和過程。
開放式系統(tǒng)互聯(lián)(OSI)模型是最廣為人知的網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)參考模型，用于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、操作規(guī)范和故障排除。盡管 TCP/IP 模型和 OSI 模型是討論網(wǎng)絡(luò)功能時使用的主要模型，但網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的設(shè)計人員也可以自行創(chuàng)建模型來代表自己的產(chǎn)品。不過，設(shè)計人員最終還是需要將自己的產(chǎn)品或服務(wù)與 OSI 模型和 TCP/IP 模型之中任一或全部相關(guān)聯(lián)才能與行業(yè)通信。
2.4.3 TCP/IP模型
網(wǎng)際通信的首個分層協(xié)議模型建立于二十世紀(jì)七十年代，稱為 Internet 模型。它定義了四個功能類別，若要成功通信，就必須實現(xiàn)這些功能。TCP/IP 協(xié)議簇的體系結(jié)構(gòu)遵循了此模型的結(jié)構(gòu)。因此，Internet 模型通常被稱為 TCP/IP 模型。
大多數(shù)協(xié)議模型描述的都是廠商特定的協(xié)議棧。但是，由于 TCP/IP 模型是一種開放式標(biāo)準(zhǔn)，因此并不由一家公司來控制該模型的定義。標(biāo)準(zhǔn)的定義和 TCP/IP 協(xié)議都在公開的論壇中討論并在向公眾開放的文檔集中加以定義。此類文檔稱為請求注解(RFC)，既包含數(shù)據(jù)通信協(xié)議的正式規(guī)范，也有說明協(xié)議用途的資源。
RFC 中還有與 Internet 相關(guān)的技術(shù)文檔和組織文檔，包括由 Internet 工程任務(wù)組(IETF)制作的技術(shù)規(guī)范和策略文檔。
2.4.4 通信過程
TCP/IP 模型描述了組成 TCP/IP 協(xié)議簇的各種協(xié)議的功能。在發(fā)送主機和接收主機上實現(xiàn)的這些協(xié)議通過網(wǎng)絡(luò)交互，為應(yīng)用程序提供端到端傳送。
完整的通信過程包括以下步驟：
1.在發(fā)送方源終端設(shè)備的應(yīng)用層創(chuàng)建數(shù)據(jù)
2.當(dāng)數(shù)據(jù)在源終端設(shè)備中沿協(xié)議棧向下傳遞時對其分段和封裝 3.在協(xié)議棧網(wǎng)絡(luò)接入層的介質(zhì)上生成數(shù)據(jù)
4.通過由介質(zhì)和任意中間設(shè)備組成的網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù) 5.在目的終端設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)接入層接收數(shù)據(jù)
6.當(dāng)數(shù)據(jù)在目的設(shè)備中沿協(xié)議棧向上傳遞時對其解封和重組 7.將此數(shù)據(jù)傳送到目的終端設(shè)備應(yīng)用層的目的應(yīng)用程序 2.4.5 協(xié)議數(shù)據(jù)單元和封裝
在通過網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)傳輸應(yīng)用程序數(shù)據(jù)的過程中，隨著數(shù)據(jù)沿協(xié)議棧向下傳遞，每層的各種協(xié)議都要向其添加信息。此過程通常稱為封裝。
一段數(shù)據(jù)在任意協(xié)議層的表示形式稱為協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)。在封裝過程中，后續(xù)的每一層都根據(jù)使用的協(xié)議封裝其從上一層接收的PDU。在該過程的每個階段，PDU 都以不同的名稱來反映其新的表現(xiàn)形式。盡管目前對 PDU 的命名沒有通用約定，但本課程中根據(jù) TCP/IP 協(xié)議簇的協(xié)議來命名 PDU。
? 數(shù)據(jù)傳輸層 PDU ? 數(shù)據(jù)包網(wǎng)絡(luò)接入層 PDU ? 比特（位）-通過介質(zhì)實際傳輸數(shù)據(jù)時使用的 PDU
2.4.6 發(fā)送和接收過程
在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送報文時，主機中的協(xié)議棧自上而下工作。以 Web 服務(wù)器為例，我們可以使用 TCP/IP 模型來說明向客戶端發(fā)送 HTML 網(wǎng)頁的過程。
應(yīng)用層協(xié)議 HTTP 向傳輸層傳送設(shè)定為 HTML 格式的網(wǎng)頁數(shù)據(jù)，從而開始了整個過程。應(yīng)用程序數(shù)據(jù)在傳輸層被劃分為多個 TCP 數(shù)據(jù)段。每個 TCP 數(shù)據(jù)段都添加了一個標(biāo)簽，稱為報頭，其包含的信息用于指定目的計算機上運行的哪個進程應(yīng)接收報文。此外，它還包含供目的進程用于將數(shù)據(jù)重新組裝成原始格式的相關(guān)信息。
