淺析三大守恒定律在書寫化學(xué)方程式中的應(yīng)用

張含琪

摘要：化學(xué)方程式是重要的基礎(chǔ)知識(shí)，是專業(yè)的化學(xué)用語，是學(xué)習(xí)化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，同學(xué)們必須牢牢把握?；瘜W(xué)方程式是歷年來考查的重點(diǎn)，很多同學(xué)都會(huì)遇到一些問題。要掌握好化學(xué)方程式就必須有很好的方法，以三大守恒守恒定律為基礎(chǔ)，可以有效的解決化學(xué)方程式的書寫和配平。希望能給同學(xué)們帶來幫助。

關(guān)鍵詞：守恒；化學(xué)方程式；應(yīng)用

G634.8

自然界中存在各種守恒關(guān)系，在我們中學(xué)化學(xué)中主要有質(zhì)量守恒、電荷守恒、能量守恒等。三大守恒定律對(duì)于化學(xué)方程式的書寫有很大的指導(dǎo)意義。在化學(xué)學(xué)習(xí)中要學(xué)會(huì)加以運(yùn)用。

一、質(zhì)量守恒與化學(xué)方程式

質(zhì)量守恒定律是自然界的基本定律之一，也是中學(xué)化學(xué)的一條基本定律，我們必須認(rèn)真學(xué)習(xí)。我們須注意以下兩點(diǎn)：①化學(xué)方程式在應(yīng)用中必須配平，否則可能會(huì)出現(xiàn)應(yīng)用中的錯(cuò)誤；②反應(yīng)物之間是按比例進(jìn)行反應(yīng)的，這是由方程式中的量可以體現(xiàn)的，雖然并不一定完全與題目一致。所以要考慮到過量問題，查看哪些量是不足的。質(zhì)量守恒直接反映了化學(xué)反應(yīng)中量的變化關(guān)系，具有重要意義。自然界中物質(zhì)各種變化，都會(huì)存在質(zhì)量關(guān)系的變化，質(zhì)量守恒定律具有不可忽視的意義。應(yīng)當(dāng)指出，在核素變化中同樣遵循質(zhì)量守恒。不管是人工的還是天然的，在發(fā)生核變化時(shí)，前后質(zhì)量仍會(huì)保持一致。

二、能量守恒與化學(xué)方程式

自然界中存在各種形式的能量，各種類型的可以互相轉(zhuǎn)換?；瘜W(xué)能可以轉(zhuǎn)化為其它能量，其他的也可以轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。轉(zhuǎn)換途徑很多，中學(xué)化學(xué)里的熱能和電能轉(zhuǎn)化就是這樣的一種方式。任何化學(xué)反應(yīng)，都會(huì)有熱效應(yīng)產(chǎn)生，要么吸收熱，要么放出熱。從實(shí)質(zhì)上講，化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物的部分所有能量與產(chǎn)物所有能量相同。化學(xué)鍵的斷裂要吸收熱能，生成物中化學(xué)鍵的形成要釋放熱能。在化學(xué)反應(yīng)中的放熱與吸熱的差值，就是該反應(yīng)的反應(yīng)熱。反應(yīng)熱的多少、正負(fù)取決于鍵能的形成與破壞中熱值的變化。因此，熱化學(xué)反應(yīng)方程式就會(huì)展示鍵能的變化，也會(huì)體現(xiàn)轉(zhuǎn)換過程中的能量守恒關(guān)系。因此，根據(jù)能量關(guān)系，可以進(jìn)行有關(guān)一系列的計(jì)算。

三、電荷守恒和化學(xué)反應(yīng)方程式

對(duì)氧化還原反應(yīng)，必然存在電子轉(zhuǎn)移和電荷變化。無論是氧化劑、還原劑，都會(huì)有化合價(jià)的變化。反應(yīng)的參加者，有可能以離子形式出現(xiàn)，電荷守恒關(guān)系在這時(shí)候就會(huì)派上用處。在配平化學(xué)方程式的過程中，要注意氧化還原的變化，尤其是氧化劑和還原劑的變化。在沒有差錯(cuò)的情況下，最終離子方程式中電荷量不會(huì)有差錯(cuò)，在練習(xí)中必須要進(jìn)行檢驗(yàn)，防止大意。這里要注意區(qū)分化合價(jià)變化與電荷守恒關(guān)系，氧化還原劑與電子得失關(guān)系。前者是指反應(yīng)物與生成物之間的關(guān)系，后者是氧化劑與還原劑的關(guān)系；前者的價(jià)態(tài)變化包括氧化劑、還原劑及它們的產(chǎn)物；后者的電子轉(zhuǎn)移可以是復(fù)分解反應(yīng)中發(fā)生。

