守恒法在高中化學(xué)解題中的應(yīng)用

◎傅奕宸

守恒法在高中化學(xué)解題中的應(yīng)用

◎傅奕宸

在高中化學(xué)解題過程中，同學(xué)們經(jīng)常會用到守恒法進(jìn)行解題，正是由于守恒法的應(yīng)用，將很多復(fù)雜的化學(xué)問題簡單化。守恒法也是高中化學(xué)解題過程中比較常用的一種方法，主要的應(yīng)用基礎(chǔ)是化學(xué)反應(yīng)前后反應(yīng)物和生成物之間存在某種守恒關(guān)系，這樣能夠?qū)⒁笏嬎愕母鱾€物質(zhì)的量精確地求解出來。并且在高考中，守恒法也是必考的內(nèi)容之一，所以在平時的解題過程中，我們一定要熟練地掌握各種守恒法的應(yīng)用條件，將問題的解題步驟簡單化，能夠提高解題效率和準(zhǔn)確率。本研究針對高中化學(xué)解題中守恒法的應(yīng)用展開了詳細(xì)的探究，首先進(jìn)行了守恒法的概述，然后分析了一些守恒法在化學(xué)問題的解答過程中的具體應(yīng)用，對于提高同學(xué)們的解題速度有一定的參考價值。

我們都知道，世界上沒有一成不變的物質(zhì)，任何物質(zhì)每時每刻都在發(fā)生變化，但是在變化中卻存在著一些守恒，這也是在高中化學(xué)問題的解答過程中，應(yīng)用守恒法的原因。“守恒”顧名思義，就是在化學(xué)反應(yīng)過程中，一些物質(zhì)之間存在著內(nèi)在的守恒聯(lián)系，這是處理解決一些復(fù)雜問題的關(guān)鍵，合理地選擇守恒法能夠大大提高化學(xué)題目的解題速率。其中質(zhì)量守恒法、元素守恒法、物質(zhì)的量守恒法、電荷守恒法、電子得失守恒法是最常用的幾種守恒方法，應(yīng)用守恒法進(jìn)行解題，首先需要將化學(xué)反應(yīng)過程中各個物質(zhì)的變化形式進(jìn)行明確，這樣才能將反應(yīng)過程中各個物質(zhì)的量之間的內(nèi)在聯(lián)系明確。通過給定條件分析各個物質(zhì)的量之間的聯(lián)系可以從兩個方面入手，可以通過參與反應(yīng)的元素進(jìn)行分析，也可以將反應(yīng)過程重視涉及到的所有反應(yīng)關(guān)系式詳細(xì)的列出，然后通過分析這些關(guān)系式之間的聯(lián)系找出隱藏的關(guān)系，進(jìn)而促進(jìn)問題的求解。

各種守恒法在高中化學(xué)解題中的應(yīng)用

質(zhì)量守恒法在高中化學(xué)解題中的應(yīng)用。質(zhì)量守恒法是在高中化學(xué)問題解答中最常用的守恒法之一，指的是在一個孤立的系統(tǒng)中，任何物質(zhì)與系統(tǒng)中的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不論發(fā)生什么樣的化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量保持不變，所以我們可以根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后反應(yīng)物的總質(zhì)量和生成物的總質(zhì)量是相等的原理進(jìn)行問題的求解。

例1：現(xiàn)在我們有三種物質(zhì)的混合物，分布為甲物質(zhì)30克，乙物質(zhì)20克，丙物質(zhì)10克，然后將這三種物質(zhì)的混合物放置在密閉的容器中進(jìn)行反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)停止之后稱取容器中的物質(zhì)，發(fā)現(xiàn)有甲物質(zhì)12克，丙物質(zhì)4克，有新物質(zhì)丁生成，乙物質(zhì)28克試問新物質(zhì)丁生成多少克？

