时间：2023-10-20 13:43:32
探究性教学由重教师教向重学生学转变，由重结果向重过程转变，最后也许没有得到确定的结果，或得到的结论是不完善的，但只要学生努力进行了探究活动，掌握了进行探究的基本方法，学习目的也就达到了。这样的探究与合作学习，不仅有利于学生培养科学兴趣，理解科学知识，掌握科学方法和技能，还能够让学生体验到科学探究的艰辛，科学知识的来之不易。当然，探究性教学也要遵循因材施教原则，即根据学生的实际情况进行教学设计。
二、教学目标
1.加深对所学知识的理解，巩固所学知识，拓宽知识面。
2.培养学生的实验观察和分析、解决问题的能力。
3.培养学生辩证唯物主义观点。
三、教学形式
以实验研究活动为主，辅以教师讲解，引导学生观察、实验分析，进行探究性教学。
四、教学准备
1.仪器器材：锥形瓶，胶头滴管，托盘天平（带砝码），小气球，导管。
2.实验药品：碳酸钙，稀盐酸，氢氧化钙溶液，氢氧化钠溶液，硫酸铜溶液，氯化铁溶液，氯化钡溶液，硫酸钠溶液，碳酸钠溶液。
3.水电解过程课件。
五、教学重点和难点
重点是做好实验，难点是组织、指导好学生进行实验和观察、分析。
六、教学过程
1.抛出探究课题。化学反应前后物质总质量的关系是增大，减小还是不变？让学生进行猜想并列举论证。有的学生猜想质量减小，例如蜡烛燃烧后质量减小；有的学生猜想质量增大，例如铁生锈质量增大了；当然也有的学生猜想质量不变。
2.教师演示碳酸钙和稀盐酸反应（敞口容器）。结果是化学反应后物质的总质量减小，这一结果是否具有普遍性呢？怎样证明？学生齐答：实验。学生同桌合作进行分组实验，观察实验现象并记录实验数据。第一组：硫酸铜和氢氧化钠反应;第二组：氯化铁和氢氧化钠反应;第三组：氯化钡和硫酸钠反应;第四组：氢氧化钙和碳酸钠反应。
3.分析数据。反应前的质量（包括哪几部分的质量），反应后的质量（包括哪几部分的质量）。得出：参加反应的各物质的总质量等于生成的各物质的总质量。
4.对演示实验碳酸钙和稀盐酸反应的结果进行分析，并请学生提出整改措施。
5.播放水电解过程课件，观察什么发生了变化，什么不变，学生自然而然地从微观角度去分析质量守恒的原因。
七、教学后记
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关键词：建构主义；抛锚式教学；小组合作学习；实验；复习课
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2015）6-0028-5
1 问题的提出
建构主义学习理论认为，学习过程不是学习者被动地接受知识，而是积极地建构知识的过程。建构主义学习活动强调以学习者为主体，激发学习者的学习兴趣与动机，促使他们进行“真实地”学习。
抛锚式教学是建立在建构主义学习理论基础上的一种重要的情景式教学模式，教育者在教学时为学生创设富有真实性的学习情境，使教学建立在生动的真实情景或真实问题的基础上，通过学生间的自主学习、探究学习、小组合作学习，使学生亲身体验从识别学习目标、提出学习目标到实现学习目标的教学过程。教学中学生面临的真实事件或问题就作为“锚”，而建立和确定这些事件或问题就可形象地比喻为“抛锚”，一旦事件或问题确定了，整个学习内容和学习进程就像轮船被锚固定一样而被确定。
当前有关抛锚式教学理论研究的文章比较多，也很具体，但有关抛锚式教学用于物理学科教学实践的研究较少。本文即以“验证机械能守恒定律”专题复习课教学为例，讨论抛锚式教学在实验专题复习课中的教学实践。
2 抛锚式教学在实验专题复习课中的教学实践
2.1 实验专题复习课的特点
学生在实验专题复习课之前具有一定的知识背景，这为学生自主整合知识奠定了基础。但是，学生对知识的简单重复缺少兴趣，学习的积极性不高。因此，教师必须在实验专题复习课的设计上多动脑筋，多花心思。
在教学中要立足教材，从最基本的实验原理、实验方法入手，引导学生掌握实验原理和方法、进行数据处理和误差分析等。同时，在实验复习中要改变纸上谈兵的现状，要让学生真正走进实验室，要真做实验。教师通过创设真实的问题情境，了解学生学习的实际困难。注重学生自已的体验和对问题的总结，让学生自已去构建知识体系，这样得出的结论印象才更为深刻。
2.2 抛锚式教学的优点
抛锚式教学就是在真实的情境中，根据学生现有的认知水平和教学内容，通过自主学习、探究学习、小组合作学习的方式来提高学生的学习热情以及分析问题、解决问题的能力。
在高中物理实验专题复习课中运用抛锚式教学，其优势有：
1）学生有大量的理论知识作为背景，教师通过在学生最近发展区创设问题情境（依托教材，但又不拘泥于教材），有助于学生重新审视实验原理和方法，从本质上真正理解和把握实验原理和方法，为学生自主整合知识奠定了基础；
2）学生走进实验室进行具体的操作和探究，充分调动了学生的学习热情和积极性，有助于学生动手动脑能力的培养；
3）抛锚式教学所倡导的自主学习、探究学习与小组合作学习，不仅有助于培养学生的自主学习能力、探究性学习能力和团队精神，还有助于提高学生的创新意识与创新能力。
2.3 基于抛锚式教学模式的实验专题复习课教学设计
2.3.1 教学内容分析
本专题是学生在掌握“必修2”实验“验证机械能守恒定律”的基本原理和方法的基础上，通过对实验原理的优化、对测量方法的改进和实验数据的分析处理的比较，使学生对机械能守恒定律及条件有更深刻的认识。本节课的重点是实验思路（方案）的设计，即瞬时速度的测定及实验数据的采集与处理。在学生进行实验探究前，教师可用问题讨论的方式为学生搭建“脚手架”，解决实验操作中应该注意的一些问题。教学中要突出学生的主体地位，放手让学生进行实验，让学生感受探究的过程。
2.3.2 教学目标定位
1）理解实验原理和方法，明确实验中需要直接测量的物理量；
2）了解常用测量仪器的构造、测量原理和使用方法，并能正确测量有关物理量；
3）能正确进行实验操作，并能根据实验数据得出实验结论；
4）能定性分析实验产生误差的原因，并提出减小实验误差的方法。
2.3.3 教学实施过程
⒈课前准备
1）开放力学实验室；
2）准备好完成力学实验的基本实验器材（多套）：打点计时器、电源、纸带、复写纸、重物、刻度尺、天平、气垫导轨、光电门与计时器、滑块、游标卡尺、螺旋测微器、导线若干、小球、牛顿管、数码相机等。
