内容正文:
第二章《有理数的运算》五星版单元复习讲义
人教版(2024)七年级数学上册 · 第二章 有理数的运算(约14课时)
对标《义务教育数学课程标准(2022年版)》· 基础巩固—能力提升—综合应用三层进阶
含:综合与实践项目(家庭用电量统计与阶梯电价、进位制探究)· 月考加油站 · 上好复习课 · AI辅助学习 · 完整答案解析
项目
内容
单元范围
2.1 有理数的加法与减法;2.2 有理数的乘法与除法;2.3 有理数的乘方(含科学记数法、近似数);数学活动;综合与实践(进位制认识与探究)
核心素养
运算能力、数感、推理能力、应用意识(用运算律简化计算,用运算解决实际问题)
本单元不涉及
代数式、整式、一元一次方程(分别在第3、4、5章学习);绝对值等概念已在第一章掌握
课标对接
“数与代数”领域核心内容,运算能力是初中数学最重要的基础能力之一;综合与实践按项目式学习设计(见第四部分)
单元知识导航
本单元的知识主线:学会加、减、乘、除四种基本运算 → 学习乘方 → 用运算律简化计算 → 用科学记数法与近似数规范表达“大数”和“近似数” → 综合与实践(进位制)。全单元围绕“符号与运算顺序”展开,是初中阶段运算能力的第一课。
图1 第二章《有理数的运算》知识网络
减法可以转化为加法(减去一个数等于加上它的相反数),除法可以转化为乘法(除以一个数等于乘它的倒数),这样四种运算就“统一”为两种运算,计算时要注意符号:
图2 有理数加法:(-3)+5=2
图3 有理数减法:3-5=3+(-5)=-2
知识清单速记
概念
要点
易错提醒
加法法则
同号相加取相同的符号,把绝对值相加;异号相加取绝对值较大的数的符号,用较大的绝对值减去较小的绝对值;互为相反数的两数和为0
先定符号,再算绝对值
减法法则
减去一个数,等于加上这个数的相反数
a-b=a+(-b),不要漏掉“变号”
乘法法则
两数相乘,同号得正、异号得负,并把绝对值相乘;任何数与0相乘都得0
多个因数相乘,看负因数的个数定符号
除法法则
除以一个不等于0的数,等于乘这个数的倒数;0不能作除数
两数相除,同号得正、异号得负
乘方
n个相同因数a相乘记作aⁿ;正数的任何次幂为正,负数的奇次幂为负、偶次幂为正
-2²与(-2)²的底数不同,结果不同
运算顺序
先算乘方,再算乘除,最后算加减;有括号先算括号里的
同级运算从左到右依次进行
运算律
加法交换律、结合律;乘法交换律、结合律、分配律
用运算律可把“凑整”“约分”的先算
科学记数法
把数写成a×10ⁿ的形式,其中1≤|a|<10,n为整数
a必须满足1≤|a|<10
近似数
用四舍五入法取近似值;精确到哪一位看它后面那一位
如3.14159精确到0.01是3.14
图4 乘方的意义:2⁴=2×2×2×2
一、基础巩固(概念过关)
A1(选择·★)计算:(-3)+5=( )
A.2 B.-2 C.8 D.-8
A2(选择·★)计算:(-6)-(-4)=( )
A.-10 B.-2 C.2 D.10
A3(填空·★)计算:(-5)×(-4)=__;(-6)×3=__;(-12)÷(-3)=__。
A4(填空·★)计算:-2²=__;(-2)²=__;(-1)的2026次方=__。
A5(填空·★)用科学记数法表示:5 600 000=__;130 000 000=__。
图5 科学记数法(A5)
A6(选择·★)下列计算正确的是( )
A.(-2)²=-4 B.-2²=4 C.-(-2)²=-4 D.(-2)³=8
A7(填空·★)计算:(-3)+(-5)=__;3+(-7)=__;(-2)+2=__。
A8(填空·★)计算:(-8)÷4=__;(-15)÷(-5)=__;0÷(-7)=__。
A9(填空·★)3.14159精确到0.01是__;精确到千分位是__。
图6 近似数与精确度(A9)
A10(填空·★)计算:(-6)÷3×(-2)=__;(-2)+3×(-4)=__。
二、能力提升(方法进阶)
B1(简便·★★)用运算律简便计算:(-7)×125×(-8)。
B2(混合·★★)计算:(-2)³+(-3)×[(-4)²-13]。
B3(应用·★★)某地一天内气温变化:早晨气温-3℃,中午比早晨升高9℃,晚上又比中午降低7℃,求晚上的气温。
B4(多解·★★)若|a|=3,|b|=2,且a<b,求a+b的值。
B5(规律·★★)观察:1=1²,1+3=2²,1+3+5=3²,1+3+5+7=4²,……,则1+3+5+…+19=__。
B6(探究·★★)若(-2)ⁿ=64,则n=__;若(-2)ⁿ=-32,则n=__。
三、综合应用(素养落地)
C1(跨学科·财经·★★)小明的银行账户原有余额1000元,8月份发生5笔收支(存入记为正、取出记为负,单位:元):+500,-300,+200,-150,-260。
(1) 8月份共存入多少元?共取出多少元?
