化學習題中的守恒思想及其教學策略初探

汪兵兵 孫傳文 李一梅

所謂守恒思想，就是在化學計算時，以質量守恒定律和能量守恒定律為基礎，選擇變化前后保持不變的某種量作為解題依據的思維方法.化學上的守恒問題主要有：質量守恒、電荷數守恒、得失電子守恒、化合價守恒、微粒數守恒、能量守恒等.作為高考重點考察的對象，守恒思想的靈活運用一直是學生難以突破的障礙，它的教法也是教師教學中要著重攻克的難關.本文從守恒思想角度對一道典型習題的解法進行了總結，并對守恒思想的教法進行了思考，提出了相應策略，以期更好地改進教學.

一、試題中的守恒思想

例1 現(xiàn)有一定量鋁粉和鐵粉的混合物與一定體積某濃度的稀硝酸充分反應，反應過程中無氣體放出，在反應結束后的溶液中，逐滴加入5 mol/L的NaOH溶液，所加NaOH溶液的體積與產生的沉淀的物質的量關系如下圖所示.則B與A的差值為mol，C點對應的溶液體積為mL，原硝酸的物質的量為mol.

從表1可以得出，該題的解答包括元素守恒、得失電子守恒與電荷守恒等守恒思想的靈活運用，學生通過運用所學知識將線索一一串聯(lián)，嘗試解題，可達到較好的復習效果，是高一階段體現(xiàn)化學思想的習題中非常有代表性的一類.

表1 習題守恒思想剖析圖

解題步驟守恒關系

得出Al的物質的量Al元素守恒

得出NH+4、Fe、A、B的物質的量得失電子守恒Fe元素守恒

得出A、B、C點Fe、Al元素守恒

得出多余的HNO3量

原HNO3量的解法①

N元素守恒

原HNO3量的解法②E點：溶液中陽離子只有Na+，陰離子只有NO-3電荷守恒N元素守恒

二、守恒思想教學策略

在學生解題的過程中，筆者發(fā)現(xiàn)部分學生對守恒思想了解不深，有的即使明白相應的守恒原理，但實際解題時面對眾多守恒定律往往無從下手.由守恒知識上升為守恒思想不是一朝一夕的功夫，而是一個長期、艱巨的教學任務，是教師的“教”與學生的“學”密切配合的過程.因此，為有效地完成與落實學生守恒思想的培養(yǎng)，就必須設計出科學合理的守恒思想教學策略.

1.教學細微處見守恒，形成化學守恒習慣.

守恒思想具有內隱性，是“知識”背后的“知識”.在日常教學中就需要教師在一些細微處給學生展現(xiàn)出守恒思想的利用，逐步引導學生理解守恒知識的本質，形成守恒習慣.例如，在學生初遇陌生方程式時，教師就要與學生一起利用“十字交叉法”配平方程式，在配平的過程中領悟得失電子守恒的奧妙；教師在寫離子方程式時，請學生利用等式兩邊電荷守恒的思想檢查方程式對錯.

2.分析學情精心設題，引導多種守恒解題.

授課前，教師應有目的、有計劃、有層次地設置與教材內容相關的問題，通過問題點燃學生的思維火花，題目盡量用多種守恒思想解決，方便學生重新思考他們已經形成的認知圖式，使不同的守恒關系相互印證，完善認知結構.

3.建立守恒思想網絡，促進學生學習進階

在中學涉及到的守恒知識點繁多、零散，幾乎每本教材都有涉及，這些知識以“守恒”為主線展開.在教學中，教師要把握住“守恒”這一條主線，并將其他相關守恒知識串起來，形成一個完整的知識體系.

高中化學其他很多方法和技巧都是由守恒法衍生出來的.巧用這種方法可以撇開瑣碎枝節(jié)、抓住問題核心、簡化計算步驟、提高解題步驟.在日常教學中，教師應潛心分析化學教材和課標，深入挖掘化學知識背后蘊含的守恒思想，并將其當作一個長期的教學目標滲透到實際課堂教學過程中，讓學生在課堂中不斷積累、鞏固、升華思想，這對于建構高效化學課堂，提高學生化學學科素養(yǎng)具有重要的作用.