化学中的能量变化精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇化学中的能量变化范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

篇(1)

1.知识的表述方式不一样。化学反应中的能量变化在新老教材中表达方式不一样。如老教材在第一阶段通过能源的使用、化学反应过程中的热变化等现象引出放热反应、吸热反应的概念和对燃料充分燃烧条件的讨论。第二阶段从化学键的断裂与形成分析化学反应中能量变化的本质原因，从定量角度介绍能量变化，介绍热化学方程式和H，在阅读材料中简介了盖斯定律及其应用，单独一节介绍燃烧热及计算中和热及其影响因素（但这点在新版的教材中没有明确提出），另安排学生实验测定中和热，最后归纳使用化石燃料的利弊及新能源的开发，后续单元介绍电解原理及其应用。

新版教材也分两个阶段组织学习内容，第一阶段通过几个典型图形来展示化学反应中伴随着能量变化，实验探究得出放热反应和吸热反应的概念，与老教材不同的是，在必修部分就引入热化学方程式和H，归纳燃料燃烧释放的热量及其利用。第二阶段介绍老教材没有明确提出的化学反应的焓变，从能量守恒和化学键的角度来写探究能量变化的实质，应用热化学的方程式，在课堂活动与探究中一起学习反应热的测量和计算，全面学习盖斯定律，学习有关计算，再进而归纳能源的充分利用，在后续内容中介绍化学能与电能的转化。

2.教学的要求程度不一样。老版教材要求学生知道在化学反应中还存在能量变化，而且通过实验探究了解吸热反应、放热反应，很清楚地知道能量变化是由于各种物质所具有的能量而引起的，了解燃料充分燃烧的原因以及提高燃料燃烧效率和减少污染的必要性。对于理科学生来说，是提出了更高要求，不仅要知道反应中的能量变化是由物质键能引起，还要能够正确书写热化学方程式，能够进行简单的H计算，能够计算燃烧热。

新版教材明确提高了课堂中的教学要求。在必修的化学专题“化学反应与能量变化”中，安排了“化学反应中的能量”这个单元，深刻理解化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因，同时通过自身生活中的事例，了解化学能与热能是可以相互转化的。此外，让学生充分认识到提高燃料的燃烧效率、开发清洁燃料和研制新型电池的重要性。然而针对理科的学生，在选修模块《化学反应原理》中，安排了“化学反应与能量变化”专题，让学生充分了解化学反应中能量转化的原因，而且能够很快说出常见的能量转化形式，了解化学在解决能源危机中的重要作用；同时让学生也能够用事例来阐述化学能与热能的相互转化，了解反应热和焓变的含义，准确地用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。

3.教材的内容描述不一样。与老版教材相比，新版教材在高中化学教学中的必修部分增加了热化学方程式，增加了化学反应中能量变化的实质是化学键断裂和形成时所吸收和释放的化学能，不再使用±Q表示能量放出与吸收而是一步到位地使用H来定量表示，即部分老版教材选修部分内容变成了必修部分。在选修部分，增加了焓变、盖斯定律，即老版教材中只提到H符号，不提概念，甚至把盖斯定律仅作为阅读材料，进一步明确成学习的内容，对燃烧热并没有说出具体的含义。新版教材在学生课后作业中的要求比老版教材更难，标题更新，更有实用性。

4.教学的侧重策略不一样。“化学反应中的能量变化”是化学在生活中的一个重要体现。要从学生已有的相关知识和生活经验出发，积极引导学生自主学习和合作学习，从而顺利地对新知识进行建构。

教师要引导学生从能量的角度认识化学现象，从能量角度考虑化学反应问题，使学生更全面地认识化学反应的本质，并帮助学生全面认识自然、环境、能源和社会的关系，让学生了解能源问题与化学科学的密切关系，认识能源对社会发展的重要性。还要引导学生从能量守恒、能量的贮存和相互转化的角度来认识化学反应中的能量变化，引导学生从化学键的断裂和形成的微观层面来认识反应中的能量变化的本质原因。

在教学设计时，教师要关注概念的形成和发展过程，找到学生认识的增长点，引导学生逐步突破原有认识，形成新的认识，既不死抠概念，也不回避概念。对于焓的教学，既不要引导学生从化学热力学的严格定义上了解焓，也不能避而不谈，让学生知道焓是科学家为了便于计算反应热而定义的一个物理量，它的数值与物质具有的能量有关。

篇(2)