⒉教学过程
师：同学们，今天我们来共同复习“验证机械能守恒定律”。
师（问题1）：请同学们回忆：
1）机械能守恒定律的内容及表达式；
2）机械能守恒定律成立的条件。
生1：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。这叫做机械能守恒定律。
即：
Ek1+ Ep1= Ek2+ Ep2
或Ek=-Ep。
生2：只有重力或弹簧弹力做功。（如除重力、弹力外，还受其他力，其他力不做功或者做功的代数和为零。）
师：从机械能守恒定律的两种表达式看，第二种方式可省略零势能面的选取，减少测量的总量，更加简捷。要验证机械能守恒，就要看物体（系统）重力势能的减少量和相应过程物体（系统）动能的增加量是否相等。若两者相等，说明机械能守恒，从而验证机械能守恒定律。这就是实验的基本原理。
师（问题2）：根据实验原理，请同学们思考，实验时需要测量哪些物理量？
生3：测量物体的质量（m）、物体在竖直方向下落的高度（h）、物体初、末瞬时速度的大小（v1、v2）。
师（问题3）：生3回答得很准确。那么，请同学们思考测量这些物理量需要用到哪些实验器材？
生4：质量（m）――天平；
高度（h）――刻度尺；
速度的大小（v）――打点计时器与纸带、光电门与计时器。
师：生4回答的很具体，为我们进行实验设计指明了方向。要验证机械能守恒定律，首先要设计出满足机械能守恒定律条件的运动过程，其次要利用中学阶段使用过的实验器材，并且要考虑操作简易方便等因素。
师（问题4）：请同学们回忆，我们在高一学习时是如何验证机械能守恒定律的？
生5：利用打点计时器记录重物自由下落过程来验证机械能守恒定律。
如图1所示，安装实验装置，将纸带的一端用夹子固定在重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手提着纸带使重物静止靠近打点计时器的地方，先接通电源后释放纸带，让重物带着纸带自由下落。
探究方案二：用带定滑轮的长木板、小车和打点计时器验证机械能守恒定律
如图3所示，连接实验装置，用天平测出小车及重物的质量分别为M，m，将带滑轮的长木板水平放置，将小车放在长木板上并靠近打点计时器，穿上纸带，让打点计时器工作，再平衡摩擦力。然后挂上重物B，使细绳与长木板平行，接通电源，释放小车，取点迹清晰的纸带进行数据处理，vA、vB为点迹清晰的纸带上A、B两点的瞬时速度，Δh为A、B两点间的距离。则系统机械能守恒成立的表达式是：
探究方案四：用电磁继电器和光电门验证系统机械能守恒定律
如图5所示，连接实验装置，电磁继电器（小铁球）、光电门和纸杯在同一竖直线上。断开开关，由静止释放小铁球，用光电计时器记录小铁球在两个光电门间的运动时间t1、t2，并用刻度尺（图上未画出）测量出两个光电门之间的高度h，用天平测出小铁球的质量m，游标卡尺测出小铁球直径D；已知当地的重力加速度为探究方案五：用带定滑轮的光滑斜面、小车和光电门验证机械能守恒定律
如图6所示，连接实验装置，水平桌面上固定一倾斜的光滑斜面；斜面上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t。用d表示A点到斜面低端C点的距离，h表示A与C的高度差，b表示遮光片的宽度，s表示A、B两点的距离，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度。用g表示重力加速度。则系统机械能守恒成立的表达式是：
其中，方案二中利用验证牛顿第二定律的实验装置来验证机械能守恒定律，虽然平衡了摩擦力，但因摩擦及空气阻力造成的影响仍较显著，实验误差较大。因此，可将方案二中带定滑轮的长木板换成气垫导轨来减小摩擦的影响。
方案三、四、五利用光电门、计时器测速度（物体通过光电门的平均速度看作物体通过该点时的瞬时速度，即v），其中，方案三利用气垫导轨做验证机械能守恒定律，可以大大减小滑块运动时阻力的影响，具有可操作性。方案四与方案一对比可知，方案四中没有纸带与打点计时器之间的摩擦，用光电计时器也比打点计时器更有利于提高精确度。方案五中光滑斜面实际上很难找到，可以将光滑的斜面换成倾斜的气垫导轨。
师：各学习小组提供的实际方案很有创意，我很嫉妒。现在我也给同学们提供一个方案，供同学们参考。既然实验过程中要减小阻力的影响，可否利用牛顿管和频闪照相进行验证，让金属片和羽毛在真空中自由下落？请同学们思考。
生：同学们鼓掌，积极思考，参与讨论，课堂气氛活跃。
师：引导各学习小组进行实验。
生：各学习小组利用探究方案进行实验，记录并分析实验数据，得出结论。
教师引导学生综合各学习小组的实验数据，得出实验结论：如果忽略空气阻力及测量误差等次要因素的影响，即只有重力做功时，物体的动能和势能可以相互转化，其机械能的总量不变，从而验证了机械能守恒定律。
课后，各学习小组将实验目的、原理、器材、步骤、数据记录和处理、实验结论等进行整理，形成实验报告并在小组间进行评估交流，彼此取长补短。
3 反思与总结
在教学实践中笔者发现，大部分学生都能积极地参与到小组合作学习与讨论中，学习的积极性高，目标达成的效果比较理想。但也有不足之处：
1）个别小组的学生会游离于所讨论“锚”之外，有的组员不服从小组长的管理。课前教师需要加强各学习小组的建设力度；
2）由于受实验条件的限制，有些实验器材实验室不能提供，需要教师动手自制实验器材；
3）在教学中，抛“锚”是关键，“锚”抛得好，学生学习的主动性和积极性就高，学习效果就好。这就要求教师要不断学习，加强理论修养，提高驾驭课堂教学的能力。
总之，抛锚式教学在实验专题复习课教学中的实践还需不断的探索完善，但它在发展学生的自主学习能力、实验操作能力、合作探究能力、分析解决问题能力等方面的优势是不言而喻的。
同时，抛锚式教学的价值取向和教学特点与我国中学物理教学的新课程理念相一致。
因此，抛锚式教学在实验专题复习课的运用，对于突破传统的教学思想，提高课堂教学的实效性，促进物理课堂教学模式的变革，都具有积极的启示和借鉴作用。
参考文献：
[1]陈 宁.对“抛锚式”教学模式的探讨[J].重庆师范大学学报（自然科学版），2005，22（1）：81.
