守恒思想在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

王瑋

【摘 要】守恒思想是高中化學(xué)教學(xué)內(nèi)容中經(jīng)常會(huì)用到的一種思想，對(duì)于一些較為抽象的化學(xué)題目的解題很有幫助，本文主要就高中教學(xué)中較為常見的幾種守恒思想進(jìn)行了詳細(xì)地闡述，具體說明了如何在化學(xué)教學(xué)中巧妙應(yīng)用這些守恒思想，以期能夠有效促進(jìn)高中化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的提升。

【關(guān)鍵詞】守恒思想；高中化學(xué)；教學(xué)課堂；應(yīng)用探討

引言

守恒思想是高考化學(xué)試題中的重點(diǎn)考察內(nèi)容之一，在諸多方面都有著廣泛應(yīng)用。運(yùn)用守恒思想定律的核心之處在于忽略細(xì)節(jié)、不糾纏過程、不考慮反應(yīng)途徑的變化，只抓住整個(gè)反應(yīng)體系的初始狀態(tài)與最終狀態(tài)，利用反應(yīng)中的不變量建立起相關(guān)的關(guān)系等式，進(jìn)而達(dá)到簡化思路，巧解化學(xué)題目的目的。教師在教學(xué)過程中，要時(shí)刻向?qū)W生灌輸守恒思想，幫助學(xué)生理解一些較為抽象難懂的化學(xué)問題，進(jìn)而更好地掌握高中化學(xué)這門課程。

一、質(zhì)量守恒法

質(zhì)量守恒定律在中學(xué)的各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域都有著極為廣泛的應(yīng)用，高中化學(xué)也不例外。所謂的質(zhì)量守恒定律即是指：在化學(xué)反應(yīng)體系中，所有參加反應(yīng)的物質(zhì)，無論其初始和最終狀態(tài)如何，總質(zhì)量在反應(yīng)前后是保持不變的。由以上定義，我們不難得出以下關(guān)系推導(dǎo)式：

（1）反應(yīng)物的總質(zhì)量與生成物的總質(zhì)量相等；

（2）溶液在發(fā)生稀釋或濃縮變化時(shí)，排除溶質(zhì)揮發(fā)的可能性，稀釋（濃縮）前后，溶質(zhì)質(zhì)量是不變的；

（3）在反應(yīng)過程中，反應(yīng)物減少的質(zhì)量之和與產(chǎn)物增加的質(zhì)量之和相等。

以上三個(gè)等量關(guān)系非常重要，高中化學(xué)教師在進(jìn)行課堂教學(xué)時(shí)要注意進(jìn)行突出強(qiáng)調(diào)，要求學(xué)生做到熟練掌握，這樣才能在實(shí)際解題過程中做到靈活運(yùn)用，既提高了學(xué)生的解題效率，也讓學(xué)生更加深切地感受到化學(xué)這門課程的簡潔之美。

二、原子守恒法

原子守恒法即反應(yīng)物中某原子的數(shù)目與生成物中該原子的數(shù)目恒相等，該方法也是高中化學(xué)中常見的守恒思想之一。這種方法常常能夠快速、準(zhǔn)確地計(jì)算出一些較難的化學(xué)題。例如在高中化學(xué)中較為常見的氨氧化法制硝酸：

4NH■+5O■ 4NO+6H■O

2NO+O■ 2NO■

3NO■+H■O 2HNO■+NO

所以NH■與HNO■的關(guān)系為NH■～HNO■。

教師在講解該題時(shí)，可以從N原子入手，分別觀察其在反應(yīng)前后的狀態(tài)：因?yàn)榉磻?yīng)物中，N原子僅存在于NH■分子當(dāng)中，而生成物中，N原子僅存在于HNO■中，由原子守恒定律可知，兩者之間的關(guān)系為1：1，需要注意的是不少同學(xué)在解題時(shí)，經(jīng)常容易犯的錯(cuò)誤是將NO也考慮進(jìn)去，解題容易陷入僵局，造成這種現(xiàn)象的重要原因在于，學(xué)生沒有將定律理解透徹，原子守恒定律中所說的生成物是指最終生成物，而由反應(yīng)式我們不難看出NO只是中間產(chǎn)物，因而在解題時(shí)不予考慮。因此，高中化學(xué)教師在教學(xué)時(shí)要必要著重強(qiáng)調(diào)原子守恒法只用于研究反應(yīng)物與最終產(chǎn)物之間的關(guān)系，學(xué)生在具體應(yīng)用時(shí)一定要看清題目要求，在求解中間產(chǎn)物時(shí)不能隨意運(yùn)用原子守恒定律。

