守恒法在高中化學(xué)解題中的應(yīng)用探討

李賢良

【內(nèi)容摘要】我們處在一個(gè)神奇的自然環(huán)境當(dāng)中，自然環(huán)境當(dāng)中的萬事萬物都在不斷的變化當(dāng)中，人類在不斷的探究萬事萬物，發(fā)現(xiàn)了很多神奇的現(xiàn)象。物理學(xué)知識(shí)告訴我們，地球處于不斷的運(yùn)動(dòng)當(dāng)中，我們每天也處于不斷的運(yùn)動(dòng)當(dāng)中，萬物無不在運(yùn)動(dòng)著?；瘜W(xué)知識(shí)告訴我們，在我們的生活中每天發(fā)生著一些化學(xué)變化，而這些化學(xué)變化存在一個(gè)不變的定律，即守恒定律。在化學(xué)的研究和解題中經(jīng)常運(yùn)用守恒定律來解題，給我們帶來一定的方便。本文主要從元素守恒法，電荷守恒法，化合價(jià)守恒法，質(zhì)量守恒法來探究化學(xué)的守恒。

【關(guān)鍵詞】守恒法 化學(xué)解題 引用探究

一、元素守恒法

化學(xué)反應(yīng)伴隨著熱量的變化，有些化學(xué)反應(yīng)會(huì)吸熱，有些化學(xué)反應(yīng)會(huì)放熱，但是在這一化學(xué)反應(yīng)中，化學(xué)元素是不會(huì)變化的，它是守恒的，參加反應(yīng)的有哪些元素，生成物中就含有哪些元素。即在一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物中的元素在生成物中只是換了一種存在形式。在化學(xué)的解題中，運(yùn)用化學(xué)的守恒定律來解決化學(xué)題，可以有效的提高解題效率，給同學(xué)們的解題帶來了很大的方便。運(yùn)用元素守恒法不需要寫出涉及到的每一個(gè)化學(xué)方程式，它的技巧是可以忽略對(duì)反應(yīng)的中間的過程，只需要找到他們之間存在的一定的關(guān)系，然后根據(jù)它們之間存在的關(guān)系，再運(yùn)用元素守恒法進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算，為解題帶來了很大的方便。運(yùn)用元素的守恒法，在計(jì)算化學(xué)題時(shí)，可以根據(jù)已知的量來求未知的量，或者通過生成物物質(zhì)的量來計(jì)算反應(yīng)物物質(zhì)的量，也可以通過質(zhì)量和體積，來進(jìn)行相應(yīng)量的計(jì)算。

二、化合價(jià)守恒法

化合價(jià)守恒法是化學(xué)解題中經(jīng)常要用到的一種解題思路，有助于同學(xué)和老師快速的解決化學(xué)問題中的物質(zhì)的量的計(jì)算?；蟽r(jià)守恒法即在一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中某種化合物在參加反應(yīng)生成化合物中正的化合價(jià)和負(fù)的化合價(jià)的總數(shù)是相等的。比如：在這樣一道化學(xué)題中就運(yùn)用化合價(jià)的守恒法來計(jì)算：用0.1mol的Na2SO3溶液30ml，恰好將2×10-3 mol的XO4離子還原，則元素X在還原產(chǎn)物中的化合價(jià)是多少？拿到這樣一道化學(xué)題，首先要根據(jù)條件對(duì)題目中的量進(jìn)行分析，分析哪些元素的化合價(jià)降低了，哪些元素的化合價(jià)升高了，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒計(jì)算該反應(yīng)中Na2SO3為還原劑，硫元素失電子，失電子數(shù)=0.1×0.03=0.006mol，而XO4-為氧化劑，其中X元素化合價(jià)降低，開始為+7價(jià)的得失電子守恒的電子數(shù)=0.006/0.002 =3，即X的化合價(jià)為3。運(yùn)用化學(xué)中的化合價(jià)守恒法可以計(jì)算化合物中的元素的化合價(jià)，也可以根據(jù)已知的量來計(jì)算生成物中的物質(zhì)的量。