傳輸層將網(wǎng)頁的 HTML 數(shù)據(jù)封裝到數(shù)據(jù)段內(nèi)，然后將其發(fā)送到執(zhí)行 IP 協(xié)議的 Internet 層。在這里，整個 TCP 數(shù)據(jù)段被封裝到添加了另一個標(biāo)簽（稱為 IP 報頭）的 IP 數(shù)據(jù)包內(nèi)。IP 報頭包含源主機和目的主機的 IP 地址以及將數(shù)據(jù)包傳送到其相應(yīng)的目的進程所需的信息。
隨后，會將 IP 數(shù)據(jù)包發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)接入層以太網(wǎng)協(xié)議。在這里，會將數(shù)據(jù)包封裝到幀頭和幀尾中。每個幀頭都包含源物理地址和目的物理地址。物理地址用于唯一標(biāo)識本地網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備。幀尾則包含錯誤檢查信息。最后，服務(wù)器網(wǎng)卡將比特編碼到以太網(wǎng)介質(zhì)中。
接收主機上的過程與之相反。數(shù)據(jù)在朝著最終用戶應(yīng)用程序沿協(xié)議棧向上移動的過程中被解封。
2.4.7 OSI模型
OSI 模型最初由國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)設(shè)計，旨在提供一套開放式系統(tǒng)協(xié)議的構(gòu)建框架。其初衷是希望使用這套協(xié)議開發(fā)一個獨立于私有系統(tǒng)的國際網(wǎng)絡(luò)。
不過，由于基于 TCP/IP 協(xié)議的 Internet 迅速得到廣泛采用并且擴展速度極快，致使 OSI 協(xié)議簇的制定和認(rèn)可相對滯后。但即使目前只有少數(shù)使用 OSI 規(guī)范制定的協(xié)議得到了廣泛使用，七層 OSI 模型對適用于所有新興網(wǎng)絡(luò)類型的其它協(xié)議的制定和產(chǎn)品的開發(fā)作出的貢獻(xiàn)也不容忽視。
作為一種參考模型，OSI 模型詳細(xì)羅列了每一層可以實現(xiàn)的功能和服務(wù)。它還描述了各層與其上、下層之間的交互。雖然本課程將圍繞 OSI 模型組織內(nèi)容，但是 TCP/IP 協(xié)議棧中確定的協(xié)議將是我們討論的重點。
請注意，我們提及 TCP/IP 模型的各層時只使用其名稱，而提及 OSI 模型的七個層時則通常使用編號而非名稱。
2.4.8 比較OSI模型與TCP/IP模型
根據(jù) OSI 參考模型可以說明構(gòu)成 TCP/IP 協(xié)議簇的協(xié)議。在 OSI 模型中，TCP/IP 模型的網(wǎng)絡(luò)接入層和應(yīng)用層被進一步劃分，用于說明這些協(xié)議層需要實現(xiàn)的詳細(xì)功能。
TCP/IP 協(xié)議簇在網(wǎng)絡(luò)接入層并沒有指定通過物理介質(zhì)傳輸時使用的協(xié)議，而只是描述了從 Internet 層到物理網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的傳遞。而 OSI 模型第 1 層和第 2 層則論述了接入介質(zhì)所需的步驟以及通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)的物理手段。
這兩個網(wǎng)絡(luò)模型之間主要的相似之處在于 OSI 模型第 3 層和第 4 層。OSI 模型第 3 層是網(wǎng)絡(luò)層，幾乎全部用于論述和記錄發(fā)生在所有數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的用于編址并在網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)中路由消息的過程。Internet 協(xié)議(IP)是 TCP/IP 協(xié)議簇中包含第 3 層所述功能的協(xié)議。
OSI 模型的第 4 層是傳輸層，通常用于描述管理源主機和目的主機之間各個會話的一般服務(wù)或功能。這些功能包括確認(rèn)、錯誤恢復(fù)和定序。傳輸控制協(xié)議(TCP)和用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP)這兩個 TCP/IP 協(xié)議提供了這一層需要的功能。
TCP/IP 應(yīng)用層包括許多協(xié)議，為各種最終用戶應(yīng)用程序提供特定功能。OSI 模型第 5 層、第 6 層和第 7 層供應(yīng)用程序軟件開發(fā)人員和廠商參考，用于生產(chǎn)需要訪問網(wǎng)絡(luò)進行通信的產(chǎn)品。
2.5 網(wǎng)絡(luò)編址 2.5.1 網(wǎng)絡(luò)中的編址
OSI 模型描述了對數(shù)據(jù)進行編碼、格式化、分段和封裝以便通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)倪^程。從源設(shè)備向目的設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)流可以劃分為多個片段，并與從其它源主機傳輸?shù)狡渌康牡刂返南⒔惶姘l(fā)送。隨時都有數(shù)十億這類信息片段在網(wǎng)絡(luò)上傳輸。因此，每個數(shù)據(jù)片段必須包含充分的標(biāo)識信息才能到達(dá)正確目的地。
