甘肃省庆阳市华池县职业中专 张春天
化学解题中的守恒法,是一个概况的说法,包含元素守恒、质量守恒、电子守恒等多种内容。可以说,守恒法是学生学好化学课程的关键因素,因守恒法特点,被广泛运用到高中化学解题中,其是学生化学解题中的重要元素。在对守恒法进行研究中,发现守恒法具有以下特点。
其一,简便性。高中化学解题是一个复杂过程,不同的化学关系、公式,在解题思维、计算方法中存在差异性,如果学生在解题中不能够理清化学题目中的知识脉络,就很难进行有效解题。而运用守恒法,学生只要找准化学题目中守恒不变的数量关系,就能够轻松进行解题,增强学生化学解题能力,促进化学解题的便捷性,培养学生化学学习兴趣。
其二,广泛性。守恒法是一种科学真理,存在于万物之中。化学是一门实验课程,从化学变化来看,无论是通过哪种途径,形成哪种物质反应,或者是产生哪种物质,守恒法都能够运用到各类化学解题中。因此,守恒法的广泛性,以守恒法为导向,解析化学现象,知晓物质的化学反应,进而更好地理解化学知识。
其三,易于理解。化学知识较为抽象,学生学习起来较为吃力。而守恒法,在内容与形式上表达较为直白,能够帮助学生快速地理清化学习题中的知识脉络,将复杂的解题思路变得清晰化、简单化,易于学生理解,进而促进学生更好地解题。因此,教师需要将守恒法运用到高中化学教学中,减缓化学教学难度,使学生轻松地知晓化学知识脉络,进而提升学生化学学习能力。
在高中化学解题中,运用守恒法,需要遵循一定的步骤,才能够合理、科学地运用守恒法进行解题。首先,化学物质在进行化学反应之后,会呈现相应的化学变化,学生需要借助守恒法特性,认真观察化学反应,了解化学实验现象和过程等,进而增强守恒法运用效度。因此,将守恒法运用到高中化学解题中,需要把握高中化学物质变化形式、过程,增强学生对化学现象本质的理解。其次,化学在物质变化过程中,需要遵守守恒法。由于在化学变化中一些物质是不会发生任何变化的,因此,在高中化学解题中,要合理地运用守恒法,在化学反应之后,要分析化学反应前后物质数量关系,找准化学各个元素之间的数量关系,进而促进守恒法在高中化学教学中的合理运用。针对化学反应之后,物质在质量、变量上没有发生反应,借助守恒法能够便捷地计算出化学习题结果。
守恒法的基本法则是质量守恒法,质量守恒法在其他课程中也被广泛运用,可见,守恒法具有广泛性。换言之,高中化学中的质量守恒法是在化学物质反应中,各个化学物质在反应前后不发生任何质量变化。学生在化学课程学习中,运用守恒法的质量守恒法的规律,能够清晰地计算出化学习题结果,提升学生计算速度与准确度。因此,将质量守恒法运用到高中化学解题中,能够帮助学生更好地理清化学题目,进而提升学生解题效率。
例如:将5.3 克平均相对应的分子质量的16.4 氢气与一氧化碳混合体,倒入到容器中,再加入氧气,让它们进行燃烧,之后再加入固体NA2O2,问容器内的固体增加多少?
解题思路:根据化学反应公式,当氧气与一氧化碳相互反应之后,会生成二氧化碳;氧化钠与二氧化碳相互反应之后,会生成氧气与碳酸钠;氧气与氢气相互反应之后,会生成水;氧化钠与水相互反应之后,会生成氢氧化钠。
根据上述分析,我们得出无论往容器中加入多少氧气,只要燃烧,发生化学反应,最后都会通过氧化钠释放出来,该题目中的物质总量不会发生任何的变化。因此,容器中的固体质量经过化学反应之后不会发生任何的变化。借助守恒法解化学习题,通过观察,知晓化学现象的反应过程,掌握事物在反应过程中没有发生量变,清楚、清晰地理清化学知识脉络,提升学生化学学习能力。
在高中化学氧化还原反应中,氧化剂得到的电子数量与还原剂中失去的电子数量是相等的,这就是电子守恒法,电子守恒法适合运用到氧化还原化学反应中。掌握电子守恒法的运用规律,在氧化还原化学反应知识中有效运用,能够将化学习题进行分类,精准化学习题模式,提升化学解题效率。因此,教师应教授学生电子守恒方法,让学生在解氧化还原化学反应习题中运用该方法,促进学生快速解题。
例如:在硝酸和金属化学反应实验中,单纯加入化学反应和加入还原化学反应的硝酸之间物质量比是7:1,在还原化学产物是唯一的情况中,问还原化学产物是什么?
解题思路:解该题时具有一定的难度,运用电子守恒法进行解题,会将题目中的化学关系变得一目了然。假设加入化学反应的硝酸有7mol,那么被还原的硝酸为1mol,得出在6mol的硝酸中,具备6mol 的电负荷,故而,金属中的阳离子电荷量是6mol,则失去的6mol 电子在1mol 硝酸中得到有效补充,结合题目意思对化学产物进行还原。
因此,6 个电子能够向1 个N 原子进行转化,之后求出N2是还原产物即可。
元素守恒法是指,在高中化学反应前与后,所有化学反应中的物质只是从形式上发生了改变,而这些化学元素实际种类并没有发生任何的改变。在高中化学课堂教学中,教师引导学生根据元素守恒法,对化学反应中的整个元素反应过程关系进行分析,结合元素守恒定律计算出题目结果,进而体现元素守恒法在高中化学教学中的运用价值。
例如:向体积为1.5 升的1.5mol/L 的NaOH 溶液中,加入1mol 二氧化碳,在此情况下,该溶液中Na2CO3与 NaHCO3物质量是多少?
解题思路:在该题目中,如果学生运用化学反应方程式进行计算,计算步骤较为繁多,而学生运用元素守恒法,能够更好地计算该题目结果,进而提升学生化学计算能力。
综上所述,相比较传统化学解题方法,守恒法不仅能缩短化学解题时间,还能让学生更好地知晓化学题目中的知识脉络,提升学生化学解题准确率。因此,在高中化学教学中,教师应引导学生运用守恒法解题,教授学生守恒法解题方法以及遵循的守恒法解题规律,提升学生解题水平,使学生进行快速解题,减缓化学解题难度,培养学生化学核心素养,进而促进高中化学教学质量的提升。