[2]郎和，郭爱华，宋世花.合作学习在“验证机械能守恒定律”分组实验中的运用[J].中学物理，2010，28（17）：16.
[3]汪明.物理课堂中“抛锚式”教学模式的实践[J].物理教学探讨，2008，26（21）：8.
[4]物理课程教材研究开发中心.物理（必修2）教师教学用书 [M].北京：人民教育出版社，2009.
关键词：质量守恒定律；理论性知识；合作探究
文章编号：1005C6629（2017）4C0052C04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
化学理论性知识是指反映物质及其变化的本质属性的基本概念和基本原理[1]。在中学阶段，主要包括物质的组成、性质、变化等基本概念，以及质量守恒定律、元素周期律等基本理论，是化学教学中最关键的内容。
理论性知识的学习主要是学习者从大量的具体例证中概括得出事物特征。以质量守恒定律为例，课程标准明确指出“要引导学生通过实验探究认识化学变化的规律，初步了解研究化学变化的科学方法”[2]。现有教材中，质量守恒定律实验有白磷燃烧、铁钉与硫酸铜、碳酸钠固体与盐酸、镁条燃烧、氢氧化钠与硫酸铜、蜡烛燃烧等体系，通过实验探究认识化学变化的规律和构建质量守恒观。然而实际教学中很难在有限的一节课内做多个实验，教师疲于赶着一个个实验，教学效果往往不尽如人意。笔者在实践中总结一套可以节约课堂时间，且行之有效的分组合作探究教学模式，详见图1。
把全班分成不同的实验组，同时在做实验1、实验2、实验3、……，经过一系列实验得出粗略的结论1。通过实验n的反常现象，进一步升华得出完整的结论2，也就是我们想要学的理论性知识。最后通过理论性知识回归生活中的不同实践应用。我们以质量守恒定律为例，将不适合学生做的课本实验进行改进和取舍，改成适合学生分组探究的实验进行教学。
1 教学设计
1.1 入新课――提出问题
[家庭实验]教师提供自制汽水的配料表，见表1，以及小苏打和柠檬酸的反应文字表达式：小苏打+柠檬酸柠檬酸钠+水+二氧化碳。学生自由组团在家制汽水。
[影像展示]学生自制汽水的过程中，所有原料加一起后质量是多少？
学生A说：制好的汽水质量就是原料的加和：400g+10g+20g+1.5g+1.5g=433g。
学生B说：小苏打和柠檬酸会发生化学反应，不是简单的混合。反应后质量还会是433g吗？
[提出问题]以这一问题为契机趁机提出问题：化学反应前后，反应物的总质量是否等于生成物的总质量？
学生猜想：反应前后质量相等；反应前后质量不相等。
1.2 合作探究――得出结论
[提供方案]既然有争议，我们就该通过实验去证明。为了更好地得出结论，我们用四种不同的实验方案来看看反应前后质量到底相不相等。方案详见表1。
[分工详细]为了更好地验证，学生四人一组，互相配合完成实验。每组选择一位同学记录实验现象并汇报实验结果。全班十二组，每三组做同一种实验方案，以确保实验结论的可靠。
[分组实验]教师巡视并适当指导。
[汇报结果]前九组同学代表依次汇报各组的实验现象和结论，详见表2。
[得出结论]经过大家不同的实验得出结论：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。这个规律就叫质量守恒定律。
1.3 拓展提升――精炼理论
[汇报结果]剩下的三组同学代表依次汇报各自组的实验结论。小心地把盛有盐酸的小试管从烧杯中取出，并将其倾斜，使小试管中的盐酸进入小烧杯中，发现产生大量的无色无味的气体，反应后物质的质量变小。
教师：为什么实验三和实验四用同样的反应物，得出的结论却不同呢？
（提示教师投影展示方案三和方案四不同的实验装置图，详见图3。）
学生：因为方案四产生的气体逸散到空气中了。
教师：非常棒！因为参与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。所以当有气体生成时，我们要选择什么样的装置？
学生：密闭的实验装置。
[追问]能不能从微观角度去解释质量守恒定律呢？
提示给学生演示水分子电解的动画，水通电后变成氢气和氧气，见图4。在这个化学反应过程中，反应后元素种类有没有改变、原子数目有没有改变、原子质量有没有改变？
学生：化学反应前后，原子种类不变，数目没有增减，原子的质量也没有改变，所以化学反应前后物质的质量不会改变。
1.4 结束新课――实践应用
[实践应用1]学生用教师备好的材料（400g水，10g白糖，20g果汁，1.5g小苏打，1.5g柠檬酸）现场制汽水，质量会是433g吗？
教师：为什么他们制得汽水质量会少于433g？