為了將數(shù)據(jù)從一臺主機上運行的源應(yīng)用程序成功傳送到另一臺主機上運行的目的應(yīng)用程序，必須包含幾種不同類型的地址。我們可以使用 OSI 模型作為依據(jù)，了解每一層需要的不同地址和標(biāo)識符。
2.5.2 數(shù)據(jù)送達(dá)終端設(shè)備
在封裝過程中，當(dāng)數(shù)據(jù)在源主機上沿協(xié)議棧向下傳輸時添加了地址標(biāo)識符。正如有多層協(xié)議要對數(shù)據(jù)進行一定的準(zhǔn)備工作以便將其傳輸?shù)侥康牡匾粯?，也有多層編址用于確保其傳送。
第一個標(biāo)識符是主機的物理地址，包含于第 2 層 PDU（稱為幀）的幀頭中。第 2 層涉及報文在單一本地網(wǎng)絡(luò)中的傳輸。第 2 層地址在本地網(wǎng)絡(luò)中是唯一的，代表物理介質(zhì)上的終端設(shè)備地址。在使用以太網(wǎng)的 LAN 中，此地址稱為介質(zhì)訪問控制(MAC)地址。當(dāng)兩臺終端設(shè)備在本地以太網(wǎng)絡(luò)中通信時，它們之間交換的幀包含目的 MAC 地址和源 MAC 地址。一旦目的主機成功接收幀后，會刪除第 2 層地址信息，因為數(shù)據(jù)已經(jīng)解封并沿協(xié)議棧上移到第 3 層。
2.5.3 數(shù)據(jù)通過網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)
第 3 層協(xié)議主要用于在網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)內(nèi)將數(shù)據(jù)從一個本地網(wǎng)絡(luò)移動到另一個本地網(wǎng)絡(luò)。第 2 層地址僅僅用于同一個本地網(wǎng)絡(luò)中不同設(shè)備之間的通信，而第 3 層地址則必須包括供中間網(wǎng)絡(luò)設(shè)備定位其它網(wǎng)絡(luò)中主機的標(biāo)識符。在 TCP/IP 協(xié)議簇中，IP 主機地址中包括有關(guān)該主機所在網(wǎng)絡(luò)的信息。
中間網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（通常是路由器）在每個本地網(wǎng)絡(luò)的邊界解封幀，以便讀取數(shù)據(jù)包（第 3 層 PDU）報頭中包含的目的主機地址。路由器使用此地址的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識符部分來確定到達(dá)目的主機應(yīng)采用的路徑。一旦路徑確定后，路由器會將數(shù)據(jù)包封裝到新的幀中，然后將其發(fā)送到目的終端設(shè)備。當(dāng)幀到達(dá)最終目的時，將刪除幀和數(shù)據(jù)包的報頭并將數(shù)據(jù)上移到第 4 層。
2.5.4 數(shù)據(jù)到達(dá)正確的應(yīng)用程序
在第 4 層，PDU 報頭中包含的信息并未標(biāo)識目的主機或目的網(wǎng)絡(luò)。它真正標(biāo)識的是在目的主機設(shè)備上運行并且將要對送達(dá)的數(shù)據(jù)進行操作的特定進程或服務(wù)。無論主機是 Internet 上的客戶端還是服務(wù)器，都可以同時運行多個網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序。使用 PC 的人通常都在運行電子郵件客戶端的同時運行 Web 瀏覽器、即時消息程序和若干流媒體，甚至可能還同時運行游戲。這一切獨立運行的程序都是典型的單獨進程。
查看網(wǎng)頁至少要調(diào)用一個網(wǎng)絡(luò)進程。單擊超鏈接會導(dǎo)致 Web 瀏覽器與 Web 服務(wù)器通信。與此同時，電子郵件客戶端可能正在后臺發(fā)送和接收電子郵件，而一位同事或朋友可能正在發(fā)送即時消息。假設(shè)某臺計算機只有一個網(wǎng)絡(luò)接口。由該 PC 上運行的應(yīng)用程序創(chuàng)建的所有數(shù)據(jù)流都要通過這一個接口出入，但是即時消息不會在字處理程序文檔中彈出，電子郵件也不會在游戲中顯示。
這是因為在源主機和目的主機上運行的單獨進程會彼此通信。每種應(yīng)用程序或服務(wù)在第 4 層都由一個端口號來代表。設(shè)備之間的獨有的對話則用代表兩個正在通信的應(yīng)用程序的一對第 4 層源端口號和目的端口號來標(biāo)識。主機收到數(shù)據(jù)時會檢查端口號，從而確定哪個應(yīng)用程序或進程是該數(shù)據(jù)的正確目的。
第二篇：課題2氧氣教案-
課題2 氧氣教案
一、教學(xué)目標(biāo)
1、認(rèn)識氧氣能與許多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)、氧氣的化學(xué)性質(zhì)比較活潑。
2、認(rèn)識化合反應(yīng)，氧化反應(yīng)。
3、認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)中的能量變化及一些化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象。
4、知道氧氣在生產(chǎn)和生活中德重要用途。
5、學(xué)習(xí)從具體到抽象，從個別到一般的歸納方法。
二、教學(xué)重點和難點
重點：氧氣的化學(xué)性質(zhì)以及化學(xué)反應(yīng)的概念。難點：理解氧氣的化學(xué)性質(zhì)比較活潑。
