守恒法在高中化学解题中的应用研究

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1、守恒法在高中化学解题中的应用研究　　【摘要】高中化学题中涉及的因素种类较多，学生不合理解题方法的使用不仅可能造成解题时间的增加，甚至还可能带来误解。对于学生而言，守恒法的应用可以有效避免上述问题。本文从守恒法的概念入手，对守恒法在高中化学解题中的应用进行研究。　　【关键词】守恒法；高中化学；解题；应用　　前言　　与高中教育中的其他学科相比，化学学科的应用性和实践性特点更加明显。新课改对高中化学的要求为提升该学科教学的实效性。化学学科对学生探究能力以及逻辑思维能力方面的较高要求是影响教训目标实现的

2、主要原因。对此，教师需要通过守恒法的加强提升学生的化学解题能力。　　一、守恒法　　（一）守恒法的概念　　这种方法是指，多种物质在发生化学反应前后，其质量、电子等因素的变化为守恒变化。守恒法应用对学生的要求是，学生首先应该充分掌握不同物质之间的内在守恒定律，进而根据实际物质进行质量、电子等方面变化问题的计算。　　（二）守恒法的应用优势5　　在高中化学题的解题过程中，传统解题方法通常需要关注不同物质产生化学反应时的相关细节变化。通常情况下，化学反应的发生会引发多方面因素的变化，因此学生所需的解题时间

3、相对较长。而守恒法的应用则只需要学生考虑以下两方面：第一，化学题目中涉及化学反应某种元素存在形式的贯穿。第二，找出化学题目中存在的所有化学反应之后，将这些化学反应之间存在的内在关系确定出来。守恒法的应用能够有效提升学生的解题效率。　　二、守恒法在高中化学解题中的应用　　这里主要从以下几个方面入手，对守恒法在高中化学解题过程中的应用进行分析和研究：　　（一）电子守恒法的应用分析　　电子守恒法是指，在发生化学反应前后，所有物质之间会发生电子得失，整个过程中失去的电子数与得到的电子数相等。这种守恒法通

4、常被应用在包含氧化还原反应的化学题目中。这里以某化学题为例对电子守恒法在解题中的应用进行分析：　　将Cu与Mg的合金2.3g融入浓硝酸溶液中。假如该溶液发生氧化还原反应之后，产生的NO2和N2O4分别为4000ml和300ml。现在需要向反应后的溶液中加入足量的NaOH溶液，则再次发生化学反应后产生沉淀的质量是多少？5　　从题目中可以分析出，对发生氧化还原反应后的溶液加入NaOH之后，产生的沉淀分别为Cu（OH）2和Mg（OH）2。根据电子守恒法原理对该题目中发生的化学反应进行分析，可知氢氧根离

5、子为铜离子与镁离子的二倍之和。除此之外，上述化学反应中铜离子所带正电荷与镁离子所带正电荷的物质的量之和与铜、镁合金失去电子的物质的量相等。在整个化学反应发生过程中，发生转移的电子总物质的量与NO2和N2O4转移电子的物质的量相等，因此可以将OH-的无质量的量计算出来：2×0.3×22.4+1×4×22.4=0.46mol。因此，可以将加入足量氢氧化钠溶液之后，产生沉淀的质量计算为：2.3+0.46×17=10.12g。与原本的计算方法相比，电子守恒法的应用显著减少了学生的计算量，并从一定程度上保

6、证了化学问题的解题质量。　　（二）质量守恒法的应用分析　　这种守恒法是指，将质量作为解题工具，按照发生化学反应前后物质质量的的化学性质不会发生变化的原理，完成相应化学题目的解答。这里以某化学题为例，对质量守恒法在解题过程中的应用进行分析：　　空气环境中存在一定固定质量的氢氧化钾固体，该固体物质中K2CO3和H2O的含量分别为14.4%和1.4mol。在这种情况下，将1g该物质置于3mol/L的HCl溶液中，且该溶液的体积为0.05L。利用体积为0.03L、密度为1.07mol/L的氢氧化钾溶液将

7、上述酸性溶液中的多余盐酸中和，此时溶液中的固体质量是多少？　　通过对整个题目包含化学反应的分析可以发现，最终产生固体为KCl，而该固体中的Cl全部来自盐酸溶液，因此可以得出KCl的物质的量为3×0.05=0.15mol。在这种情况下，可以计算出经过上述化学反应后所产生KCl固体的质量约为5.589g。　　（三）元素守恒法的应用分析5　　这种守恒法是指，在化学反应发生前后，所有物质中包含的元素只是从形式上产生了一些变化，而这些元素的实际种类不会发生变化。在实际的高中化学题目中，学生可以根据这种守恒

8、法，只对化学反应中元素整个反应过程中的对应关系进行分析，并结合化学守恒定律得出最终的计算结果。这里以某化学题为例对元素守恒法的应用进行分析：　　向体积为1L的1mol/L的NaOH溶液中加入0.8mol的CO2，在这种情况下，该溶液中NaHCO3与Na2CO3之间物质的量之比是多少？　　在这道题目中，如果学生利用化学反应方程式的方法进行物质的量之比的计算，产生计算步骤相对较多。因此，学生可以利用元素守恒法进行计算：就题目而言，所发生化学反应前后Na原子与C原子都符合元素守恒定律。这里分别将NaH