关键词 化学反应热效应；设问；图像；思维导图

“化学反应中的热效应”是《化学反应原理》模块中非常重要的内容，它主要是从能量变化角度来认识化学反应。先引入焓变ΔH，利用物质总能量的变化、化学键的变化、盖斯定律、化学实验等方面来学习化学反应的热效应。这些知识对高中生来说是全新的知识，学习起来有一定的难度，而且又派生出了焓变、放热反应、吸热反应、热化学反应方程式等陌生概念，增加了学生学习的难度。因此，在化学反应热效应的教学中，如何在较短时间内让学生理清学习的思路，掌握好教学内容就成为教师值得研究的重要课题。笔者根据教学实践经验，从以下几个方面谈谈化学反应热效应教学的策略问题。

一、巧妙设问，化解知识疑点

心理学研究表明，思维永远是从问题开始的，而创造潜能往往能在排除疑难的过程中得到激发。随着教育教学的不断改革，随之而来的教学方式必须由“教教材”向“用教材”转变。这就需要高中化学教师转变传统化学课堂的教学模式，利用“问题”思考，教会学生学习。俗话说：“学起于思，思源于疑。”可以说问题是推动学生学习的原动力，也是学生进行一系列探究活动的前提。西方学者德加默曾经说过：“提问得好就是教得好”。在高中化学教学中，有效提问是建立在师生之间的双向交流，教师教得如何，学生们掌握的程度怎样，都能在课堂中学生的提问过程中加以了解。因此，在高中化学的课堂教学中，利用巧妙设疑来进行化学反应热效应的教学，不仅可以活跃课堂教学氛围，调动学生化学学习的积极性，还可以对教学过程实施进行实时监控，提高教学质量和效率。

1.在概念教学中设置疑问

在化学反应热效应的教学过程中，笔者有意识地设置疑问，引导学生参与教学，加强师生互动。如在化学反应热教学的开始，笔者设置以下的问题对学生进行引导，并让学生对化学反应中的能量变化有一个总体的 认识。

问题1：化学反应的实质和特征是什么？

问题2：凡是有能量变化的过程一定发生了化学反应吗？举例说明。

问题3：化学反应的ΔH与反应物的总能量、生成物的总能量的关系？

问题4：化学反应的ΔH与反应物、生成物的键能有什么关系？

通过上述设问，学生们从两个方面来理解放热反应与吸热反应概念，一个是宏观方面物质的总能量，另一个是微观方面键能的变化。这样设置问题有助于学生对抽象问题的理解，也有助于后面知识的学习，接着师生共同解决疑难点：为什么规定放热反应ΔH0？这主要是化学反应以体系为中心，放出热量，环境温度升高，体系本身能量降低，就认为ΔH0。这样建立起体系与环境的基本概念，有利于学生理解学习。

2.在实验教学中设置疑问

中和热的测定实验是从实验角度描述化学反应热效应，中和热的测定实验是一个定量实验，在仪器的选择，方案的设计，数据的记录方面等要加强对学生的引导，并关注控制变量的方法。师生围绕误差产生的原因及减少误差的措施展开讨论，笔者设置以下疑问引导学生一起对实验进行探究。

问题1：在中和热的测定实验中，为什么要将氢氧化钠溶液迅速、一次性倒入盛有盐酸的烧杯中？此实验中氢氧化钠溶液的加入不能分步进行吗？

问题2：烧杯上的纸板为什么要及时盖上，怎样改进能使误差更小？

问题3：环形玻璃搅拌棒需要不断地进行搅拌吗？环形玻璃搅拌棒能否换成金属材质的呢？

问题4：在实验过程中，小烧杯和大烧杯之间为什么要填充满纸片或者塑料呢？

这些问题都是有关中和热实验操作的关键所在。这些关键操作也是减少实验误差的必要操作，师生一起解决完这些问题之后，教师安排学生自己动手进行实验操作，这样的教学可起到事半功倍的教学效果。

二、利用图像，突破知识难点

图像是一种较为直观、形象的教学工具。图像在高中化学反应热效应的教学中具有广泛的应用价值，不但能有效促进知识间的联系，而且能加强学生对知识的理解，同时能在很大程度上指导与帮助学生搭建知识的整体框架，从而提高学生的学习效率。

1.利用图像判断放热反应与吸热反应

在利用图像判断热化学反应方程式的吸、放热时，我们只需要看图像上纵坐标所对应的起点和终点对应的热量大小情况，即反应物的总能量和生成物的总能量的大小情况。利用图像可以直观地分析和比较反应物的总能量和生成物的总能量的大小关系，从而判断反应是吸热反应还是放热反应。如果从图像上能分析出生成物的总能量高于反应物的总能量，则该反应一定为吸热反应即H>0，如果从图像能分析出反应物的总能量高于生成物的总能量，则该反应一定为放热反应，即H