学生：因为制汽水过程中，产生很多气体，没有及时盖上瓶盖，有一部分气体跑到瓶外了，所以汽水的质量会变小。
教师：非常好！当有气体生成，我们要考虑产生气体的质量。
[实践应用2]已知石蜡是蜡烛的主要成分，蜡烛在空气中完全燃烧后的产物是CO2和H2O，判断石蜡中一定含有 元素，可能含有 元素。
学生：石蜡中一定含有C和H元素，可能含有O元素。
2 教学反思
2.1 分组合作――课堂效率高
本节课通过不同组同时做四个不同的实验方案（实验1，实验2，实验3，实验4，详见图5），所以大大减少了课堂实验的时间，提高了课堂的效率，而且四人一组分工明确，培养了学生合作学习的经历。经过全班同学的不同实验验证了质量守恒定律，在教师的引导和启发下，层层深入，加深对质量守恒定律的理解。通过合作探究学习，不仅强化了班级体的团体观念，培养了学生合作学习的意识，而且顺利高效地完成了课堂教学目标。
2.2 理论源于实践――理论指导生活
通过具体、生动的自制汽水实验，提出的问题更容易激发学生的学习兴趣和探究欲望。理论性知识的学习的实质是新知识与学生原有概念相互作用，建立其内在的逻辑联系，其结果是新知识纳入原有认知结构中，使原有认知结构得以丰富。学生在学习完质量守恒定律这一理论知识后，通过一系列的实践应用，让学生体会理论指导生活，逐步培养学生的物质变化观。如应用1现场制汽水后质量变少了，学生就比较轻松地知道生成物有气w，要采用密闭的装置图；应用2蜡烛燃烧，不仅从宏观认识物质变化，而且从微观和元素角度去分析推理蜡烛成分，强化了理论源于生活又高于生活。
2.3 培养思维――搭建思维“脚手架”
理论知识的学习，往往都是通过大量的实验验证得出具有一定的概括性结论，这些结论对以形象思维为主的初三学生来说比较难以理解。所以在理论知识的学习过程中，要注意在学生思维障碍处搭建“脚手架”，帮助学生顺利地达成教学目标。如质量守恒定律从宏观向微观过渡，学生在理解上就存在障碍，此时借助水电解的动画示意图，把微观的水分子呈现给学生，学生就容易想到化学反应前后原子的种类、数目、质量都不变，所以质量守恒。
2.4 勤于动手――从实践中发现问题
化学是一门以实验为基础的科学，教学要紧密联系生产、生活实际，使学生真切地感受到发生的化学变化。而实际的教学中，碍于课时的原因很多实验没时间做，可以鼓励学生从家庭实验中发现问题，让化学知识的学习回归到生活和生产中。鼓励学生勤于动手，在社会实践中发现问题，从化学课本中找到解析，在利用所学知识解决生活问题，更好地享受生活中化学带来的乐趣。
3 教学建议
3.1 铁钉和硫酸铜溶液的反应的改进
铁钉和硫酸铜溶液反应比较慢。丁吉念老师通过探究实验得出[3]：铁钉伸入质量分数为6.02%～1.88%的硫酸铜溶液，铁钉很快析出红色物质，而溶液的颜色大概需要60min才变为浅绿色，时间仍然较长。根据“氯离子效应”[4]在硫酸铜溶液中，稍加一些氯化钠能加快铁和硫酸铜溶液的反应，在两三分钟后即可看到铁钉表面变黑随后变红，原因是刚置换生成的铜颗粒比较小，发生了光学上的漫反射，把铁钉从溶液中取出即可看到铁钉表面生成的是红色的铜。
3.2 借助学生的错误操作拓展应用
优秀的教师往往善于利用学生的实际情况临时改变自己的教学，借助学生的动态生成，增加师生的活动。在教学前，没有预料到会有很多学生不会正确使用砝码，学生虽然已在八年级物理课上学过托盘天平的使用，但还是有小部分学生错误地用手捏砝码。在讲过质量守恒定律后，发现这一状况教师可以趁机提问学生，用手抓砝码会对称量的重量有什么影响？教师提示铁在潮湿的情况下，容易和空气中的氧气反应，生成铁锈，并写出文字表达式：铁+氧气+水铁锈。巧借学生的错误操作，进一步拓展质量守恒定律到有气体参与反应的体系。
3.3 实验注意安全性
碳酸钠粉末和盐酸反应，在密闭体系状态下反应，最好装入药品时，把矿泉水瓶稍微捏瘪，有利于验证学生观察到产生大量的气泡后，瓶子变鼓，也避免了瓶中产生气体过多，压强变大，防止瓶盖喷出的安全隐患。氢氧化钠和硫酸铜溶液的反应，最好是把小试管里放入氢氧化钠溶液，以防学生倾倒液体时，手接触到氢氧化钠溶液。鼓励学生在条件允许的情况下，做一些社会实践活动，如家庭小实验，以弥补课堂教学的不足。
参考文献：
[1]胡志刚.化学课程与教学论[M].北京：科学出版社，2014：99～100.
[2]中华人民共和国教育部制定.义务教育化学课程标准（2011年版）[S].北京：北京师范大学出版社，2011.
[3]丁吉念.一则质量守恒定律实验最佳效果研究[J].化学教育，2012，（11）：75～78.
