質(zhì)量守恒定律在初中化學(xué)中的應(yīng)用分析

◆劉維維

(內(nèi)蒙古錫林浩特市第三中學(xué))

在學(xué)習(xí)初中化學(xué)知識的過程中，有很多的化學(xué)變化規(guī)律都是需要重點(diǎn)掌握的，這也是學(xué)好化學(xué)知識的關(guān)鍵。初中學(xué)生掌握了質(zhì)量守恒定律，就可以對化學(xué)反應(yīng)做到定性分析和定量分析相結(jié)合，對于化學(xué)反應(yīng)物與生成物之間所存在的質(zhì)量關(guān)系明確表達(dá)出來。從初中學(xué)生的學(xué)習(xí)角度而言，在對質(zhì)量守恒定律進(jìn)行學(xué)習(xí)的過程中，要對基本理論知識進(jìn)行了解，之后對質(zhì)量守恒定律加以運(yùn)用，解決各種數(shù)學(xué)問題，為后續(xù)的化學(xué)知識學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。

一、應(yīng)用質(zhì)量守恒定律對化學(xué)知識深化理解

在對初中的化學(xué)知識進(jìn)行學(xué)習(xí)的過程中，會涉及到化學(xué)反應(yīng)式和化學(xué)計算的問題，這些都離不開質(zhì)量守恒定律的合理運(yùn)用。質(zhì)量守恒定律是初中化學(xué)中的重要規(guī)律，不僅可以幫助學(xué)生對化學(xué)知識深化理解，而且還可以使得所掌握的知識內(nèi)容得以擴(kuò)展，對學(xué)生深入地掌握化學(xué)知識是非常有幫助的。

比如，在初中的化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，有將細(xì)鐵絲暴露在氧氣中進(jìn)行燃燒的實(shí)驗(yàn)，這個實(shí)驗(yàn)就是鐵氧化反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，產(chǎn)生四氧化三鐵，這種生成物質(zhì)要比細(xì)鐵絲的質(zhì)量大。對于這一點(diǎn)，采用質(zhì)量守恒定律就可以明確了，而且很容易理解，在化學(xué)反應(yīng)的生成物中，所多出來的質(zhì)量就是氧氣的質(zhì)量，這也就意味著空氣中的氧氣質(zhì)量有所降低。

再如，下面的兩道化學(xué)題。

第一道化學(xué)題：化學(xué)反應(yīng)方程式為，A+B=C+D，其中的agA與bgB之間進(jìn)行完全化學(xué)反應(yīng)之后，就有Ccg生成，經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)之后所生成的D的質(zhì)量為，d=ag+bg-cg。

第二道化學(xué)題：

化學(xué)反應(yīng)方程式為，A+B=C+2D，其中的agA與bgB之間進(jìn)行完全化學(xué)反應(yīng)之后，就有Ccg生成，經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)之后所生成的D的質(zhì)量為，d=ag+bg-cg。

在這兩道化學(xué)式中，第一道化學(xué)題的生成物D系數(shù)為“1”；第二道化學(xué)題的生成物D系數(shù)為“2”。所獲得的結(jié)果，D的質(zhì)量是相同的。在這里就是應(yīng)用了質(zhì)量守恒定律，可以明確化學(xué)反應(yīng)式等號前質(zhì)量和等好后質(zhì)量是相等的，與化學(xué)反應(yīng)式中的系數(shù)并不存在必然聯(lián)系。

二、應(yīng)用質(zhì)量守恒定律解決化學(xué)知識中的宏觀問題

其一，面對化學(xué)問題，所采用的有效解題方法就是對質(zhì)量守恒定律合理應(yīng)用，能夠?qū)⒑暧^問題予以解決。

比如，對于化學(xué)物質(zhì)的化學(xué)元素質(zhì)量進(jìn)行計算，就可以獲得元素的質(zhì)量。

對于水的構(gòu)成進(jìn)行測定，就可以通過實(shí)驗(yàn)的方式獲得，即對氧化銅使用氫氣還原。在實(shí)驗(yàn)的過程中，要沒有進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的時候，就要將氧化銅的質(zhì)量和玻璃管的質(zhì)量測定出來，總體的質(zhì)量是m1=125克，氯化鈣的質(zhì)量和U型管的質(zhì)量綜合是n1=181.6克。當(dāng)氧化銅在氫氣環(huán)境下發(fā)生反應(yīng)之后，經(jīng)過測量可以明確，玻璃管重量和物質(zhì)的質(zhì)量總和是m2=112.4克。氧化銅的質(zhì)量和玻璃管的質(zhì)量總和n2=196克。

從實(shí)驗(yàn)過程中所獲得的測量數(shù)據(jù)明確，針對化學(xué)式，按照質(zhì)量守恒定律就可以獲得水的質(zhì)量，即n2-n1=196-181.6=14.4克。

