質(zhì)量守恒定律在初中化學解題中的應用分析

張優(yōu)維

(浙江省寧波市鄞州區(qū)邱隘實驗中學 315100)

質(zhì)量守恒定律從的概念十分簡單，具體是指，在發(fā)生化學反應的過程中，參與反應的物質(zhì)當中，物質(zhì)的總質(zhì)量在化學反應前后使保持一致的.但是對于初中生而言，質(zhì)量守恒定律的學習是有一定困難的，主要是因為學生不能結(jié)合實際的化學問題，對質(zhì)量守恒定律進行合理的分析，因此，學生不能把清楚的了解到在真實的化學反應過程中，質(zhì)量守恒定律存在的意義.

一、借助質(zhì)量守恒，促進學生知識理解

初中階段的化學知識的學習，最離不開的就是化學反應式.化學方程式是化學知識學習的最基礎(chǔ)內(nèi)容，也是打開學生質(zhì)量守恒定律大門的最佳路徑.因此教師在日常的教學過程中可以通過一些習題，來讓學生借助質(zhì)量守恒定律與化學基礎(chǔ)知識相結(jié)合，從而在幫助學生深入了解化學知識的同時，學習質(zhì)量守恒定律.

例如下面這兩道題：

在化學方程式A+B=C+D，其中的agA與agB進行完全的化學反應之后，就會產(chǎn)生Ccg，經(jīng)過化學反應之后能夠生成D的質(zhì)量為d=ag+bg-cg.

在化學方程式A+B=C+3D，其中的agA與agB進行完全的化學反應之后，就會產(chǎn)生Ccg，經(jīng)過化學反應之后能夠生成D的質(zhì)量為d=ag+bg-cg.

在這兩道化學題當中，能夠看到第一道題A+B=C+D，其中生成物D的系數(shù)為“1”，在第二道題當中A+B=C+3D，所以D的系數(shù)為“3”.通過兩道題之間的對比分析，其實很清楚的知道D的質(zhì)量是相同的.在這里就利用了質(zhì)量守恒定律，在化學反應式中，等號前的質(zhì)量與等號后的質(zhì)量使相等的，與化學方程式當中的系數(shù)并沒有必然的關(guān)系.

二、根據(jù)質(zhì)量守恒，解答反應物生成質(zhì)量

在初中階段的化學考試過程當中，有這樣一種題型深深的影響著學生的考試分數(shù)，那就是解答題.這一類問題在解題的過程中十分繁雜，會用到很多細小的知識點.自然，解答題也不會放過這兩守恒定律這個知識點.并且初中階段的學生更加注重自己的中考成績，所以解答題使學生得分的重要題型.因此在教學的過程中教師需要抓住解答題這一重要形式，借助質(zhì)量守恒定律，來幫助學生解答題型中的反應物生成質(zhì)量問題.

對于反應物生成質(zhì)量這一類的解答題，本身就是有質(zhì)量守恒定律轉(zhuǎn)化而來，因此在解答反應物生成質(zhì)量相關(guān)問題時，不能忽略質(zhì)量守恒定律，例如下面這道題：

圖1

生鐵一般同時含有Fe元素和C元素，某興趣小組做了如下實驗(實驗儀器如圖1所示):將6g生鐵置入燒杯中，并向燒杯中添加了65g的稀硫酸，生鐵與稀硫酸剛好進行完全反應． 反應前燒杯和其中物質(zhì)的總重量為97g，反應后燒杯和其中物質(zhì)的總重量為96.8g．試求:(1)實驗所產(chǎn)生的H2的質(zhì)量;(2)該生鐵中鐵的質(zhì)量分數(shù);(3)所得溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．

在這道題當中，通過質(zhì)量守恒定律，可以分析出氫氣使在反應過程中生成的，因此在發(fā)生化學反應之后，燒杯中的物質(zhì)不存在氫氣，因此實驗所產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量計算方式應該為：m(H2)=97g-96.8g=0.2g.通過質(zhì)量守恒定律，學生就可以十分簡單的回答出第一個問題，拿到一定的分數(shù).