2.利用图像书写热化学方程式

在化学反应热效应的学习过程中，其热化学反应方程式的书写既是高考的重点同时也是学生学习的难点。在热化学反应方程式的书写过程中，以焓变的计算难度最大。焓变的计算主要有两种途径：第一，用生成物的总能量与反应物的总能量的差值直接进行计算；第二，如果有出现过渡状态的计算，从图像上可以反映出反应热与活化能大小无关。

3.利用图像进行知识应用

我们可以利用图像判断反应的ΔH的大小。比如： S（g）+O2（g）=SO2（g） H1；S（s）+O2（g）=SO2（g） H2，同种物质，它的状态不同，所含能量也不同，一般来说气态>液态>固态。所以我们可以画出图1。

由此我们可以得出结论，H1>H2。同理我们可以从这类图像中判断物质的稳定性。已知金刚石、石墨与氧气反应能量变化如图2所示。

从图2中我们可以知道金刚石与氧气反应放出的热量比石墨与氧气反应放出的热量高，也就是说金刚石的能量比石墨的高，依据“能量越低越稳定”，可得出石墨要比金刚石更稳定，也可以得出石墨转化成金刚石的化学反应肯定是吸热反应。

三、借助思维导图，掌握知识重点

结合近年高考有关“化学反应中的热效应”的相关考题，笔者总结出在高考中，有关化学反应热效应的核心知识主要有：能量、焓变、热化学方程式、标准燃烧热、盖斯定律、键能等。而其中最重要的核心内容是热化学反应方程式的书写。要掌握热化学反应方程式的书写以及判断需要具备以下的知识，见表1。

为了让学生更好地掌握热化学反应方程式的书写这一核心知识，笔者在课堂教学中构建了如图3所示的思维导图，这样学生就能更好地抓住热化学反应方程式的书写各项要点。

化学知识点比较零散、多而杂，思维导图可以有效地帮助学生建立知识体系，尤其是适合化学知识点的整理，学生通过画上述思维导图大大提高了热化学反应方程式书写的正确率，同时也加深理解了化学反应的能量变化。

篇(3)

关键词：光合作用 过程 影响因素 标注

中图分类号：G623 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）07（b）-0180-01

人教版必修1《分子与细胞》第5章第4节“能量之源――光与光合作用”，是“细胞的代谢”单元的重点内容，学好本节内容不仅有利于深入理解代谢的本质，还为后面生态系统的学习打下基础。在《普通高中生物课程标准（实验）》中对本节的具体内容标准要求是：“说明光合作用以及对它的认识过程”“研究影响光合作用速率的环境因素”，分别属于理解水平和应用水平，在多年来的全国及各地高考中，光合作用是必考的，其重要性可想而知。笔者就自己多年生物教学中对课 本图1“光合作用过程的图解”（以下简称图解）的理解与应用谈谈自己的心得。

1 利用图解，总结光合作用中的物质变化和能量变化及两个阶段的联系

教学中，我先让学生仔细观察图解，然后提出一系列问题让学生思考：光合作用分几个阶段？各个阶段的场所在哪儿？光反应阶段的需要的原料及产物各是什么？光能被吸收后到哪儿去了？光反应阶段的物质变化的反应式该怎样书写？暗反应阶段需要的原料及产物各是什么？暗反应阶段的物质变化的反应式该怎样书写？光反应阶段和暗反应阶段有什么联系？通过对以上问题的思考，学生不难得出光合作用的物质变化及能量变化过程。即：

光反应阶段的物质变化：

水的光解：H2OO2+2[H]

光合磷酸化：ADP+Pi+能量ATP

光反应阶段的能量变化：光能转变为ATP中活跃的化学能。

暗反应阶段的物质变化：

CO2的固定：CO2+C52C3（注意，暗反应达到平衡时：C5∶C3=1∶2）

C3化合物的还原：2C3+2[H]+ATP

C5+（CH2O）+ADP+Pi

暗反应阶段的能量变化：ATP中活跃的化学能转变为（CH2O）中稳定的化学能。

光反应阶段和暗反应阶段的关系：从图解不难看出，光反应为暗反应提供还原剂[H]和能量ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi；没有光反应，暗反应无法进行，没有暗反应，有机物无法合成。