三、電荷守恒法

電荷守恒法主要用于求解一些氧化還原反應(yīng)，是高中化學(xué)教學(xué)內(nèi)容中的重難點(diǎn)之一，運(yùn)用好電荷守恒的方法，能夠有效提高學(xué)生的解題效率，其基本定義是：在化學(xué)反應(yīng)過程中，反應(yīng)物中的總電荷數(shù)=生成物中的總電荷數(shù)，其中總電荷數(shù)=陽（陰）離子物質(zhì)總量*陽（陰）的電荷數(shù)。

由該定義我們可以進(jìn)一步推導(dǎo)出：

（1）在電解質(zhì)溶液當(dāng)中，陰、陽離子的總電荷數(shù)相等；

（2）在離子化合物中，陰、陽離子的總電荷數(shù)相等；

同樣地，該方法能夠幫助學(xué)生快速找到解題切入點(diǎn)，在解一些氧化還原反應(yīng)題目時(shí)，如果使用常規(guī)方法，涉及到的產(chǎn)物較多，學(xué)生需要書寫大量的計(jì)算公式，求解多個(gè)數(shù)據(jù)，步驟復(fù)雜且容易出錯(cuò)。

四、電子守恒法

電子守恒法也是一種常見的守恒思想，與電荷守恒類似，其本質(zhì)是電子的得失與轉(zhuǎn)移，具體體現(xiàn)為元素化合價(jià)的變化，與電荷守恒法一樣，多應(yīng)用于氧化還原反應(yīng)。電子守恒法的基本定義為：在氧化還原反應(yīng)當(dāng)中，氧化劑得到的電子總數(shù)與還原劑失去的電子總數(shù)相等。由此，我們可以進(jìn)一步推導(dǎo)出化合價(jià)守恒法，即在反應(yīng)式中，某一個(gè)元素化合價(jià)的升高總數(shù)等于其他一些相關(guān)元素化合價(jià)降低的總數(shù)。需注意的是，高中化學(xué)教師在講解電子守恒法時(shí)，還應(yīng)要求學(xué)生掌握基本的配平方法，這是求解氧化還原反應(yīng)的關(guān)鍵之處，具體步驟如下：

（1） 標(biāo)： 標(biāo)出反應(yīng)前后化合價(jià)發(fā)生變化的元素的化合價(jià)；

（2）等：求解最小公倍數(shù)，令化合價(jià)總上升值與總下降值相等；

（3）定：確定氧化劑與還原劑的化學(xué)計(jì)量數(shù)；

（4）平：通過觀察，配平其他一些物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量法；

（5）查：檢查最后總質(zhì)量、電荷、得失電子是否守恒。

五、結(jié)語

總而言之，守恒思想能夠極大地簡化學(xué)生的解題思路，減少了錯(cuò)誤發(fā)生的幾率，同時(shí)也能夠讓學(xué)生更加清晰地掌握相關(guān)的化學(xué)知識(shí)內(nèi)容，在今后的解題中更加得心應(yīng)手。因此，高中化學(xué)教師在開展教學(xué)活動(dòng)時(shí)，一定要注重培養(yǎng)學(xué)生的分析歸納能力，運(yùn)用相應(yīng)的公式和解題規(guī)律去解決實(shí)際問題，進(jìn)而有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)好化學(xué)的自信心與積極性，促進(jìn)高中化學(xué)課堂整體教學(xué)質(zhì)量的提升。

【參考文獻(xiàn)】

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