守恒法在高中化學(xué)解題的作用

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摘要：在解高中化學(xué)有關(guān)習(xí)題之時，守恒法是最常用的一種方法，其是把參與化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物以及生成物間的總質(zhì)量、某個元素質(zhì)量的守恒當(dāng)作基礎(chǔ)，進(jìn)而可以對所求物質(zhì)的量加以準(zhǔn)確計算。對守恒法加以熟練運用，可以對解題步驟進(jìn)行簡化，使得解題效率有所提升，實現(xiàn)準(zhǔn)確快速的解題。本文以概述化學(xué)當(dāng)中的守恒法為基礎(chǔ)，對守恒法在高中化學(xué)之中的具體運用加以探究。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué)；守恒法；解答問題

一、引言

在化學(xué)世界之中，物質(zhì)時時刻刻都在進(jìn)行著變化，但其中卻包含一永恒主題，那就是守恒定律，因此在解化學(xué)題時變產(chǎn)生了守恒法。事實上，守恒法具有的實質(zhì)就是把化學(xué)反應(yīng)當(dāng)中物質(zhì)間的守恒當(dāng)作依據(jù)對復(fù)雜問題加以處理，這樣可以使得守恒定律加以提升。把已知條件當(dāng)中一些隱含的守恒關(guān)系進(jìn)行準(zhǔn)確挖掘是借助守恒法進(jìn)行解題的基礎(chǔ)以及關(guān)鍵。通過對多種類型題進(jìn)行研究，想要對各個量的守恒關(guān)系加以深層挖掘，不僅需要對教材中基礎(chǔ)知識加以熟練把握，同時還需具備創(chuàng)新思維。

二、關(guān)于化學(xué)當(dāng)中守恒法的概述

在整個自然界當(dāng)中，每時每刻都存在著物質(zhì)的守恒定律。而守恒法在化學(xué)當(dāng)中加以運用的依據(jù)就是反應(yīng)物和生成物在反應(yīng)前后的質(zhì)量守恒，并且元素種類也不發(fā)生變化。在對守恒法進(jìn)行運用之時，最重要的一個步驟就是可以在反應(yīng)前后對各個物質(zhì)的具體變化加以準(zhǔn)確分析，從而對各個量間的聯(lián)系進(jìn)行確定。而要想對已知條件當(dāng)中各個量間的練習(xí)加以正確分析，可從兩個方面著手。第一，整道題都由一種元素貫穿始終。第二，通過寫出反應(yīng)式找出其中的隱含關(guān)系。