三、課時安排
1課時
四、教與學(xué)互動設(shè)計
一、創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課 導(dǎo)入語
演示，將一根燃著的木條，放入裝有氧氣的集氣瓶中，木條燃燒得更旺。大家想知道瓶內(nèi)盛放的是什么氣體嗎？今天我們大家一起來認(rèn)識探討一下氧氣的有關(guān)性質(zhì)吧。
二、合作交流與探究
一、氧氣的物理性質(zhì)
【活動1】 取一瓶氧氣，讓學(xué)生們認(rèn)真觀察
【提問】同學(xué)們通過觀察，氧氣有哪些物理性質(zhì)？（小結(jié)）
1、氧氣是一種無色無味的氣體（通常狀況下）。
2、氧氣的密度比空氣略大。
3、氧氣不易溶于水。
4、氧氣的氣、液、固三態(tài)顏色。
二、氧氣的化學(xué)性質(zhì): 【活動2】 氧氣又有哪些化學(xué)性質(zhì)？
【演示】 將帶火星的木條，伸入盛有的集氣瓶中，讓學(xué)生認(rèn)真觀察?！咎釂枴?氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃，說明什么？ 學(xué)生歸納總結(jié) 說明了氧氣能支持燃燒。
（點撥啟發(fā)）（1）氧氣的檢驗方法（2）氧氣的驗滿方法 【活動3】
【演示】 硫在空氣中燃燒與在純氧中燃燒。
【探討交流】 硫在空氣中燃燒現(xiàn)象 ：產(chǎn)生有刺激氣味的氣體，發(fā)出淡藍(lán)色火焰。硫在純氧中燃燒現(xiàn)象 ：產(chǎn)生有刺激氣味的氣體，發(fā)出藍(lán)紫色火焰?！军c拔交流】實驗結(jié)論：硫?氧氣????二氧化碳。
【活動4】
【演示】鐵絲在氧氣中燃燒
【合作探討交流】 鐵絲在氧氣中燃燒現(xiàn)象：火星四射，有黑色固體生成。【點撥交流】實驗結(jié)論：鐵?氧氣????四氧化三鐵(討論歸納)
點燃點燃
1、集氣瓶中預(yù)先裝少量水有何作用？
2、火柴起什么作用？
3、為何火柴快燃盡時，才將鐵絲伸入氧氣瓶中？
4、鐵絲為何要繞成螺旋狀？ 【活動5】
（提問）通過以上幾個實驗，你能得出哪些結(jié)論？(小結(jié))
1、可燃物在氧氣中燃燒比在空氣中燃燒更劇烈。
2、某些物質(zhì)在空氣中不能燃燒，在氧氣中能燃燒，說明氧氣的化學(xué)性質(zhì)比較活潑。
3、物質(zhì)在空氣中燃燒，實際上是與其中氧氣發(fā)生反應(yīng)。由于空氣中氧氣的含量較少，因此在空氣中燃燒不如在氧氣中劇烈。即物質(zhì)燃燒的劇烈程度與氧氣的濃度有關(guān)。
4、氧氣是一種化學(xué)性質(zhì)比較活潑的氣體，在常溫下或一定條件下，能夠與多種物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
三、交流理解，鞏固提高
1、學(xué)生交流討論P36習(xí)題1-5,①②③
四、化合反應(yīng) 氧化反應(yīng)
【活動1】讓四位學(xué)生演板：木炭、硫、磷、鐵絲在氧氣中燃燒的化學(xué)反應(yīng)的文字表達(dá)式。然后評講演板情況。【提問】：上述四個反應(yīng)有什么共同特征？?！居懻摻涣鳉w納】：
1、上述四個反應(yīng)的共同特征有：（1）反應(yīng)物都是兩種生成物只有一種。（2）反應(yīng)條件都是點燃。（3）反應(yīng)物都是物質(zhì)與氧氣反應(yīng)。（4）反應(yīng)物都是固體與氣體反應(yīng)?！咎崾尽?/p>
1.象上述：由兩種或兩種以上物質(zhì)生成另一種物質(zhì)的反應(yīng)，叫做化合反應(yīng)
2.物質(zhì)與氧發(fā)生的反應(yīng)也叫氧化反應(yīng)。物質(zhì)與氧氣反應(yīng)時表里為失氧，故而氧氣具有氧化性，是一種常見的氧化劑?！咎釂枴浚涸谌粘Ｉ钪?，我們接觸到許多物質(zhì)與氧化發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)----氧化反應(yīng)，有的進行很劇烈，如物質(zhì)在空氣中以及在氧氣中燃燒。還有進行不易被人覺察，如哪些？ 【討論交流】：人和動植物的呼吸，食物的的腐敗，金屬的銹蝕，酒和醋的釀造等?！練w納總結(jié)】：進行很緩慢的不易覺察的氧化反應(yīng)叫做緩慢氧化。
五、氧氣的用途：供給呼吸，支持燃燒。
六、應(yīng)用遷移，鞏固提高
1、課堂練習(xí)
()
1、關(guān)于氧氣性質(zhì)的敘述正確的是：
A、它是人類生存不可缺少的物質(zhì) B、它是具有輕微刺激性氣味的氣體 C、它可以燃燒
D、它可以溶于水()
2、下列說法正確的是：
A ．由于氧氣可以燃燒，所以可燃物在氧氣中燃燒更旺 B ．魚類能在水中生活，說明氧氣易溶于水 C ．人的衰老過程是緩慢氧化過程
D ．人的生存需要氧氣，所以空氣中氧氣的含量越多越好
()
3、氧氣是我們身邊常見的物質(zhì)，以下敘述不正確的是： A．氧氣具有可燃性
B ．氧氣能提供動植物呼吸
C ．氧氣能支持燃燒
D ．某些物質(zhì)在空氣中不能燃燒，但在氧氣中能燃燒
第三篇：課題2化學(xué)肥料教案
課題2化學(xué)肥料
教學(xué)目標(biāo):了解常見化肥的種類和作用,學(xué)會化肥的簡易鑒別培養(yǎng)知識歸納和表達(dá)能力,.培養(yǎng)觀察分析實驗探究能力感受化學(xué)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的巨大作用,樹立學(xué)以至用的理想