解析：當(dāng)我們一見到此題目的時候，如果想不到使用守恒法解決，那么肯定會一頭霧水，不知道從何分析，首先不知道物質(zhì)的名稱，不知道具體的化學(xué)反應(yīng)，不知道反應(yīng)條件，如果考慮這么多因素，采用常規(guī)計算的方式肯定得不出答案，所以通過仔細(xì)地分析題目中所給的已知條件，找到問題的突破口是題目條件確定參加反應(yīng)的各物質(zhì)質(zhì)量的綜合和生成物的各物質(zhì)的質(zhì)量的總和是一樣的。這樣問題的求解過程就變得非常簡單，我們只需要分析清楚什么是反應(yīng)物，什么是生成物以及參加反應(yīng)各物質(zhì)的質(zhì)量及生成物各物質(zhì)的質(zhì)量是多少即可。很明顯甲物質(zhì)和丙物質(zhì)的質(zhì)量減少了，乙物質(zhì)質(zhì)量增加，生成新物質(zhì)丁，所以甲物質(zhì)：30-12=8克，丙物質(zhì)：10-4=6克，乙物質(zhì)生成28-20=8克，所以丁物質(zhì)生成：8+6-8=6克。

元素守恒法在高中化學(xué)解題中的應(yīng)用。元素守恒也是常用的守恒方法，所謂元素守恒指的是參與化學(xué)反應(yīng)前后各元素的種類不會發(fā)生變化，元素的總原子個數(shù)不會發(fā)生變化。因此，元素守恒又包括離子守恒和原子守恒，利用元素守恒進(jìn)行問題的解答不需要化學(xué)反應(yīng)方程式的參與，只需要將反應(yīng)前后離子或原子對應(yīng)的關(guān)系找出來，就可以將問題簡單化。

例2：首先準(zhǔn)備1L1mol/l的NaOH溶液，然后向其中通入CO2氣體0.6mol，充分反應(yīng)之后，求所得產(chǎn)物中NaHCO3和Na2CO3的物質(zhì)量的比值（）

解析：分析問題，如果利用化學(xué)方程式進(jìn)行求解，我們必須將化學(xué)方程式詳細(xì)的寫出來，然后在進(jìn)行計算，由于整個反應(yīng)涉及到兩個化學(xué)反應(yīng)，所以用這種方法解答問題會非常繁瑣復(fù)雜，如果利用元素守恒法解答，不必寫出化學(xué)方程式，只需要考慮反應(yīng)前后原子的數(shù)量以及種類都沒有發(fā)生變化，所以反應(yīng)前后Na原子和C原子是守恒的，我們可以假設(shè)NaHCO3D的摩爾質(zhì)量是A，NaCO3的摩爾質(zhì)量為B，那么結(jié)合碳原子守恒可以得出A+B=0.6，結(jié)合鈉原子守恒可以得出A+2B=1，求得A=0.2，B=0.4。

物質(zhì)的量守恒法在高中化學(xué)解題中的應(yīng)用。物質(zhì)的量守恒法指的在在化學(xué)反應(yīng)前后，參與反應(yīng)的物質(zhì)的總物質(zhì)的量和生成物的總物質(zhì)的量是一樣的，利用該種方法進(jìn)行問題的求解，能將計算過程大大簡化，減少計算量，甚至可以直接求解出答案，所以在解題過程中一定要注意使用。

電子得失守恒法在高中化學(xué)解題中的應(yīng)用。電子守恒法也是常見的守恒關(guān)系，但是電子守恒必須滿足的條件是反應(yīng)必須是有氧化還原反應(yīng)參與，在反應(yīng)過程中物質(zhì)得到的電子和失去的電子總數(shù)是一樣的，所以氧化還原反應(yīng)得失電子遵循電子守恒定律，可以利用該守恒關(guān)系進(jìn)行相應(yīng)問題的求解。

綜上所述，將守恒法應(yīng)用到高中化學(xué)題目的解答中，能夠在很大程度上簡化解題步驟，使得解題思路變得更清晰，所以同學(xué)們一定要善于結(jié)合題目條件，選擇合適的守恒法，不斷提高化學(xué)問題的解題速率和效率。

湖南師范大學(xué)附屬中學(xué)）