水是由兩種化學(xué)元素所構(gòu)成的，即氫元素和氧元素，由此可以將水中所含有的氫元素的質(zhì)量計算出來，即14.4-12.8=1.6克。

根據(jù)上面的測算結(jié)果，就可以將水中所含有的氫元素質(zhì)量和氧元素質(zhì)量的比值計算出來：1.6︰12.8=1︰8；氫元素的原子質(zhì)量是1；氧元素的原子質(zhì)量是16，所獲得的結(jié)果是，水中所含有的氫元素和氧元素之間的比值是2︰1，這樣就可以推導(dǎo)出水的化學(xué)分子式為H2O。

其二，對于化學(xué)反應(yīng)之后的溶液質(zhì)量進(jìn)行求解，將溶質(zhì)的質(zhì)量計算出來。

當(dāng)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)之后，對溶質(zhì)的質(zhì)量進(jìn)行計算是具有一定難度的。從溶液組成方面展開計算，由于化學(xué)反應(yīng)不同，水的生成以及消耗都會有所不同，計算的程序是比較復(fù)雜的，對于水的質(zhì)量也很難計算準(zhǔn)確。如果對于這道問題采用質(zhì)量守恒定律就可以很快獲得正確的答案。

比如，有400克的碳酸鈉溶，液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為21.2%的，用稀鹽酸200克，兩者進(jìn)行完全反應(yīng)，求經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)所得的氯化鈉溶液中含有的氯化鈉的質(zhì)量，計算結(jié)果用分?jǐn)?shù)表示。

碳酸鈉與鹽酸之間發(fā)生反應(yīng)，生成三種物質(zhì)，即水、氯化鈉和二氧化碳。

在對這道題進(jìn)行運(yùn)算的過程中，如國對水的質(zhì)量和氯化鈉的質(zhì)量進(jìn)行計算，不僅計算的過程復(fù)雜，而且或出現(xiàn)計算結(jié)果偏差。

在對這個化學(xué)式進(jìn)行計算的過程中，就可以對質(zhì)量守恒定律合理利用。根據(jù)所含有的碳酸鈉的質(zhì)量對所生成物的質(zhì)量進(jìn)行計算，就可以獲得二氧化碳的質(zhì)量，是17.6克。當(dāng)有二氧化碳逸出之后，就可以對氯化鈉溶液的質(zhì)量進(jìn)行測算，所獲得的測算結(jié)果為：300克+200克-16.7克=483.3克。針對這個問題，就需要測算出氯化鈉的質(zhì)量。出溶液中所含有的氯化鈉的質(zhì)量也計算出來。

其三，對于微觀問題的解決可以使用質(zhì)量守恒定律

在對化學(xué)問題進(jìn)行解答的過程中，通過運(yùn)行質(zhì)量守恒定律就可以獲得精確度比較高的測算結(jié)果。微觀問題就可以得到有效解決。具體而言包括以下方面。

對于物質(zhì)化學(xué)方程式的求解是，已知反應(yīng)方程式是2A2B+4CB=4C+2N，對其中的N進(jìn)行求解。應(yīng)用質(zhì)量守恒定律，就可以計算出來，反應(yīng)物中有A原子8個，B原子16個。

根據(jù)對這個化學(xué)反應(yīng)式進(jìn)行解讀，就可以很快地解決問題。

在這個化學(xué)反應(yīng)式中，要做好評化學(xué)方程式的配平。

比如，對氧化鐵在一氧化碳中產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)之后，就可以獲得鐵和二氧化碳。當(dāng)有二氧化碳存在，就必然會對氧化鐵產(chǎn)生一定的影響，生成鐵和二氧化碳。

沒有經(jīng)過配平的化學(xué)反應(yīng)方程式為Fe2O，+CO=Fe+CO2，采用質(zhì)量守恒定律，就可以產(chǎn)生配平，最終獲得正確的化學(xué)方程式。

三、結(jié)束語

綜上所述，初中化學(xué)知識中，質(zhì)量守恒定律的描述簡單，初中學(xué)生很容易理解。但是，對于質(zhì)量守恒定律充分掌握并靈活運(yùn)用確實(shí)非常難的。質(zhì)量守恒定律是比較實(shí)用的規(guī)律，學(xué)生可以應(yīng)用這一規(guī)律解決各種化學(xué)問題，包括化學(xué)溶劑中化學(xué)元素的質(zhì)量、物質(zhì)的構(gòu)成等都可以應(yīng)用質(zhì)量守恒定律計算出來，還可以對化學(xué)方程式進(jìn)行配平。通過靈活運(yùn)用質(zhì)量守恒定律，各種化學(xué)問題就可以迎刃而解。因此，在初中化學(xué)中合理應(yīng)用質(zhì)量守恒定律是非常必要的。

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