三、電荷守恒法

電荷守恒法是化學(xué)計(jì)算題中運(yùn)用最為廣泛的一個(gè)守恒，電荷守恒就是在一個(gè)化學(xué)的反應(yīng)中，或在一個(gè)化學(xué)變化中，電荷既不能被創(chuàng)造，也不會(huì)憑空消失，他是守恒的，也就是說在化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物的電荷總數(shù)和生成物的電荷總數(shù)是相等的。在一個(gè)溶液中進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)應(yīng)滿足，陰離子所帶的負(fù)電荷數(shù)和陽(yáng)離子所帶的正電荷數(shù)是相等的。電荷守恒主要運(yùn)用于在溶液中反應(yīng)的化學(xué)，化學(xué)方程式的書寫和化學(xué)方程式的配平上。在化學(xué)的學(xué)習(xí)過程中，化學(xué)方程式的書寫是一個(gè)難點(diǎn)，也是化學(xué)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，當(dāng)然也是同學(xué)們最頭痛的一件事?；瘜W(xué)方程式的書寫，不僅要知道化學(xué)反應(yīng)的條件，還要根據(jù)反應(yīng)物來推測(cè)出生成物，到這一步化學(xué)方程式的書寫還沒有完成，只是完成了一半，更重要的是化學(xué)方程式的配平，這是最為關(guān)鍵的一步?；瘜W(xué)方程式的配平是講求一定的規(guī)律的，電荷守恒為化學(xué)方程式的配平提供了很大的方便，根據(jù)化學(xué)的電荷守恒定律，就可以很快的進(jìn)行化學(xué)方程式的配平。

四、質(zhì)量守恒法

化學(xué)中除了元素守恒，化合價(jià)守恒，電荷守恒，還有一個(gè)守恒就是質(zhì)量守恒。質(zhì)量守恒在化學(xué)的解題中應(yīng)用也很廣泛，只是質(zhì)量守恒和其他守恒有一個(gè)不同之處就是質(zhì)量守恒的運(yùn)用要受到條件的限制。什么時(shí)候解題時(shí)能夠運(yùn)用質(zhì)量守恒呢？只有保證在一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的量在反應(yīng)前后均不發(fā)生任何變化的情況下，就可以運(yùn)用質(zhì)量守恒來計(jì)算其它的量，進(jìn)行化學(xué)試題的計(jì)算。通過質(zhì)量守恒可以知道反應(yīng)物的質(zhì)量，來計(jì)算生成物的質(zhì)量，也可以通過質(zhì)量守恒來進(jìn)行電荷數(shù)的計(jì)算等。比如：鋅粉，鎂粉，鋁粉的混合物3.8g與一定質(zhì)量的稀硫酸恰好完全反應(yīng)，將反應(yīng)后的混合物蒸發(fā)水分得到固體硫酸鎂，硫酸鋅，硫酸鋁混合物11g，則反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量是多少？根據(jù)對(duì)題目的分析，要解決這道題從化學(xué)反應(yīng)的方程式入手，很難解決，而且涉及的化學(xué)方程式比較多，寫起來又很麻煩，但是運(yùn)用化學(xué)元素的質(zhì)量守恒來解這道題，就比較簡(jiǎn)單。運(yùn)用化學(xué)中化學(xué)元素的質(zhì)量守恒，抓住化學(xué)反應(yīng)前和反應(yīng)之后金屬元素的質(zhì)量守恒，首先得到硫酸根的質(zhì)量=11-3.8=7.2g，在根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后硫酸根的質(zhì)量守恒，得到稀硫酸的溶質(zhì)的質(zhì)量=7.2g/96/98=7.35g，從而再求出氫氣的質(zhì)量為0.15g。

結(jié)論

化學(xué)是我們每個(gè)學(xué)生都要接觸到的一門學(xué)科，因?yàn)橹挥袑W(xué)習(xí)了化學(xué)，我們才能對(duì)自然界中的一些現(xiàn)象進(jìn)行合理的解釋?；瘜W(xué)知識(shí)在我們的日常生活中無處不在，我們的體內(nèi)每時(shí)每刻也在進(jìn)行著化學(xué)反應(yīng)，比如，我們有時(shí)會(huì)感到胃酸，就是因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)出現(xiàn)了問題，胃中的酸沒有完全中和，才會(huì)出現(xiàn)這種情況?；瘜W(xué)反應(yīng)中有很多守恒定律，在化學(xué)的解題中經(jīng)常會(huì)用到這些守恒定律，合理的運(yùn)用這些守恒定律會(huì)給我們解決化學(xué)問題帶來方便。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 任響. 巧用“化合價(jià)”提高高中化學(xué)解題效率[J]. 未來英才，2015.

[2] 楊必君. 高中化學(xué)解題能力培養(yǎng)策略研究[J]. 立刻考試研究，2015.

（作者單位：重慶市大學(xué)城第一中學(xué)校）endprint