四、應(yīng)用

（一）質(zhì)量守恒

例 1. 在反應(yīng) A + B → C + D 中，A 與 B 參加反應(yīng)的質(zhì)量比為 4：3，生成的 C 和 D 的質(zhì)量和為 2.8 g，則參加反應(yīng)的 B 的質(zhì)量為 （ ）

A.0.3 g B.0.9 g C.1.2 g D.1.6 g

反應(yīng)前后質(zhì)量守恒，C+D=2.8g，反應(yīng)的B為0.9g。

例 2. 某化合物R在足量的氧氣中燃燒，產(chǎn)物只有二氧化碳和水，下列說法正確的是 （ ）

A.R 中一定含碳?xì)?，可能含有氧元?/p>

B.R 中只含有碳?xì)湓?/p>

C.R 一定含碳?xì)溲跞N

D.R 中可能含有碳?xì)溲跞N中的兩中

根據(jù)質(zhì)量守恒，應(yīng)該是A：一定有碳?xì)?，可能有氧?/p>

例 3. 一個(gè)密閉容器內(nèi)，有 A，B，C，D 四種物質(zhì)。一定條件下充分反應(yīng)，測(cè)得反應(yīng)前后各質(zhì)量如下：

則正確的說法是 （ ）

A.參加反應(yīng)的 A 和 C 的質(zhì)量比為 1：9

B.容器中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，屬于分解反應(yīng)

C.B 和 D 的相對(duì)分子質(zhì)量比一定為 10：9

D.反應(yīng)后，待測(cè) A 的質(zhì)量為 8g

未知應(yīng)該為0，反應(yīng)A為4g，C為36，二者之比為1：9。B選項(xiàng)無法確定。C相對(duì)分子質(zhì)量沒有給出。D反應(yīng)后A為0，全部參加反應(yīng)。

（二）能量守恒

能量守恒考察的手段主要是熱化學(xué)方程式。一方面是書寫，一方面是能量變化。書寫的時(shí)候要密切注意物質(zhì)的狀態(tài)，氣液固三種狀態(tài)一定要確定好。能量的變化△H為“+”或“-”與反應(yīng)的前后書寫順序有關(guān)；最后要注意△H的大小與反應(yīng)物或生成物的關(guān)系。除了基本知識(shí)的考察，蓋斯定律也會(huì)是考點(diǎn)。

例：己知甲醇和甲醛的燃燒熱分別為-726.64KJ/mol及一563.58KJ/mol，求反應(yīng)CH3OH（l）+O2（g）=HCHO（g）+H2O（l）的反應(yīng)熱

解：HCHO（g）+ O2（g）= CO2（g）+ H2O（l）；△H= - 563.58KJ/mol

CH3OH （l）+ O2（g）= CO2（g）+2 H2O（g）；△H= - 726.64KJ/mol

②-①=

CH3OH（l）+O2（g）=HCHO（g）+H2O（l）；△H= - 163.06KJ/mol

（三）電荷守恒

方程式2KMnO4+5KNO2十3H2SO4=2MnSO4十K2SO4+5KNO3+3H2O可以寫出離子方程式：

2MnO4-+5NO2-+6H+=2Mn2++5NO3-+3H2O

根據(jù)電荷守恒：左邊：-1；右邊：-1.與H2SO4中的H+有關(guān)。電子得失與H2SO4沒有關(guān)系。

五、結(jié)語

綜上所述，與化學(xué)方程式有關(guān)的化學(xué)計(jì)算題型很多，正確的書寫配平化學(xué)方程式是解答問題的基礎(chǔ)。在較為復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)中涉及的方程式較復(fù)雜，一定要重視化學(xué)方程式。運(yùn)用各種守恒法到化學(xué)計(jì)算中，可以幫助同學(xué)們明確解題思路，進(jìn)而提高解題準(zhǔn)確性。同學(xué)們一定要對(duì)解題方法加以總結(jié)積累，并認(rèn)真分析。掌握守恒定律的解題方法，提高解題能力.

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