2 利用图解，总结影响光合作用的外部因素及对图解的标注

光对光合作用的影响：从光的角度分析，影响因素包括了光照强度、光照时间、光照面积和光质四个方面。从而对原图进行标注。

CO2对光合作用的影响： CO2是光合作用的原料，CO2n浓度对光合作用的影响在生产上的应用表现为：施用有机肥；大棚作物可用CO2发生器等适当提高棚内CO2浓度；大田生产中的“正其行，通其风”等。

水对光合作用的影响：植物缺水时，一方面使细胞的整体代谢速度降低；另一方面导致植物叶片气孔关闭，CO2供应不足，植物光合作用下降。生产上通过适时适量的合理灌溉来解决作物对水的需求。

3 利用图解，解析高考真题，深化对图解的把握

例1：（2011课标，3）番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶片光合作用强度下降，原因是（ ）

A.光反应强度升高，暗反应强度降低

B.光反应强度降低，暗反应强度降低

C.光反应强度不变，暗反应强度降低

D.光反应强度降低，暗反应强度不变

解析：选B。学生头脑中只要有光合作用的图解，稍加分析，可发现镁是叶绿素的组成成分，缺镁会导致叶绿素缺少而使光反应强度降低，[H]和ATP合成不足而使暗反应强度也降低。

例2：（2009海南单科，15）在其他条件适宜的情况下，在拱试植物正常进行光合作用时突然停止光照，并在黑暗中立即开始连续取样分析，在短时间内叶绿体中C3和C5化合物含量的变化是

A.C3和C5都迅速减少

B.C3和C5都迅速增加

C.C3迅速增加，C5迅速减少

D.C3迅速减少，C5迅速增加

解析：选C。突然停止光照后，光反应供给暗反应的[H]，ATP减少，C3的还原受阻而C5和CO2生成C3的速度短时间不变，所以C3积累C5减少。

例3：（2010海南单科，4）光反应为暗反应提供的物质是（ ）

A.[H]和H2O B.[H]和ATP

篇(4)

常常在各类练习册中见到如下习题：

下列现象不能用质量守恒定律解释的是（ ）

A.蜡烛燃烧时变短

B.打开盛有酒精的瓶盖酒精质量变小

C.镁带燃烧后，固体质量增加

D.澄清石灰水露置在空气中变重

也常常有教师根据教材的表述，向学生强调：质量守恒定律的研究对象是化学变化中的质量关系，不研究物理变化，而物理变化特别是核反应中质量并不守恒。

这其实涉及两个问题：

1.质量守恒定律只研究化学变化吗？换言之，质量守恒定律只是化学定律吗？也可以说，物理变化是否遵从质量守恒定律？

2.核反应是否是物理变化？

二、文献的表述

我们先来看一看文献中对质量守恒定律的表述：

辞海（1979年版缩印本）：P270

自然科学中重要的定律之一。在任何与周围隔绝的物质系统（孤立系统）中，不论发生何种变化或过程，其总质量始终保持不变。

简明大英百科全书（中文版）：第5卷P263

宇宙中物质的总和不能改变，亦即物质既不能产生，也不能消灭。

大百科全书·化学

在任何与周围隔绝的体系中，不论发生何种变化或过程，其总质量始终保持不变。或者说，化学变化只能改变物质的组成，但不能创造物质，也不能消灭物质，所以该定律又称物质不灭定律。

中国百科大辞典（普及版）：P1323

化学变化中的一个基本定律，在封闭体系中，不论发生何种变化或过程，变化前后的总质量保持不变。或者说化学变化只能改变物质的组成，但不能创造物质，也不能消灭物质，所以该定律又称物质不灭定律。

从文献可知，首先各种文献均强调：质量守恒定律适用于封闭体系。其次，《辞海》、《简明大英百科全书（中文版）》明确表示：质量守恒与物质发生的何种变化无关。而《大百科全书？化学》、《中国百科大辞典（普及版）》的表达有矛盾之处，既讲“化学变化”又讲“不论发生何种变化和过程”。

三、质量守恒定律的产生与发展的历史

1756年俄国科学家罗蒙诺索夫首先测定化学反应中物质的质量关系，将锡放在密闭容器中燃烧，反应前后质量没有变化，由此得出结论：“参加反应的全部物质的质量，常等于全部反应产物的质量。”显然，罗蒙诺索夫是从研究化学变化开始，进而得出质量守恒定律。但从拉瓦锡的研究来看，既有物理变化，又有化学变化。拉瓦锡在研究“水可能变为土”的理论时做了一个著名的“百日实验”：拉瓦锡安装了一个体积很大的蒸馏瓶，把通过蒸馏瓶的蒸汽，冷却成蒸馏水，再把瓶口封闭，称一下重量，然后放到火上加热。一直烧到100天，拉瓦锡重新称了蒸馏瓶的重量，发现其重量和原来相等。水中的沉淀物和残渣是由水和玻璃变成的，并不是火跑到水中变成的。“物质虽然能够变化，但是不能消灭或凭空产生。”这就是拉瓦锡首先表述的质量守恒定律。由此可知，物理变化也遵从质量守恒定律。

