守恒法在高中化學解題中的應用

◎傅奕宸

守恒法在高中化學解題中的應用

◎傅奕宸

在高中化學解題過程中，同學們經常會用到守恒法進行解題，正是由于守恒法的應用，將很多復雜的化學問題簡單化。守恒法也是高中化學解題過程中比較常用的一種方法，主要的應用基礎是化學反應前后反應物和生成物之間存在某種守恒關系，這樣能夠將要求所計算的各個物質的量精確地求解出來。并且在高考中，守恒法也是必考的內容之一，所以在平時的解題過程中，我們一定要熟練地掌握各種守恒法的應用條件，將問題的解題步驟簡單化，能夠提高解題效率和準確率。本研究針對高中化學解題中守恒法的應用展開了詳細的探究，首先進行了守恒法的概述，然后分析了一些守恒法在化學問題的解答過程中的具體應用，對于提高同學們的解題速度有一定的參考價值。

我們都知道，世界上沒有一成不變的物質，任何物質每時每刻都在發生變化，但是在變化中卻存在著一些守恒，這也是在高中化學問題的解答過程中，應用守恒法的原因。“守恒”顧名思義，就是在化學反應過程中，一些物質之間存在著內在的守恒聯系，這是處理解決一些復雜問題的關鍵，合理地選擇守恒法能夠大大提高化學題目的解題速率。其中質量守恒法、元素守恒法、物質的量守恒法、電荷守恒法、電子得失守恒法是最常用的幾種守恒方法，應用守恒法進行解題，首先需要將化學反應過程中各個物質的變化形式進行明確，這樣才能將反應過程中各個物質的量之間的內在聯系明確。通過給定條件分析各個物質的量之間的聯系可以從兩個方面入手，可以通過參與反應的元素進行分析，也可以將反應過程重視涉及到的所有反應關系式詳細的列出，然后通過分析這些關系式之間的聯系找出隱藏的關系，進而促進問題的求解。

各種守恒法在高中化學解題中的應用

質量守恒法在高中化學解題中的應用。質量守恒法是在高中化學問題解答中最常用的守恒法之一，指的是在一個孤立的系統中，任何物質與系統中的物質發生化學反應，不論發生什么樣的化學反應，反應前后物質的總質量保持不變，所以我們可以根據化學反應前后反應物的總質量和生成物的總質量是相等的原理進行問題的求解。

例1：現在我們有三種物質的混合物，分布為甲物質30克，乙物質20克，丙物質10克，然后將這三種物質的混合物放置在密閉的容器中進行反應，當反應停止之后稱取容器中的物質，發現有甲物質12克，丙物質4克，有新物質丁生成，乙物質28克試問新物質丁生成多少克？

解析：當我們一見到此題目的時候，如果想不到使用守恒法解決，那么肯定會一頭霧水，不知道從何分析，首先不知道物質的名稱，不知道具體的化學反應，不知道反應條件，如果考慮這么多因素，采用常規計算的方式肯定得不出答案，所以通過仔細地分析題目中所給的已知條件，找到問題的突破口是題目條件確定參加反應的各物質質量的綜合和生成物的各物質的質量的總和是一樣的。這樣問題的求解過程就變得非常簡單，我們只需要分析清楚什么是反應物，什么是生成物以及參加反應各物質的質量及生成物各物質的質量是多少即可。很明顯甲物質和丙物質的質量減少了，乙物質質量增加，生成新物質丁，所以甲物質：30-12=8克，丙物質：10-4=6克，乙物質生成28-20=8克，所以丁物質生成：8+6-8=6克。

元素守恒法在高中化學解題中的應用。元素守恒也是常用的守恒方法，所謂元素守恒指的是參與化學反應前后各元素的種類不會發生變化，元素的總原子個數不會發生變化。因此，元素守恒又包括離子守恒和原子守恒，利用元素守恒進行問題的解答不需要化學反應方程式的參與，只需要將反應前后離子或原子對應的關系找出來，就可以將問題簡單化。

例2：首先準備1L1mol/l的NaOH溶液，然后向其中通入CO2氣體0.6mol，充分反應之后，求所得產物中NaHCO3和Na2CO3的物質量的比值（）

解析：分析問題，如果利用化學方程式進行求解，我們必須將化學方程式詳細的寫出來，然后在進行計算，由于整個反應涉及到兩個化學反應，所以用這種方法解答問題會非常繁瑣復雜，如果利用元素守恒法解答，不必寫出化學方程式，只需要考慮反應前后原子的數量以及種類都沒有發生變化，所以反應前后Na原子和C原子是守恒的，我們可以假設NaHCO3D的摩爾質量是A，NaCO3的摩爾質量為B，那么結合碳原子守恒可以得出A+B=0.6，結合鈉原子守恒可以得出A+2B=1，求得A=0.2，B=0.4。

物質的量守恒法在高中化學解題中的應用。物質的量守恒法指的在在化學反應前后，參與反應的物質的總物質的量和生成物的總物質的量是一樣的，利用該種方法進行問題的求解，能將計算過程大大簡化，減少計算量，甚至可以直接求解出答案，所以在解題過程中一定要注意使用。

電子得失守恒法在高中化學解題中的應用。電子守恒法也是常見的守恒關系，但是電子守恒必須滿足的條件是反應必須是有氧化還原反應參與，在反應過程中物質得到的電子和失去的電子總數是一樣的，所以氧化還原反應得失電子遵循電子守恒定律，可以利用該守恒關系進行相應問題的求解。

綜上所述，將守恒法應用到高中化學題目的解答中，能夠在很大程度上簡化解題步驟，使得解題思路變得更清晰，所以同學們一定要善于結合題目條件，選擇合適的守恒法，不斷提高化學問題的解題速率和效率。

湖南師范大學附屬中學）