質量守恒定律在初中化學解題中的運用

陳桂娣

(江蘇省灌云縣圖河中學 222224)

在初中階段較好的掌握質量守恒定律可以幫助學生快速提升解題速度和解題效率，同時可以加深學生對于化學的理解程度，提升自己的思維能力，面對問題時學會關注整體，從整體出發.而質量守恒的三個核心守恒，分別是元素守恒、原子種類和數目守恒，化學反應前后質量守恒.實際的解題過程中不僅僅需要掌握概念的本身，同時要加深對于質量守恒定律的各種引伸內容的理解，實現簡化題目，巧妙求解難題.

一、元素守恒的應用

質量守恒定律闡釋的是化學反應的進行不會改變總體的質量，也就是說反應物和生成物的總體質量應該是相等的，相對的，反應物和生成物的元素也一一對應，不會增加也不會減少.元素種類守恒是對于質量守恒定律的宏觀層面反映.但是由于初中生水平受限對于元素守恒的考察只是停留在很淺的層面，學生只需要通過判斷前后的元素的種類就可以解題.通過元素守恒的計算，可以讓初中生對于元素特點的深刻記憶，同時在計算中守恒定律也展示出化學變化的客觀規律.

例1 現有未知成分與元素組成的辰砂若干，加熱辰砂與鐵的混合物，經過加熱產物為FeS與一定量的Hg，請解答辰砂的主要成分？

解析要想知道辰砂的成分，一般的思路很難解開，這時可以適當的借用逆向思維，由生成物當中的元素種類判斷反應物當中所包含的元素類型.現在已知反應物中元素為Fe，而生成物中包含的元素不僅有Fe，還同時有S、Hg，因此可以判斷辰砂中必定含有多出的兩種元素，因此得出結論，辰砂的主要成分為HgS.

二、原子種類和數目守恒的應用

化學反應當中最小的可分類型是原子，因此原子是化學反應中的最小微粒，其實化學反應的本質就是原先組成反應物的原子重新進行組合，組合為新的、比較穩定的物質就是生成物.質量守恒定律闡明了化學反應前后的質量關系.而更加微觀，更加接近化學反應本質的屬性的則是原子種類和數目守恒，由于原子種類和數目相較于元素守恒而言涉及的知識更多，因此涉及到原子種類和原子數目的相關題目的難度會有所提高.初中生在解答該類問題的時候，通過守恒思想的利用正確分析出題目中的已知和未知信息.

例2 根據原子種類和數目守恒定律判斷下列方程式，3XY+Z2Y3=2Z+3M,則其中物質M的具體組成成分是( ).

A.X2Y3B.XY3C.X3Y2D.XY2

解析根據化學反應前后原子數目和種類不變的原則，反應前化學方程式中X的數目為3，Y原子的數目為6，同時Z原子的數目為2，反應之后Z原子的數目保持不變，那么可知M物質一定包含了剩余“丟失”的所有元素，因為元素不會真的丟失，同時特定原子的數目應當保持不變，那么本應出現的原子一定隱含在位置物質M中.那么就可以很輕松的判斷出M物質的化學組成方程式為XY2，因此選擇D選項.

三、化學反應前后物質的總質量守恒定律的應用

化學反應中反應前后總物質的質量守恒可以理解為是對于守恒定律在化學當中最直接的應用，這里的質量指的是反應前后包括反應物和生成物在內的涵蓋所有元素的全體物質的質量.這類題目的出現方式一般是以計算題的方式進行考察，主要考查學生的計算能力和思維能力，這類題目需要從整體把握，這樣才可以巧妙地根據題目給出的條件快速、簡便的解開題目.因此是所有考察項目當中最具備難度的一種類型，需要重點掌握，針對這類的題目主要分為以下幾個步驟來完成，主要是首先審題、明確題意，第二步寫出對應的化學方程式，尋找等量關系，最后一步就是列方程計算求解.

例如，在初中的化學實驗中一項比較經典的實驗就是鐵絲的氧化實驗，具體來說就是放置一根細鐵絲于空氣當中并進行燃燒，最終產生四氧化三鐵，四氧化三鐵的質量要超過反應物的質量，運用質量守恒定律很容易可以知道多出的質量是空氣當中參與了反應的氧氣的質量，也就是說空氣當中氧氣的含量有所下降.在一個氧化過程當中有一個化學反應方程式為A+B=C+D，其中質量為a的A與質量為b的B發生化學反應，最終生成質量為c的C，因此D的質量d就是d=a+b-c.

在初中階段學生初次接觸化學，還不具備相關的知識，與守恒思想相關的三個方面反應前后質量守恒，元素守恒，原子的種類和數量守恒的應用也只是停留在很淺的層次，還需要學生更加深入的學習.更重要的是學生要在學習化學的初始階段就開始了解并嘗試掌握守恒思想，激活自己的思維模式，遇到問題學會抓住問題的本質，分辨出化學反應的本質和反應前后改變的量和不變的量，這樣就可以全面了解反應的整個過程.不止是初中化學，這種全面分析初始狀態和結束狀態，找到改變和不變的量，借此找出問題本質的思維模式甚至在以后的學習中都會有幫助，可以為學生日后的發展提供基礎，也同時強化了學生的獨自思考和開拓思維的能力，并且有助于提高其綜合素質能力.