守恒法在高中化學(xué)解題中應(yīng)用研究

陳怡然

山東省青島第二中學(xué)2016級(jí)高一十五班

守恒法在高中化學(xué)解題中應(yīng)用研究

陳怡然

山東省青島第二中學(xué)2016級(jí)高一十五班

隨著教育改革的不斷推進(jìn)，對(duì)各個(gè)學(xué)段的教學(xué)都提出了新的要求。高中化學(xué)是高中教學(xué)的重點(diǎn)課程之一，化學(xué)解題方法的改革對(duì)于化學(xué)學(xué)習(xí)效率的提高具有重要作用。守恒法在高中化學(xué)解題中的應(yīng)用越來(lái)越受到重視，并且已經(jīng)取得了一定的成效，作為一名高中生，結(jié)合自身的化學(xué)學(xué)習(xí)情況，現(xiàn)對(duì)守恒法在高中化學(xué)解題中應(yīng)用情況進(jìn)行分析研究。

守恒法；高中化學(xué)解題；應(yīng)用

前言

高中化學(xué)學(xué)科是一門(mén)重要的學(xué)習(xí)課程，其中包含了大量的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、化學(xué)現(xiàn)象、化學(xué)實(shí)驗(yàn)，具有一定的復(fù)雜性和系統(tǒng)性。化學(xué)題目的解答對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，既是學(xué)習(xí)的重點(diǎn)也是難點(diǎn)，往往會(huì)由于各種原因發(fā)生錯(cuò)誤。在化學(xué)解題過(guò)程中，不僅要具備靈活運(yùn)用化學(xué)知識(shí)的能力，更要選擇合適的解題方法，這是解題的關(guān)鍵。在化學(xué)反應(yīng)中，物質(zhì)反應(yīng)前后的總質(zhì)量和其他相關(guān)元素都具有一定的守恒定律，這也是物質(zhì)守恒定律的具體變現(xiàn)，根據(jù)這一點(diǎn)，在對(duì)化學(xué)問(wèn)題進(jìn)行解答的過(guò)程中，采用守恒法，不僅能夠提高解題效率，也有助于學(xué)生從根本上分析問(wèn)題，從而抓住解題的關(guān)鍵。

一、質(zhì)量守恒法在高中化學(xué)解題中的應(yīng)用

質(zhì)量守恒法主要是依據(jù)質(zhì)量守恒定律，以質(zhì)量為解題的根本依據(jù)，在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)前后的物質(zhì)質(zhì)量不發(fā)生化學(xué)性質(zhì)上的變化，各物質(zhì)的質(zhì)量也不變。[1]

由這一基本原理出發(fā)，對(duì)相關(guān)化學(xué)題目進(jìn)行解答。例如：把2.2克平均相對(duì)分子質(zhì)量為7.5克每摩爾的CO和H2組成的混合氣體，并且與足量的O2充分燃燒后，立即通入足量的NA2O2的固體中，固體的質(zhì)量增加多少？通過(guò)應(yīng)用質(zhì)量守恒法對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行分析，無(wú)論充入多少O2，只要充分燃燒，通過(guò)Na2O2后全部釋放出來(lái)，所以質(zhì)量增加仍為2.2克。也就是物質(zhì)反應(yīng)前后，物質(zhì)的量不發(fā)生變化，即質(zhì)量守恒。如果學(xué)生把握住這一解題方法的本質(zhì)，就會(huì)大大提高解題效率，甚至制藥閱讀完題目，答案就已經(jīng)順其自然生成，而且能夠保證正確率。

二、電子守恒法在高中化學(xué)解題中的應(yīng)用

電子守恒法是根據(jù)電子守恒定律，在相關(guān)化學(xué)題目中，形成電子守恒解題思維，從而正確解答題目。電子守恒主要是指：在氧化還原反應(yīng)中，氧化劑得到的電子總數(shù)等于還原劑失去的電子總數(shù)。此方法的應(yīng)用關(guān)鍵是要注意一定是氧化還原反應(yīng)。[2]這就需要正確認(rèn)識(shí)氧化還原應(yīng)的具體形式及本質(zhì)。一般氧化還原反應(yīng)，主要是化學(xué)反應(yīng)前后，元素的氧化數(shù)量會(huì)發(fā)生一定變化，實(shí)質(zhì)上就是是電子的得失或共用電子對(duì)的偏移。這也是我們?cè)诨瘜W(xué)學(xué)習(xí)中常見(jiàn)的一種反應(yīng)類(lèi)型。因此，利用電子守恒法能夠有效解決氧化還原反應(yīng)的化學(xué)問(wèn)題。例如：3.84克的銅和一定質(zhì)量的濃硝酸反應(yīng)，當(dāng)銅反應(yīng)結(jié)束時(shí)，共收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)的氣體2.24升，如果把裝有這些氣體的集氣瓶，倒立放在盛水的水槽中，要使集氣瓶充滿(mǎn)溶液？需通入多少升標(biāo)況下的氧氣呢？在此氧化還原反應(yīng)中，應(yīng)用電子守恒法解答此題目，根據(jù)電子守恒原理會(huì)發(fā)現(xiàn)：還原劑銅失去的電子數(shù)、氧化劑濃硝酸得到的電子數(shù)，還有還原產(chǎn)物NO、NO2消耗的氧氣得到的電子數(shù)，都是相等的。不用具體計(jì)算就可得出，銅失去的電子數(shù)等于氧氣得到的電子數(shù)。如果不用電子守恒法解答此題，正常的計(jì)算過(guò)程非常復(fù)雜，計(jì)算難度進(jìn)而較大，計(jì)算結(jié)果很容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，通過(guò)應(yīng)用電子守恒法，根據(jù)電子守恒定律，很容易就會(huì)得出答案，解題效率明顯提升。

