高中化學(xué)解題對守恒法的應(yīng)用研究

李樂嫻

【摘 要】將化學(xué)與其余學(xué)科做對比，其實用性及可操作性的表現(xiàn)更為突出。隨著我國越來越重視素質(zhì)教育，化學(xué)格外重視對學(xué)生邏輯思維能力以及創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。所以，學(xué)生必須要積極面對這一挑戰(zhàn)和契機，不斷研究出合理的解題方法。本文將圍繞守恒法的定義展開分析，并提出高中化學(xué)解題對守恒法的具體使用。

【關(guān)鍵詞】高中化學(xué)；解題；守恒法

在高中知識學(xué)習(xí)過程中，化學(xué)是一門極其重要的學(xué)科，而守恒法是其中非常關(guān)鍵的部分，其是一種高效的解題手段。不但能充分提高答題的效率和質(zhì)量，還能在一定程度上激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和積極性。守恒法是高中化學(xué)學(xué)習(xí)的必備解題方法，學(xué)生一定要正確認(rèn)識到其重要性和必要性，在實踐中不斷提升自我學(xué)習(xí)能力。

一、守恒法的定義

（一）守恒法定義

所謂守恒法，具體是指各種物質(zhì)在形成化學(xué)反應(yīng)前后，其電子、質(zhì)量、元素等要素始終保持不變。守恒法需要學(xué)生必須非常清楚各種物質(zhì)間的內(nèi)部守恒定律，從而依據(jù)現(xiàn)實物質(zhì)開展電子、質(zhì)量等因素前后轉(zhuǎn)變問題的運算。

（二）守恒法的使用優(yōu)點

在高中化學(xué)解題過程中，以往解題方式常常要注重各種差異性物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中的一些細(xì)致變化。一般狀況下，化學(xué)反應(yīng)的形成會導(dǎo)致諸多因素發(fā)生轉(zhuǎn)變，所以學(xué)生在解題過程中所花費的時間較多。然而，若學(xué)生采用守恒法，便僅僅需要在意以下幾點便可：首先，化學(xué)問題中包含的化學(xué)反應(yīng)某個元素存在方式的連接；其次，找到化學(xué)題目中蘊藏的全部化學(xué)反應(yīng)后，明確這些反應(yīng)間隱藏的內(nèi)部聯(lián)系[1]。

（三）守恒法的應(yīng)用準(zhǔn)則

第一：在問題中包含氧化還原反應(yīng)中化合價或者得失電子的內(nèi)容時，可以選用化合價以及電子守恒法。

第二：若題目中包含的反應(yīng)環(huán)節(jié)較多時，并且某種元素的質(zhì)量維持一定時，可以使用元素守恒法。

第三：若題目中包括溶液離子數(shù)量、濃度等方面條件時，在解題時可以使用電荷守恒法。

二、加強高中化學(xué)解題對守恒法的應(yīng)用措施

（一）電子守恒法的使用

電子守恒法具體是說，在形成化學(xué)反應(yīng)前期和后期，全部物質(zhì)間會產(chǎn)生電子得失，在所有環(huán)節(jié)得到的電子數(shù)和失去的電子數(shù)相同，這種守恒法常常被運用在涉及氧化還原的問題中[2]。

比如：把Mg和Cu的合金2.3g放入濃硝酸溶液內(nèi)，如果此溶液進行氧化還原后，形成的N2O4及NO2依次是300ml及4000ml，然后再在反應(yīng)完畢的溶液中注入充足的氫氧化鈉溶液，那么，最終發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)中所形成沉淀的質(zhì)量是？閱讀題目后，可知道，溶液中添加氫氧化鈉后，形成的沉淀物質(zhì)是Mg（OH）2以及Cu（OH）2。面對這類題目，學(xué)生便可選用電子守恒法，依據(jù)其原理對此問題中形成的化學(xué)反應(yīng)展開剖析后，可明確氫氧根離子是Mg2+和Cu2+的兩倍之和。與此同時，以上化學(xué)反應(yīng)中Mg帶的正電荷和Cu帶的是正電荷物質(zhì)的量加和等同于鎂、銅合金所失去電子的物質(zhì)的量。在所有化學(xué)反應(yīng)進程中，出現(xiàn)遷移的電子總物質(zhì)的量等同于N2O4及NO2遷移電子的物質(zhì)的量，所以可以氫氧根的物質(zhì)的量運算得出：2*22.4*0.3+1*22.4*4=0.46mol。所以，添加充足的NaOH溶液后，最終形成沉淀的質(zhì)量是：17*0.46+2.3=10.12g。鑒于此，將守恒法與以往運算方式作比較，這種電子守恒法更能節(jié)約解題時間，提升解題質(zhì)量。

