高中化學(xué)解題中守恒法的應(yīng)用思路

甘肅省慶陽市華池縣職業(yè)中專 張春天

一、守恒法的概述

（一）守恒法特點(diǎn)

化學(xué)解題中的守恒法，是一個概況的說法，包含元素守恒、質(zhì)量守恒、電子守恒等多種內(nèi)容。可以說，守恒法是學(xué)生學(xué)好化學(xué)課程的關(guān)鍵因素，因守恒法特點(diǎn)，被廣泛運(yùn)用到高中化學(xué)解題中，其是學(xué)生化學(xué)解題中的重要元素。在對守恒法進(jìn)行研究中，發(fā)現(xiàn)守恒法具有以下特點(diǎn)。

其一，簡便性。高中化學(xué)解題是一個復(fù)雜過程，不同的化學(xué)關(guān)系、公式，在解題思維、計(jì)算方法中存在差異性，如果學(xué)生在解題中不能夠理清化學(xué)題目中的知識脈絡(luò)，就很難進(jìn)行有效解題。而運(yùn)用守恒法，學(xué)生只要找準(zhǔn)化學(xué)題目中守恒不變的數(shù)量關(guān)系，就能夠輕松進(jìn)行解題，增強(qiáng)學(xué)生化學(xué)解題能力，促進(jìn)化學(xué)解題的便捷性，培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)興趣。

其二，廣泛性。守恒法是一種科學(xué)真理，存在于萬物之中?；瘜W(xué)是一門實(shí)驗(yàn)課程，從化學(xué)變化來看，無論是通過哪種途徑，形成哪種物質(zhì)反應(yīng)，或者是產(chǎn)生哪種物質(zhì)，守恒法都能夠運(yùn)用到各類化學(xué)解題中。因此，守恒法的廣泛性，以守恒法為導(dǎo)向，解析化學(xué)現(xiàn)象，知曉物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而更好地理解化學(xué)知識。

其三，易于理解?；瘜W(xué)知識較為抽象，學(xué)生學(xué)習(xí)起來較為吃力。而守恒法，在內(nèi)容與形式上表達(dá)較為直白，能夠幫助學(xué)生快速地理清化學(xué)習(xí)題中的知識脈絡(luò)，將復(fù)雜的解題思路變得清晰化、簡單化，易于學(xué)生理解，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生更好地解題。因此，教師需要將守恒法運(yùn)用到高中化學(xué)教學(xué)中，減緩化學(xué)教學(xué)難度，使學(xué)生輕松地知曉化學(xué)知識脈絡(luò)，進(jìn)而提升學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)能力。

（二）守恒法運(yùn)用步驟

在高中化學(xué)解題中，運(yùn)用守恒法，需要遵循一定的步驟，才能夠合理、科學(xué)地運(yùn)用守恒法進(jìn)行解題。首先，化學(xué)物質(zhì)在進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)之后，會呈現(xiàn)相應(yīng)的化學(xué)變化，學(xué)生需要借助守恒法特性，認(rèn)真觀察化學(xué)反應(yīng)，了解化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和過程等，進(jìn)而增強(qiáng)守恒法運(yùn)用效度。因此，將守恒法運(yùn)用到高中化學(xué)解題中，需要把握高中化學(xué)物質(zhì)變化形式、過程，增強(qiáng)學(xué)生對化學(xué)現(xiàn)象本質(zhì)的理解。其次，化學(xué)在物質(zhì)變化過程中，需要遵守守恒法。由于在化學(xué)變化中一些物質(zhì)是不會發(fā)生任何變化的，因此，在高中化學(xué)解題中，要合理地運(yùn)用守恒法，在化學(xué)反應(yīng)之后，要分析化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)數(shù)量關(guān)系，找準(zhǔn)化學(xué)各個元素之間的數(shù)量關(guān)系，進(jìn)而促進(jìn)守恒法在高中化學(xué)教學(xué)中的合理運(yùn)用。針對化學(xué)反應(yīng)之后，物質(zhì)在質(zhì)量、變量上沒有發(fā)生反應(yīng)，借助守恒法能夠便捷地計(jì)算出化學(xué)習(xí)題結(jié)果。

二、高中化學(xué)解題中守恒法的應(yīng)用思路

（一）質(zhì)量守恒法的運(yùn)用

守恒法的基本法則是質(zhì)量守恒法，質(zhì)量守恒法在其他課程中也被廣泛運(yùn)用，可見，守恒法具有廣泛性。換言之，高中化學(xué)中的質(zhì)量守恒法是在化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)中，各個化學(xué)物質(zhì)在反應(yīng)前后不發(fā)生任何質(zhì)量變化。學(xué)生在化學(xué)課程學(xué)習(xí)中，運(yùn)用守恒法的質(zhì)量守恒法的規(guī)律，能夠清晰地計(jì)算出化學(xué)習(xí)題結(jié)果，提升學(xué)生計(jì)算速度與準(zhǔn)確度。因此，將質(zhì)量守恒法運(yùn)用到高中化學(xué)解題中，能夠幫助學(xué)生更好地理清化學(xué)題目，進(jìn)而提升學(xué)生解題效率。