三、元素守恒法在高中化學(xué)解題中的應(yīng)用

化學(xué)元素是化學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容的重要組成部分，每一種化學(xué)反應(yīng)中都離不開(kāi)化學(xué)元素的參與，在解答化學(xué)問(wèn)題時(shí)，要根據(jù)化學(xué)元素守恒原理，采用元素守恒法，不僅能夠加快解題速度，而且能夠提高解題的正確率，是一種事半功倍的方法。元素守恒主要是指：在化學(xué)反應(yīng)中，所有化學(xué)元素的種類(lèi)在反應(yīng)前后是不會(huì)發(fā)生變化的，變化只是形式上的，本質(zhì)并未變化。[3]例如：選取2份質(zhì)量相等的NaHCO3,一份與足量的鹽酸反應(yīng),一份先充分加熱使其分解，然后再加足量的鹽酸反應(yīng)。那么兩個(gè)反應(yīng)中所消耗鹽酸的量之比為多少？。根據(jù)元素守恒法對(duì)此題進(jìn)行分析，由鈉元素守恒得出最終產(chǎn)物氯化鈉的質(zhì)量相等，由氯元素守恒得所消耗的鹽酸是相等。因此，很容易就判斷出此題的答案為1：1。看著很復(fù)雜的化學(xué)題目，根究元素守恒法，無(wú)需復(fù)雜的計(jì)算，就可以輕松作答，而且保證結(jié)果的正確性，有效地降低了化學(xué)解題的難度。

四、電荷守恒法在高中化學(xué)解題中的應(yīng)用

電學(xué)化學(xué)知識(shí)是化學(xué)學(xué)習(xí)中的重點(diǎn)內(nèi)容之一，也是難度較大的知識(shí)點(diǎn)，為了更好地掌握電學(xué)知識(shí)，更好運(yùn)用化學(xué)原理解決實(shí)際問(wèn)題。電荷守恒法的應(yīng)用不斷加強(qiáng)。也有效提高了學(xué)生的解題效率。所謂電荷守恒就是指：在電中性系統(tǒng)中，正負(fù)電荷是相等的，在化學(xué)反應(yīng)前后，離子所帶電荷的總數(shù)是不變的。根據(jù)這一原理，在相關(guān)化學(xué)題目中利用電荷守恒法進(jìn)行解題。例如：某無(wú)色透明溶液溶液中可能有Cl-，NO3-，HCO3-，SO42-，OH-，K+，Ba2+，Cu2+，H+，Na+，現(xiàn)在將溶液分成兩份，一份加入足量的Mg，生成無(wú)色氣體，一份加入足量的NaCO3,生成白色沉淀。問(wèn)溶液中可能更存在的離子有，一定存在的離子有，該題是一道離子共存題，由于題干說(shuō)溶液無(wú)色，所以一定不存在Cu2+,又因?yàn)閷?shí)驗(yàn)一生成無(wú)色氣體，所以溶液中一定存在H+，進(jìn)而推斷溶液中不存在NO3-，HCO3-，OH-，由實(shí)驗(yàn)二知，溶液中一定存在Ba2+，所以溶液中不存在SO42-，又因?yàn)殡姾墒睾悖芤褐行枰幸粋€(gè)陰離子，所以Cl-一定存在，故答案為Na+，K+；H+，Ba2+，Cl-。總結(jié)：該題易忽視電荷守恒，忽視Cl-導(dǎo)致錯(cuò)誤。

結(jié)論

綜上所述，在化學(xué)解題過(guò)程中，應(yīng)用守恒法，有針對(duì)性的對(duì)化學(xué)知識(shí)進(jìn)行分類(lèi)總結(jié)，采用不同內(nèi)容的守恒方式，有效的提高了學(xué)生的化學(xué)解題效率，進(jìn)而提高了學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的綜合能力。

[1]顏如傳.守恒法在高中化學(xué)解題中的應(yīng)用分析[J].成功（教育）,2012,20:91.

[2]劉杰.例談守恒法在高中化學(xué)解題中的應(yīng)用[J].考試周刊, 2013,80:158.

[3]羅煚.守恒法在高中化學(xué)解題中的應(yīng)用研究[J].文理導(dǎo)航（中旬）,2016,11:59.