【关键词】守恒思想；高中化学；技巧；运用
对于近些年来的化学高考题目进行分析，可以发现其在守恒思想知识点方面设置考题所占的分值比例越来越大。而守恒思想在高中化学学习中是必不可少的一种方法，如果我们广大的高中学生能够掌握守恒思想的本质，抓住题目设置中相关变化的始态与终态，而忽略中间所进行的过程，就可以快速建立起等式关系，简化解题思路，迅速得出正确答案，起到事半功倍的效果。因此，对于如何正确运用守恒思想建立起关系式进行分析，得出其在高中化学解题方面的技巧方法来，有着非常重要的意义。将这些学习经验加以总结能够为其他高中学生在运用守恒思想方法时提供一些参考借鉴作用。
一、在平衡类计算题方面巧用守恒思想
计算题在高中化学中所占的比例很大，有很多计算题其实是无需详细计算就可以得出答案的，特别是一些选择题。而在高中化学平衡计算中运用守恒思想可以实现快速解题的目的，有些时候还能验证计算答案是否正确。其中经常用到的守恒思想有电子守恒、电荷守恒、质量守恒以及物料守恒等。
例1.在恒温条件下，把a molN2和b molH2的混合气体通入到一个容积固定的密闭容器中并发生以下反应：N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）。如果反应进行到某一时刻t时，nt（N2）= 13mol，nt（NH3）= 6mol。试计算a的值。
解析：在常规解题思路中，根据化学反应方程式，列出相应的等式，从而进行求解。
N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）
初始（mol）： a b 0
转化（mol）： 3 9 6
平衡（mol）： 13 9 6
由于n（初始）= n（平衡）+ n（转化），因此代入已知数据，可以解得a为16mol。
而运用守恒思想解题时，根据反应前后氮元素守恒，反应前氮元素仅在N2中存在，反应平衡后氮元素在N2以及NH3中存在，因此得出等式n（N2）= nt（N2）+ 1/2n（NH3），代入已知数值得出n（N2）=16mol。
例2. 在一密闭容器中加入碳以及水蒸气，一定温度下发生如下反应：
C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g） （1）
CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g） （2）
当反应进行完全并达到平衡时，得知c（H2）=1.9mol/L，c（CO）=0.1mol/L，那么c（CO2）为多少（ ）。
A. 0.1mol/L B. 0.9mol/L
C. 1.8mol/L D. 1.9mol/L
解析：在常规解题思路中，根据化学反应方程式，列出相应的等式进行求解。假设在第一步反应中所得到的 CO是x mol/L，在第二步反应中所消耗的CO是y mol/L，那么
C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）
转化： x x
CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）
转化：y y y y
因此在反应达到平衡之后，可以得出关系式c（H2） = x + y = 1.9mol/L，c（CO） = x-y = 0.1mol/L，从而解得y = 0.9mol/L，也就是c（CO2）为 0.9mol/L。
而运用守恒思想解题时，根据原子守恒定律，反应生成的CO与CO2中的氧原子都是由原料中的H2O所得到的，而H2O中的氢原子都转化生成H2，根据氢原子守恒得到c（H2） = c（H20），根据氧原子守恒得到c（H2O） = c（CO） + 2c（CO2） 。将已知数值c（H2）=1.9mol/L，c（CO）=0.1mol/L代入上述等式中，得到c（CO2） = 0.9mol/L，因此答案为B。
二、在氧化还原反应类计算题方面巧用守恒思想
氧化还原反应也是高中化学学习中的一个重点与难点，在解决这一类试题时，通常的做法是写出化学方程式并配平，再运用电子得失守恒进行计算。因此可以毫不夸张地说涉及到氧化还原反应的化学计算题必然要运用守恒思想。
例3. 将标况下3.36 L的Cl2通入100mlFeBr2溶液中，Cl2全部被还原，并且溶液中Br-的溶度与Cl-的溶度相等，那么原FeBr2溶液的物质的量浓度为（ ）
解析：这是关于氧化还原反应知识点的计算题，在解题时要抓住题干中的关键点：Cl2被全部还原，且c（Cl-）=c（Br-）；同时题干中还有隐含的条件：FeBr2中的Fe2+被全部氧化，而Br-被部分氧化。在分析出这些已知条件之后，可以运用不同的守恒方法进行解题：
方法一 电荷守恒法
由反应可以得知氧化还原反应的产物为FeCl3、FeBr3以及Br2，根据电荷守恒定律：电解质溶液中阳离子所带电荷总数等于阴离子所带电荷总数，可知所得电子的总物质的量等于×2×1 = 0.3mol。由于溶液中c（Cl-）=c（Br-），根据电解质溶液中正电荷总数等于负电荷总数，得出关系式：c（Fe3+）×0.1L×3 = 0.3mol×2，从而得出c（Fe3+） = 2mol/L。由于溶液中的Fe3+全部来源于Fe2+，且是等物质的量转化，所以可以得到原FeBr2溶液的物质的量浓度也等于2mol/L。
方法二 电子得失守恒
在氧化还原反应中，存在着得失电子相等的定律，也就是还原反应所得电子总数与氧化反应所失电子总数相等。假设FeBr2的物质的量浓度是x mol/L，那么：还原剂所失电子总数=氧化剂所得电子总数。由于反应中存在未被氧化的Br-，Cl2全部被还原，因此Cl2所得电子的总物质的量=Fe2+所失电子的总物质的量+Br-的总物质的量未被氧化的Br-的总物质的量，即：×2×1 = x mol/L×0.1L×1+2x mol/L×0.1L×1-×2×1。得出x为2mol/L。
此外，这一题目还可以运用原子守恒以及质量守恒方法进行求解，但是其计算过程较为繁冗，且计算原理与电荷守恒以及电子得失守恒相近，因此这里不再进行赘述。
例4. 将1.92g的Cu加入到一定量的浓HNO3中进行反应，在反应过程中，随着反应的不断进行，Cu含量不断减少，反应所得到的气体颜色逐渐变浅。当Cu反应完全时，共得到标准状况下1.12L的气体。那么参加反应的HNO3的物质的量为多少。
解析：在反应开始时，Cu与浓HNO3反应生成NO2气体，但是随着反应的进行，HNO3的浓度逐渐降低，所得到的气体为NO。因此在本题中所生成的气体为NO2与NO的混合气体，根据氮原子守恒可以得出：n（HNO3） = 2n[Cu（NO3）2]+n（NO）+n（NO2）=2n[Cu（NO3）2]+n（气体），代入已知数据可以解得参与反应的HNO3的物质的量为0.11mol。
