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时间:2024-09-04
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守恒法在高中化学解题中的应用化学学科存在守恒定律,包括质量守恒、电子守恒、原子守恒、元素守恒和电荷守恒等,教师可以引导学生利用守恒法解题。利用守恒法解题主要是构建守恒关系,通过等式的构建可以简化问题,通过运算可以得出答案。学生运用守恒法解题能加强对守恒定律的理解,同时可以提升解题的实效性。一、守恒法在高中化学解题中的应用优势守恒法在化学解题中的应用具有自身的优势,守恒法利用的是化学反应中某一物质的特定量不变的原理。学生运用守恒法可以将复杂的化学问题简化,使解题更加快速、准确,同时有助于深入理解物质的变化规律,形成守恒观念,培养化学核心素养。二、守恒法在高中化学解题中的应用(一)质量守恒法在化学解题中的应用质量守恒定律指的是物质在化学反应前后不会消失,物质总体质量保持不变,只是通过重新组合形成了新的物质。当学生理解了质量守恒定律后,教师可以指导学生运用质量守恒法解决质量守恒类的化学题目。例如,实验室要制备36.8g的氧气,可以通过氯酸钾加热的方法制备氧气,制备过程需要完全分解多少克氯酸钾?可以生成多少克氯化钾?教师可以指导学生分析这道题目,学生可以写出题目中加热氯酸钾制备氧气的化学方程式,制备的氧气是由氯酸钾中的氧原子得来的,根据氯酸钾与氯酸钾中氧原子的质量比,以及氧气的质量,可以求出氯酸钾的质量,根据氧气和氯酸钾的质量可以求出氯化钾的质量。这一解题思路很清晰,可以使学生的解题更加准确。(二)电子守恒法在化学解题中的应用 在电子守恒法解题中,教师可以引导学生分析化学反应过程,让学生通过电子数目列出关系式,从而简化解题步骤。例如,现有一定浓度的硝酸,硝酸和硫化亚铁发生化学反应,生成的化学物质包括硫酸铁、硝酸铁、水,另外,生成的一氧化氮、四氧化二氮、二氧化氮物质的量的比是1∶1∶1,求反应物物质的量的比。在教师的启发下,学生明确这一化学反应属于氧化还原反应,反应中电子数的得失相等,硝酸和硫化亚铁参与得失电子反应,设硫化亚铁物质的量为a,硝酸物质的量为b,根据得失电子守恒,可以得出关系式a×(1+8)=(b÷4)×1+(b÷4)×2+(b÷4)×3,b=6a,硝酸发挥酸性作用,硝酸是硝酸铁物质的量的三倍,得出=a,从而可以求出硫化亚铁与硝酸物质的量的比。(三)原子守恒法在化学解题中的应用化学反应前后原子的个数不变,学生可以运用原子守恒法解决化学问题。例如,浓硝酸和铜发生化学反应,铜是38.4mg,反应中铜被溶解,得到气体22.4ml,需要硝酸物质的量为多少?对这一化学问题,教师可以引导学生回顾硝酸和铜发生化学反应的相关知识,可知经过化学反应生成的物质包括二氧化氮、硝酸铜、一氧化氮,该化学反应中一部分硝酸可以起到酸的作用,生成的物质是硝酸铜,可以求出用去的硝酸的物质的量;另一部分是起到氧化剂作用的硝酸,生成的气体是硝酸的还原产物,可以求出这部分硝酸物质的量,最后就可以求出整个化学反应中硝酸物质的量了。三、结语综上所述,在高中化学解题中,守恒法的应用有助于学生排除无用信息,利用有用信息建立关系式,可以简化解题过程。
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