守恒思想在中學化學解題中的應用分析

蘇江紅

(武漢華中科技大學同濟醫學院附屬中學，湖北 武漢 430000)

守恒思想在中學化學解題中的應用分析

蘇江紅

(武漢華中科技大學同濟醫學院附屬中學，湖北 武漢 430000)

近幾年隨著我國教育改革的逐漸深入，就教學觀念和教學思想的轉換上得到了重大的突破.論文以中學化學解題思維為研究對象，分析守恒思想在中學化學解題中的應用，以進一步為我國中學化學解題教學質量的優化奠定基礎.

中學化學；解題；守恒思想；應用

守恒思想主是解決化學問題的中心思想，也是解決化學問題的重要解題方法和技巧，中學生如果能夠充分的掌握和領悟守恒思想就能夠抓住解題的關鍵定，從不變量關系式中簡化解題的思路，快速的尋找到爭取的解題方向和問題答案.因此，分析守恒思想在中學化學解題中的應用對中學化學教育改革以及教學質量的整體優化具有重要的意義.

一、質量守恒在選擇題中的應用

質量守恒主要是指在化學反應的過程中參與到整個物質反應過程中的各個物質的總和在反應前和反應后為相等的關系.從化學的角度來看，也就是說在一些化學反應的過程中反應前后原子種類或數目、質量之間并沒有發生變化，該過程被稱之為化學質量守恒規律.在實際中學化學解題的過程中可以根據質量守恒的原則完成題目的解答.

例1 X是一種純凈物，當其在空氣中完全燃燒時，相應的化學反應式表示為：X+2O2→CO2+2H2O，由此式對X的判斷中正確的一項為( ).

A.組成X的元素包括了C、H、O 3種元素

B.X是一種重要的有機化合物

C.X物質中，H與C元素之間的質量比是4∶1

D.X相對分子質量：M(X)=10

對這一題目進行分析可知，化學式左右兩端的氧原子個數均為4個，而右側的C與H分別為1個和4個，由化學反應前后元素守恒可知，化學式兩端在反應前后無論是原子的種類，還是原子的個數均應相等，因此，化學式右側多出的C與H及其相應個數則恰好是化學式左側所缺少的C、H個數，由此可判斷出C的化學式則為CH4，即甲烷.在辨認出X化學式的基礎上對四個選項的對錯情況進行判斷，其中，A選項明顯錯誤，X化學式中無O元素；由于CH4又稱為甲烷，是一種常見的有機化合物，故選項B正確；而在CH4中，其C、H兩種元素的質量比尤為明顯，為4∶1，C選項中所說的是H與C的質量比，故選項錯誤；CH4的相對分子質量計算方法是12×1+1×4=16，因此，D選項不正確.由此可見，對于此種例題的處理，充分應用到了質量守恒定律，也就是，化學反應前后，元素的種類以及對應原子的個數均是不變的.

二、質量守恒在計算題中的應用

例2 現化學實驗室存有一瓶放置了數月的氫氧化鈉固體，假定其中含有的雜質只有碳酸鈉，利用天平量取這一固體樣品13.5g，并將其放入錐形瓶內，而后，將一質量分數為19.9%的稀硫酸滴入放有氫氧化鈉固體的錐形瓶當中，當二者剛好完全反應時，發現所用稀硫酸的質量減少了75g，同時，通過利用天平稱量發現，錐形瓶內剩余物質總質量m=86.3g.現有如下兩個問題：(1)計算出樣品中碳酸鈉的質量分數；(2)分別稱取5g純凈的氫氧化鈉固體各兩份，將其分別置于兩試管內，并將一支試管密封，放置一段時間后，向兩試管內分別滴入質量分數為19.6%的稀硫酸，問：當兩試管內所滴入的稀硫酸與試管中的氫氧化鈉固體剛好完全反應時，消耗的稀硫酸量是否相等：____.a相等；b.不等；c不確定.

在上述問題解答分析的過程中根據化學變化前后元素的質量不變，氫氧化鈉變質生成碳酸鈉時物質的質量增加，但其中所含鈉元素的質量不變，則充分反應后生成硫酸鈉的質量相等，而相等的硫酸鈉中硫酸根的質量相同，所以，變質前后所消耗硫酸的質量相等.

例3 在真空條件下，FeCO3受熱易分解會產生CO2和Fe2O3.某班級同學借助如下圖所示的裝置對工廠煉鐵的過程進行模擬，同時，對樣品中FeCO3的含量予以測定.圖中，B內裝入了足量的NaOH溶液.

小組同學在實驗過程中開啟開關K，向裝入碳酸亞鐵樣品的容器中通入CO并對其進行加熱，當A內的固體質量不在繼續減少時，加熱停止，使裝置A逐漸冷卻至室溫，此時，將開關K關閉，由此測得A內的固體質量與反應前相比減少ag，而B內液體的增加數值為bg，據此，請對以下問題進行作答：

(1)寫出儀器①的名稱；(2)將發生在A中的方程式予以寫出(一個即可)；(3)對反應過程中所產生的CO2全部被B內NaOH吸收的根據為何；(4)若裝置B中NaOH溶液將生成的CO2全部吸收，在忽略水的蒸發和樣品雜志的情況下，a與b的大小關系為何；(5)尾氣收集裝置D應如何選擇(甲，乙，丙？).

對例3進行分析可知，其所提的4個問題是對學生質量守恒計算的著重考察，A內質量減少是由于FeCO3加熱分解，最后生成Fe，故裝置A中減少的質量實際上就是FeCO3內C與O的質量和；在裝置B方面，其增加的質量為FeCO3加熱分解生成的CO2的質量和通入的CO參與反應的C與O的質量和，由此可判斷，裝置B內所增加的質量要比裝置A內減少的質量大，故a

總結論文從質量守恒在選擇題和計算題中的應用進行了分析，進而對守恒思想在中學化學解題中的實際應用進行分析，進而提出了守恒思想應用的過程中,首先必須明確每一種守恒方法的特點；其次，是對題目守恒關系的挖掘；最后，是結合守恒關系和守恒方法之間的關聯性，選擇正確的解題方法，準確、快速的完成題目的解答.

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[3]顏如傳.守恒法在高中化學解題中的應用分析[J].成功(教育)，2012，6(20):91-92.

[責任編輯：楊惠民]

2017-07-01

蘇江紅1972.7-，漢，男，湖北省松滋市，大學本科，中教一級，化學教育.

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1008-0333(2017)28-0087-02