(2) 8月末账户余额是多少元?
C2(跨学科·地理·★★)某山山脚气温是5℃,山顶气温是-7℃,山脚与山顶的温差是多少℃?
C3(应用·统计·★★★)某公司一周7天的盈亏情况(盈利记为正、亏损记为负,单位:万元)为:+2.5,-1.2,+3.1,-0.8,+1.4,-2.6,+0.9。求这一周公司的总盈亏。
C4(跨学科·信息科技·★★★)光在真空中的速度约为3×10⁸米/秒,地球到月球的平均距离约为3.84×10⁸米,光从月球到达地球大约需要多少秒?
综合与实践 · 项目式学习(一)家庭用电量统计与阶梯电价
【项目名称】家庭用电量统计与阶梯电价
任务1 数据收集:连续记录家庭7天的用电量(单位:度,即千瓦时),并用有理数表示“与前一天相比的增减量”(例如“比前一天多用3度记作+3”)。
任务2 统计计算:用有理数运算求这7天的用电总量与平均每天用电量。
任务3 阶梯电价:某地居民用电实行阶梯电价——第一档:每月0~260度,每度0.56元;第二档:261~600度,每度0.61元;第三档:600度以上,每度0.86元。若某月用电320度,计算该月电费。
任务4 成果分享:制作一张家庭用电统计表,写一段3~5句的分析与节约用电建议,在班级交流。
课标对接:“综合与实践”领域重在解决真实问题,本项目融合财经(电费计算)、科学(用电量统计)与信息科技(数据整理,可借助AI工具辅助制表计算)。
图7 阶梯电价分段示意(综合与实践)
评价维度
分值
评价标准
数据记录规范
20
记录完整、单位明确、正负数使用正确
运算与计算
30
总量、日均、电费计算正确,运算律运用合理
图表呈现
20
统计表或图形清晰,数据标注准确
分析与建议
20
结论有数据支撑,节约建议具体可行
合作与反思
10
小组分工明确,有过程记录与反思
综合与实践 · 专题探究(二)进位制认识
教材综合与实践“进位制的认识与探究”:生活中常用十进制(满十进一),电子计算机内部使用二进制(满二进一)。把二进制数按“位权”展开,就能化成十进制数。
图8 二进制数按位权展开(综合与实践)
延伸思考:十进制数13用二进制怎样表示?方法是用2反复去除:13÷2=6余1,6÷2=3余0,3÷2=1余1,1÷2=0余1,把余数从下往上写,得1101,即13=1101(二进制)。你还可以继续探究八进制、十六进制的表示方法。
四、月考加油站
(一)本单元复习清单(必会5条)
序号
过关标准
1
会按法则进行有理数的加、减、乘、除运算,能正确确定结果的符号
2
会把减法转化为加法、把除法转化为乘法(0不能作除数)
3
会进行乘方运算,分清-2²与(-2)²的区别,能按正确顺序进行混合运算
4
会用科学记数法表示大数(1≤|a|<10)
5
会用四舍五入法取近似数,能说出精确到哪一位
(二)月考仿真小测(限时20分钟,满分80分,每题10分)
M1(填空·★)(-3)+(-7)=__;(-3)-(-7)=__。
M2(选择·★)计算(-2)×(-3)×(-1)的值为( )
A.6 B.-6 C.2 D.-2
M3(填空·★)(-2)³=__;(-2)²=__。
M4(选择·★)计算(-2)×(-5)+3×(-4)=( )
A.22 B.-22 C.-2 D.2
M5(填空·★★)用科学记数法表示:3 080 000=__。
M6(填空·★★)3.14159精确到十分位是__;精确到0.01是__。
M7(计算·★★)计算:(-2)²×3-(-4)÷2。
M8(应用·★★)某冷库温度上午9时是-4℃,中午上升5℃,傍晚又下降3℃,傍晚冷库的温度是多少℃?