在解答問題(3)的過程中，根據(jù)問題(2)了解到貼到質(zhì)量分數(shù)為93.3%，因此生成的FeSO4就是15.2g.質(zhì)量守恒定律在化學反應當中強調(diào)的是質(zhì)量不便，因此就能夠分析出溶液的質(zhì)量為70.4g，溶液當中的硫酸亞鐵質(zhì)量以及溶液的質(zhì)量都能夠解出，因此溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)就可以通過算式15.2g÷70.4g×100%來計算，最終的結(jié)果為21.6%.

通過質(zhì)量守恒定律，教師就能夠幫助學生在解答題中，不斷樹立學生的思路，使學生能夠根據(jù)題意以及質(zhì)量守恒定律，發(fā)現(xiàn)解答題當中的一些隱性條件，從而將一道十分繁雜難解的題目變得更加簡單，使學生能夠輕松的掌握解答題的解題思路與方案，從而高效的對各種試題進行解答，提高學生的邏輯思維能力.

三、巧用質(zhì)量守恒，分析反應組成元素

在質(zhì)量守恒定律的教學過程中，教師需要讓學生從化學反應的本質(zhì)入手去進行質(zhì)量守恒定律的分析.化學反應的本質(zhì)就是參與反應的各種物質(zhì)的分子，通過反應分解成了原子，原子在化學反應當中又再次進行組合，從而形成新的分子.因此質(zhì)量守恒定律從微觀點角度來看，就是在化學反應前后原子的數(shù)目、種類并未發(fā)生變化.在化學學習的過程當中，學生會遇到一些具有逆向思維的習題，就是通過化學反應的生成物對組成的元素進行反推的元素組成題.在這一類題的解答過程中教師就需要巧妙的將質(zhì)量守恒定律融合進去，幫助學生形成良好的逆向思維.

例如，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1.8g，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4.4g和3.6g，現(xiàn)在需要推斷這種可燃物中必然會有什么元素.

在這道題的結(jié)題過程中，首先要根據(jù)原題來進行分析，在化學反應的過程中，新的生成物使二氧化碳和水.根據(jù)質(zhì)量守恒定律進行反推，化學反應前后，物質(zhì)的質(zhì)量總和是不發(fā)生變化的，元素的種類也不會發(fā)生變化.通過質(zhì)量守恒定律可知，可燃物當中必然存在氫元素和碳元素.再次回到原題，原題當中給出了二氧化碳質(zhì)量為4.4g，水的質(zhì)量為3.6g，那么學生就可以根據(jù)這兩個條件推算出碳元素和氫元素的質(zhì)量綜合，在質(zhì)量綜合計算出來后，學生就能夠輕易地發(fā)現(xiàn)可燃物品中所包含的元素：加入兩種元素的質(zhì)量和為1.8g，那么可燃物中就只包含碳、氫兩種元素；假如質(zhì)量綜合地域1.8g，那么，相差出來的質(zhì)量就是氧元素，由此可知，可燃物中必然包含的三種元素：碳、氫、氧.根據(jù)相關(guān)的化學方程式，可以計算4.4g的二氧化碳當中，包含了碳元素的質(zhì)量為1.2g，3.6g水當中含有的氫元素為0.4g，兩者相加1.2g+0.4g=1.6g結(jié)果是小于可燃物的1.8g，因此可以說明可燃物中包含碳氫氧三種元素.

例如選擇題蔗糖在隔絕空氣加熱時，會生成碳和水，則可以推斷蔗糖的組成元素是( ).

A.只有碳 B.只有碳氫 C.只有氫氧 D.碳氫氧

根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應前后元素的種類保持不變．生成物是碳和水，含碳、氫、氧三種元素，故反應物一定也含碳，氫、氧三種元素，因為是隔絕空氣加熱，所以蔗糖中一定含有碳、氫、氧三種元素，所以答案應選D.

在解題過程中，發(fā)現(xiàn)學會使用質(zhì)量守恒定律是這一題的重要條件.

綜上所述，能夠看到在初中階段的學習過程中，無論是填空、選擇、解答各種題型都與質(zhì)量守恒定律息息相關(guān).因此在教學的過程中，教師需要把握住質(zhì)量守恒定律這個重點，引導學生根據(jù)質(zhì)量守恒定律解決相關(guān)問題.