質(zhì)量守恒定律在初中化學(xué)解題中的應(yīng)用分析

孫麗清

（福建省泉州市惠安張坂中學(xué)，福建泉州 362123）

引 言

質(zhì)量守恒定律是初中化學(xué)的重要組成部分，也是化學(xué)教學(xué)的重點和難點。學(xué)生只有真正理解了質(zhì)量守恒定律理論知識，才能在解題的過程中做到定性和定量分析的統(tǒng)一，這樣就能快速地解決相關(guān)的化學(xué)習(xí)題，提高解題正確性，進而促進自身化學(xué)綜合能力的提升。

一、質(zhì)量守恒定律分析

質(zhì)量守恒定律的定義比較簡單，其指的是化學(xué)反應(yīng)的過程中，參加反應(yīng)的物質(zhì)質(zhì)量總和與反應(yīng)后生成新的物質(zhì)質(zhì)量總和是保持一致的。目前，初中生在學(xué)習(xí)質(zhì)量守恒定律上存在一定的困難，主要是學(xué)生對質(zhì)量守恒定律的理解不是很透徹，這就導(dǎo)致他們在使用質(zhì)量守恒定律解題的過程中常常會遇到這樣那樣的問題。

在理解這個定律的時候需要搞清楚下面的問題：首先，質(zhì)量守恒定律只適用于化學(xué)反應(yīng)，也就是說，所有的化學(xué)變化始終遵循的是質(zhì)量守恒定律，但不包含物理變化。比如，在物理變化的過程中將3 克水加熱后變成了3 克熱水，雖然水在加熱前后的質(zhì)量是相同的，但是這一物理變化過程不符合質(zhì)量守恒定律。其次，質(zhì)量守恒定律中強調(diào)的是全部物質(zhì)質(zhì)量的總和，也就是說，在解題的時候一定要將所有參加反應(yīng)的物質(zhì)質(zhì)量計算進去，不能忘記任何一種物質(zhì)，不管是反應(yīng)前的物質(zhì)還是反應(yīng)后新生成的物質(zhì)。再次，從質(zhì)量守恒的定義中就可以看出，其指的是質(zhì)量守恒，這里并不包括體積守恒。也就是說，體積守恒不在質(zhì)量守恒的范圍之內(nèi)，即在化學(xué)反應(yīng)的過程中，參加反應(yīng)的各種物質(zhì)的分子守恒。最后，在理解質(zhì)量守恒定律的過程中必須要掌握好“參與化學(xué)反應(yīng)的各種物質(zhì)”這句話[1]。在實際的化學(xué)反應(yīng)過程中會出現(xiàn)剩余的情況，在解題的時候既不能將未參與反應(yīng)的物質(zhì)算在質(zhì)量守恒中去，也不能將化學(xué)反應(yīng)后剩余物質(zhì)的質(zhì)量計算在里面。也就是說，在解題的時候只能將真正參與反應(yīng)的物質(zhì)質(zhì)量計算在內(nèi)。

在學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量守恒定律的時候，教師要讓學(xué)生明白質(zhì)量守恒的原因?；瘜W(xué)反應(yīng)過程的本質(zhì)是參與反應(yīng)的各種物質(zhì)的分子分解成了原子，原子在化學(xué)變化的時候會重新組合，這時就會形成新的分子。在化學(xué)反應(yīng)的過程中之所以能質(zhì)量守恒，從微觀的視角來看，是因為不管是化學(xué)反應(yīng)前還是反應(yīng)后，原子的種類沒有發(fā)生任何變化，原子的數(shù)目沒有增加或者變少。并且在整個過程中，原子的質(zhì)量沒有任何的改變，這也就決定了化學(xué)變化前后各種物質(zhì)的質(zhì)量總和不會有任何的變化，因而反應(yīng)前后物質(zhì)質(zhì)量的總和是相等的。從宏觀的角度上看，只要是在化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類沒有發(fā)生改變，這樣就能保證化學(xué)反應(yīng)物總和與生成的新物質(zhì)質(zhì)量總和是一樣的[2]。

二、質(zhì)量守恒定律在初中化學(xué)解題中的應(yīng)用分析

（一）化學(xué)式

質(zhì)量守恒定律在化學(xué)解題中的應(yīng)用比較廣泛，有很多的選擇題需要利用質(zhì)量守恒定律來確定物質(zhì)的化學(xué)方程式。因此，教師必須要通過化學(xué)習(xí)題訓(xùn)練，讓學(xué)生掌握利用質(zhì)量守恒定律確定化學(xué)方程式的方法，這樣才能提高他們的解題能力。

例題：現(xiàn)在已經(jīng)知道的化學(xué)反應(yīng)方程式是A2+3B2=2C，那么推算C 的化學(xué)式是什么？這里要求用A 和B 來表示C 的化學(xué)式。

