高中化學(xué)解題中的守恒法

虞紅娟

高中教學(xué)一直是社會各界關(guān)注的重點(diǎn)，其關(guān)系著學(xué)生的升學(xué)，與學(xué)生未來的發(fā)展息息相關(guān)。而如何有效的提高高中化學(xué)的解題效率是高中化學(xué)教師目前急于解決的問題。守恒法是高中化學(xué)解題中常用的一種方法，其對高中化學(xué)解題有著重要的幫助作用。從目前高中化學(xué)的題型與解題方法來看，守恒法在其中占有著重要的位置，在絕大多數(shù)的化學(xué)解題過程中都有運(yùn)用到守恒法。因此高中化學(xué)教師在進(jìn)行解題技巧與解題方法的講解過程中，一直將守恒法放在重要位置。鑒于此本文主要就守恒法在高中化學(xué)解題中的應(yīng)用進(jìn)行一下簡單的介紹，希望通過本文可以提升學(xué)生與教師對守恒法的進(jìn)一步關(guān)注，提高學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)成績。

一、守恒法的概述

1.守恒法的特點(diǎn)

守恒法是一個(gè)簡單概括的說法，其中包括了質(zhì)量守恒，原子守恒，電荷守恒等多種內(nèi)容。可以毫不夸張的說守恒法是學(xué)習(xí)化學(xué)知識，解答化學(xué)問題的總開關(guān)。在對守恒法進(jìn)行研究的過程中我們發(fā)現(xiàn)守恒法有著以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)：（1）廣泛性。守恒法是一種近乎真理的學(xué)科理論，其存在于世間萬物之中。就化學(xué)變化而言無論其是經(jīng)過何種途徑與何種物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)與變化其物質(zhì)的總和都不會產(chǎn)生變化，因此守恒法被應(yīng)用到化學(xué)學(xué)科的各項(xiàng)解題中去，具有著一定的廣泛性。（2）簡便性?；瘜W(xué)解題是一項(xiàng)復(fù)雜而繁瑣的過程，不同的化學(xué)公式與化學(xué)關(guān)系在計(jì)算方法、解題思維上都有所差異，在解題的過程中學(xué)生經(jīng)常難以理清解題思路，無法對題目進(jìn)行正確的解答。而運(yùn)用守恒法后，學(xué)生只要找準(zhǔn)化學(xué)變化前后守恒不變的數(shù)量關(guān)系就可以很好的對題目進(jìn)行解答。（3）易于理解。相較于一般的化學(xué)知識而言，守恒法在內(nèi)容表達(dá)上相對簡單直白，在化學(xué)關(guān)系上更易被學(xué)生所理解。因此在守恒法的學(xué)習(xí)過程中，其很容易被學(xué)生所理解，方便學(xué)生的操作。

2.守恒法的使用步驟

使用守恒法過程中要遵循一定的步驟，這樣才能有效的將守恒法運(yùn)用到化學(xué)解題中去，具體來講在高中化學(xué)解題中進(jìn)行守恒法的應(yīng)用應(yīng)遵循以下幾個(gè)步驟：（1）把握化學(xué)物質(zhì)的變化形式?；瘜W(xué)物質(zhì)在進(jìn)行一定的化學(xué)反應(yīng)后會產(chǎn)生相應(yīng)的變化，生產(chǎn)其它物質(zhì)。因此守恒法在使用的過程中首先就要對化學(xué)物質(zhì)的前后變化進(jìn)行掌握，了解其具體的變化形式。（2）對數(shù)量關(guān)系進(jìn)行分析?；瘜W(xué)物質(zhì)在進(jìn)行反應(yīng)后遵循守恒法，其中的一些數(shù)量是不產(chǎn)生變化的，因此學(xué)生應(yīng)在反應(yīng)結(jié)束后針對前后不同的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行數(shù)量關(guān)系的分析，找準(zhǔn)各元素之間的數(shù)量關(guān)系。

二、高中化學(xué)解題中的守恒法

1.質(zhì)量守恒法

質(zhì)量守恒法是守恒法中的基礎(chǔ)法則，其在其它學(xué)科內(nèi)也有著廣泛的使用，是自然界的普遍發(fā)展規(guī)律。簡單來說化學(xué)中的質(zhì)量守恒法就是在化學(xué)反應(yīng)中各化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)前后在質(zhì)量上不發(fā)生變化繼續(xù)維持原有質(zhì)量。質(zhì)量守恒法在化學(xué)的解題過程中被廣泛的使用。

