高中化學解題中守恒思想的有效運用探析

樊永章

摘要：守恒思想是高中化學的一種重要思想，用于解題中能獲得事半功倍的解題效果，因此授課中應注重守恒思想的講解，引導學生掌握高中化學解題中常用的守恒思想，包括質(zhì)量守恒、原子守恒、電子守恒等，從而不斷提高學生應用守恒思想的解題的意識。

關(guān)鍵詞：高中化學? 守恒思想? 運用策略

在高中化學教學中，教師要培養(yǎng)學生學會運用守恒思想，深刻領(lǐng)會不同的守恒思想的適用條件，使其掌握守恒思想的本質(zhì)，從而針對具體問題，不斷提高高中化學解題能力。

一、提高整體意識，應用質(zhì)量守恒

學生對質(zhì)量守恒思維較為熟悉，在初中階段學習過相關(guān)知識。質(zhì)量守恒思想在高中化學解題中應用廣泛，能很好的提高學生的解題效率。為使學生更好的應用質(zhì)量守恒思想，一方面，為學生講解相關(guān)的應用技巧，明確應用步驟。解題中要求學生具備整體意識，從整體上把握化學反應，明確要求解的參數(shù)，認真分析化學反應物質(zhì)的變化，尋找質(zhì)量之間的關(guān)系，列出相關(guān)關(guān)系式進行求解。另一方面，圍繞學生所學，創(chuàng)設相關(guān)的問題情景，講解質(zhì)量守恒思想的具體應用過程，加深學生的認識與理解，為其更好的應用于解題中做好鋪墊。

例1，已知AB2為某液態(tài)化合物，一定條件下取適量該化合物，按照反應AB2（l）+3O2（g）=AO2（g）+2BO2（g）恰好和氧氣完全反應。在標準狀況下，測得生成氣體的密度為2.56g/L，總體積為336mL。則化合物AB2的相對分子質(zhì)量為：____。

解答該題時需要認真研究化學方程式，從整體上對化學反應進行把握，從中找到解題突破口。認真觀察可知反應前后氣體的體積并未發(fā)生變化，消耗的氧氣的體積和生成兩種氣體的體積相等。則n（O2）=0.336L/22.4L·mol-1=0.015mol。由方程式中化學計量所關(guān)系可知，n（AB2）=1/3n（O2）=0.005mol。生成氣體的物質(zhì)的質(zhì)量=0.336L×2.56g/L≈0.86g。由質(zhì)量守恒可知，AB2的質(zhì)量=m（生成物）-m（O2）=0.86-0.015mol×32g·mol-1=0.38g，則M（AB2）=0.38g/0.005mol=76g·mol-1。通過該習題的講解使學生意識到應用質(zhì)量守恒思想解題時，搞清化學反應中物質(zhì)之間的關(guān)系是關(guān)鍵。

二、簡化解題過程，運用原子守恒

原子守恒是高中化學中又一重要的守恒知識，常被用在涉及多個反應的試題解答中，能很好的簡化解題過程，提高解題效率。為使學生牢固掌握原子守恒知識，靈活應用于解題中，授課時應為學生灌輸原子守恒思想，并結(jié)合學生所學選擇與講解有代表性的例題，使其親身體會原子守恒思想在解題中的便利，以及應用中的相關(guān)細節(jié)，即，首先要確定反應中都參與的原子，找到原子在反應中的去向以及存在形式。而后結(jié)合具體的化學反應方程式，運用原子守恒思想，進行認真的計算。

例2，實驗中取銅粉1.92g與適量的濃硝酸發(fā)生反應。待銅粉全部消失后在標準狀況下測得生成的NO2、NO混合氣體共1.12L。則參加反應的硝酸的物質(zhì)的量為：___。

該題目涉及的反應較為復雜，但N原子的去向較為明確，因此可使用原子守恒思想進行求解。N原子一部分存在于Cu（NO3）2，一部分存在NO2、NO之中。其中存在于Cu（NO3）2中的N原子的物質(zhì)量=1.92g/64g·mol-1×2=0.06mol。又因為生成了氣體中存在如下關(guān)系：HNO3～NO，HNO3～NO2，因此存在于氣體中的N原子的物質(zhì)的量=1.12L/22.4L·mol-1=0.05mol。由N原子守恒可知參加反應的硝酸的物質(zhì)的量=0.06mol+0.05mol=0.11mol。通過該題目的講解使學生認識到應用原子守恒思想解題時，明確守恒的原子去向以及與其他物質(zhì)的關(guān)系是保證正確解題的前提。

三、理清得失關(guān)系，運用電子守恒

電子守恒是化學反應遵循的重要規(guī)律。一些看似難度較大的化學試題，運用電子守恒思想解答可迎刃而解。因此授課中，為學生講解電子守恒的重要性，使其能夠正確分析相關(guān)化學反應的電子得失關(guān)系，掌握扎實的電子守恒知識，為更好的用于解題中做好鋪墊。同時，圍繞學習的重要化學反應，設計相關(guān)的問題，鼓勵學生運用電子守恒思想進行解答，積累應用電子守恒思想解題的經(jīng)驗，不斷提高其運用電子守恒分析與解答化學問題的意識，實現(xiàn)解題效率與解題能力的雙重提升。

例3，將76.8mg的銅和足量的濃硝酸進行反應。銅完全消耗后，如果溶液中NO3-減少了2×10-3mol，則H+減少了：___mol。

題目中因無法確定反應中生成NO2、NO的具體的量，因此無法根據(jù)化學方程式進行求解。考慮到反應中電子得失守恒，可運用電子守恒思想進行解答。H+在反應中生成了水。而水中的氧原子來自于硝酸轉(zhuǎn)化為NOx后減少的氧，因此可理清反應中電子之間的關(guān)系：NO3-（減少）～NO2～e-～2H+;NO3-（減少）～NO～3e-～4H+，即，n（H+）=2n（NO2）+4n（NO）。由此可知，求解出NO2和NO的量便不難得出減少的H+物質(zhì)的量。設生成的NO2和NO物質(zhì)的量分別為x、y，由N原子守恒可得x+y=2×10-3mol，由電子守恒可知x+3y=2×76.8×10-3g/64g·mol-1，聯(lián)立以上兩式解得，x=1.8×10-3mol，y=0.2×10-3mol，則減少的H+物質(zhì)的量=2x+y=2×1.8×10-3mol+0.2×10-3mol=4.4×10-3mol。通過該題目的講解使學生深刻認識電子守恒思想在解題中的重要作用，很好的提高了其運用電子守恒思想解題的意識。

綜上所述，高中化學教學中，要想學生徹底掌握相關(guān)的守恒思想，靈活運用于解題中，不斷提高其學習能力，除做好相關(guān)例題講解外，還應引導學生結(jié)合自身實際，有針對性的進行訓練，加深對各種守恒思想的深入理解。同時，鼓勵學生做好不同守恒思想的應用經(jīng)驗總結(jié)，分析各守恒思想適用的題型，能夠迅速根據(jù)題設條件，運用對應的守恒思想，實現(xiàn)高效、正確解題。