守恒法在高中化學解題中的應用探討

李賢良

【內容摘要】我們處在一個神奇的自然環境當中，自然環境當中的萬事萬物都在不斷的變化當中，人類在不斷的探究萬事萬物，發現了很多神奇的現象。物理學知識告訴我們，地球處于不斷的運動當中，我們每天也處于不斷的運動當中，萬物無不在運動著。化學知識告訴我們，在我們的生活中每天發生著一些化學變化，而這些化學變化存在一個不變的定律，即守恒定律。在化學的研究和解題中經常運用守恒定律來解題，給我們帶來一定的方便。本文主要從元素守恒法，電荷守恒法，化合價守恒法，質量守恒法來探究化學的守恒。

【關鍵詞】守恒法 化學解題 引用探究

一、元素守恒法

化學反應伴隨著熱量的變化，有些化學反應會吸熱，有些化學反應會放熱，但是在這一化學反應中，化學元素是不會變化的，它是守恒的，參加反應的有哪些元素，生成物中就含有哪些元素。即在一個化學反應中，反應物中的元素在生成物中只是換了一種存在形式。在化學的解題中，運用化學的守恒定律來解決化學題，可以有效的提高解題效率，給同學們的解題帶來了很大的方便。運用元素守恒法不需要寫出涉及到的每一個化學方程式，它的技巧是可以忽略對反應的中間的過程，只需要找到他們之間存在的一定的關系，然后根據它們之間存在的關系，再運用元素守恒法進行相應的計算，為解題帶來了很大的方便。運用元素的守恒法，在計算化學題時，可以根據已知的量來求未知的量，或者通過生成物物質的量來計算反應物物質的量，也可以通過質量和體積，來進行相應量的計算。

二、化合價守恒法

化合價守恒法是化學解題中經常要用到的一種解題思路，有助于同學和老師快速的解決化學問題中的物質的量的計算。化合價守恒法即在一個化學反應中某種化合物在參加反應生成化合物中正的化合價和負的化合價的總數是相等的。比如：在這樣一道化學題中就運用化合價的守恒法來計算：用0.1mol的Na2SO3溶液30ml，恰好將2×10-3 mol的XO4離子還原，則元素X在還原產物中的化合價是多少？拿到這樣一道化學題，首先要根據條件對題目中的量進行分析，分析哪些元素的化合價降低了，哪些元素的化合價升高了，根據氧化還原反應中得失電子守恒計算該反應中Na2SO3為還原劑，硫元素失電子，失電子數=0.1×0.03=0.006mol，而XO4-為氧化劑，其中X元素化合價降低，開始為+7價的得失電子守恒的電子數=0.006/0.002 =3，即X的化合價為3。運用化學中的化合價守恒法可以計算化合物中的元素的化合價，也可以根據已知的量來計算生成物中的物質的量。

三、電荷守恒法

電荷守恒法是化學計算題中運用最為廣泛的一個守恒，電荷守恒就是在一個化學的反應中，或在一個化學變化中，電荷既不能被創造，也不會憑空消失，他是守恒的，也就是說在化學反應中反應物的電荷總數和生成物的電荷總數是相等的。在一個溶液中進行的化學反應應滿足，陰離子所帶的負電荷數和陽離子所帶的正電荷數是相等的。電荷守恒主要運用于在溶液中反應的化學，化學方程式的書寫和化學方程式的配平上。在化學的學習過程中，化學方程式的書寫是一個難點，也是化學學習的重點，當然也是同學們最頭痛的一件事。化學方程式的書寫，不僅要知道化學反應的條件，還要根據反應物來推測出生成物，到這一步化學方程式的書寫還沒有完成，只是完成了一半，更重要的是化學方程式的配平，這是最為關鍵的一步。化學方程式的配平是講求一定的規律的，電荷守恒為化學方程式的配平提供了很大的方便，根據化學的電荷守恒定律，就可以很快的進行化學方程式的配平。

四、質量守恒法

化學中除了元素守恒，化合價守恒，電荷守恒，還有一個守恒就是質量守恒。質量守恒在化學的解題中應用也很廣泛，只是質量守恒和其他守恒有一個不同之處就是質量守恒的運用要受到條件的限制。什么時候解題時能夠運用質量守恒呢？只有保證在一個化學反應中物質的量在反應前后均不發生任何變化的情況下，就可以運用質量守恒來計算其它的量，進行化學試題的計算。通過質量守恒可以知道反應物的質量，來計算生成物的質量，也可以通過質量守恒來進行電荷數的計算等。比如：鋅粉，鎂粉，鋁粉的混合物3.8g與一定質量的稀硫酸恰好完全反應，將反應后的混合物蒸發水分得到固體硫酸鎂，硫酸鋅，硫酸鋁混合物11g，則反應生成氫氣的質量是多少？根據對題目的分析，要解決這道題從化學反應的方程式入手，很難解決，而且涉及的化學方程式比較多，寫起來又很麻煩，但是運用化學元素的質量守恒來解這道題，就比較簡單。運用化學中化學元素的質量守恒，抓住化學反應前和反應之后金屬元素的質量守恒，首先得到硫酸根的質量=11-3.8=7.2g，在根據化學反應前后硫酸根的質量守恒，得到稀硫酸的溶質的質量=7.2g/96/98=7.35g，從而再求出氫氣的質量為0.15g。

結論

化學是我們每個學生都要接觸到的一門學科，因為只有學習了化學，我們才能對自然界中的一些現象進行合理的解釋。化學知識在我們的日常生活中無處不在，我們的體內每時每刻也在進行著化學反應，比如，我們有時會感到胃酸，就是因為化學反應出現了問題，胃中的酸沒有完全中和，才會出現這種情況。化學反應中有很多守恒定律，在化學的解題中經常會用到這些守恒定律，合理的運用這些守恒定律會給我們解決化學問題帶來方便。

【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，2015.

[2] 楊必君. 高中化學解題能力培養策略研究[J]. 立刻考試研究，2015.

（作者單位：重慶市大學城第一中學校）endprint