1908年德国化学家朗道耳特（Landolt）及1912年英国化学家曼莱（Manley）做了精确度极高的实验，所用的容器和反应物质量为1000g左右，反应前后质量之差小于0.0001g，质量的变化小于一千万分之一。这个差别在实验误差范围之内，因此科学家一致承认了这一定律。

20世纪以来，人们发现原子核裂变所产生的能量远远超过最剧烈的化学反应。1000g 铀235裂变的结果，放出的能量为8.23×1016J，与产生这些辐射能相等的质量为0.914g，和原来1000g相比，质量变化已达到千分之一。于是人们对质量守恒定律就有了新的认识。科学家将两个原本独立的基本定律：质量守恒定律和能量守恒定律合二为一，称它为质能守恒定律。

4.教材中的实验分析：

人教社九义版《化学（上）》P90-91，连用两个实验来说明质量守恒定律。

（1）白磷燃烧：

反应前的总质量=m（白磷）+m（空气）+m（沙）+m（锥形瓶） +m（玻璃管） +m（气球）

反应后的总质量=m（P2O5）+m（剩余白磷）+m（剩余空气）+m（沙）+m（锥形瓶） +m（玻璃管）+m（气球）

由上面的等式得出下式：

m（白磷）+m（O2）=m（P2O5）

需要的前提是：m（沙）不变，m（锥形瓶）不变，m（玻璃管）不变，m（气球）不变，即未参加反应的所有物质的质量不变。显然沙、玻璃管、气球、锥形瓶、氮气没有发生化学变化，它们的质量也未变。

（2）铁与硫酸铜溶液的反应：

反应前的总质量=m（铁钉）+m（硫酸铜）+m（水）+m（烧杯）

反应后的总质量=m（剩余的铁钉）+m（铜）+m（硫酸亚铁）+m（水）+m（烧杯）

同理，由上面的等式得出下式：

m（铁）+m（硫酸铜）= m（铜）+m（硫酸亚铁）

需要的前提是：m（烧杯）不变，m（水）不变，即未参加反应的所有物质的质量不变。显然烧杯、水没有发生化学变化，它们的质量也未变。

因此，从教材的实验可知，教材仅仅用“参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和”，不足以解释实验中的质量守恒现象。

五、现行教材中的质量守恒定律表述的缺点：

首先，现行化学教材对质量守恒定律的表述缩小了质量守恒定律的适用范围。它只是质量守恒定律在化学变化中的反映，是质量守恒定律的一个部分，而不是质量守恒定律的全部内容，绝对不能用来代替质量守恒定律。这一改动不利于学生在更高层次上审视质量守恒定律，不利于培养学生的科学素养，有学科本位主义的嫌疑。

第二，现行教材的表述缺乏对“封闭体系”的强调，教材只得补充了一个实验5-1来说明装置需要密闭。但实验5-1的开放装置与铁与硫酸铜反应时的开放装置相同，一个开放装置守恒，一个开放装置不守恒。这造成学生在理解中的困难，使得教师在讲授中不得不花大量时间引导学生分析各种装置的特点，以便让学生得出装置必须密闭的特点。

六、核反应是否是物理变化？

这涉及到物质变化的分类，物理变化、化学变化、核反应的区别如下表：

核反应由于原子核发生了变化，因而带来了巨大的能量变化，进而引起质量变化。因此，质量守恒定律适用于物理变化和化学变化，而不适用于原子核发生改变的核反应。

七、对教材的建议

恢复质量守恒定律的原始表述，并将现行教材中的表述修改为：

篇(5)

【关键词】溶解度；焓变熵变；极化作用；离子化合物

一、能量角度

离子化合物的溶解过程可以认为：

①离子晶体的正、负离子克服离子间引力，解离成气态离子。

②气态离子进入水中并与水分子结合形成水合离子。

即溶解焓solHmθ溶解焓=晶格能U-水合热hHmθ，其中U与正负离子半径之和成反比，即U=k1・。而水合热hHmθ与正、负离子半径成反比，即hHmθ=k2・（）+k3・（），所以solHmθ=k1・-k2・-k3・。