三、在解决混合气体分子量方面巧用守恒思想
例5.把33.6L的 NO2、NH3以及O2混合气体通过稀H2SO4后，混合气体的总体积减小为11.76L，气体体积均在标准状况下测得，而溶液质量则增加了26.4g，同时通过稀H2SO4之后的混合气体仍然可以让带火星的木条复燃。求之前的混合气体平均相对分子质量。
解析：这一计算题如果按照常规的做法，需要先写出反应方程式并根据已知关系式列出等式，再代入数值得到混合气体的平均相对分子质量。这样计算时过程非常繁琐，且涉及到的计算量很多，容易出错。但是如果运用质量守恒定律，那么这道题就会变得非常简单，其计算过程为：
由于混合气体在通过稀硫酸之后没有其他新的气体产生，因此根据质量守恒定律可知，原混合气体的总质量为26.4g加上11.76L气体的质量，可以得到以下关系式：
r（混）==28.8
即原混合气体的平均相对分子质量为28.8。
四、在解决溶液中离子浓度关系问题方面巧用守恒思想
不论是何种类型的电解质溶液，都存在着下述的等量关系，即：阳离子带的正电荷总量=阴离子带的负电荷总量的等量关系，化合物中离子（或原子）个数固定的比例关系以及酸失去的质子和碱得到的质子数目相同的关系。对于涉及到电解质电离方面的计算题时，只要巧用这三种关系式就可以轻松得出题目的答案来。
例6. 在1mol/L的Na2S溶液中，以下关系式中错误的是（ ）
A.c（S2-）+c（HS-）+c（H2S）=c（Na+）
B. c（Na+）+c（H+）=2c（S2-）+c（HS-）+c（OH-）
C.c（NaHS）+2c（H2S）=c（NaOH）
D.c（H+）+c（HS-）+2c（H2S）=c（OH-）
解析：在Na2S当中，存在着关系式n（Na+）=2n（S2-），当Na2S溶于水形成水溶液时，硫元素以三种形式存在，分别是S2-、HS-以及H2S。根据物料守恒定律可以得出c（S2-）+c（HS-）+c（H2S）=c（Na+），因此A选项正确。
在Na2S溶液中存在着Na+、H+、OH-、HS-以及S2-离子，而阳离子所带电荷总量等于阴离子所带电荷总量，溶液呈现电中性，从而可以得出1×c（Na+）×V+1×c（H+）×V+（-1）×c（OH-）×V+（-1）×c（HS-）×V+（-2）×c（S2-）×V=0。式中V为溶液的总体积，经过简化以后可以得到c（Na+）+c（H+）=2c（S2-）+c（HS-）+c（OH-），因此B选项也正确。
在Ns2S溶液当中，其H+与OH-都是由水电离所得到的，同时得到的H+与OH-是等物质的量的关系，因此n（H+）= n（OH-），而H+在溶液中存在的形式有三种，分别是H+、HS-以及H2S，因此可以得出c（H+）+c（HS-）+2c（H2S）=c（OH-），即D选项正确。D选项运用的是“酸失去的质子和碱得到的质子数目相同”这一等量关系，而在C选项中缺少c（H2O）这一项，因此是错误的，答案为C。
总而言之，守恒思想在整个高中化学解题与学习中都是非常重要的一种手段，同时也是最为行之有效的一种方法。如果我们学生勤加训练，平时注意多运用守恒思想来解题，那么定会起到事半功倍的效果，在提高解题效率之余也能够培养起对于化学学习的兴趣。此外，将守恒思想与其他方法相结合运用到高中化学学习中，也是未来高中化学课改的必然趋势，值得我们广大的高中学生去多加思考与摸索。
【参考文献】
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恒法解题技巧[J].理科考试研究，2015.05：45
[3]王旭瑞.高中化学守恒思想的应用[J].课程教育研究，2014.32：180
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[5]戴h.试论化学思想方法在高中化学教学中的渗透[D].内蒙古师范大学，2007
“能量守恒定律”教学目标
a.知道能的转化在自然界中是非常普遍的，并能举一些能的转化的例子
b.知道能量守恒定律的内容，并能用它来说明一些简单的问题
C.建立朴素的唯物主义观，对学生进行思想教育
教学建议
教材分析
分析：本节内容是对本章及以前所学物理知识从能量的观点进行了一次综合、深化和再认识．教材首先分析自然界中各种能量之间的转化，揭示它们之间的本质联系：能量，并分析一系列熟知的能量转化的事例，指出能量的转化与守恒．最后阐述了能的转化与守恒定律的普遍性和重要性．
教法建议
建议一：能量守恒定律是一个实验规律，列举能量转化的实例，是学生理解和掌握能量守恒的基础，因此在教学过程中要充分利用学生已知知识，对这些实例中的能的转化进行具体分析．
建议二：在教学过程中，应重点强调定律的两个方面：转化与守恒．另外还要强调该定律的普遍性和重要性，可列举19世纪的自然科学史对学生进行教育．
“能量守恒定律”教学设计示例vAlign=topwidth=85>
课题
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能量守恒定律
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教学重点
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能量转化与守恒
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教学难点
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对能量转化与守恒的理解
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教学方法
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讲授
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知识内容
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教师活动
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学生活动
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一、能量的多样性
对应于不同的运动形式，能的形式也是多种多样的
二、能的转化
不同形式的能之间可以相互转化；做功的过程是能的转化的过程
三、能量守恒定律
能量既不可会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变．
四、能量守恒定律的普遍性和重要性
五、作业
课本P27练习3
