高中化學解題對守恒法的應用研究

蘇啟元

【摘 要】化學是我國高中階段的重點課程設置之一，也是高考的重點考察內容。與初中的基礎化學相比，高中化學在知識內容方面更加復雜、繁瑣，這給實際問題的解決帶來了極大的障礙。守恒法是高中階段重要的化學解題思維，對我們解決化學問題具有重要意義。文章主要研究高中化學解題對守恒法的應用。

【關鍵詞】高中化學；解題思維；守恒法

引言

物質的守恒定律，是存在于自然界各個方面的，化學之中的守恒法，就是指在發生化學反應的前后階段，其元素的種類以及物質的總質量守恒。這一定律在解決化學問題過程中的應用，對提高解題效率，優化解題質量具有重要意義。對此，高中生應該積極的將守恒法應用到化學解題之中， 實現更好的解題效果。

一、守恒法在高中化學解題中應用的意義

高中化學，是基于初中基礎化學基礎上的更深層次化學知識，其是由基礎化學向高等化學的過渡階段。從知識內容方面進行分析，高中化學的知識點更加復雜、繁瑣，涉及到的范圍更加廣泛，實踐性更加突出。而從化學問題方面進行分析，一個問題往往涉及多個知識點，且需要大量的精細計算來完成。如此，要想更好的解決問題，除了要具備良好的計算能力之外，還必須要具有系統性的解題思維，以此有效的對問題涉及到的大量知識點進行有機的串聯，進而提高解題的效率，保證解題的準確度。而守恒定律，是高中物理以及化學之中最主要的概念內容之一，守恒法，就是在這一概念上衍生出來的解題思想。通過這一思想的應用，能夠有機的對問題進行分析，對解題所需要的知識點進行明確，并提供有效的解題思路。因此，可以明確，守恒法在高中化學解題之中的應用，能夠保證解題思路的清晰、明確，有利于實現更加高效、準確的問題解決。

二、守恒法在高中化學解題之中的應用

守恒法作為一種重要的物理以及化學解題思路，在高中化學解題之中的應用，能夠非常有效的提高解題效率，保證解題的準確性。現階段，在化學解題之中常用的守恒法主要可以分為化合價守恒法、電子守恒法、元素守恒法等幾種，下面，就對這幾個方面在解題之中的應用進行論述分析。

（一）化合價守恒法

所謂的化合價守恒，就是一種經過化學反應之后生成的化合物，正負價的總數保持相等，而通過這一思路解決化學問題的方法，就是化合價守恒法。例如：已知有20毫升的KCO溶液，將其與80毫升的濃鹽酸中和之后，再將溶液與大量的酸以及氫氧化鉀進行中和。并且，鹽酸的濃度為1moIL，氫氧化鉀的濃度為2moIL。當氫氧化鉀的質量達到4毫升時，中和溶液呈現酸性。如果使用濃度與鹽酸相同的硫酸以及大量的氧化鉀，則溶液剛好達到均衡。求碳酸鉀溶液的濃度。在解決這一問題時，可以先將KCO的濃度假設為x，則通過化合價守恒的概念可以明確，KOH與KCO二者的化合價總體數量應該與鹽酸溶液之中的HSO以及氯化氫的化合價總數保持相等。如此，則x×0.2×1+2×0.004×1=1×0.08×1+1×0.001×2。經過運算，可以得出，x=1.85。

（二）電子守恒法

在氧化還原反應之中，氧化劑還原失去的電子數與得到的電子數是相等的，這一概念，就是電子守恒，這一概念延伸出來的電子守恒法，在高中化學解題之中具有非常廣泛的應用。例如：硝酸與某種金屬發生反應，其中，參加還原反應的硝酸與還原的硝酸之間的質量比是6：1。假設，還原物是單一產物，則這一還原物是什么？在解決這一問題的過程中，就可以有機的應用電子守恒法。首先，可以假設參加反應的硝酸質量為6mol，那么，根據題意已知還原的硝酸質量為1mol。用電子守恒的思維進行思考，可以明確，剩余的5mol依然殘留在反應溶劑之中。而這一部分硝酸，其所具備的負電荷應該是5mol，而該金屬的陽離電荷應該為5mol。運用守恒法的思維進行分析，該金屬在反應的過程中，失去了5mol的電子，而這一部分失去的電子需要從1mol的原子身上獲取。根據題意，生成物為單一物質，因此，1個原子之中，會得到5個電子，其化合價由原本的+5變成了0。由此可以得出，還原產物氮氣。

（三）元素守恒法

元素守恒，就是在化學反應的過程中，反應前后的化學元素種類不會改變，其變化只是表現在形式上的不同，例如：已知，現在有過氧化鈉以及鋁的混合物4.2克，將這些混合物放在水中，待其完全反應之后，加入鹽酸100毫升，且鹽酸的濃度為5mol。這時，水中的沉淀物全部消失，求混合物中過氧化鈉與鋁的質量。在解決這一問題的過程中，就可以應用元素守恒法進行分析。首先，應該假設過氧化鈉與鋁的質量分別為y以及x。之后，可以根據題意列出方程式：27g/molx+78g/moly

=4.2g。之后，可以根據氯、鋁、鈉，三種元素之間的守恒關系，可以得到：AL-ALCL，NaO-2NaCL，3x+2y=4mol/L×0.1L，根據這一算式，就可以計算得出x等于0.062，y等于0.01，由此可以得出，鋁的質量為1.674克，過氧化鈉的質量為0.78克。這一問題的關鍵點，就在于在放入鹽酸的溶液之中，氯化鈉與氧化鋁是溶質。

綜上所述，化學是高中階段的重點學習科目之一。但是，對于剛剛接觸高中化學的同學來說，其復雜的知識點以及繁瑣的問題，給化學的學習帶來了極大的困難。守恒法作為一種非常常見的化學思維方式，對高中化學的解題具有重要的積極意義。對此，應該積極的應用守恒法，實現更好的問題解決。

【參考文獻】

[1]張昊.守恒思想在高中化學教學中的應用——探討守恒法解題技巧[J].理科考試研究，2015.22（05）：45

[2]胡登娟.提升高中生化學計算中守恒思維能力的教學策略研究[D].華東師范大學，2017