重點和難點:
化肥的分類和鑒別
教學(xué)準(zhǔn)備:
多媒體投影,藥品:氯化銨 硫酸銨 碳酸氫銨 磷礦粉 過磷酸鈣 硫酸鉀 氯化鉀 各一瓶有標(biāo)簽, 尿素 氯化銨 碳酸氫銨 磷礦粉 過磷酸鈣 硫酸鉀 氯化鉀 硝酸鉀各一大瓶,貼紙,火柴盒,研缽,藥匙
教學(xué)設(shè)計:
同學(xué)們,春天是播種的季節(jié),俗話說,莊稼一只花,全靠肥當(dāng)家.化肥是農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的有力措施.今天我們一起來參加一場春季化肥交易會.參加本次交易會的有四家化肥廠,分別是氮肥廠 磷肥廠 鉀肥廠 復(fù)合肥廠 ,任命廠方代表:四名.7人小組.給產(chǎn)品,其他為客戶,給貼紙.氮肥廠:尿素(尿素代替)等
磷肥廠:磷礦粉等
鉀肥廠:硫酸鉀(氯化鉀代替)
復(fù)合肥廠:硝酸鉀(過磷酸鈣代替)
自學(xué)課本76-78頁,給出自學(xué)問題.書上有的劃下來.找不到的集體解答.討論廣告詞:參考關(guān)鍵詞:作用缺乏癥化肥種類
廠方代表上臺發(fā)言,推銷自己的產(chǎn)品,.可以盡情吆喝,但是不可以忽悠我們消費者限時兩分鐘分鐘.客戶自主選擇化肥.化肥推銷出去越多的為優(yōu)勝.領(lǐng)一組實驗儀器下去.氮肥推銷2種,尿素 氯化銨(其中碳酸氫銨冒充尿素)分別放在紙上,磷肥推銷兩種磷礦粉,過磷酸鈣,鉀肥推銷兩種氯化鉀,硫酸鉀 復(fù)合肥推銷一種硝酸鉀用過磷酸鈣代替.無購物抽獎環(huán)節(jié):回答對問題者領(lǐng)獎品判斷什么肥
2總結(jié)各種化肥的作用,種類和缺乏癥氮的固定張大爺發(fā)問
明天是3.15消費者權(quán)益日,我們要嚴(yán)厲打擊不法商販,打擊假冒偽劣,如何鑒別我們買到的化肥是真的呢?
二化肥的簡易鑒別
演示實驗.填書上表格.總結(jié)方法:一看 二聞 三溶 四加熟石灰研磨
原理:
根據(jù)需要選擇合適的方法鑒別你所得到的化肥?找出不法商販
學(xué)生反饋:
學(xué)生上臺推銷這種形式更能激發(fā)學(xué)生的積極性,對于推銷員來說在演講過程中對該種化肥的知識進行了再加工,很生動,幽默,這堂課學(xué)生普遍感覺很精彩,很生動,提高了化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣.建議:還要增加學(xué)生間的互動,在課前就布置讓大家充分準(zhǔn)備,充分討論.中間搶購化肥有些亂,多一點課本知識,.發(fā)言詞太夸張,應(yīng)實際些,更注重講解化肥的作用,更讓買家放心,答題發(fā)獎的方式提高了,時間分配不夠,化肥的鑒別很倉促,.重點應(yīng)該是放在鑒別的地方.也可以舉行辯論賽,大家參與度更高些,
第四篇：課題2 氧氣(教案)
課題2 氧氣（第一課時）
一.教學(xué)目標(biāo)
1.了解氧氣的物理性質(zhì)，初步掌握氧氣的化學(xué)性質(zhì)
2.通過對氧氣化學(xué)性質(zhì)的實驗，培養(yǎng)學(xué)生觀察和描述實驗現(xiàn)象的 能力；及通過實驗來研究物質(zhì)及其變化的科學(xué)方法
3.通過對實驗現(xiàn)象的觀察和描述及對氧氣化學(xué)性質(zhì)的歸納，逐步 培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
二.教學(xué)重難點 重點：氧氣的化學(xué)性質(zhì) 難點1.培養(yǎng)學(xué)生的探究意識。
2.培養(yǎng)學(xué)生主動觀察、思維、動手實驗?zāi)芰?、語言表達(dá)的完整和準(zhǔn) 確性。
3.培養(yǎng)學(xué)生由淺到深，由簡單到復(fù)雜逐步認(rèn)識物質(zhì)的能力。三.教學(xué)過程 [一]復(fù)習(xí)回顧
1.如何檢驗一瓶氣體是氧氣？ 2.如何區(qū)分氧氣和空氣？
3.你知道氧氣有哪些物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)？ [二]新課講授
一、氧氣的物理性質(zhì)
【活動1】 取一瓶氧氣，讓學(xué)生們認(rèn)真觀察 【提問】同學(xué)們通過觀察，氧氣有哪些物理性質(zhì)？
（小結(jié)）
1、氧氣是一種無色無味的氣體（通常狀況下）。
2、氧氣的密度比空氣略大。
3、氧氣不易溶于水
4、氧氣的氣、液、固三態(tài)顏色。
二、氧氣的化學(xué)性質(zhì): 【活動2】氧氣有哪些化學(xué)性質(zhì)？氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃，說明什么？
學(xué)生歸納總結(jié)： 說明了氧氣能支持燃燒。（點撥啟發(fā)）（1）氧氣的檢驗方法（2）氧氣的驗滿方法 【活動探究1】 硫在空氣中燃燒與在純氧中燃燒。【探討交流】 硫在空氣中燃燒現(xiàn)象 _____________ 硫在純氧中燃燒現(xiàn)象 _________________________
【點拔交流】1.瓶底裝水的目的？
2.反應(yīng)表達(dá)式： ?
【活動探究2】 木炭在氧氣中和空氣中燃燒
【探討交流】 碳在空氣中燃燒現(xiàn)象 _______________ 碳在純氧中燃燒現(xiàn)象 _________________________ 【點拔交流】1.木炭應(yīng)緩慢伸入還是快速伸入？ 2.向反應(yīng)后的集氣瓶中倒入少量的____________, 3.反應(yīng)表達(dá)式： ?