离子型化合物晶格能随离子势能增大而增大，但这样的离子与极性水分子间的引力也变大，水合时放出的能量也更多，究竟是哪种占优势多，要看阴阳离子的匹配情况。

一般规律为：

①当r+

例如NaCl与LiCl，LiCl溶解度大，因为，r（Na+）、r（Li+）与r（Cl-）半径差异大，而r（Li+）

②当r+≈r-时，若r-较小，则随着r+的减小，U的改变明显，不利于溶解。

仅从能量方面来考虑物质的溶解性，有以下局限。

①对于复杂离子化合物，如，MaXaYb，适用性欠佳，很难体现阴、阳离子的相互作用关系。

②尚有许多化合物的热力学数据不方便测定时。

③很难确定离子半径与溶解性的定量关系（这也是化学中普遍存在的难题，即定量地描述物质结构对物质性质的决定作用），这就导致了其应用范围的局限性。

因此，可以用极化作用来解释物质溶解性的差异。

二、极化作用

首先，极化作用的概念：

⑴离子在电场的作用下，核与电子发生相对位移，产生偶极矩的过程，叫做离子的极化。

⑵离子作为电场，使周围带异种电荷的离子被极化而变形的能力叫做极化力。

⑶离子作为被极化的对象，被别的离子极化而变形。

之所以说极化作用对物质性质的影响是由结构决定的，是因为极化力的大小主要由以下三个因素决定：

⑴离子半径r越小，极化力越大。

⑵离子所带电荷Z；正电荷越高，极化力越大。

卡特雷奇（G.H.Cartledge））曾经把r与Z放在一起表示，提出了“离子势”的概念，来表示阳离子的极化能力。即

⑶离子的电子构型：外层电子越多，极化力越大。

阳离子的极化作用强弱有以下规律

①对于不同电子构型，阳离子极化强弱次序18e-（18+2e-）电子构型>9-17e-电子构型电子构型。

②结合阴离子的变形性越大，其极化作用的表现越明显。

若离子间由于较强的有极化作用，不可忽略相互间的附加极化作用，而引起的共价成分增大，而共价的无机晶体是难溶于水的。这正是离子极化作用对物质在水中的溶解度有较大影响的原因。

例如，卤化银在水中的溶解度按AgF、AgCl、AgBr、AgI的次序依次递减。由此不难对卤化银的溶解性递变作出解释： Ag为18e-电子构型，其极化作用相当强，对阴离子的电子云有强烈的吸引作用，使阴离子变形（阴离子极化），而F-、Cl-、Br-、I-变形性逐渐变大，从而导致了溶解度的下降。

三、思考

不管是从能量变化角度还是离子极化角度来分析离子化合物的溶解性，其本质仍是物质结构对其性质影响的具体表现。所以，在研究问题的过程中，要从本质出发，通过基本理论，构建一系列合理的、大胆的假设，并小心地求证、完善，这样才能更接近事实。

【参考文献】

[1]北京师范大学无机化学教研室等编.无机化学（下册），第四版，北京：高等教育出版社，2002

[2]袁红霞，肖胜兰，王佳芬，钱亚兵.卤化银在水中溶解度变化规律的研究，四川师范大学化学系

篇(6)

关键词：能量守恒；高中物理；教学方法

一、能量守恒的教学

在教材中能量的内容主要包含力学机械能以及分子能量、电磁场能量等.对于这些内容，学生都不会陌生，但是真正让他们讲出原因来却很困难.这就需要教师引导学生了解能量体系，研究其能量的能量值与能量变化，比如，对能量值的计算有基本公式；磁场能量却没有公式可循，这就需要教师进行详细的讲解，让学生归纳能量变化时对应力的情况，通过这样的对比归纳，学生就能理解：能量的转化度就是功.只有让学生脑中形成一个概念，解决问题才会方便.同时，也可以通过做实验来发现变力并作出解答.教师也应该着重强调，能量变化与功是相辅相成的，只有牢牢的记住能量与功的关系，才能熟练的应用其原理.

在学习电能变化与分子能变化时，教材中没有写出计算公式，学生对这两种能量的理解较浅，很难掌握理解.针对这一现象，可以利用对比的方式理清分子力做功与分子是能变化之间的关系等.比如，重力做功与重力势能变化之间的关系就是重力是能减小多少就是重力做多少正功，重力势能增加多少就是重力做了多少负功.即 .同样，分子势能的变化也是分子力做功的变化，由于二者之间的两只相等，所以也体现出功与能之间的关系.也可以可指导学生在思考时从机械能守恒条件入手.如，一个能量系统去掉重力还有其他力在做功，那机械能是怎么样变化的？这样学生就可以通过推理来算出能量不守恒的定论，其他力做多少正功都是与机械能成正比的.也就是说正功增加机械能增加，付功增加机械能减少.这样的题目也体现了功和能之间的关系.这是物理学中比较常见的解题方法，学生只要懂得利用这样的方法就能够较好的理解能量守恒定律.

