守恒法在高中化学解题中的应用探究

【摘 要】守恒定律是化学的基础定律，是高中化学学习的重要内容。守恒法反映了化学内在联系的本质和基本规律，作为重要的化学知识，它是最为广泛，最为常见的一种化学解题方法，同时也是十分有效的解题方式，也是打开化学之门的“钥匙”，能够将原有错综复杂的化学问题简化，有效提升解题准确性以及解题效率。在本文中将就守恒法在高中化学解题中的应用进行探究。

【关键词】守恒法；高中化学；解题；应用探究

在化学解题当中，守恒法是经常应用到的一种解题方式。在化学物质反应过程当中，生成物与反应物总质量、物质当中原子总数、化合价升降总数等都有着守恒关系。在我们实际化学题目求解当中，在实际使用守恒定律时，不需要对途径变化以及整个过程的细节过于纠结，仅对反应过程当中部分化学、物理量的相互作用当中的开始形态以及最终形态进行考虑即可，不仅将免除复杂的数学计算，且在对整个解题过程有效简化处理的基础上实现解题正确率以及解题速度的提升。在化学反应当中，其都对守恒定律具有遵守，包括有质量、原子、电荷、化合价以及元素守恒等，对此，在实际题目解答时，即需要能够做好守恒法的重视与重点把握，在此基础上通过等量关系的迅速建立实现问题的快速解决。

守恒法在解题当中的应用：

1.质量守恒

质量守恒，即在一个同周围隔绝的系统当中，无论发生何种化学过程以及变化情况，其总质量都将在此过程当中保持不变。在我们实际问题解答当中，则可以以该原理为基础，根据化学反应前后生成物、反应物总质量相等原则的应用做好计算推理。例1：有混合物由A、B、C三种物质组成，三种物质在其中的质量分为为25g、10g、5g。之后，在一个密闭容器当中将混合物加热，反应完成之后，发现其中不同物质的质量发生了变化：A为10g，B为21g，且生成有新物质D。求该反应当中反应物同生成物的质量比。面对该问题，如果以普通方式求解，整个题目求解则将十分复杂、繁琐。根据对该题目已知条件的分析可以发现，对参加反应的不同物质质量总和进行确定是关键性内容。即对反应过程中参加反应的反应物、形成的生成物以及参加反应不同类型物质的质量进行分析。经过分析发现，A、C质量在该反应当中质量发生减少，即为该反应过程当中的反应物，根据反应前后质量相减，则可以得到A参加反应的质量为15g，C为5g。而因B、D质量增加，在该反应当中则为生成物。根据反应前后质量相减，B生成质量为11g。再根据质量守恒定律，则可以获得D的质量为9g，进而获得反应当中几种物质的质量比，完成题目的求解。

2.元素守恒

所谓元素守恒，即在化学反应过程当中，其元素种类以及不同元素的原子个数保持一致，且在物质质量、量方面保持一致。在元素守恒当中，其包括有离子以及原子守恒两种类型，其中，离子守恒，根据反应过程当中，反应前后离子数目恒定对问题进行计算与推导。原子守恒即根据反应过程当中原子个数、种类的恒定对问题进行計算与推导。在以该方式对问题进行求解时，并不需要使用化学方程式，在实际问题求解中，只要做好反应前、反应后离子与原子对应关系的寻找，即能够通过守恒关系的简单应用实现所需结果的计算。例2：将0.8mol二氧化碳通入到1L、1mol/L的NaOH溶液当中，在反应充分之后，求所获得溶液当中NaHCO同NaCO两者间的质量比。对于该题目，如果根据普通的化学反应方程式对其进行求解，则需要对该反应过程当中的化学方程式写出，之后根据题目所知列方程，可以说整个求解过程十分繁琐。此时，则需要能够换一种思路对该问题进行考虑，在反应过程当中，因质量守恒情况的存在，在整个反应当中原子在数目以及种类方面则不会因此发生变化，即在整个反应当中，碳原子与钠离子守恒。之后，则假设两种物质量为X、Y，根据钠原子守恒，即有X+2Y=1mol，根据碳原子守恒，即有X+Y=0.8mol，对该方程式求解后，即可以获得X、Y的值与两者间的比值，即完成该题目的求解。

3.物质量守恒

该守恒是从微观层面提及的，即在化学反应前后，原子的总量不存在变化。而物质量受凉则根据反应过程当中某一个物质量总量恒定为基础所开展的计算与推导。在实际解题当中没该方式非常适合应用在多步反应计算当中，能够在对计算过程进行简化的基础上对数学计算量以及步骤进行减少，进而获得计算结果。例3：有KOH固体在空气当中放置一段时间，在对其进行分析测定后，发现其KCO含量为37.3%，水含量为2.8%。之后，将1g样品投入到2摩/升、25ml盐酸当中，并使用30.8ml、1摩/升KOH溶液对多余盐酸进行处理，正好完全中和，在中和之后，求可以获得的固体质量。通过对该题目的分析可以了解到，在题目当中，其数字相对较为复杂，且化学反应较为复杂。如果按照普通方式在联系反应化学方程式以及物质量进行计算，则较为繁琐。对题目进行进一步分析可以发现，KOH同KCO同盐酸发生反应之后，都将获得KCL，在该反应当中，盐酸使用过量，使用1mol/LKOH溶液处理之后恰好中和，之后全部行程KCL，即蒸发过程当中获得KCL固体。而根据氯离子守恒则可以了解到，该溶液获得KCL当中的氯离子，都是来自盐酸当中。由此则可以进行计算，获得固体质量。

总而言之，我们在高中阶段学习中，化学是一门重点课程，在化学题目求解当中，经常会涉及到部分反应过程、计算过程较为复杂的题目，对于这部分题目，如果以传统方式求解，则将耗费大量的时间，且不能够保证求解的准确性。在本文中，我们对守恒法在高中化学解题中的应用进行了一定的研究。可以说，在实际化学解题当中，守恒法是非常重要且有效的一种解题方式，通过该方式的科学应用，则能够实现复杂问题的技巧化以及简单化处理，有效提升解题准确度与效率。在实际解题当中，为了更好地做好该方式运用，则需要做好不同类型守恒法特点的掌握，以此为基础对题目当中存在的守恒关系进行挖掘，之后通过对方式的巧妙选择实现问题的正确求解。

【参考文献】

[1]周萍.高中化学复习教学中提高学生的主体性[J].中学生数理化（教与学），2017（06）

【作者简介】

姜巍，大学本科学历，中学一级教师，研究方向：高中化学教学。