【活動探究3】 鐵絲在氧氣中燃燒
【探討交流】 鐵絲在氧氣中燃燒現(xiàn)象：_________________ 【點撥交流】實驗結(jié)論：四氧化三鐵氧氣鐵點燃 ??
(討論歸納)
1、集氣瓶中預(yù)先裝少量水有何作用？____________
2、火柴起什么作用？____________________________________
3、為何火柴快燃盡時，才將鐵絲伸入氧氣瓶中？____________
4、鐵絲為何要繞成螺旋狀？______________________________ 【活動3】（提問）通過以上幾個實驗，你能得出哪些結(jié)論？(小結(jié))
1、可燃物在氧氣中燃燒比在空氣中燃燒更劇烈。
2、某些物質(zhì)在空氣中不能燃燒，在氧氣中能燃燒，說明氧氣的化 學(xué)性質(zhì)比較活潑。
3、物質(zhì)在空氣中燃燒，實際上是與其中氧氣發(fā)生反應(yīng)。由于空氣中氧氣的含量較少，因此在空氣中燃燒不如在氧氣中劇烈。即物質(zhì)燃燒的劇烈程度與氧氣的濃度有關(guān)。
4、氧氣是一種化學(xué)性質(zhì)比較活潑的氣體，在常溫下或一定條件下，能夠與多種物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 四.課堂檢測
1.下列關(guān)于O2的說法不科學(xué)的是（）A.常用帶火星的木條來檢驗空氣中的O2 B.硫在O2里燃燒產(chǎn)生明亮的藍(lán)紫色火焰 C.工業(yè)上將空氣液化后再進行分離來制取O2 D．加熱KClO3制O2，可用MnO2作催化劑 2.下列說法錯誤的是（）A．紅磷在氧氣中燃燒時，產(chǎn)生大量白煙
B．木炭在氧氣中燃燒時，發(fā)出白光，生成黑色固體 C．鐵絲在氧氣中劇烈燃燒時，火星四射，生成黑色固體
D．硫粉在氧氣中燃燒時，發(fā)出藍(lán)紫色火焰，聞到刺激性氣味 3.下列物質(zhì)和氧氣反應(yīng)的生成物在常溫下有液體的是
A．蠟燭 B．鋁
C．磷
D．鐵
4.下列操作中，能鑒別空氣、氧氣和氫氣3瓶氣體的是
A.觀察氣體顏色 B.插入燃著的木條 C.聞氣體的氣味 D.倒入澄清的石灰水
5.做鐵絲在氧氣中燃燒的實驗時，集氣瓶底要放少許細(xì)沙或水的原因是（）（A）使反應(yīng)更激烈（B）使現(xiàn)象更明顯（C）防止集氣瓶底炸裂（D）防止火星四射
6.甲、乙、丙三個集氣瓶中，分別盛有空氣、氮氣和氧氣，用一根燃著的木條分別插入瓶中，依次觀察到火焰熄滅、繼續(xù)燃燒、燃燒更旺，則瓶中所盛氣體分別是（）
A．氧氣、氮氣、空氣 B.氮氣、氧氣、空氣 C．空氣、氧氣、氮氣 D．氮氣、空氣、氧氣
7、標(biāo)準(zhǔn)狀況下，某氣體的密度是0.09g/L（空氣的密度是1.29g/L），該氣體難溶于水，在實驗室收集該氣體（）
A、只能用排水法 B、只能用向下排空氣法 C、既能用排水法又能用向下排空氣法 D、既能用排水法又能用向上排空氣法
8． 在實驗室用向上排空氣法收集氧氣時，檢驗是否收集滿的方法是（）A．用點燃的木條伸入集氣瓶中 B．用帶火星的木條伸入集氣瓶中 C．用點燃的木條靠近集氣瓶口 D．用帶火星的木條靠近集氣瓶口
9.根據(jù)下列現(xiàn)象說明空氣中存在著某種氣體物質(zhì)，請將該物質(zhì)寫在題后空格內(nèi)：（1）酥脆的餅干放在空氣中慢慢變軟，說明空氣中含有______________；
（2）小白鼠在裝有空氣的密閉容器中可存活一段時間，說明空氣中含有__________；
（3）植物在空氣中能進行光合作用，說明空氣中含有_____________；（4）空氣還是制造氮肥的原料，這說明空氣中含有_______________.五.板書設(shè)計 課題2 氧氣 一.氧氣的物理性質(zhì) 1.氧氣不易溶于水 2.氧氣密度比空氣略大 3.氧氣——液氧——固氧
二.氧氣的化學(xué)性質(zhì) 1.與硫反應(yīng)（1）現(xiàn)象：（2）反應(yīng)表達(dá)式：（3）注意事項： 2.與木炭反應(yīng)（1）現(xiàn)象：（2）反應(yīng)表達(dá)式：（3）注意事項： 3.與鐵反應(yīng)（1）現(xiàn)象：（2）反應(yīng)表達(dá)式：（3）注意事項：
第五篇：平衡膳食(課題2教案
課題2 《平衡膳食》教案
山東省單縣一中
王曉婧2009、3 【教學(xué)目標(biāo)】：
1．了解膳食結(jié)構(gòu)的含義，能正確認(rèn)識平衡膳食寶塔，并運用平衡膳食寶塔和有關(guān)數(shù)據(jù)，初步評價自己的食譜是否合理。
2．了解合理攝入營養(yǎng)物質(zhì)的重要性，認(rèn)識營養(yǎng)均衡與人體健康的關(guān)系。