三、高中化學(xué)之中守恒法的具體運用

（一）質(zhì)量守恒。從本質(zhì)上來講，化學(xué)反應(yīng)就是原子間進(jìn)行的重新結(jié)合，因此在反應(yīng)當(dāng)中包含多種化學(xué)量的守恒關(guān)系，其中就包含質(zhì)量守恒。所謂質(zhì)量守恒，指的就是在反應(yīng)前后，物質(zhì)的總體質(zhì)量不會發(fā)生變化，而且溶液進(jìn)行稀釋以及配制期間，其質(zhì)量始終保持不變。解高中化學(xué)相關(guān)習(xí)題期間，通過在反應(yīng)前后，反應(yīng)物以及生成物的總質(zhì)量保持不變，進(jìn)而對問題加以計算。比如，在KOH固體當(dāng)中K2CO3的含量是7．2％，水的含量是2．8％，把1克樣品放到40毫升鹽酸之中，該鹽酸溶液濃度是4mol／L，并且把多余鹽酸和30．8毫升的1．07mol／LKOH溶液進(jìn)行中和，把中和之后溶液進(jìn)行加熱蒸干，對固體質(zhì)量進(jìn)行求解。分析：若用傳統(tǒng)算法，會使得計算結(jié)果比較復(fù)雜。其實，在該題當(dāng)中，可從已知條件分析出最終所得固體是KCl，而Cl元素則來自鹽酸。此時借助質(zhì)量守恒能夠得出：n（HCl）＝n（KCl）＝4mol／L×0．04L＝0．16mol，因此m（KCl）＝74．5g／mol×0．16mol＝11．92g。（二）電子守恒。在解高中化學(xué)有關(guān)習(xí)題時，電子守恒這種方法通常多用于還原氧化反應(yīng)之中。主要是因為氧化還原反應(yīng)當(dāng)中，會出現(xiàn)電子得失的情況。而所得電子總數(shù)一直等于所失電子總數(shù)，進(jìn)而可知得失電子的總數(shù)遵守守恒定律。比如，把4．6g鎂銅合金完全融入濃硝酸當(dāng)中，若硝酸經(jīng)過反應(yīng)產(chǎn)生N2O4300毫升和NO24000毫升（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），則在反應(yīng)后溶液當(dāng)中添加足量NaOH溶液，求產(chǎn)生的沉淀質(zhì)量？解析：據(jù)題設(shè)條件知，最終產(chǎn)生的沉淀物是氫氧化銅和氫氧化鎂。根據(jù)電荷守恒知，n（OH－）＝2n（Mg2＋）＋2n（Cu2＋），并且合金所失電子總量和Cu2＋、Mg2＋具有的正電荷總量相等。轉(zhuǎn)移電子總物質(zhì)的量和N2O4及NO2轉(zhuǎn)移電子總量相等。其中OH－物質(zhì)的量是1×422．4＋2×0．322．4＝0．205mol，沉淀質(zhì)量＝合金質(zhì)量＋OH－質(zhì)量＝4．6g＋0．205mol×17g／mol≈8．1g。（三）元素守恒。所謂元素守恒，指的就是反應(yīng)期間，化學(xué)元素具體種類不變。元素守恒含有原子守恒和離子守恒。離子守恒指的就是反應(yīng)前后離子數(shù)目不變。而原子守恒指的就是反應(yīng)前后同一原子個數(shù)不變。解化學(xué)問題期間，借助元素守恒期間，要對反應(yīng)式進(jìn)行計算，僅需對電子開始以及最終反應(yīng)之時相應(yīng)關(guān)系進(jìn)行了解，同時借助守恒定律進(jìn)行計算即可。比如，在濃度為1mol／L的1升NaOH溶液當(dāng)中添加0．6molCO2，問此時溶液當(dāng)中Na2CO3與NaHCO3的比值？解析：解化學(xué)題，如果通過化學(xué)式直接進(jìn)行計算，就必須對反應(yīng)式進(jìn)行板書，同時列方程進(jìn)行求解，如此一來就非常復(fù)雜。此時高中生就可借助質(zhì)量守恒這一定律，并且由題可知在具體反應(yīng)Na＋與C原子都需要遵守元素守恒這一定律。如果把NaHCO3的物質(zhì)的量設(shè)成x，而Na2CO3的物質(zhì)的量是y，由元素守恒能夠可到C原子是x＋y＝0．6mol，而Na＋則是2x＋y＝1mol，通過求解可以得到x＝0．4mol，y＝0．2mol，所以x∶y＝2∶1。（四）化合價守恒。所謂化合價的守恒指的就是在某一化合物以及經(jīng)過反應(yīng)之后得到的化合物當(dāng)中，正負(fù)化合價總數(shù)相等這一守恒法則。例如，現(xiàn)有20毫升的K2CO3溶液，用80毫升的濃度是1mol／L的鹽酸溶液加以中和，所得溶液呈現(xiàn)酸性，之后再用2mol／L的KOH溶液與酸加以中和，同時KOH滴加到4毫升之時溶液呈堿性。假設(shè)改用1mol／L硫酸和過量KOH加以中和，則容量是1毫升之時，溶液剛好得以中和，則此時K2CO3溶液具有的濃度是多少？解析：先設(shè)K2CO3溶液具有的濃度為x，則由化合價的守恒可知K2CO3與KOH化合價總數(shù)與鹽酸溶液當(dāng)中HCl與硫酸化合價總數(shù)相等。即x×0．02×2＋0．004×2＝1×0．08×1＋1×0．001×2，此時很容易求出x值，即x＝1．85。

四、結(jié)論

綜上可知，對化學(xué)反應(yīng)具體變化加以分析是對守恒法進(jìn)行運用的核心，借助守恒法解答問題，能夠?qū)η蠼膺^程進(jìn)行簡化，進(jìn)而提升具體解決效率。在開展化學(xué)教學(xué)時，教師需引導(dǎo)學(xué)生對題設(shè)之中的隱含條件進(jìn)行深入挖掘，對其創(chuàng)造性的思維加以培養(yǎng)，只有高中生的思維變得活躍，才可以在做題時靈活多變，快速找到正確的解題方法。

參考文獻(xiàn)：

［1］陳潤珊，衷明華．淺析守恒法在化學(xué)解題中的應(yīng)用［J］．江西化工，2015，（03）：192－193．

［2］董桂花．守恒法在高中化學(xué)計算題中的應(yīng)用［N］．延邊教育學(xué)院學(xué)報，2013，27（06）：120－122．

［3］劉萬清．淺談用守恒思想解決高中化學(xué)計算題［J］．教育教學(xué)論壇，2013，（27）：253－254．

作者:劉洪義 單位:廈門外國語學(xué)校石獅分校