2.原子守恒法

原子守恒是針對化學(xué)反應(yīng)過程中的原子而言的，主要是指在化學(xué)反應(yīng)的過程中，反應(yīng)前后化學(xué)物質(zhì)中的原子個(gè)數(shù)保持不變。

例題：在氧氣中灼燒0.44g油硫，鐵組成的化合物，使其中的硫經(jīng)過一些列變化最終全部轉(zhuǎn)化為硫酸，用20ml，0.5mol/L的燒堿溶液恰好能完全中和這些硫酸。則原子化合物中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為

A.36.4% B46.2% C53.1% D22.8%

解析：在對這道題進(jìn)行解析的過程中一般存在多種方法，但是運(yùn)用原子守恒法可以很好的對其進(jìn)行解決，簡便而快捷，具體的解題步驟如下.

運(yùn)用原子守恒法解題：

依據(jù)題意分析，S元素經(jīng)過一系列變化，最后變成H2SO4，.H2SO4再與NAOH發(fā)生中和反應(yīng)，根據(jù)S，Na的原子守恒關(guān)系：

S--H2SO4--NaSO4--2NaOH＼

得出： S--2NaOH

32g 2mol

M（S） 20×0.01L×0.5mol/L

=0.01mol

列比列式求得：m（S）=0.6g

則原化合物中S的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=m（S）/m（樣品） ×100%=0.16g/0.44g×100%≈36.4%

所以答案為：A

3.電荷守恒法

電荷守恒法一般針對電解質(zhì)溶液中的一些反應(yīng)進(jìn)行計(jì)算，注要是指陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)與陽離子所帶正電荷總數(shù)存在相等關(guān)系。

例題：在鐵與氧化鐵的混合物15g中加入稀硫酸150mL，標(biāo)準(zhǔn)情況下放出氫氣1.68L，同時(shí)鐵和氧化鐵均無剩余。向溶液中滴入KSCN未見顏色變化。為了中和過量的硫酸，且使二價(jià)鐵完全轉(zhuǎn)化成請氧化亞鐵，共消耗3mol/L的氫氧化鈉溶液200mL，問原硫酸的摩爾濃度是多少？

解析：反應(yīng)的過程很復(fù)雜，但最終溶液中大量存在的離子就剩鈉離子和硫酸根離子。設(shè)硫酸根物質(zhì)的量為Xmol，根據(jù)溶液中電荷守恒：3×0.2=X.2，X=0.3，由于硫酸根離子來源于稀釋的H2SO4，所以[H2SO4]=0.3/0.15=2mol/L

答案：原硫酸溶液摩爾濃度為2mol/L

4.電子守恒法

電子守恒法一般被使用在氧化還原反應(yīng)中，其主要是指在反應(yīng)的過程中失去的電子總數(shù)與得到的電子總是相等。、

例題：CU2S與一定濃度的HNO3反應(yīng)，生產(chǎn)CU（NO3）2，CUSO4，NO2，NO和H2O，當(dāng)NO2和NO的物質(zhì)的量之比為1：1時(shí)，實(shí)際參加反應(yīng)的CU2S與HNO3的物質(zhì)的量之比為（ ）

A 1：7 B1：9 C 1：5 D2：9

解析：根據(jù)題給信息：NO和NO2的物質(zhì)的量之比為1：1，解題時(shí)可以將NO和NO2看做N2O3，則根據(jù)電子守恒：CU2S被氧化時(shí)化合價(jià)變?yōu)?×2+8=10，HNO3被還原時(shí)化合價(jià)變化為5-3=2，所以CU2S和被還原的HNO3的物質(zhì)的量之比為1：5，再由原子守恒，CU2S中有一半CU生產(chǎn)CU（NO3）2，得出CU2S和反應(yīng)的HNO3的物質(zhì)的量之比為1：（5+2）=1：7

答案：A

不同的化學(xué)習(xí)題在解題的過程中需要用到不同的守恒法，因此在高中化學(xué)教育教學(xué)的過程中，教師應(yīng)注意對守恒法則的教學(xué)，通過運(yùn)用例題解析等方式，讓學(xué)生更加直觀全面地對各種守恒法進(jìn)行了解與學(xué)習(xí)促進(jìn)守恒法在高中化學(xué)教學(xué)中的運(yùn)行，進(jìn)一步提高高中生化學(xué)解題的能力。

（收稿日期：2014-06-23）