3．幫助學(xué)生學(xué)會用科學(xué)知識指導(dǎo)實際生活的方法；提高學(xué)生的實踐能力；提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
【情感態(tài)度價值觀】
培養(yǎng)學(xué)生熱愛生活、熱愛祖國的情操，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識化學(xué)對提高人類生活質(zhì)量方面的重要影響。
【教學(xué)方法】：
1．學(xué)生自主學(xué)習(xí)與交流研討、歸納總結(jié)
2．實驗探究法
3．情境激學(xué)法
4．現(xiàn)代教育技術(shù)輔助教學(xué)法
【教學(xué)重點、難點】：正確認(rèn)識平衡膳食寶塔，運用平衡膳食寶塔和有關(guān)數(shù)據(jù)，評價并編制自己的食譜。
【教具】：多媒體及課件；
獼猴桃、橘子的果蔬汁；碘水、淀粉溶液 ；
錐形瓶、膠頭滴管、量筒、托盤天平。
【教學(xué)時數(shù)】：1課時 【教學(xué)過程】：
[情境引入]：展示非洲難民，大頭娃娃，佝僂癥，肥胖的圖片。
從飲食方面分析，這些人存在的問題是什么？（引導(dǎo)學(xué)生由營養(yǎng)素的角度回答）
[過渡]：民以食為天，一日三餐 “吃什么、吃多少”。是媽媽關(guān)心的我們關(guān)注的，吃 什么就是食物的種類問題，吃多少是數(shù)量的問題。人們攝入的食物種類及其數(shù)量的相 對構(gòu)成就是膳食結(jié)構(gòu)。這個問題處理不好，身體就會出問題。你的膳食結(jié)構(gòu)合理嗎？ [課件展示] [交流與研討]：
昨天做的問卷調(diào)查，小組內(nèi)交流各自的一日三餐情況調(diào)查表，展示某組的食譜?！菊n件】討論：
1、估計媽媽基于哪那些因素考慮為 你做的一日三餐?
2、你是基于哪那些因素考慮選擇你 的飲食的？
3、闡述自己飲食結(jié)構(gòu)的科學(xué)性及存在哪些問題。
4、看哪位同學(xué)的膳食結(jié)構(gòu)更合理？
引導(dǎo)學(xué)生回答：口味，方便，營養(yǎng)，吃飽。是否考慮食物合理搭配，干濕，葷素 【過渡】應(yīng)該怎樣吃，吃什么，吃多少？
中國營養(yǎng)學(xué)會向人民推薦居民平衡膳食寶塔
針對自己的飲食情況與中國居民平衡膳食寶塔進行比較（2008年1月15號最新公布的膳食寶塔，和你的97版的相比最明顯的區(qū)別是什么）你有什么發(fā)現(xiàn)？提出自己關(guān)心的問題。一：探索膳食結(jié)構(gòu)
[多媒體顯示膳食寶塔] 思考下列問題 ：
膳食寶塔可分幾層？
每層有哪些食物，它們的比例如何？ 【總結(jié)過渡】
平衡膳食寶塔在食物種類和建議攝入量上都可以對我們進行指導(dǎo)，食物為什么要
種類多樣，數(shù)量充足。很多同學(xué)認(rèn)為我平時并沒有天天按照寶塔的構(gòu)成吃，身體一直很好啊。那么平衡膳食寶塔是考慮了那些因素建立起來的呢？
【互動問答】以我為例因為工作比較緊張，生活沒規(guī)律，最近牙齦出血易感冒，大家說可能是缺乏什么？（回答缺乏VC）
大家說應(yīng)該多吃點什么？(回答水果和蔬菜)什么水果和蔬菜都行嗎？你可以推薦幾種嗎？
提示，參照表2-1-1，VC含量較高的水果和蔬菜，辣椒，西紅柿，獼猴桃、橘子等 在大家建議下我買了獼猴桃、橘子
讓我如何相信你呢，是不是含有VC，幫我做個實驗
我還想知道吃哪一種補充起來更為有效啊，大家?guī)臀易鰝€實驗，探究獼猴桃、橘子中是否含有維生素C。若含，哪個VC含量更高？ 【實驗探究】：不同的蔬菜和水果中有無維生素C，含量有無差別
知識支持：維生素C是易溶于水的具有較強還原性的物質(zhì)，廣泛存在于蔬菜和水果中。
常見的氧化劑：I
2原
理：使等量的碘的淀粉溶液褪色，那種果汁的用量越小則其含量越大。用
品：滴管、錐形瓶、量筒、果蔬汁、碘水、淀粉溶液?！緦嶒炘O(shè)計】：小組討論：
1、.如何檢驗是否含有維生素C（回答據(jù)維生素C的還原性，能否使碘的淀粉溶液褪色）
2、維生素C的含量有無差別，后匯報。根據(jù)消耗果蔬汁的滴數(shù) 【實驗過程】：
1、榨汁、稱取等質(zhì)量的獼猴桃和橘子，榨汁機榨汁后調(diào)整使果汁體積相同
2、各取5ml碘的溶液在錐形瓶內(nèi)。再加1滴淀粉溶液
3、分別逐滴加入果蔬汁，邊滴邊振蕩，直至溶液剛好褪色為止。
4、分別記錄消耗果蔬汁的滴數(shù)。
（實驗結(jié)束后，請整理好儀器放在右上角，請小組代表匯報實驗結(jié)果）【分組回答后總結(jié)】：都含有維生素C，含量：獼猴桃大于橘子。【互動問答】
