《高中化学解题中守恒法的应用和解题思路分析》
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摘 要：守恒法作为高中化学的重要解题思想,使化学内在关系由难变简,学生在解题时不需要考虑过多的反应过程,帮助学生节省大量的解题时间,提高解题答案的准确性,这样的解题方式在高中教学中应用较广,深受学生之间的喜爱.基于此,本文就探究高中化学解题中守恒法的应用与解题思路,并结合这一问题进行了以下阐述.
关键词：高中化学;解题思路;守恒法
所谓化学守恒法,是指两种化学物品在某种条件下发生化学反应时,化学物质在反应前后是不发生任何变化的,解题时借助这个已知条件进行解题,这种方法就叫做化学守恒法.守恒法是解决化学问题时常常用到的一种方法,在化学中常见的守恒法有质量守恒、原子守恒、电子守恒等.
一 质量守恒
在化学反应中,参与化学反应物品的总质量在反应前后质量不发生任何变化.结合质量相等的原理,需要学生在解题过程中进行预算以及推算,在主要化学反应中,化学元素守恒、反应物质量守恒.例如将5.3g平均分子质量为12.4的一氧化碳和氢气的混合体,加入适当的氧气,并保证反应的条件,待其充分反应以后,在向其中加入固態的NA2O2,,请问在这段反应中瓶中的固体增加了多少?结合化学反应公式,当一氧化碳遇到氧气时,会发生化学反应生成二氧化碳,二氧化碳与固态NA2O2,接触后,会生成一定的碳酸钠以及少量氧气,除此之外,氢气与氧气的反应会生成大量的水,水与氧化接触以后会产生NAOH.因此解决本题的关键在于瓶中加入多少的氧气?氧气只要在瓶中充分进行燃烧,最后都会经过氢氧化钠释放出来,结合质量守恒定律,反应前后物体的质量不发生任何变化,因此本道题的固体质量并为发生任何变化.
二 原子守恒
化学是一门综合性的学科,并与我们的生活息息相关,在高中化学教学中难免会出现大量的复杂化学反应,虽然化学物质发生了改变,但是反应中的原子数量以及溶液浓度却没发生任何变化,这样的过程称作原子守恒.例如,在3l1mol/L氢氧化钠溶液中滴入0.9mol二氧化碳,待二者充分发生化学反应以后,试求出NAHCO3以及NA2CO3的质量占比是多少?结合本道题的具体要求,我们应明确在这个过程中发生了那些化学反应,首先氢氧化钠与二氧化碳反应生成了水与碳酸钠,当反应中的二氧化碳与氢氧化钠继续接触时,会产生碳酸氢钠,即我们常见的小苏打,纯碱.碳酸氢钠是强电解质,密度通常为532g/cm3,易溶于水,并且熔点较高,待温度达到851摄氏度以后,具有挥发特性,善于在空气中氧化.当碳酸氢钠与二氧化碳以及水发生反应以后,其化学方程式可写为Na2CO3+ H2O + CO2等于2NaHCO3,其次还要考虑到它的特点,致使将这道问题变得异常复杂.但是运用原子守恒定律以后,氢氧化钠与二氧化碳发生反应时,原子的种类并未发生任何变化,学生只需要在反应中考虑碳元素以及钠元素守恒即可,因此将氢氧化钠与二氧化碳的质量设为A、B,运用原子守恒定律可得到碳元素为A+B等于0.9mol,钠元素反应守恒为2a+b等于3mol,并将这两个式子建立方程组,并求解出最后的结果,从而算出最终的比值,这样本道题的答案自然就解答出来了.
三 电子守恒
在整个高中化学学习中,氧化反应占据的比例异常丰富,几乎贯穿于整个高中化学生涯.而且氧化还原反应也高考化学的重要考察方向,运用守恒方法解决实际化学问题已经成为关键.氧化还原反应中氧化剂的还原个数等与还原剂还原的个数,这样的方式叫做电子守恒.例如下面这道习题,将0.003mol/L约为40ml的羟氨酸性溶液,与定量的硫酸铁在沸水中进行加热,当达到一定温度以后,二者发生化学反应,并产生亚铁离子.再将亚铁离子与0.05mol/L的高锰酸钾方放在一起,最后形成的氧化物是什么?结合题干内容,本道题较为复杂,需要计算的东西也很多.NH2OH、KMnO4、Fe2（SO4）3好几种物体,学生很容易出现眼花的现象,作为还原剂的NH2OH从Fe2（SO4）3中将亚铁离子分离出来,最后生成未知的氧化物,NH2OH当中的电子转移到了KMnO4中,将NH2OH中的氧化物设为B价,结合电子守恒定律,即为B-（-1）*40*0.003mol/L等于（7-2）*50ml*0.04mol/,最终求出本道题的结果.
总而言之,身为一名高中化学教师,应深刻认知到守恒法对于学生的重要性,并清楚其中的变化规律,然后将抽象的化学问题变为直观,加强学生的认知以及掌握,从而缩短解题时间,提升解题效率.因此,在计算过程中,教师应培养学生良好的思维能力以及想象能力,夯实化学基础,使学生在解题时灵活多变,最终提升个人的化学成绩.虽然在现阶段,守恒法对于学生而言较为困难,但是笔者相信,在广大教学工作者的共同努力下,势必会帮助学生建立完整的学习体系,推动教育的进一步发展.
参考文献：
[1]郑承红.守恒法在高中化学解题中的应用[J].中学生数理化·学研版,2014（6）.
[2]丁玉娟,陈茂林.守恒法在高中化学解题中的应用[J].理科考试研究·高中版,2015（13）.
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