解題思路：在解題的過程中需要運用到質(zhì)量守恒定律，從化學(xué)反應(yīng)的方程式可以看出，在反應(yīng)的過程中，不管是A原子還是B 原子，種類都不曾變化，而且原子的數(shù)量沒有任何變化，在化學(xué)反應(yīng)之前原子A 的種類為2，原子B 的種類為6，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可以推算出C 的化學(xué)式是AB3。

例題：給出的化學(xué)反應(yīng)方程式是3NO2+H2O=2HNO3+X，現(xiàn)在想要確定的是X 的化學(xué)式。

解題思路：在對質(zhì)量守恒定律的含義有了深刻的理解后就會知道，化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類是不會發(fā)生變化的。由此可以推斷出，化學(xué)反應(yīng)生成新的物質(zhì)中一定會有三種元素，它們分別是H、N、O。觀察已經(jīng)給出的化學(xué)反應(yīng)方程式就可以知道，參與反應(yīng)的反應(yīng)物中H 為2，N 為3，O 為7，根據(jù)質(zhì)量守恒定律就可以知道，生成物中每種元素的原子總數(shù)應(yīng)該保持不變，進而可以得出X 的化學(xué)式是NO。

（二）求某種物質(zhì)的質(zhì)量

在初中化學(xué)中，應(yīng)用質(zhì)量守恒定律的習(xí)題經(jīng)常會讓學(xué)生根據(jù)已經(jīng)給出的化學(xué)反應(yīng)方程式去計算某種事物的質(zhì)量。

例題：題目給出的化學(xué)反應(yīng)方程式是3A+2B=2C+D，在這個過程中，假設(shè)A、B 這兩種物質(zhì)完全反應(yīng)，兩者的質(zhì)量比是3 ∶4，化學(xué)反應(yīng)后生成新的物質(zhì)是C 與D，這兩種物質(zhì)的質(zhì)量總和是140g?，F(xiàn)在想要知道的是，在這個化學(xué)反應(yīng)過程中，物質(zhì)B 總共消耗了多少質(zhì)量？

解題思路：質(zhì)量守恒定律中明確指出了在化學(xué)反應(yīng)前后，各種物質(zhì)的總質(zhì)量不會有任何變化，應(yīng)用到這道題目中去就可以得出，A 質(zhì)量加上B 質(zhì)量總和等于C 質(zhì)量加上D 質(zhì)量總和。題目已經(jīng)給出了參加反應(yīng)的C 質(zhì)量加上D 質(zhì)量總和是140g，那也就意味著A 質(zhì)量加上B 質(zhì)量總和也是140g，由此就可以推斷出B 物質(zhì)消耗的質(zhì)量是140g×4/7，最后計算結(jié)果是80 克。

（三）組成元素

例題：把某種物質(zhì)放在氧氣中燃燒，已經(jīng)知道這種物質(zhì)的質(zhì)量是1.8 克，而且確定得到了充分燃燒，這時生成了新的物質(zhì)：二氧化碳和水，兩種物質(zhì)的質(zhì)量分別是4.4 克和3.6 克，現(xiàn)在需要推斷這種可燃物中必然會有什么元素。

解題思路：從已經(jīng)給出的條件中可以知道，生成的新物質(zhì)是二氧化碳和水，根據(jù)質(zhì)量守恒定律定義可知：化學(xué)反應(yīng)前后各種物質(zhì)的質(zhì)量總和是不變的，元素種類也是不會發(fā)生變化的，所以該可燃物中一定包含C、H 這兩種元素。然后根據(jù)條件中給出的二氧化碳的質(zhì)量是4.4 克，水的質(zhì)量是3.6克，這樣就能推斷出C 和H 元素的質(zhì)量總和。在計算出了質(zhì)量總和以后，就可以知道可燃物中必定包含著哪些元素。假設(shè)兩種元素的質(zhì)量等于1.8 克，那就說明可燃物中包含C、H這兩種元素。假設(shè)質(zhì)量總和在1.8 克以下，那么就說明還有其他的元素存在，兩者相差的質(zhì)量就是O 元素的質(zhì)量，由此就可以知道可燃物中所含的元素有C、H、O 三種元素。根據(jù)相關(guān)的方程式計算出，4.4 克二氧化碳中含有的碳元素的質(zhì)量是1.2 克，3.6 克水中含有氫元素的質(zhì)量是0.4 克，兩者質(zhì)量總和是1.6 克，這兩種元素的質(zhì)量總和低于可燃物的1.8 克，這也就說明可燃物中也含有氧元素。

結(jié) 語

總而言之，質(zhì)量守恒定律在初中化學(xué)解題中的應(yīng)用需要學(xué)生充分理解其含義，這樣才能靈活運用這個定律來解決實際問題。