五、上好复习课 · 方法指引
【复习方法】
1.画知识树:合上书本,独立画出本单元知识树(加法、减法、乘法、除法、乘方、科学记数法、近似数、运算顺序),再对照课本补漏。
2.错题归因:把错题分成三类——符号错、顺序错、概念不清;每类找出1道典型题重做并口述理由。
3.一题多解:同一道混合运算题,分别用“常规顺序”和“运算律简化”各做一遍,互相验证,体会运算律的价值。
4.限时训练:月考仿真小测按20分钟限时完成,对照答案自评,记录丢分类型,复习时重点突破。
衔接展望:运算能力是后续所有代数学习的地基——第三章代数式、第四章整式的加减、第五章一元一次方程都要用到本单元的运算规则;到九年级学习二次函数时,代入求值、配方等每一步都离不开“符号与运算顺序”的基本功。
六、AI辅助学习 · 运算错因诊断
本单元错题大多集中在“符号”和“运算顺序”,用AI工具做“错因诊断”时,建议按“四步门诊法”操作:
步骤
操作
注意
1 诊断
把错题和你的过程发给AI工具(如豆包),请它指出错在“符号”还是“顺序”
不发送真实姓名、学校等隐私信息
2 变式
请AI出3道同类变式题(难度递进),独立完成后核对
先自己算,再对照答案
3 核查
把AI的分析对照课本法则逐条检验(如“异号相加先定符号”)
发现疑点及时请教老师
4 归档
把错因与变式整理进错题本,标注“符号/顺序/概念”类别
AI答案仅供参考,以课本和老师讲解为准
七、易错辨析(丢分点清零)
易错点
错例与反例
正确理解
符号错误
算成(-3)+5=-8
异号相加取绝对值较大的加数的符号:|-5|>|3|,结果为正,(-3)+5=2
-2²与(-2)²混淆
把-2²算成4
-2²表示2²的相反数,等于-4;(-2)²表示两个-2相乘,等于4
0作除数
把(-8)÷0算成0
0不能作除数,任何数除以0都没有意义
运算顺序错
算成(-2)+3×2=-10
先乘除后加减:(-2)+3×2=-2+6=4
科学记数法a的范围
把5600000写成56×10⁵
科学记数法要求1≤|a|<10,应写成5.6×10⁶
近似数看错数位
把3.14159精确到0.01算成3.141
精确到0.01看千分位(第3位小数)5,向百分位进1,得3.14
八、参考答案与解析
先独立完成全部题目,再对照本部分核验;解析中给出关键步骤与错误原因,帮助自评自纠。
(一)基础巩固
A1 A。解析:异号两数相加,取绝对值较大的加数5的符号(正),用较大的绝对值减去较小的绝对值:5-3=2,所以(-3)+5=2。
A2 B。解析:减法转化为加法:(-6)-(-4)=(-6)+4=-2。
A3 20;-18;4。解析:同号得正:(-5)×(-4)=20;异号得负:(-6)×3=-18;同号得正:(-12)÷(-3)=4。
A4 -4;4;1。解析:-2²=-(2×2)=-4;(-2)²=(-2)×(-2)=4;(-1)的偶次幂为1,所以(-1)²⁰²⁶=1。
A5 5.6×10⁶;1.3×10⁸。解析:5 600 000的小数点向左移动6位得5.6,所以是5.6×10⁶;130 000 000向左移动8位得1.3,即1.3×10⁸。
A6 C。解析:A错,(-2)²=4;B错,-2²=-4;C对,-(-2)²=-4;D错,(-2)³=-8。
A7 -8;-4;0。解析:同号相加取负号、绝对值相加:(-3)+(-5)=-8;异号相加减:3+(-7)=-4;互为相反数的两数和为0。
