守恒法在高中化學解題中的應用探究

【摘 要】守恒定律是化學的基礎定律，是高中化學學習的重要內容。守恒法反映了化學內在聯系的本質和基本規律，作為重要的化學知識，它是最為廣泛，最為常見的一種化學解題方法，同時也是十分有效的解題方式，也是打開化學之門的“鑰匙”，能夠將原有錯綜復雜的化學問題簡化，有效提升解題準確性以及解題效率。在本文中將就守恒法在高中化學解題中的應用進行探究。

【關鍵詞】守恒法；高中化學；解題；應用探究

在化學解題當中，守恒法是經常應用到的一種解題方式。在化學物質反應過程當中，生成物與反應物總質量、物質當中原子總數、化合價升降總數等都有著守恒關系。在我們實際化學題目求解當中，在實際使用守恒定律時，不需要對途徑變化以及整個過程的細節過于糾結，僅對反應過程當中部分化學、物理量的相互作用當中的開始形態以及最終形態進行考慮即可，不僅將免除復雜的數學計算，且在對整個解題過程有效簡化處理的基礎上實現解題正確率以及解題速度的提升。在化學反應當中，其都對守恒定律具有遵守，包括有質量、原子、電荷、化合價以及元素守恒等，對此，在實際題目解答時，即需要能夠做好守恒法的重視與重點把握，在此基礎上通過等量關系的迅速建立實現問題的快速解決。

守恒法在解題當中的應用：

1.質量守恒

質量守恒，即在一個同周圍隔絕的系統當中，無論發生何種化學過程以及變化情況，其總質量都將在此過程當中保持不變。在我們實際問題解答當中，則可以以該原理為基礎，根據化學反應前后生成物、反應物總質量相等原則的應用做好計算推理。例1：有混合物由A、B、C三種物質組成，三種物質在其中的質量分為為25g、10g、5g。之后，在一個密閉容器當中將混合物加熱，反應完成之后，發現其中不同物質的質量發生了變化：A為10g，B為21g，且生成有新物質D。求該反應當中反應物同生成物的質量比。面對該問題，如果以普通方式求解，整個題目求解則將十分復雜、繁瑣。根據對該題目已知條件的分析可以發現，對參加反應的不同物質質量總和進行確定是關鍵性內容。即對反應過程中參加反應的反應物、形成的生成物以及參加反應不同類型物質的質量進行分析。經過分析發現，A、C質量在該反應當中質量發生減少，即為該反應過程當中的反應物，根據反應前后質量相減，則可以得到A參加反應的質量為15g，C為5g。而因B、D質量增加，在該反應當中則為生成物。根據反應前后質量相減，B生成質量為11g。再根據質量守恒定律，則可以獲得D的質量為9g，進而獲得反應當中幾種物質的質量比，完成題目的求解。

2.元素守恒

所謂元素守恒，即在化學反應過程當中，其元素種類以及不同元素的原子個數保持一致，且在物質質量、量方面保持一致。在元素守恒當中，其包括有離子以及原子守恒兩種類型，其中，離子守恒，根據反應過程當中，反應前后離子數目恒定對問題進行計算與推導。原子守恒即根據反應過程當中原子個數、種類的恒定對問題進行計算與推導。在以該方式對問題進行求解時，并不需要使用化學方程式，在實際問題求解中，只要做好反應前、反應后離子與原子對應關系的尋找，即能夠通過守恒關系的簡單應用實現所需結果的計算。例2：將0.8mol二氧化碳通入到1L、1mol/L的NaOH溶液當中，在反應充分之后，求所獲得溶液當中NaHCO同NaCO兩者間的質量比。對于該題目，如果根據普通的化學反應方程式對其進行求解，則需要對該反應過程當中的化學方程式寫出，之后根據題目所知列方程，可以說整個求解過程十分繁瑣。此時，則需要能夠換一種思路對該問題進行考慮，在反應過程當中，因質量守恒情況的存在，在整個反應當中原子在數目以及種類方面則不會因此發生變化，即在整個反應當中，碳原子與鈉離子守恒。之后，則假設兩種物質量為X、Y，根據鈉原子守恒，即有X+2Y=1mol，根據碳原子守恒，即有X+Y=0.8mol，對該方程式求解后，即可以獲得X、Y的值與兩者間的比值，即完成該題目的求解。

3.物質量守恒

該守恒是從微觀層面提及的，即在化學反應前后，原子的總量不存在變化。而物質量受涼則根據反應過程當中某一個物質量總量恒定為基礎所開展的計算與推導。在實際解題當中沒該方式非常適合應用在多步反應計算當中，能夠在對計算過程進行簡化的基礎上對數學計算量以及步驟進行減少，進而獲得計算結果。例3：有KOH固體在空氣當中放置一段時間，在對其進行分析測定后，發現其KCO含量為37.3%，水含量為2.8%。之后，將1g樣品投入到2摩/升、25ml鹽酸當中，并使用30.8ml、1摩/升KOH溶液對多余鹽酸進行處理，正好完全中和，在中和之后，求可以獲得的固體質量。通過對該題目的分析可以了解到，在題目當中，其數字相對較為復雜，且化學反應較為復雜。如果按照普通方式在聯系反應化學方程式以及物質量進行計算，則較為繁瑣。對題目進行進一步分析可以發現，KOH同KCO同鹽酸發生反應之后，都將獲得KCL，在該反應當中，鹽酸使用過量，使用1mol/LKOH溶液處理之后恰好中和，之后全部行程KCL，即蒸發過程當中獲得KCL固體。而根據氯離子守恒則可以了解到，該溶液獲得KCL當中的氯離子，都是來自鹽酸當中。由此則可以進行計算，獲得固體質量。

總而言之，我們在高中階段學習中，化學是一門重點課程，在化學題目求解當中，經常會涉及到部分反應過程、計算過程較為復雜的題目，對于這部分題目，如果以傳統方式求解，則將耗費大量的時間，且不能夠保證求解的準確性。在本文中，我們對守恒法在高中化學解題中的應用進行了一定的研究。可以說，在實際化學解題當中，守恒法是非常重要且有效的一種解題方式，通過該方式的科學應用，則能夠實現復雜問題的技巧化以及簡單化處理，有效提升解題準確度與效率。在實際解題當中，為了更好地做好該方式運用，則需要做好不同類型守恒法特點的掌握，以此為基礎對題目當中存在的守恒關系進行挖掘，之后通過對方式的巧妙選擇實現問題的正確求解。

【參考文獻】

[1]周萍.高中化學復習教學中提高學生的主體性[J].中學生數理化（教與學），2017（06）

【作者簡介】

姜巍，大學本科學歷，中學一級教師，研究方向：高中化學教學。