高中化學(xué)解題中守恒法的應(yīng)用與解題思路分析

劉茹楠

摘要：守恒法作為高中化學(xué)的重要解題思想，使化學(xué)內(nèi)在關(guān)系由難變簡，學(xué)生在解題時不需要考慮過多的反應(yīng)過程，幫助學(xué)生節(jié)省大量的解題時間，提高解題答案的準確性，這樣的解題方式在高中教學(xué)中應(yīng)用較廣，深受學(xué)生之間的喜愛?；诖?，本文就探究高中化學(xué)解題中守恒法的應(yīng)用與解題思路，并結(jié)合這一問題進行了以下闡述。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué);解題思路;守恒法

所謂化學(xué)守恒法，是指兩種化學(xué)物品在某種條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時，化學(xué)物質(zhì)在反應(yīng)前后是不發(fā)生任何變化的，解題時借助這個已知條件進行解題，這種方法就叫做化學(xué)守恒法。守恒法是解決化學(xué)問題時常常用到的一種方法，在化學(xué)中常見的守恒法有質(zhì)量守恒、原子守恒、電子守恒等。

一、質(zhì)量守恒

在化學(xué)反應(yīng)中，參與化學(xué)反應(yīng)物品的總質(zhì)量在反應(yīng)前后質(zhì)量不發(fā)生任何變化。結(jié)合質(zhì)量相等的原理，需要學(xué)生在解題過程中進行預(yù)算以及推算，在主要化學(xué)反應(yīng)中，化學(xué)元素守恒、反應(yīng)物質(zhì)量守恒。例如將5.3g平均分子質(zhì)量為12.4的一氧化碳和氫氣的混合體，加入適當(dāng)?shù)难鯕猓⒈ＷC反應(yīng)的條件，待其充分反應(yīng)以后，在向其中加入固態(tài)的NA2O2，，請問在這段反應(yīng)中瓶中的固體增加了多少？結(jié)合化學(xué)反應(yīng)公式，當(dāng)一氧化碳遇到氧氣時，會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成二氧化碳，二氧化碳與固態(tài)NA2O2，接觸后，會生成一定的碳酸鈉以及少量氧氣，除此之外，氫氣與氧氣的反應(yīng)會生成大量的水，水與氧化接觸以后會產(chǎn)生NAOH。因此解決本題的關(guān)鍵在于瓶中加入多少的氧氣？氧氣只要在瓶中充分進行燃燒，最后都會經(jīng)過氫氧化鈉釋放出來，結(jié)合質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后物體的質(zhì)量不發(fā)生任何變化，因此本道題的固體質(zhì)量并為發(fā)生任何變化。

二、原子守恒

化學(xué)是一門綜合性的學(xué)科，并與我們的生活息息相關(guān)，在高中化學(xué)教學(xué)中難免會出現(xiàn)大量的復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)，雖然化學(xué)物質(zhì)發(fā)生了改變，但是反應(yīng)中的原子數(shù)量以及溶液濃度卻沒發(fā)生任何變化，這樣的過程稱作原子守恒。例如，在3l1mol/L氫氧化鈉溶液中滴入0.9mol二氧化碳，待二者充分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以后，試求出NAHCO3以及NA2CO3的質(zhì)量占比是多少？結(jié)合本道題的具體要求，我們應(yīng)明確在這個過程中發(fā)生了那些化學(xué)反應(yīng)，首先氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成了水與碳酸鈉，當(dāng)反應(yīng)中的二氧化碳與氫氧化鈉繼續(xù)接觸時，會產(chǎn)生碳酸氫鈉，即我們常見的小蘇打，純堿。碳酸氫鈉是強電解質(zhì)，密度通常為532g/cm3，易溶于水，并且熔點較高，待溫度達到851攝氏度以后，具有揮發(fā)特性，善于在空氣中氧化。當(dāng)碳酸氫鈉與二氧化碳以及水發(fā)生反應(yīng)以后，其化學(xué)方程式可寫為Na2CO3+ H2O + CO2=2NaHCO3，其次還要考慮到它的特點，致使將這道問題變得異常復(fù)雜。但是運用原子守恒定律以后，氫氧化鈉與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)時，原子的種類并未發(fā)生任何變化，學(xué)生只需要在反應(yīng)中考慮碳元素以及鈉元素守恒即可，因此將氫氧化鈉與二氧化碳的質(zhì)量設(shè)為A、B，運用原子守恒定律可得到碳元素為A+B=0.9mol，鈉元素反應(yīng)守恒為2a+b=3mol，并將這兩個式子建立方程組，并求解出最后的結(jié)果，從而算出最終的比值，這樣本道題的答案自然就解答出來了。

三、電子守恒

在整個高中化學(xué)學(xué)習(xí)中，氧化反應(yīng)占據(jù)的比例異常豐富，幾乎貫穿于整個高中化學(xué)生涯。而且氧化還原反應(yīng)也高考化學(xué)的重要考察方向，運用守恒方法解決實際化學(xué)問題已經(jīng)成為關(guān)鍵。氧化還原反應(yīng)中氧化劑的還原個數(shù)等與還原劑還原的個數(shù)，這樣的方式叫做電子守恒。例如下面這道習(xí)題，將0.003mol/L約為40ml的羥氨酸性溶液，與定量的硫酸鐵在沸水中進行加熱，當(dāng)達到一定溫度以后，二者發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并產(chǎn)生亞鐵離子。再將亞鐵離子與0.05mol/L的高錳酸鉀方放在一起，最后形成的氧化物是什么？結(jié)合題干內(nèi)容，本道題較為復(fù)雜，需要計算的東西也很多。NH2OH、KMnO4、Fe2（SO4）3好幾種物體，學(xué)生很容易出現(xiàn)眼花的現(xiàn)象，作為還原劑的NH2OH從Fe2（SO4）3中將亞鐵離子分離出來，最后生成未知的氧化物，NH2OH當(dāng)中的電子轉(zhuǎn)移到了KMnO4中，將NH2OH中的氧化物設(shè)為B價，結(jié)合電子守恒定律，即為B-（-1）*40*0.003mol/L=（7-2）*50ml*0.04mol/，最終求出本道題的結(jié)果。

總而言之，身為一名高中化學(xué)教師，應(yīng)深刻認知到守恒法對于學(xué)生的重要性，并清楚其中的變化規(guī)律，然后將抽象的化學(xué)問題變?yōu)橹庇^，加強學(xué)生的認知以及掌握，從而縮短解題時間，提升解題效率。因此，在計算過程中，教師應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生良好的思維能力以及想象能力，夯實化學(xué)基礎(chǔ)，使學(xué)生在解題時靈活多變，最終提升個人的化學(xué)成績。雖然在現(xiàn)階段，守恒法對于學(xué)生而言較為困難，但是筆者相信，在廣大教學(xué)工作者的共同努力下，勢必會幫助學(xué)生建立完整的學(xué)習(xí)體系，推動教育的進一步發(fā)展。

參考文獻：

[1]鄭承紅.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)研版，2014（6）.

[2]丁玉娟，陳茂林.守恒法在高中化學(xué)解題中的應(yīng)用[J].理科考試研究·高中版，2015（13）.