二、不容忽视的能量守恒定律

能量守恒是较为常见的规律之一，是针对各种守恒与能量转化的.正是因为这条意义过于简单，所以学生往往忽视了能量守恒的存在.其具体变现为，有时候学生错误应用，有时候学生忘记应用.学生在应用中不能够分析出对能量损失.比如，在物体的碰撞过程中损失的机械能.磁场震荡中辐射的损失等.对于错误应用，我发现这与教师在教学中的引导有着莫大的关系，导致学生经常无电阻无摩擦损耗作为能量守恒的解决条件.比如，在电磁场的教学中，重点是分析震荡中的能量转化，却不能忽视电磁辐射的能量损失.有些教师就是忽视的辐射损失，导致学生错误应用能量守恒.所以，在实际教学中，教师应高重视教材的知识点以及教材的连贯性以及内在联系，让学生能够全面的分析和了解物理现象中出现的能量守恒问题.

在高考中，能量守恒考题主要分多体和单体问题，单体的机械能守恒在高考中基本不会出现，都是以多体能量守恒为主，主要开叉在多个物体组成的能量系统中出现的能量守恒问题.这类的习题我们要从整体意识入手，将多个物体化零为整组成一个能量系统，这样机械能量守恒定律才适合这个系统，也就是：组成系统的各个物体之间只有动能和势能之间的转化，没有机械能与其他形式的能量之间的转化时，则系统的机械能守恒.

从上面可以看出，高中能量守恒定律是有章可循的，只要将问题按照模型进行分类，向学生灌输模型概念，并且找出每种模型的规律就会找到对应的解题方法和技巧.比如，解决滑槽模型类的问题，就是认清物体运动的过程，找到运动过程中的最低点以及最高点时速度相同的条件，这样就可以轻松解决问题.同样动量守恒也可以建模，如典型的碰撞模型滑块 模型，这种模型之间索然没有本质上的区别，但是也要想学生讲明，动量守恒的过程与条件.在这个过程中，首先要开发学生的思考，让学生脑中出现一个完整清晰的物理情景.随后阐述总物理过程并分成若干个子过程，这样学生的思维就会变得活跃，能量守恒问题也就迎刃而解.

综上所述，高中物理最重要的内容之一就是能量定律，但是有的能量有计算公式，有的能量没有，这就导致多数学生不懂得灵活的运用这个定律，教师只有通过精炼精讲的方式带领学生自主探究，逐步的发展学生思维能力与观察能力，在没有先进的试验器材时可以采用常规试验器材，只有学生经历了试验过程才能够更好的理解能量守恒定律.因此，有效提高学生的探究能力就能提高学生学习物理的兴趣，这也是将物理教学的有效性提高了.

参考文献：

[1]徐高本.机械能守恒显神通（高一、高二、高三）[J]. 数理天地（高中版）， 2004，（12） .

[2]肖立.例析三类系统机械能守恒习题[J]. 数理化学习（高中版），2007（9）.

篇(7)

关键词: 物理教学 类比 KPK

类比是物理学中常用的一种教学和学习方法,把已经熟知的事物(类比对象)类比为未知的事物(研究对象),然后根据两个对象之间存在着某种相类似的关系,利用逻辑推理的思考形式,从已知对象具有的某种性质推出未知对象具有相应的性质。奥苏贝尔强调,新的学习必须能与已有的认知结构中的旧经验取得关联,才是“有意义的学习”。他提出的比较性先行组织者就是运用类比的方法将新概念与认知结构中现存的旧概念作联接,以获得新知识。这种通过学生已有的旧经验来同化,调整新知识的学习方式,正好符合建构主义的基本主张。

物理学史上利用类比的方法对物理学作出杰出贡献的例子很多,比如1767年普利斯特列以非凡的洞察力领悟到电力可能与万有引力相似,都符合反比平方定律,这一点在1784年被库伦通过扭秤实验所验证;日本物理学家汤川秀树把核力和电磁力进行类比,认为电子间的相互作用是通过交换某种媒介粒子而间接地发生,从而提出核力的介子理论。在物理教学中,类比方法也是学习和科研的一种行之有效的重要手段。教师可把声波与光波、电磁振荡与简谐振动等进行类比,将已知的知识经过经验迁移,运用到未知的知识中,把它们联系起来从而发现新规律,推出新知识。

