質量守恒定律在初中化學解題中的應用分析

孫麗清

（福建省泉州市惠安張坂中學，福建泉州 362123）

引 言

質量守恒定律是初中化學的重要組成部分，也是化學教學的重點和難點。學生只有真正理解了質量守恒定律理論知識，才能在解題的過程中做到定性和定量分析的統一，這樣就能快速地解決相關的化學習題，提高解題正確性，進而促進自身化學綜合能力的提升。

一、質量守恒定律分析

質量守恒定律的定義比較簡單，其指的是化學反應的過程中，參加反應的物質質量總和與反應后生成新的物質質量總和是保持一致的。目前，初中生在學習質量守恒定律上存在一定的困難，主要是學生對質量守恒定律的理解不是很透徹，這就導致他們在使用質量守恒定律解題的過程中常常會遇到這樣那樣的問題。

在理解這個定律的時候需要搞清楚下面的問題：首先，質量守恒定律只適用于化學反應，也就是說，所有的化學變化始終遵循的是質量守恒定律，但不包含物理變化。比如，在物理變化的過程中將3 克水加熱后變成了3 克熱水，雖然水在加熱前后的質量是相同的，但是這一物理變化過程不符合質量守恒定律。其次，質量守恒定律中強調的是全部物質質量的總和，也就是說，在解題的時候一定要將所有參加反應的物質質量計算進去，不能忘記任何一種物質，不管是反應前的物質還是反應后新生成的物質。再次，從質量守恒的定義中就可以看出，其指的是質量守恒，這里并不包括體積守恒。也就是說，體積守恒不在質量守恒的范圍之內，即在化學反應的過程中，參加反應的各種物質的分子守恒。最后，在理解質量守恒定律的過程中必須要掌握好“參與化學反應的各種物質”這句話[1]。在實際的化學反應過程中會出現剩余的情況，在解題的時候既不能將未參與反應的物質算在質量守恒中去，也不能將化學反應后剩余物質的質量計算在里面。也就是說，在解題的時候只能將真正參與反應的物質質量計算在內。

在學生學習質量守恒定律的時候，教師要讓學生明白質量守恒的原因?；瘜W反應過程的本質是參與反應的各種物質的分子分解成了原子，原子在化學變化的時候會重新組合，這時就會形成新的分子。在化學反應的過程中之所以能質量守恒，從微觀的視角來看，是因為不管是化學反應前還是反應后，原子的種類沒有發生任何變化，原子的數目沒有增加或者變少。并且在整個過程中，原子的質量沒有任何的改變，這也就決定了化學變化前后各種物質的質量總和不會有任何的變化，因而反應前后物質質量的總和是相等的。從宏觀的角度上看，只要是在化學反應前后元素的種類沒有發生改變，這樣就能保證化學反應物總和與生成的新物質質量總和是一樣的[2]。

二、質量守恒定律在初中化學解題中的應用分析

（一）化學式

質量守恒定律在化學解題中的應用比較廣泛，有很多的選擇題需要利用質量守恒定律來確定物質的化學方程式。因此，教師必須要通過化學習題訓練，讓學生掌握利用質量守恒定律確定化學方程式的方法，這樣才能提高他們的解題能力。

例題：現在已經知道的化學反應方程式是A2+3B2=2C，那么推算C 的化學式是什么？這里要求用A 和B 來表示C 的化學式。

解題思路：在解題的過程中需要運用到質量守恒定律，從化學反應的方程式可以看出，在反應的過程中，不管是A原子還是B 原子，種類都不曾變化，而且原子的數量沒有任何變化，在化學反應之前原子A 的種類為2，原子B 的種類為6，根據質量守恒定律可以推算出C 的化學式是AB3。

例題：給出的化學反應方程式是3NO2+H2O=2HNO3+X，現在想要確定的是X 的化學式。

解題思路：在對質量守恒定律的含義有了深刻的理解后就會知道，化學反應前后元素的種類是不會發生變化的。由此可以推斷出，化學反應生成新的物質中一定會有三種元素，它們分別是H、N、O。觀察已經給出的化學反應方程式就可以知道，參與反應的反應物中H 為2，N 為3，O 為7，根據質量守恒定律就可以知道，生成物中每種元素的原子總數應該保持不變，進而可以得出X 的化學式是NO。

（二）求某種物質的質量

在初中化學中，應用質量守恒定律的習題經常會讓學生根據已經給出的化學反應方程式去計算某種事物的質量。

例題：題目給出的化學反應方程式是3A+2B=2C+D，在這個過程中，假設A、B 這兩種物質完全反應，兩者的質量比是3 ∶4，化學反應后生成新的物質是C 與D，這兩種物質的質量總和是140g。現在想要知道的是，在這個化學反應過程中，物質B 總共消耗了多少質量？

解題思路：質量守恒定律中明確指出了在化學反應前后，各種物質的總質量不會有任何變化，應用到這道題目中去就可以得出，A 質量加上B 質量總和等于C 質量加上D 質量總和。題目已經給出了參加反應的C 質量加上D 質量總和是140g，那也就意味著A 質量加上B 質量總和也是140g，由此就可以推斷出B 物質消耗的質量是140g×4/7，最后計算結果是80 克。

（三）組成元素

例題：把某種物質放在氧氣中燃燒，已經知道這種物質的質量是1.8 克，而且確定得到了充分燃燒，這時生成了新的物質：二氧化碳和水，兩種物質的質量分別是4.4 克和3.6 克，現在需要推斷這種可燃物中必然會有什么元素。

解題思路：從已經給出的條件中可以知道，生成的新物質是二氧化碳和水，根據質量守恒定律定義可知：化學反應前后各種物質的質量總和是不變的，元素種類也是不會發生變化的，所以該可燃物中一定包含C、H 這兩種元素。然后根據條件中給出的二氧化碳的質量是4.4 克，水的質量是3.6克，這樣就能推斷出C 和H 元素的質量總和。在計算出了質量總和以后，就可以知道可燃物中必定包含著哪些元素。假設兩種元素的質量等于1.8 克，那就說明可燃物中包含C、H這兩種元素。假設質量總和在1.8 克以下，那么就說明還有其他的元素存在，兩者相差的質量就是O 元素的質量，由此就可以知道可燃物中所含的元素有C、H、O 三種元素。根據相關的方程式計算出，4.4 克二氧化碳中含有的碳元素的質量是1.2 克，3.6 克水中含有氫元素的質量是0.4 克，兩者質量總和是1.6 克，這兩種元素的質量總和低于可燃物的1.8 克，這也就說明可燃物中也含有氧元素。

結 語

總而言之，質量守恒定律在初中化學解題中的應用需要學生充分理解其含義，這樣才能靈活運用這個定律來解決實際問題。