探析守恒法在高中化學解題中的應用

郭 慶

(江蘇徐州市第三中學 221000)

守恒定律是化學中的基本定律，紛繁復雜的化學世界中雖然會發生許許多多的變化，但是不管怎樣變化，其物理量的值是固定不變的.

一、高中化學中的守恒法

1.原理

在化學中守恒定律表現為各種化學物質與物質之間雖然會在一定的條件下發生化學反應，但是發生反應之后的物質，不管是其物質總量還是構成物質的基本元素方面都是與之前的物質相一致的.

2.守恒法在高中化學解題中的基本使用步驟

在解題中運用時，首先要分析各物質經過化學反應之后出現了哪些變化，其次，據此對物質變化各量之間的關系進行明確.最后，通過題目中的已知條件以及之前做出的對各物質量的分析，從中找出隱藏關系，進而實現對化學題目的解答.

二、高中化學解題過程中守恒法的具體運用

1.質量守恒法

質量守恒法是指任何物質在一個孤立的系統中，不管發生何種變化，經歷何種化學反應過程，物質的總量是始終不會改變的.

例1 有甲、乙、丙這三種物質構成的混合物，其中甲有25g，乙有10g，丙有5g，將該物質放入到密閉的容器當中并加熱，待其發生相應的化學反應后停止加熱.經過檢測發現這時容器中甲成分為10g，乙成分為21g，且反應過程當中生成了一種新的物質戊，則化學反應后，反應物甲、乙、丙與生成物戊之間的質量比的關系.

解析解析該題目時，應該從該化學反應發生之前甲、乙、丙三個物質的物質總量來入手，該總量即經過化學反應后甲、乙、丙以及新的生成物戊的總量.在此基礎上再弄清楚生產物和反應物各是哪些以及參與化學反應的反應物和生產物的質量.在該題目中，甲和丙物質的質量有所減少因此可以判定他們為反應物，其中甲的質量為25g-10g=15g，丙的質量為5g，總量相加少于反應之前的總量40g，因此乙和戊為生成物，其中乙的質量為21g-10=11g.根據質量守恒定律，將新的生成物戊設為x，則甲+丙=乙+戊，即15g+5g=11g+x，由此可計算出x=9g.所以該題目中各物質之間的質量比即為15∶11∶5∶9.

2.電子守恒法

電子守恒法最主要是應用于高中化學中的氧化還原反應中，在一個化學反應中，電子不論如何轉移即得失或者偏移，電子的總數都是守恒不變的.通俗來講，即一方失去的電子數也就是另一方得到的電子數.運用這一守恒定律，就可以高效的解決氧化還原反應中的計算題目.

例2 將14 g的銅銀合金放入到濃度一定的硝酸中，讓其發生完全反應，將該反應中生成的氣體放入到標準狀況的水中，正好能夠被完全吸收，求該銅銀合金中銅的質量.

解析該題目的實質為銅銀遇氧后發生了氧化反應，根據電子守恒定律：x(Cu)×2+x(Ag)=x(O2)×4,通過計算可得合金中銅的質量為3.2 g.

3.電荷守恒法

電荷守恒法是指電解質溶液永遠都保持著電中性的性質，就可以利用溶解在電解質溶液中的陽離子所帶的正電荷的數量和陰離子所帶的負電荷的數量是相同的這一原理來進行解題.即(陽離子的物質的量×陽離子的價數)=(陰離子的物質的量×陰離子的價數)，或者是(陽離子的物質的量的濃度×陽離子的價數)=(陰離子的物質的量濃度×陰離子的價數).

例3 需要配置其中含有NH4Cl 50 mol、KCl 16 mol、K2SO4含量24 mol的營養液，將其用于無土栽培中.其制作原料為KCl、NH4Cl以及(NH4)2SO4，求這三種物質物質的量分別為多少.

A.2、64、24 B.64、2、24 C.16、54、24 D.31、16、50

4.元素守恒法

元素守恒是指在一具體溶液中，某一成分的原始濃度等于它在溶液中各種存在形式的濃度之和，也就是說不管元素在溶液中發生怎樣的變化，形式產生了怎樣的改變，它的元素總量是不變的.

例4 在1 L 1 mol/L NaOH溶液中，通入0.8 mol CO2，發生化學反應后產生了新的物質NaHCO3和Na2CO3,求該新的生成物的量之比.

解析將NaHCO3和Na2CO3中物質的量分別設置為A和B，根據元素守恒定律，A+B=0.8，再根據鈉原子守恒定律，A+2B=1，據此可以解答出A為0.6，B為0.2，所以A∶B=3∶1.

綜上所述，守恒法在高中化學解題中的運用方式多種多樣，但其主要的核心即通過巧妙的運用守恒法，從而對化學反應過程進行深入的分析，從中找出解題規律，幫助學生更好、更快的找到解題思路，不斷提高學生的化學解題能力.但要注意，在高中化學解題過程中使用守恒法時，方法要正確，才能夠最終達到事半功倍的解題效果.

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[2]衷明華.淺析守恒法在化學解題中的應用[J].江西化工,2015(03):192-193.

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