“恒”與“變”

顧波

摘?要：從質(zhì)量守恒定律的定義入手，分析其在初中化學(xué)的地位，通過(guò)諧音記憶，形象快捷準(zhǔn)確的理解質(zhì)量守恒定律的概念及內(nèi)涵，掌握質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用，解題方法與技巧，解決學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的疑難問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的遷移能力。

關(guān)鍵字：質(zhì)量守恒定律;恒與變;應(yīng)用

【中圖分類(lèi)號(hào)】G633.8?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A?【文章編號(hào)】1005-8877（2020）35-0007-02

【Abstract】Starting from the definition of the law of conservation of mass，this paper analyzes its status in junior high school chemistry. Through homophonic memory，we can quickly and accurately understand the concept and connotation of the law of conservation of mass，master the application of the law of conservation of mass，and solve the problems encountered by students in the learning process，and cultivate their transfer ability.

【Keywords】Law of conservation of mass;Constant and variable;Application

質(zhì)量守恒定律是初中化學(xué)的核心概念，貫穿整個(gè)初中化學(xué)的教學(xué)。質(zhì)量守恒定律是化學(xué)發(fā)展史上的一個(gè)里程碑，是對(duì)化學(xué)反應(yīng)從定性研究到定量研究的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。本文將從不同的角度對(duì)質(zhì)量守恒定律在初中化學(xué)中的巧妙應(yīng)用進(jìn)行總結(jié)。

1.初步認(rèn)識(shí)質(zhì)量守恒定律

質(zhì)量守恒定律的內(nèi)容是參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和，等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。質(zhì)量守恒定律的適用范圍是所有的化學(xué)變化，而化學(xué)變化研究的深度只是原子、分子層次。在這里我們所說(shuō)的守恒包括微觀和宏觀兩個(gè)方面，化學(xué)反應(yīng)中哪些是不變的，哪些發(fā)生變化。不變就是定律中所說(shuō)的“等于”即“守恒”，在化學(xué)反應(yīng)前后我們說(shuō)物質(zhì)的原子種類(lèi)沒(méi)有變化，它們的原子數(shù)目也沒(méi)有增減，當(dāng)然由于原子的大小、數(shù)目都不變，原子的質(zhì)量也不會(huì)有變化，那么由一類(lèi)原子聚集的聚集體即元素，元素的種類(lèi)和質(zhì)量也就不會(huì)改變，從宏觀現(xiàn)象可以看到化學(xué)反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量總和相等，即質(zhì)量守恒。在化學(xué)反應(yīng)中所說(shuō)的“變”，是因?yàn)樵影l(fā)生了重新組合，生成了新的分子，分子種類(lèi)發(fā)生了改變，而由分子大量的聚集體即物質(zhì)也發(fā)生了變化，具體在宏觀上表現(xiàn)出氣體、沉淀、顏色發(fā)生改變。通過(guò)辨析讓學(xué)生知道在化學(xué)變化前后什么變，什么不變，即“恒”與“變”的辯證關(guān)系。

2.“恒”與“變”的內(nèi)涵

質(zhì)量守恒定律的內(nèi)容：“恒”與“變”。可以諧音記憶為“我愛(ài)你”即“五二一”，形象快捷。這里所說(shuō)的“恒”為“五個(gè)不變”第一個(gè)不變是指在化學(xué)反應(yīng)的前后物質(zhì)的原子種類(lèi)沒(méi)有發(fā)生變化，第二個(gè)不變是指原子的數(shù)目即個(gè)數(shù)沒(méi)有增減，第三個(gè)不變是指原子的質(zhì)量不會(huì)改變;第四個(gè)不變是指化學(xué)反應(yīng)的前后中元素的種類(lèi)不變，第五個(gè)不變是指化學(xué)反應(yīng)的前后中物質(zhì)的總質(zhì)量也不會(huì)發(fā)生變化，前三個(gè)是從微觀角度解析的，后兩個(gè)是從宏觀角度辨識(shí)的，這就是我們通常所說(shuō)的質(zhì)量守恒的五個(gè)不變。“變”是指“兩個(gè)一定變”即化學(xué)反應(yīng)的前后分子的種類(lèi)和物質(zhì)的種類(lèi)一定變。“一個(gè) 可能變”即化學(xué)反應(yīng)的前后分子的數(shù)目可能變。在教學(xué)過(guò)程中我們要把質(zhì)量守恒定律的宏觀、微觀和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)合起來(lái)，融會(huì)貫通，使課堂更豐富，內(nèi)容更具體，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與動(dòng)力，幫助學(xué)生抓住重難點(diǎn)。

3.質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用

（1）宏觀辨識(shí)與微觀探析

依據(jù)：質(zhì)量守恒定律;

1.確定化學(xué)反應(yīng)中某物質(zhì)的化學(xué)式

例1【2019青海西寧】為及時(shí)發(fā)現(xiàn)燃?xì)庑孤Ｔ谌細(xì)庵屑尤肷倭坑刑厥鈿馕兜囊伊虼迹–2H5SH），乙硫醇燃燒的化學(xué)方程式為：2C2H5SH+9O24CO2+6H2O+2X，下列說(shuō)法中，有關(guān)于X正確的是（?）

