守恒法在高中化學解題中的應用探究

王江涵

摘要：現階段高中課改對于化學學習有了新的要求，鼓勵使用創新思維解決化學題目，從而提高具體解題的效率。這其中，守恒法是所有化學解題方法中最為常見的一種方法，能夠簡化原有的化學題目。因此，合理利用該方法對于學習會有巨大的幫助。

關鍵詞：守恒法 高中化學 解題 應用

守恒定律是化學的基礎定律，其代表化學反應永遠保持守恒。因此將其加以利用，可以有效提高做題效率。通常而言，守恒法包括三種做題方法，分別為元素守恒法、電子守恒法以及電荷守恒法。本篇文章將會對其逐個講解，同時列舉相關案例進而一一進行分析。

一、守恒法的概述

（一）內涵的概述

通過資料可知，在化學世界中，所有公式和原理全部都遵循守恒定律，因此守恒法一直都是化學解題中非常實用的解題方法之一。加強對于此方法的分析和探討，發揮其應有的應用價值，從而簡化原本復雜的題目，在減少實際解題時間的同時，還提升了實際解題的正確率。

（二）質量守恒定律

化學中的守恒法主要是對于物質本身所產生的相關規律以及實際變化進行反映，所有化學物質必然遵循該規律，將自身的形態進行改變，從而轉變為另一種形態。該定律也是化學的基礎定律。

（三）能量守恒定律

化學通常是對于物質本身產生的變化進行研究，從而體現出物質本身能量運動的永恒性，如此也對于物質自身的轉換進行了合理揭示。從本質上而言，守恒定律便是將化學中的實質以及不變的內容進行有機結合。

（四）應用的步驟

將守恒法應用于當前的化學解題中，最重要的一項內容便是需要對于化學反應中所有物質具體的變化進行精確分析，確保其滿足能量守恒的需求。一般而言，可以通過某種元素在實際化學反應之后所產生的變化以及所有與題目相關的化學反應式之間的關系進行判斷。

二、化學解題中的具體應用

（一）元素守恒法

元素守恒法通常是從化學物質的質量不會由于發生化學反應發生變化的原理出發，以此完成具體的解題。

例如，當前有一部分氫氧化鉀完全存在于空氣內部，且該物質中有7.3%的碳酸鉀，且有2.7%的水。從中提取2克，將其全部放入60毫升且自身濃度為4mol·L-1的鹽酸之中，之后再使用40毫升，且濃度達到1.08 mol·L-1的氫氧化鉀。讓其完成相關反應之后，計算最終物質實際的質量。

這類題目如果利用我們以往的計算方法，由于步驟非常繁瑣，因此很容易計算錯誤。但是對其利用守恒法，分析該題目可以得知最終獲得物質為氯化鉀，且氯化鉀中的氯元素全部來自于鹽酸本身，所以我們可以列出以下公式。

n（KCL）=n（HCL）=0.06L*4 mol·L-1=0.24mol

最終可以計算出KCL的實際質量

0.24mol*74.5g·mol=17.88g

（二）電子守恒法

電子守恒法通常是根據元素自身的電子在實際反應中保持恒定作為出發點，以此完成相關題目的計算。

例如，當前使用濃度均為2 mol·L-1的鹽酸和碳酸鉀，其中鹽酸為90毫升，碳酸鉀為30毫升，將其完全中和，最終形成的溶液呈現出酸性的狀態。之后再使用酸液對KOH進行中和，其實際濃度為3 mol·L-1，當容量達到5毫升時完全中和。如果使用硫酸對于氫氧化鉀進行中和，且該硫酸的實際濃度為2 mol·L-1，此時一共需要使用約為2毫升的KOH。參考此條件，從而計算碳酸鉀自身實際的濃度。

根據電子在化學反應中保持守恒能夠看出，鹽酸中的氯化鉀和硫化氫的實際電子與碳酸鉀本身相同，因此我們可以將碳酸鉀自身的濃度設定為x，從而列出下面的公式。

3*0.005*2+x*0.3*2=2*0.002*3+2*0.09*2

最后算出該x的實際數值為3.08 mol·L-1

（三）電荷守恒法

電荷守恒法主要是根據實際化學反應中離子中所包含的電話保持恒定作為出發點，以此進行相關題目的計算。

例如，當前使用氯化鎂與氯化鋁進行融合，其容量為300毫升，而且錳的實際濃度為0.3 mol·L-1，而氯的實際濃度為1.4 mol·L-1。如果將錳元素從中全部分離，則需要添加的氫氧化鈉為多少毫升，該氫氧化鈉實際濃度為5 mol·L-1。

我們從題目的內容可以看出，Mg2+可以根據化學反應轉化為氫氧化錳，而Al3+可以轉化為二氧化鋁。之后再按照電荷守恒法的原理，從中能夠有效計算出Mg2+和Al3+自身的量，從而列出下面的公式。

c（Mg2+）*2+c（Al3+）*3=c（Cl-）*1

從中可以計算出c（Al3+）的實際濃度為0.3 mol·L-1

再根據相關關系式Mg2+～2OH-，Al3+～3OH-

最終可以計算出V（NaOH）=84mL

因此實際需要額外加入的氫氧化鈉為84毫升。

三、結語

綜上所述，現階段在面對化學難題的時候，可以合理利用守恒法。在對于其基本概念和意義充分了解之后，從而根據題目不同的種類，采取最為合適的解決方法。如此一來，不僅能夠提升平時的做題效率，而且能夠提升做題的正確率。因此，該方法值得將其進一步大力推廣，從而能夠幫助更多高中學生，助其完成化學課程的復習工作。

參考文獻：

[1]王金平.守恒法在高中化學解題中的應用研究[J].中學生數理化：學習研究，2016，（04）.

（作者單位：鄭州外國語學校）endprint