守恒法在高中化學解題中的應用研究

李茗萱

摘 要：我們生活在一個不可思議的自然環境中，周圍的一切都處于不斷地變化之中。人類在探索未知知識時，發現許多不可思議的現象。通過探索物理知識，人們發現了我們地球處于不斷的運動之中，我們每天也在不斷運動，所有東西都在移動。通過學習化學知識，我們了解到了在日常生活中有一些化學變化，這些變化有一個不變的規律，即守恒定律。在研究和解決化學問題時，我們經常用守恒定律，這給我們帶來了方便。守恒法是解決高中化學問題最常用和最重要的方法。守恒法是基于對化學反應和特定元素質量的反應物和生成物質量的守恒，然后再去精確地計算物質的數量。巧妙地在化學學習中運用守恒法，可以簡化問題求解的步驟，提高問題求解的效率，實現精確快速的求解。

關鍵詞：守恒法;高中化學;解題;應用研究

引言：在化學世界中，物質一直在發生著不斷地變化，但它包含著一個永恒的主題，那就是守恒定律。守恒定律是在解決化學問題時形成的。事實上，守恒定律的本質就是把化學反應中物質的守恒作為處理復雜問題的基礎，從而使守恒定律得以存在和更新。在已知條件下去精確地挖掘隱含的守恒關系是用守恒法解決問題的基礎和關鍵。研究各種各樣的問題，深入研究各種數量的守恒關系，不僅需要掌握教科書上的基本知識，還需要學生具有創新的思維。

一、守恒法的基本概述

在整個自然界中，始終存在著物質守恒定律。保護方法是在化學反應的基礎上使用的化學反應，在反應之前和之后的產品質量守恒的基礎上，元素的種類是不會改變的。

在守恒方法的應用中，最重要的一步是精確地分析每一種物質在反應前后的特定變化，從而確定數量之間的關系。為了對已知條件下的各種量之間的提煉進行正確的分析，我們可以從兩個方面開始。首先，整個問題貫穿一個要素。其次，寫出反應方程式，找出隱含的關系。

二、守恒法基本類型的概述

（一）元素守恒法

化學反應基本都伴隨著熱量的變化。一些化學反應會吸收熱量，而有一些化學反應則會放熱。但在這種化學反應中，化學元素是不會發生改變的。元素在這個過程中是守恒的。哪些元素參與了反應，哪些元素就包含在產物之中。在化學反應中，反應物中的元素只是產物中的一種存在形式。在化學問題上，用化學守恒定律解決化學問題，可以有效提高解決問題的效率，并能夠給學生帶來極大的方便。元素守恒方法的應用不需要寫出在這個過程中所有涉及到的化學方程。它的優勢在于忽略中間的反應過程。它只需要找到它們之間存在的某種關系。然后，根據它們之間的關系，使用元素守恒的方法來計算相應的方程，這使得學生解決化學問題變得十分方便。在計算元素守恒的時候，未知的數量可以根據已知的量計算，或者反應物的數量可以根據產品的數量計算，或者相應的量可以通過質量和體積來計算。

（二）電荷守恒法

電荷守恒法是化學計算中最常用的守恒定律。電荷守恒是指在化學反應中，或在化學變化中，電荷既不會從空間中產生也不會從空間中消失。也就是說，在化學反應中反應物的總電荷數量和產生的生成物的總電荷數量是守恒的。這些數字是相等的，應滿足溶液中的化學反應。陰離子所攜帶的負電荷數量等于陽離子所攜帶的正電荷的數量。電荷守恒主要應用于溶液中的化學反應，化學方程式的書寫和化學方程式的平衡。在學習化學的過程中，化學方程的寫作不僅是難點，也是學習化學的關鍵。當然，這也是一個讓學生感到頭疼的問題。要寫出化學方程，我們不僅要知道化學反應的條件，還要根據反應物來推斷生成物。在這個階段，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，化學方程式的平衡是其中最為關鍵的一步。化學方程式的平衡是基于某些定律的。電荷守恒為化學方程式的平衡提供了極大的便利。根據化學電荷守恒定律，化學方程式可以很快的完成。

（三）質量守恒法

質量守恒也被廣泛用于化學問題，但質量守恒和其他守恒的區別在于質量守恒的應用是受條件限制的。我們什么時候可以用質量守恒來解決問題？只有確保了化學反應中的物質的數量不會在反應發生前后發生變化時，我們才可以利用質量守恒來計算其他量并計算化學測試的問題。我們可以通過使用質量守恒來了解反應物的質量，計算產物的質量，并計算電荷的數量。

（四）化合價守恒法

化學化合價的保護方法經常用于解決化學問題。有助于學生和教師快速地計算化學問題中物質的量。價的守恒意味著在化學反應中，一種化合物的正和負作用是相等的。例如，在這樣一個化學問題中，當在30ml的0.1molNa2SO3溶液中碰巧發生XO4離子的減少2X10-3mol時，采用保守價法計算還原產物中元素X的價。為了得到這樣一個化學問題，首先要根據條件分析問題中的量，分析哪些元素的價低哪些元素的價高。根據在氧化還原反應中獲得的增益和損失電子的守恒，我們計算出Na2SO3是還原劑，硫元素具有電子損失，失去電子的數目是0.1x0.03=0.006摩爾。XO4-是一種氧化劑，其中X元素的化合價降低，并且從+7價開始的保守電子的數量為0.006/0.002=3，即X的化合價為3。化學價守恒法可以用于計算化合物中的元素的化合價，并且還可以根據已知量計算產物中的物質的量。

結語：化學是每個學生都應該接觸的一門學科，因為只有通過學習化學，我們才能合理地解釋自然界的一些現象。化學知識在我們的日常生活中無處不在。分析化學反應中的具體變化是守恒法應用的核心。采用守恒法求解問題，簡化了求解過程，提高了求解效率。在進行化學教學時，教師應引導學生深入挖掘問題的隱藏條件，培養他們的創造性思維。只要當高中生的思維活躍時，他們才能靈活多變地解決問題并迅速找到正確的解決方法。

參考文獻

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