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在高中化學(xué)解題中,守恒法是最為常見的一種解題方法,在化學(xué)解題中應(yīng)用守恒法,可使解題過程更加簡化,不需要考慮復(fù)雜的反應(yīng)過程,同時(shí)也可節(jié)省大量解題時(shí)間。此外,在高中化學(xué)解題中應(yīng)用守恒法,可有效提升解決問題的正確率及解決效率。因此,本文從質(zhì)量守恒法、電子守恒法等方面的應(yīng)用進(jìn)行分析和探討,希望能給同學(xué)們的學(xué)習(xí)提供一些幫助。
一切化學(xué)反應(yīng)都遵循守恒定律,如質(zhì)量守恒、元素守恒、原子守恒、電子守恒、電荷守恒、能量守恒定律等,運(yùn)用這些守恒定律解答問題的方法叫做守恒法。守恒法在高中化學(xué)解題中是尤為重要的解題方法,主要依據(jù)化學(xué)反應(yīng)中的一些守恒關(guān)系來簡化解題過程。不必糾纏于過程細(xì)節(jié),不考慮途徑變化,只考慮反應(yīng)體系中某些組分相互作用前后某些物理量或化學(xué)量的始態(tài)和終態(tài),從而達(dá)到速解、巧解化學(xué)試題的目的。
在高中學(xué)科中,化學(xué)是一門具有較強(qiáng)實(shí)踐性與應(yīng)用型的學(xué)科。在化學(xué)解題過程中,應(yīng)用守恒法進(jìn)行解題,不僅能提升解題的正確率,還可在有效的解題時(shí)間內(nèi)快速完成問題的解答,將化學(xué)解題過程化繁為簡。因此,在進(jìn)行化學(xué)解題時(shí),掌握守恒法的應(yīng)用步驟與本質(zhì),可以節(jié)省解題時(shí)間并提高學(xué)習(xí)效率。
化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是原子間的重新組合,在化學(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)前的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和,這就是質(zhì)量守恒定律。同學(xué)們?cè)谶\(yùn)用質(zhì)量守恒法進(jìn)行解題時(shí),應(yīng)牢記化學(xué)反應(yīng)前后各元素的原子種類、數(shù)目及物質(zhì)的量等均不發(fā)生任何變化。
例如:測定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn),將紅磷在空氣中點(diǎn)燃,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)象是什么?反應(yīng)物的質(zhì)量總和與生成物的質(zhì)量總和相比較,它們之間存在什么關(guān)系?
在氧化還原反應(yīng)中,氧化劑得電子總數(shù)與還原劑失電子總數(shù)相等,這就是電子守恒定律。化學(xué)解題中應(yīng)用電子守恒法,主要體現(xiàn)在氧化還原反應(yīng)中。氧化還原反應(yīng)在整個(gè)高中化學(xué)中占有的分量很重,而有關(guān)氧化還原反應(yīng)的計(jì)算題在高中化學(xué)各類考試中也尤其多,所以用電子守恒法來解決此類計(jì)算是同學(xué)們必須掌握的方法。
例如:在濃硝酸中融入鎂和銅的合金4.6g,如果硝酸發(fā)生還原反應(yīng),產(chǎn)生300mL N2O4及4000mL的NO2氣體,那么在反應(yīng)后的溶液中加入足量氫氧化鈉溶液,生成沉淀的質(zhì)量是多少?
由已知條件可知最終生成的沉淀物為Mg(OH)2、Cu(OH)2,因?yàn)?Mg2+、Cu2+所帶正電荷的總物質(zhì)的量與OH-所帶負(fù)電荷的總物質(zhì)的量相等,所以可得n(OH-)=2n(Mg+)+2n(Cu2+)。再結(jié)合合金失去電子的總物質(zhì)的量等于HNO3轉(zhuǎn)化為N2O4、NO2時(shí)所轉(zhuǎn)移電子的總物質(zhì)的量,通過計(jì)算得出答案。
結(jié)語:總而言之,高中化學(xué)解題中守恒法的應(yīng)用主要是通過抓住化學(xué)反應(yīng)過程中存在的內(nèi)在關(guān)系變化,利用守恒關(guān)系將解題過程化繁為簡,并簡化解題思路的。因此,我們應(yīng)明確守恒法的核心價(jià)值,并能正確運(yùn)用守恒法進(jìn)行問題的解答,以起到事半功倍的效果。