A8 -2;3;0。解析:(-8)÷4=-2(异号得负);(-15)÷(-5)=3(同号得正);0除以任何非零数都得0。
A9 3.14;3.142。解析:精确到0.01(百分位)看千分位5,进1得3.14;精确到千分位看万分位5,进1得3.142。
A10 4;-14。解析:(-6)÷3×(-2)=(-2)×(-2)=4(同级运算从左到右);(-2)+3×(-4)=-2+(-12)=-14(先乘除后加减)。
(二)能力提升
B1 7000。解析:利用乘法交换律、结合律先算“凑整”:125×(-8)=-1000,(-7)×125×(-8)=(-7)×(-1000)=7000。
B2 -17。解析:(-2)³=-8,(-4)²=16,(-4)²-13=3,原式=-8+(-3)×3=-8+(-9)=-17。
B3 -1℃。解析:-3+9=6(℃),6-7=-1(℃),即晚上气温是-1℃。
B4 -1或-5。解析:|a|=3得a=3或-3,|b|=2得b=2或-2;满足a<b的只有a=-3:当b=2时a+b=-1;当b=-2时a+b=-5。所以a+b=-1或-5。
B5 100。解析:1到19共有10个连续奇数,前n个连续奇数的和等于n²,所以1+3+5+…+19=10²=100。
B6 6;5。解析:2⁶=64,负数的偶次幂为正,所以(-2)⁶=64,n=6;2⁵=32,负数的奇次幂为负,所以(-2)⁵=-32,n=5。
(三)综合应用
C1 (1) 共存入700元,共取出710元。(2) 990元。解析:存入500+200=700(元);取出300+150+260=710(元);月末余额1000+700-710=990(元)。
C2 12℃。解析:温差=山脚气温-山顶气温=5-(-7)=5+7=12(℃)。
C3 盈利3.3万元。解析:2.5-1.2+3.1-0.8+1.4-2.6+0.9=(2.5+3.1+1.4+0.9)-(1.2+0.8+2.6)=7.9-4.6=3.3(万元)。
C4 1.28秒。解析:时间=距离÷速度,3.84×10⁸÷(3×10⁸)=(3.84÷3)×(10⁸÷10⁸)=1.28×1=1.28(秒)。
(四)月考仿真小测
M1 -10;4。解析:(-3)+(-7)=-10;(-3)-(-7)=(-3)+7=4。
M2 B。解析:三个负因数,积为负:(-2)×(-3)×(-1)=-(2×3×1)=-6。
M3 -8;4。解析:(-2)³=-8(奇次幂为负);(-2)²=4(偶次幂为正)。
M4 C。解析:(-2)×(-5)=10,3×(-4)=-12,10+(-12)=-2。
M5 3.08×10⁶。解析:小数点向左移动6位得3.08,满足1≤3.08<10,所以是3.08×10⁶。
M6 3.1;3.14。解析:精确到十分位看百分位4,舍去得3.1;精确到0.01看千分位5,进1得3.14。
M7 14。解析:(-2)²×3-(-4)÷2=4×3-(-2)=12+2=14。
M8 -2℃。解析:-4+5-3=-2(℃),即傍晚冷库温度是-2℃。
说明:本讲义题目为原创命制,情境数据(气温、账户收支、电费等)为教学示例数据;对标《义务教育数学课程标准(2022年版)》编写,可在教学与组卷中合理使用。
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