我選擇獼猴桃，你能告訴我一天要吃多少獼猴桃嗎？依據(jù)是什么？（還要知道哪些數(shù)據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生回答）
1、獼猴桃中維生素C的含量；
2、人體每天所需要的維生素C的量。
營養(yǎng)學(xué)家已經(jīng)為我們提供了這兩個數(shù)據(jù)，請看課件：表2-2-2；表2-2-3，查找你關(guān)注的信息 結(jié)論：觀察表2-2-2，含量62毫克，表2-2-3人體每天所需要的維生素C的量
需要60毫克，所以吃每天一個就夠了。我們就知道了平衡膳食寶塔中水果及建議攝入量就是這樣得到的。繼續(xù)觀察表2-2-2 橫向觀察問題一：各種食物含的營養(yǎng)素的含量一樣嗎？主要營養(yǎng)素是什么？ 縱向觀察問題二：各種食物含有的營養(yǎng)素是單一的嗎?（不單一）
谷類是糖類和維生素B的主要來源；畜禽肉、魚蝦、蛋類等能提供優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)；蔬菜和水果類 是某些維生素、無機鹽和膳食纖維的主要來源；水果還能提供一些利于食物消化的無機鹽油脂，主要是提供脂肪特別是必需高級脂肪酸，根據(jù)各種食物的營養(yǎng)價值合理的選用。通常選擇營養(yǎng)素種類多，營養(yǎng)素含量豐富，易于被人體消化吸收利用的食物。
【結(jié)論】：
人體需要的營養(yǎng)素存在于不同的食物中；
不同種類的食物提供的主要營養(yǎng)素不同； 同種營養(yǎng)素在不同食物中的含量不同。【總結(jié)過渡】：其實我們剛才的探究過程也為科學(xué)指導(dǎo)我們的飲食提供了解決的方法，各種營養(yǎng)素人體需要多少？什么食物可以提供？其中含量是多少？需要多少食物？ 了解了食物和營養(yǎng)素的關(guān)系，就可以根據(jù)我們的需要進行選擇適當(dāng)?shù)氖澄锪?，比如，我們每天吃饅頭吃多少。
觀察表2-2-3給出了能量的值，比如少年男子需要能量為每天11700KJ能量，我們能否通過計算，確定少年男子每日所需的糖類、油脂、蛋白質(zhì)的質(zhì)量范圍。參考一：
高中男生每日消耗能量為11700kJ.，糖類、油脂、蛋白質(zhì)的合理供熱比例為60-70%、20-25%、10-15%。參考二：
每克糖類、脂肪、蛋白質(zhì)在體內(nèi)氧化產(chǎn)生的熱能分別為：16.7KJ
37.7 KJ
16.7KJ.計算：
蛋白質(zhì)g70-105 g脂肪62-78g 糖類g420-490 通過這個表我們了解了人體每天所需的糖類、油脂、蛋白質(zhì)、維生素、無機鹽等營養(yǎng)素的量
問題一：每天必須嚴(yán)格的按照這個量吃東西嗎？為什么?！菊n件】：劉翔春節(jié)期間體重暴漲30斤，被迫減肥（營養(yǎng)素供給和消耗動態(tài)平衡）
某超女為瘦身一月未吃米飯，某周食譜如下： 早餐：一個蘋果，一杯牛奶。午餐：清燉魚一盤，素炒白菜一盤 晚餐：果汁一杯，酸奶一盒
成功瘦身，但四肢無力，幾欲暈倒，請分析該食譜的功效及不足之處，問題二：菲爾普斯是08奧運最耀眼的明星，他每天的食譜如下：
早餐：3個煎蛋三明治，2杯咖啡，5個雞蛋餅，一碗玉米粥，3片法式吐司，3塊巧克力煎餅；
午餐：1磅意大利通心粉，2個火腿芝士三明治，能量飲料(1000卡路里)；
晚餐：1磅意大利通心粉，1大塊比薩，能量飲料(1000卡路里)。這相當(dāng)于五人的食量，吃下這么多東西對他的健康有益嗎？
不同的個體運動量，工作或者環(huán)境不同，營養(yǎng)素的需求量存在差異。問題一：編制食譜我們要考慮哪些問題？
1、確定各營養(yǎng)素及食物的用量
2、該個體的年齡、性別、勞動強度、飲食習(xí)慣，食物供給的種類、數(shù)量、價格
3、達(dá)到各種營養(yǎng)素的平衡，合理搭配一日三餐 俗話說：早餐要吃好，午餐要吃飽，晚餐要吃少?！菊n件】合理搭配一日三餐 【學(xué)以致用】：請根據(jù)所在家或者學(xué)校實際生活狀況，、為自己或家人編制一個更我合理的食譜。
[倡議]：請你給全校同學(xué)發(fā)個號召：使大家都來關(guān)注自己和家人的飲食狀況。關(guān)心身邊同學(xué)們，大家課下可以再充分討論，定一個題目，如“關(guān)心飲食，關(guān)愛自己”“合理膳食、健康你我”等，提幾條切實可行的建議。[教師與學(xué)生問題交流反饋]：
[學(xué)生學(xué)習(xí)評價]：
【教學(xué)反思】：
《化學(xué)與生活》
主題2 攝取益于健康的食物
課題2
平衡膳食教案
山東省單縣一中 王曉婧2009、5
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