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列举不同形式的运动
列举不同的过程
有意识引导学生体会能的总量保持不变
总结规律
讲述19世纪三大自然规律
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指出各种运动形式所对应的能量
学生指出是什么能向什么能的转化
记忆、理解规律
“能量守恒定律”探究活动
关键词：2015福建高考理综第21题；对考生不公平
中图分类号：G622 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2016）05-115-02
高考公平是社会公平的重要内容和尺度，是社会公平在教育领域的延伸，也是达到社会公平的重要手段和途径。高考不公平有各种原因，但在高考题的命制上不应该出现不公平，笔者认为2015福建高考理综第21题第（2）问对考生就有不公平之嫌，本文就此谈谈自己的看法。
一、2015福建高考理综第21题的原题和参考答案
【2015福建-21】如图，质量为M的小车静止在光滑的水平面上，小车AB段是半径为R的四分之一圆弧光滑轨道，BC段是长为L的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B点，一质量为m的滑块在小车上从A点静止开始沿轨道滑下，重力加速度为g。
（1）若固定小车，求滑块运动过程中对小车的最大压力；
（2）若不固定小车，滑块仍从A点由静止下滑，然后滑入BC轨道，最后从C点滑出小车，已知滑块质量 ，在任一时刻滑块相对地面速度的水平分量是小车速度大小的2倍，滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ，求：
①滑块运动过程中，小车 的最大速度vm；
②滑块从B到C运动过程中，小车的位移大小s。
【解】（1）滑块运动到B点时对小车的压力最大
从A到B，根据机械能守恒定律有：
在B点：
联立解得 ： FN=3mg，根据牛顿第三定律得，滑块对小车的最大压力为3mg
（2）①若不固定小车， 滑块到达B点时，小车的速度最大，由能量守恒定律有
得
②设滑块到C处时小车的速度为v，则滑块的速度为2v，根据能量守恒：
解得：
小车的加速度：
根据
解得：s=L/3
二、命题意图分析
本题第（1）问难度不大，主要考查了学生对圆周运动和机械能守恒定律知识的理解和应用，第（2）问考查了以下知识点：研究对象的区分，参考系的选择，受力分析，牛顿运动定律、能量守恒定律，为了降低难度，题目意加了一句话――“在任一时刻滑块相对地面速度的水平分量是小车速度大小的2倍”，命题者可能期望通过本题体现出对不同层次的学生有较好的区分度和选拔功能。笔者认为，出发点是好的，对高中阶段物理主干知识进行考查是有必要的，这样有利于高中物理的教学。
三、第（2）问对选3-3的考生是不公平的
1.2015福建高考理综第21题第（2）问可用动量守恒和能量守恒观点求解
用动量守恒和能量守恒观点求解，解题过程如下：
解：（2）①若不固定小车， 滑块到达B点时，小车的速度最大
根据动量守恒可得：
从A到B，根据能量守恒：
联立解得：
②设滑块由B运动到C过程平均速度大小为 ，位移大小为 ，小车的平均速度大小为为 位移大小为 ，此过程时间为t 由动量守恒定律有：
又有
解得：s=L/3
2.2015福建高考理综第21题第（2）问和2015年福建高考《考试说明》自相矛盾
福建高考2015年《考试说明》物理科已经明确规定，必修1、必修2、选修3-1、选修3-2、选修3-4为必考内容，选修3-3和选修3-5为选考内容。因为时间紧的原因，大多数学校选修3-3和选修3-5只选一门进行教学，很少有学校选修3-3和选修3-5同时上课的。众所周知，选修3-3和选修3-5的内容是不同的。但2015福建高考理综第21题第（2）问把用选考知识可以求解的问题放在必考题中，对没选3-5的考生是不公平的，也造成了高考题和《考试说明》自相矛盾的情况。
笔者没有参加2015福建高考的评卷，不知道有没有考生用动量守恒和能量守恒观点求解？更不知道用动量守恒和能量守恒观点求解答案正确的是怎么给分的？
3. 2015福建高考理综第21题第（2）问和选修3-5的典型题型有很大的雷同性以下是本人在很常见的有关3-5的资料中选择的两道例题： （答案 ）
例2.如图所示，长为l、质量为M的小船停在静水中，一个质量为m的人站在船头，若不计水的阻力，当人从船头走到船尾的过程中，船和人对地面的位移各是多少？
（答案 ）
限于篇幅，只给出答案，解题过程在些就不细说。
如果把例1和例2两题组合在一起，大家会看到和2015福建高考理综第21题有多么相象，从一定程度上说，考生只要看到过与考题想类似的情景，难度自然就大大降低。对选学3-5的考生，因为做过类似题目，情景熟悉，难度就不大，解决起来就容易得多。尤其是题目中“在任一时刻滑块相对地面速度的水平分量是小车速度大小的2倍”这句话，选学3-5的同学不要这个已知条件，只要已知质量关系，用水平动量守恒就能求出二者的速度关系，
而选学3-3的考生要解决本题，就要对滑块和小车的受力和运动进行认真的分析，滑块从A到B运动过程中，滑块是加速的，小车是也是加速的；滑块从B到C运动过程中，小车是减速的，然后用能量守恒定律和牛顿第二定律结合运动学公式求解，情景较为复杂，思维量大。对选学3-3的同学，如果题目中没有“在任一时刻滑块相对地面速度的水平分量是小车速度大小的2倍”这句话，是求解不了的。
关键词：电荷守恒、计算、高考应用
在高中化学中，电荷守恒是是一个非常重要的规律。电荷守恒的规律对我们解决化学中的此类是问题十分轻松、快捷、准确。在我们常见的守恒法中，电荷守恒是质量守恒定律之外、学习中最常用的也是最重要的守恒法之一。近几年各地的高考题中几乎都出现了电荷守恒的题目，这类题目用电荷守恒解十分快捷简单。为使同学们能够很好的解决此类问题方法，本人总结了教学中一点浅薄的心得与大家一起分享。
电荷守恒的内容
即在离子化合物（或溶液）中，阴离子所带负电荷总数=阳离子所带正电荷总数。
根据这一基本内容，在化合物中呈电中性，可以根据物质中正负电荷的物质的量，计算出阴、阳离子的物质的量之间的关系式；在溶液中也是呈电中性，可以根据单位体积溶液中电荷的物质的量求算出阴、阳离子的物质的量浓度之间的关系式。
【例 1】 将CaCl¬¬2 和CaBr2de的混合物13.400克溶于水配成500ml溶液，再通入过量的Cl2,完全反应后将溶液蒸干，得到干燥的固体11.175克。则原配溶液中，
C(Ca2+):C(Cl-):C（Br-）
A 3:2:1 B 1:2:3 C 1:3:2D 2:3:1
分析：一个Ca2+所带的电荷数2，则根据溶液中阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数，得原溶液中：2n C(Ca2+)=n C(Cl-)+n C（Br-）