（二）質(zhì)量守恒法的運用

顧名思義，把質(zhì)量用作解題線索，依據(jù)形成化學(xué)反應(yīng)前后期物質(zhì)的質(zhì)量保持恒定的規(guī)律，對有關(guān)化學(xué)題目進行有效解決。

例如：空氣條件中具有一定質(zhì)量的KOH固體，此物質(zhì)中的H2O及K2CO3含量依次是1.4mol與14.4%，把一克的這種物質(zhì)放在3mol/L的氯化氫溶液中，并且此溶液的總體積是0.05L。然后使用？籽=1.07mol/L、體積等于0.03L的KOH溶液把之前酸性溶液中的剩余鹽酸進行中和，這時溶液中的固體質(zhì)量是？經(jīng)過探究問題中設(shè)計的化學(xué)反應(yīng)得出，最后形成的固體是氯化鉀，并且此物質(zhì)中的氯元素完全源于鹽酸溶液，所以能清楚得出氯化鉀物質(zhì)的量是0.15mol（0.05*3），進而能運算處最后氯化鉀的物質(zhì)質(zhì)量，等于5.589g。

（三）元素守恒法的利用

元素守恒法是說在化學(xué)反應(yīng)形成的前后過程中，任何物質(zhì)中所涉及的元素僅是在方式上有了些許轉(zhuǎn)變，其實際類型并不會隨之變化而變化。在高中化學(xué)問題解決過程中，學(xué)生可根據(jù)元素守恒法，僅探析出化學(xué)反應(yīng)中元素在所有反應(yīng)環(huán)節(jié)中的相應(yīng)聯(lián)系即可，再運用相關(guān)化學(xué)守恒定律算出最后結(jié)果。

比如：在1mol/L、體積為1L的氫氧化鈉溶液中加入0.8mol的二氧化碳，計算出此溶液中的碳酸氫鈉和碳酸鈉間物質(zhì)的量比值。面對這一問題，若學(xué)生使用化學(xué)反應(yīng)方程式的手段實行物質(zhì)的量比值運算，運算環(huán)節(jié)比較繁多，其可以利用元素守恒法展開運算。形成化學(xué)反應(yīng)前后階段，碳原子及鈉原子均滿足元素守恒定律。學(xué)生可以把碳酸鈉和碳酸氫鈉物質(zhì)的量分別設(shè)位y與x，通過元素守恒法原理建設(shè)碳原子的運算方程：y+x=0.8；鈉原子運算方程為：2y+x=1，然后計算這兩組方程，得出y=0.2mol，x=0.6mol，所以碳酸鈉和碳酸氫鈉的物質(zhì)的量比值是1：3。

三、結(jié)論

綜上所述，在高中學(xué)習(xí)生涯中，加強應(yīng)用守恒法的合理應(yīng)用是順應(yīng)現(xiàn)代學(xué)生發(fā)展的必然趨勢。對于化學(xué)知識的學(xué)習(xí)，學(xué)生在處理一些化學(xué)問題時，要充分結(jié)合實際情況，選用高效率的解題方式。

參考文獻：

[1]周建發(fā).淺談守恒法在高中化學(xué)解題中的應(yīng)用[J].數(shù)理化學(xué)習(xí)（高中版），2016，（11）：57+61.

[2]尹開鳳.論守恒法在高中化學(xué)解題中的應(yīng)用[J].中學(xué)生數(shù)理化（學(xué)習(xí)研究），2016，（07）：50.