例如：將5.3 克平均相對應(yīng)的分子質(zhì)量的16.4 氫氣與一氧化碳混合體，倒入到容器中，再加入氧氣，讓它們進(jìn)行燃燒，之后再加入固體NA2O2，問容器內(nèi)的固體增加多少？

解題思路：根據(jù)化學(xué)反應(yīng)公式，當(dāng)氧氣與一氧化碳相互反應(yīng)之后，會生成二氧化碳；氧化鈉與二氧化碳相互反應(yīng)之后，會生成氧氣與碳酸鈉；氧氣與氫氣相互反應(yīng)之后，會生成水；氧化鈉與水相互反應(yīng)之后，會生成氫氧化鈉。

根據(jù)上述分析，我們得出無論往容器中加入多少氧氣，只要燃燒，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，最后都會通過氧化鈉釋放出來，該題目中的物質(zhì)總量不會發(fā)生任何的變化。因此，容器中的固體質(zhì)量經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)之后不會發(fā)生任何的變化。借助守恒法解化學(xué)習(xí)題，通過觀察，知曉化學(xué)現(xiàn)象的反應(yīng)過程，掌握事物在反應(yīng)過程中沒有發(fā)生量變，清楚、清晰地理清化學(xué)知識脈絡(luò)，提升學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)能力。

（二）電子守恒法的運(yùn)用

在高中化學(xué)氧化還原反應(yīng)中，氧化劑得到的電子數(shù)量與還原劑中失去的電子數(shù)量是相等的，這就是電子守恒法，電子守恒法適合運(yùn)用到氧化還原化學(xué)反應(yīng)中。掌握電子守恒法的運(yùn)用規(guī)律，在氧化還原化學(xué)反應(yīng)知識中有效運(yùn)用，能夠?qū)⒒瘜W(xué)習(xí)題進(jìn)行分類，精準(zhǔn)化學(xué)習(xí)題模式，提升化學(xué)解題效率。因此，教師應(yīng)教授學(xué)生電子守恒方法，讓學(xué)生在解氧化還原化學(xué)反應(yīng)習(xí)題中運(yùn)用該方法，促進(jìn)學(xué)生快速解題。

例如：在硝酸和金屬化學(xué)反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，單純加入化學(xué)反應(yīng)和加入還原化學(xué)反應(yīng)的硝酸之間物質(zhì)量比是7：1，在還原化學(xué)產(chǎn)物是唯一的情況中，問還原化學(xué)產(chǎn)物是什么？

解題思路：解該題時(shí)具有一定的難度，運(yùn)用電子守恒法進(jìn)行解題，會將題目中的化學(xué)關(guān)系變得一目了然。假設(shè)加入化學(xué)反應(yīng)的硝酸有7mol，那么被還原的硝酸為1mol，得出在6mol的硝酸中，具備6mol 的電負(fù)荷，故而，金屬中的陽離子電荷量是6mol，則失去的6mol 電子在1mol 硝酸中得到有效補(bǔ)充，結(jié)合題目意思對化學(xué)產(chǎn)物進(jìn)行還原。

因此，6 個電子能夠向1 個N 原子進(jìn)行轉(zhuǎn)化，之后求出N2是還原產(chǎn)物即可。

（三）元素守恒法的運(yùn)用

元素守恒法是指，在高中化學(xué)反應(yīng)前與后，所有化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)只是從形式上發(fā)生了改變，而這些化學(xué)元素實(shí)際種類并沒有發(fā)生任何的改變。在高中化學(xué)課堂教學(xué)中，教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)元素守恒法，對化學(xué)反應(yīng)中的整個元素反應(yīng)過程關(guān)系進(jìn)行分析，結(jié)合元素守恒定律計(jì)算出題目結(jié)果，進(jìn)而體現(xiàn)元素守恒法在高中化學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用價(jià)值。

例如：向體積為1.5 升的1.5mol/L 的NaOH 溶液中，加入1mol 二氧化碳，在此情況下，該溶液中Na2CO3與 NaHCO3物質(zhì)量是多少？

解題思路：在該題目中，如果學(xué)生運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)方程式進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算步驟較為繁多，而學(xué)生運(yùn)用元素守恒法，能夠更好地計(jì)算該題目結(jié)果，進(jìn)而提升學(xué)生化學(xué)計(jì)算能力。

三、結(jié)語

綜上所述，相比較傳統(tǒng)化學(xué)解題方法，守恒法不僅能縮短化學(xué)解題時(shí)間，還能讓學(xué)生更好地知曉化學(xué)題目中的知識脈絡(luò)，提升學(xué)生化學(xué)解題準(zhǔn)確率。因此，在高中化學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用守恒法解題，教授學(xué)生守恒法解題方法以及遵循的守恒法解題規(guī)律，提升學(xué)生解題水平，使學(xué)生進(jìn)行快速解題，減緩化學(xué)解題難度，培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)，進(jìn)而促進(jìn)高中化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的提升。