把各个答案带入电荷守恒式子进行计算得知答案
答案选择D
【例2 】盐酸、醋酸和碳酸氢钠是生活中常见的物质。下列表述正确的是（ ）
A．在NaHCO3溶液中加入与其等物质的量的NaOH，溶液中的阴离子只有CO 和OH-B．NaHCO3溶液中：e(H+)+e(H2CO3)=c(OH-)
C．10 mL0.10mol•L-1CH3COOH溶液加入等物质的量的NaOH后，溶液中离子的浓度由大到小的顺序是：c(Na+)＞c(CH3COO-)＞c（OH-）＞c(H+)
D．中和体积与pH都相同的HCl溶液和CH3COOH溶液所消耗的NaOH物质的量相同
解析：在化学方程式中电荷守恒即方程式左右两边的正负电荷总数相等
根据电荷守恒 ：C(H+)+C(Na+)=C(HCO3-)+2C(CO32-)+C(OH-)
物料守恒：C(Na+)=C(HCO3-)+ C(CO32-)+C(H2CO3)
两式相减得 ：C（H+）+C（H2CO3）=C（CO32-）+C(OH-) 所以B错误。
答案：C
【例3】（2010宁夏 黑龙江吉林）下表中评价合理的是( )
选项 化学反应及其离子方程式 评价
A Fe3O4与稀硝酸反应：2Fe3O4+18H+=6Fe3++H2 +8H2O
正确
B 向碳酸镁中加入稀盐酸：CO32-+2H+=CO2 +H2O
错误，碳酸镁不应写成离子形式
C 向硫酸铵溶液中加入氢氧化钡溶液：Ba2++SO42-=BaSO4
正确
D FeBr2溶液与等物质的量的Cl2反应：
2Fe2++2Br―+2Cl2=2Fe3++4Cl―+Br2 错误，Fe2+与Br―的化学计量数之比应为1：2
解析：A 符合电荷守恒规律，但不合事实反应中无氢气生成离子方程式书写错误分析错误A错；B符合电荷守恒规律但碳酸镁是难容物方程式书写错误分析正确，B正确；反应中应该有氨气生成，C错；D错
答案 B
小结：判断离子方程式的正误
在判断一个离子方程式的时候，我们往往要从三个方面来判断的正误：
（1）阴离子所带负电荷总数是否等于阳离子所带正电荷总数即：是否遵守电荷守恒。
（2）首先判断方程式中化学式书写是否正确
（3）反应前后每种原子的种类和个数是否相等；
结束语 当我们解题时遇到有关溶液这类问题时，解答离子浓度大小比较的试题时，我们首先要考虑溶液中电荷守恒是指溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数，溶液电中性，因为这样解决起来比较简单；判断离子方程式的正误时我们也是首先判断反应前后电荷是否守恒再去判断其他的方面有无错误。
由两个或多个物体组成的系统在运动过程中，往往涉及内力做功、系统中单个物体的机械能可能不守恒等一些疑难问题，这些是我们不易理解和把握的。我们若能巧妙应用机械能守恒定律的知识，换个角度去考虑，就能使问题变得更明朗，使问题得以迎刃而解。
一、求解系统中单个物体的机械能变化问题
系统中的物体在相互运动中，能量往往会发生转化或转移，若只从一个物体的角度去分析思考，很容易因丢失一部分能量，而做出错误的判断，若能从整个系统考虑，正确使用机械能守恒定律分析就能准确判断系统中物体的机械能变化情况。
例1.如图1所示，一轻弹簧固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一高度且弹簧保持原长的A点无初速地释放，让它自由摆下，不计空气阻力，在重物由A点摆向最低点的过程中：（ ）
A.重物的重力势能减少；
B.重物的重力势能增加；
C.重物的机械能不变；
D.重物的机械能减少。
解析：重物从A点运动到B点，高度降低，重物的重力势能减少，因此很多同学只注意到重物从A运动到B时，重物速度增加，即重物的功能增加，故认为动能的增加量与重力势能的减少量相当，而判断重物机械能不变，错选C。若从整个系统去仔细分析会发现重物下降过程中，重物的动能增加，重力势力能减少，弹簧的弹性势能增加；而且在整个过程中，只有重力和弹簧弹力做功，重物与弹簧组成的系统机械能守恒。以B点为零势能点，则在A点系统的机械能只有重力势能，在B点系统的机械能为重物的动能和弹簧的弹性势能，且两处的机械能相等，所以可以判断重物的机械能减少，即C错，正确答案：A、D。
二、判定系统中内力做功问题
一个系统（有两个或多个物体）在运动过程中，在系统机械能守恒的同时，往往涉及到内力做功。要正确判断系统中内力做功情况确实是一个比较复杂的问题，如果从功的角度出发求解，会使问题变得更加繁杂，若能正确运用机械能守恒定律会使解题思路变得更清晰，使问题得以轻松解决。
例2.如图2所示，质量为m的a、b两球固定在轻杆的两端，杆可绕O点在竖直面内无摩擦转动，已知两物体距O点的距离L1>L2，现在由图示位置静止释放，则在a下降过程中：（ ）
A.杆对a不做功；
B.杆对b不做功；
C.杆对a做负功；
D.杆对b做负功。
解析：因为杆在转动，所以很多同学能分析到a球受到重力和杆对a的作用力，并习惯认为杆对a的作用力指向圆心O，与运动方向垂直，对小球a、b都不做功，而错选A、B。若我们能从整个系统去分析，会发现杆绕O点在竖直平面内无摩擦地转动，没有能量的损失，所以a、b和杆组成的系统机械能守恒。杆对a、b球的作用力是内力，a球下降过程中，b球的重力势能和动能都增加，所以b球的机械能增加，且b球重力对b球做负功，所以可以判断杆对b球做正功，b球的机械能才增加，从中可以判定B、D是错的。再由系统机械能守恒，b球的机械能增加，则a球的机械能减少，且a球重力对a球做正功，则杆对a球做负功，故A错。正确答案：C。
三、解决系统中物体运动的疑难问题
运用机械能的观点分析解决有关系统问题可以不涉及过程中力的作用细节，关心的只是过程中能量变化的关系和过程的始末状态，这往往更能把握问题的实质，使解决问题的思路变得简捷，并且能解决一些用牛顿定律无法解决的系统中物体的运动问题。
例3.如图3所示，重物A、B、C质量相等，A、B用细绳绕过轻小定滑轮相连接，开始时A、B静止，滑轮间细绳MN长0.6m。现将C物体轻轻挂在MN绳的中点，求：C下落的最大距离是多大？
解析：C下降到最低点时，A、B两物体也会随之上升到最高点，C在下降过程受到重力和两绳对C的拉力，虽然拉力大小不变，但方向却随着C下降而发生改变，是变力。C在下降过程中，不是做匀变速直线运动，不能简单运用匀变速直线运动的规律求解，但从整个系统的能量去思考会发现整个过程没有机械能损失，即A、B、C组成的系统机械能守恒，可以应用机械能守恒定律求解。依题意C下落到最大距离时，三个物体速度均为零。设C下落最大高度为H，则A、B上升的高度为： m） 3 . 03 . 0H（h22？+=
由系统机械能守恒定律得：mgH=2mgh解得：H=0.4m。