高中化學解題中守恒法的應用實踐研究

鞏曉敏

【摘要】自然界的萬物都在時刻變化著，但化學世界中存在著一個不變的主題，即守恒定律。守恒法則是在守恒定律的基礎上發展而來的。在化學解題中以守恒法為依據處理相關問題，可以有效提高學習效率。因此，本文從元素守恒法、化合價守恒法等方面，系統闡述了高中化學解題中守恒法的應用實踐。

【關鍵詞】高中化學 守恒法 應用實踐

【中圖分類號】G633.8 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）06-0142-01

化學反應前后物質所包含的元素種類和質量是一直不變的，這是質量守恒法的本質和依據。高中化學中的守恒法也是一種重要的解題技巧。在應用守恒法時，首先需要弄清楚不同的物質在化學反應過程中的內在關系和變化形式，并剖析各量與已知條件的關系。掌握了這些解題步驟和本質，才能在高中化學解題中準確使用守恒法。

一、元素守恒法

所謂的元素守恒法就是指在化學反應過程中，所涉及到的化學元素類別均為呈現明顯變化，只是換了一種存在形式。因此，運用元素守恒法來解決這類化學計算題，可以有效提高解題的效率。將1.5克鋁和過氧化鈉的混合物放入一定量的水中，充分反應后固體物剩余，再向其中加入50毫升密度為1mol/L的鹽酸，可以恰好使反應過程中產生的沉淀消失，求原混合物中鋁和過氧化鈉各多少克。顯然，水與過氧化鈉反應，生成氧氣和氫氧化鈉，氫氧化鈉與鋁反應，無論生成沉淀還是氯酸鈉，最后都被鹽酸中和，即是指最后所有的鋁離子和鈉離子都要和氯離子結合，氯離子是恰好反應。由此可知：鈉離子的物質的量+3？鄢鋁離子的物質的量=氯離子的物質的量=0.05mol我們可以設鋁和過氧化鈉的物質的量分別是X、Y。可得27X+78Y=1.5，3X+2Y=0.05解方程可得X=0.005 Y=0.0175則鋁的質量為0.005？鄢27=0.135，則過氧化鈉的質量為0.0175？鄢78=1.365.

二、化合價守恒法

化合價守恒法是指某種化合反應或化合物在反應之后生成化合物中正化合價與負化合價的總數相等。例如，某種混合物含有MgO和MgBr2，經檢測得知鎂元素的質量分數為38.4%。求溴元素的質量分數。我們知道，在任何化合物中，元素的負價總數等于元素的正價總數，由此可以推知在混合物中元素的負價總數等于元素的正價總數，即是指：鎂原子個數×鎂元素化合價=溴原子個數×溴元素的化合價+氧原子個數×氧元素的化合價。我們可以設混合物的質量為100克，溴元素的質量為X，那么38.4/24×2=X/80×1+（100-38.4-X）×2解方程可得X=40，那么溴元素的質量分數即為40/100×100%=40%。

三、電荷守恒法

電荷守恒法在化學解題中的運用主要體現在鹽類的水解及離子方程式的書寫等方面。當然，鹽類水解問題也是高中化學解題的重點問題和難點問題。所以，大部分學生在這類問題面前一籌莫展，然而，如果運用電荷守恒法來解決鹽類水解問題，就會大大降低其難度。電荷守恒定律主要是指依據電解質溶液中陰陽離子濃度及所帶電荷的關系，列出對應的方程式，并進行正確解題。電解質溶液中包含處于游離狀態的陰離子和陽離子，它本身又呈現出電中性狀態，由此不難得出結論：在電解質溶液中所有陰離子帶的負電荷數量與所有陽離子帶的正電荷數量相等，依據這一等式關系就可以解決相關電荷問題。同樣在離子方程式中，反應物所帶電荷總數與生成物所帶電荷總數必須相等且電性相同，依據這一原理進行離子方程式書寫及缺項配平。

四、質量守恒法

在運用質量守恒法時應注意，必須保證物質的質量在反應前后均不發生任何變化。例如將一些氫氧化鉀放在桌面上，暴露于空氣中。經過專業測試得到氫氧化鉀固體所含的碳酸鉀的質量比例為7.2%，水的質量比率為2.8%，取出1克的碳酸鉀固體，并將之放到密度為3 mol·L-1的50毫升鹽酸中，為了中和多余的鹽酸，另取濃度為1.07 mol·L-1的氫氧化鉀溶液30.8毫升。然后加熱中和后的溶液，直至蒸干為止，那么求最后得到的固體質量。許多同學在做這類化學題時常采用一些過程繁瑣的解題模式，降低了解題效率。其實，如果深入分析已知條件、研究得出的固體就可以發現最后得到的固體是氯化鉀，那么依據元素守恒法可以得到n （KCl）=n （HCl）=0.05 L×3 mol·L-1 =0.15 mol對這個等式正確求解，就可以得知氯化鉀固體的質量為11.175克。

總之，合理運用守恒法可以提高化學解題效率，因此，高中教師在化學教學中要注意提高學生的守恒法運用能力，促使學生能夠準確找出題目中隱含的條件，進而正確解答相關化學問題。

參考文獻：

[1]任響.巧用“化合價”提高高中化學解題效率 [J] 未來英才，2014

[2]束必俊.高中化學解題能力培養策略探究 [J] 理科考試研究，2014