德国卡尔斯鲁厄物理课程(简称KPK)是一套全新的思维结构和教学方法的物理教材,此课程的特色之一就是采用了大量的类比方法重构了学生来自生活世界的概念。其中的类比方法按认知层次大致可以分为两类。

一、形式特征的类比

形式特征的类比主要在比较来源和目标两者的表面特征的相似性,从形式上建立一一对应关系,属于较低层次的认知。在KPK中把实物型量类比为实物,我们可以像处理实物(比如水、空气等)一样来处理这些量。这些实物型量包括质量、能量、电荷量、动量、角动量、熵等,它们都可以被想象为一种物质或液体。能量可以从一个物体传递到另一个物体上,在形式上具有流动性,因此我们就可以把能量看成流体来研究。

1.语言描述方面,我们可以说电荷量从A流到B或者说电荷量离开A到达B。例如,图1中电动机正在给电容器右边的极板做功,电场中左边极板的势能在增加。如果用实物型特性可以描述此过程为:“能量通过绳子和右边电容器极板流进电容器的电场。”图2中人拉绳子,使小车动量发生变化。我们可以说:“动量通过绳子流进小车。”像这样的日常生活中的语言对于没有学过物理的学生来说都是非常熟悉的,也便于理解。

2.概念表述方面,KPK依据已知概念形成的思维路径,构建了新的概念。例如生活中我们通常将能够完成液体或气体从低压处传输到高压处的工具叫做“泵”。在电学中,电源在能使电量从低电势流到高电势,就像水泵一样使水从低压处流动高压处,因此在KPK中电源叫做电泵。类似的,在力学和热学中把这样的泵叫做动量泵,角动量泵和热泵。在化学反应中叫做反应泵。再比如,表1通过形式上的转换把动量流和水流之间进行类比。

二、结构性特征上的类比

结构性特征的类比是根据来源于目标所潜存的属性特征或功能等相似性,进行关系的对应,属于高层次的认知。KPK物理课程是以实物型量为中心概念,用实物型量流来构建整个课程。“流”的思想贯穿着整套教材。

根据吉布斯基本方程式:dE=TdS+φdQ+vdp+μdn+…在数学结构上的变换得到能量在各分支学科的传递方程:P=TI+φI+vF+μI+…称之为能流方程。其中TI表示热能;φI表示电能;vF表示机械功;μI表示化学能。能量变化的形态取决于能量变化不为零的那一项,如果TI是唯一不为零的项,那么能量就以热的形式变化,这样方程就可以简化为:P=y・I。根据这种结构特征上的相似性,我们不但很容易看出物理学各分支学科的类比关系,而且把化学、信息学与近代物理的部分都统一在一个结构之中。任何一个物理过程都是能量流动的过程,而能量的流动总伴随着一个或一个以上的实物型量的流动。这些物理规律和结构重复出现在各个学科之中学生只需要学习一次,如要掌握可以较大程度地提高学习和教学的效率。

通过这种结构上的类比,便得到了简单而有效的能量传递的图像,如图3在KPK中把这种图叫做能流图,其中能量收发器是指在物理过程中可以提供或接收能量的装置。例如图4就是发动机工作的能流图。任何一个物理过程都可以通过类似的能流图来表示,从而在学生的头脑中把物理过程加以形象化。

类比方法符合人们的认识事物的规律,不仅可以把新的知识纳入到原有的知识中去,把抽象的概念变形象,变难为易,而且可以在学习知识的过程中举一反三、触类旁通。当然这种类比方法不能过度地使用,类比教学也是有限制的,在这里就不作具体说明。KPK通过大量的类比方法增加了学科之间的联系,进一步完善了物理学的知识体系,同时学生的知识迁移能力也得到了增强。这种课程的设计思想可以对我国的物理教材起到很好的启示作用,从而推动我国的物理教材的改革。

参考文献:

[1]蔡铁权,姜旭英,胡玫.概念转变的科学教学[M].北京:教育科学出版社,2009,(3):282-288.

[2]F.Herrmannand,G.Job著.陈敏华译.德国卡尔斯鲁厄物理课程――中学物理(1、2、3)[M].上海:上海教育出版社,2007,(9).

[3]陈敏华.德国卡尔斯鲁厄物理课程的结构和特色[J].物理教学,2007,(11).