借助守恒思想巧解高中化學習題

◇ 甘肅 包瑩艷

守恒思想是一種重要的思想，用于解答高中化學習題，可大大簡化解題步驟，提高學習效率.但守恒思想的靈活應用對學生基礎知識的掌握程度以及分析問題的能力要求較高.因此，教師在教學過程中應注重結合具體的例題為學生講解守恒思想的具體應用，使學生掌握相關的應用技巧，提高其解答化學習題的能力.

1 質量守恒思想的巧用

在初中階段，學生已接觸到質量守恒定律.但高中階段涉及的化學反應較為復雜，應用質量守恒定律時應明確參加反應的物質以及生成的物質，找到反應前后相關物質的質量關系.在教學中，為使學生靈活應用質量守恒思想巧解化學習題，教師可引導學生先不寫出化學反應方程式，根據題干進行深入的分析，以找到解題的突破口.

例1為檢測Al-Fe合金中鋁的質量分數，現將一部分合金溶于鹽酸中，而后向溶液中加入足量的NaOH 溶液，待沉淀全部變成紅褐色，過濾沉淀物并在空氣中灼燒.得到的紅色粉末剛好和原來合金的質量相等，則合金中Al的質量分數為.

分析解答該習題時不要急于寫化學反應方程式，而應先搞清楚發(fā)生的化學反應以及灼燒后得到的最終物質，然后應用質量守恒定律求解.根據所學知識可知，合金溶于鹽酸，Al轉化為Al3+，Fe轉化為Fe2+，加入過量NaOH 溶液后，Al3+轉化為，Fe（OH）2和O2、H2O 發(fā)生反應生成Fe（OH）3，灼燒后的紅色粉末為Fe2O3.整個反應中，Fe元素完全轉化，其質量并未發(fā)生變化，即反應前后鐵元素的質量守恒.由已知條件可知，Al的質量剛好等于Fe2O3中氧元素的質量，所以可得Al元素的質量分數為100%=30%.

2 原子守恒思想的巧用

有些題涉及多個反應，采用原子守恒思想可明顯降低解題復雜度，提升解題效率.應用原子守恒思想時，要求學生能根據題干給出的條件聯系所學知識，確定守恒的原子，借助反應前后守恒原子的物質的量相等求解.

例2取銅粉1.92g和一定量的濃硝酸反應.當銅粉完全消失后，收集標準狀況下的氣體體積為1.12L，求消耗硝酸的物質的量.

分析很多學生知道銅和硝酸反應的產物為Cu（NO3）2、NO2或NO 氣體.但題目并沒有具體給出生成NO2、NO 氣體分別為多少，所以，有些學生認為無法計算.事實上，參加反應的HNO3一部分起到酸的作用，一部分起到氧化作用，應用N 原子守恒便可順利求解.其中起酸作用的HNO3的物質的量為起氧化作用的HNO3的物質的量為mol，因此，反應中共消耗硝酸的物質的量為0.06mol+0.05mol=0.11mol.

3 得失電子守恒思想的巧用

得失電子守恒思想是解答氧化還原反應習題的重要思想.在解題過程中學生要根據所學知識判斷氧化劑、還原劑、氧化產物與還原產物，根據化學反應前后某元素化合價的改變情況，確定某一原子得失電子的物質的量，利用得失電子守恒，列出相關的方程求解.

例3羥胺（H2NOH）可還原某些氧化劑.現使用25mL0.049 mol·L-1的羥胺酸性溶液與足量的Fe2（SO4）3溶液在煮沸條件下反應，生成的Fe2+恰好與24.5mL0.02mol·L-1的酸性KMnO4溶液發(fā)生反應.在反應中羥胺的氧化產物為（ ）.

A.N2B.N2O C.NO D.NO2

分析根據題目可知，Fe2（SO4）3被H2NOH 還原為FeSO4，而FeSO4又被KMnO4氧化成Fe2（SO4）3，相當于未參加反應.因此，我們可將H2NOH 考慮成還原劑，將KMnO4考慮成氧化劑，設反應后H2NOH中N 元素的化合價為n 價，反應前N 元素的化合價為-1價，則25×10-3L×0.049 mol·L-1×（n+1）=24.5×10-3L×0.02mol-1×（7-2），解得n=1，正確選項為B.

4 結語

我們在教學實踐中發(fā)現，在解答某些試題時應用守恒思想，經過簡單的計算便可得出正確結果，解題效率較高.因此，在教學中教師應優(yōu)選相關的例題，為學生講解守恒思想的巧妙應用，提高學生在解題中應用守恒思想的意識與能力，進一步促進學生化學成績的提高.