A.X是有機(jī)物?B.X氧元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%

C.X由碳硫氧三種元素組成?D.X中硫元素與氧元素的質(zhì)量比為1：2

2.推斷物質(zhì)的元素組成

在初中化學(xué)的學(xué)習(xí)中，所有反應(yīng)都是滿足質(zhì)量守恒定律的。可以利用反應(yīng)前后原子種類(lèi)、數(shù)量相等的特點(diǎn)，寫(xiě)出化學(xué)反應(yīng)方程式。

例2：已知鎂在二氧化碳中可以燃燒產(chǎn)生一種白色粉末和一種黑色粉末，請(qǐng)寫(xiě)出化學(xué)方程式。解題思路：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后元素的種類(lèi)與質(zhì)量不發(fā)生改變，出去氧化鎂剩下碳元素未參加反應(yīng)，且碳單質(zhì)為黑色粉末，所以可以得出方程式：Mg+CO2=MgO+C。

（2）變化觀念與平衡思想

能遵循質(zhì)量守恒定律，我們從微觀的觀點(diǎn)來(lái)分析化學(xué)變化，運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題。（如密閉容器中的表格數(shù)據(jù)分析）。

例3：（原創(chuàng)題）2013年4月，四川雅安發(fā)生了7.0級(jí)地震。震后災(zāi)區(qū)人民的飲用水可用漂白粉消毒。漂白粉的制取原理為：2Cl2+xCa（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O，此反應(yīng)中x的數(shù)值為

A.1?B.2?C.3?D.4

（3）科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)

質(zhì)量守恒定律在創(chuàng)新題目中的應(yīng)用。

例4：優(yōu)優(yōu)同學(xué)和嬌嬌同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)：（探究所有的化學(xué)反應(yīng)都遵循質(zhì)量守恒定律嗎？）

1.優(yōu)優(yōu)同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)為：取一定質(zhì)量的碳酸鈉固體放入燒杯中，然后取10ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.9%的稀H Cl于小試管中，并將小試管放入燒杯中，開(kāi)始稱(chēng)量它們的總質(zhì)量為m1，使此時(shí)托盤(pán)天平的指針指向刻度盤(pán)的中間;再將小試管中質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.9%的稀H Cl倒入燒杯中，使它們完反應(yīng)至不在有氣泡產(chǎn)生后，進(jìn)行稱(chēng)量它們的總質(zhì)量為m2，問(wèn)此時(shí)托盤(pán)天平的指針?向（選填“左”、“右”或“中間”），m1?m2（填“大于或小于或等于”）原因是?。

2.嬌嬌同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)為：取一定質(zhì)量的鎂條放在石棉網(wǎng)上，稱(chēng)取鎂條和石棉網(wǎng)的總質(zhì)量為m3，此時(shí)托盤(pán)天平的指針指向刻度盤(pán)的中間;點(diǎn)燃，將生成的物質(zhì)和石棉網(wǎng)再次稱(chēng)量反應(yīng)后的總質(zhì)量為m4，通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以得出結(jié)論：m3?m4（填“大于或小于或等于”）。

3.優(yōu)優(yōu)同學(xué)和嬌嬌同學(xué)通過(guò)交流：化學(xué)反應(yīng)前后托盤(pán)天平的指針為什么會(huì)偏轉(zhuǎn)？反應(yīng)前后的總質(zhì)量?（填“變”“不變”）。同學(xué)們思考一下對(duì)有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，或有氣體生成的化學(xué)反應(yīng)，對(duì)裝置有何要求？

讓學(xué)生通過(guò)分組討論：一是哪些物質(zhì)參加了反應(yīng)？二是反應(yīng)后生成了哪些物質(zhì)？教師可以從反應(yīng)前后粒子的種類(lèi)和粒子的相對(duì)數(shù)量，各物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系等不同角度進(jìn)行分析討論。進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生：如何通過(guò)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，質(zhì)量會(huì)不會(huì)發(fā)生改變？讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的探究。使學(xué)生得出結(jié)論，什么樣的化學(xué)反應(yīng)，一定要在密閉容器中進(jìn)行，同時(shí)也說(shuō)明質(zhì)量守恒定律的適用范圍適合一切化學(xué)變化。

4.關(guān)于質(zhì)量守恒定律在教學(xué)中的幾點(diǎn)反思

初中生在學(xué)習(xí)化學(xué)之前都有一定的生活常識(shí)，通過(guò)逐步的學(xué)習(xí)學(xué)會(huì)判斷反應(yīng)前后物質(zhì)的種類(lèi)，但對(duì)物質(zhì)的量即需要多少原料可以生產(chǎn)出多少產(chǎn)品方面還不清楚，通過(guò)學(xué)習(xí)質(zhì)量守恒定律，使研究化學(xué)變化由定性研究轉(zhuǎn)化為定量研究，對(duì)于初中生來(lái)說(shuō)這是一個(gè)重要的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，是解決在生活、實(shí)際生產(chǎn)中常遇到問(wèn)題的初步嘗試，也是學(xué)生書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式和進(jìn)行化學(xué)計(jì)算的理論基礎(chǔ)。化學(xué)方程式是中學(xué)化學(xué)課程中重要的化學(xué)用語(yǔ)，有助于學(xué)生深人理解化學(xué)反應(yīng)原理，更好地掌握物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。初中化學(xué)知識(shí)中質(zhì)量守恒定律的描述簡(jiǎn)單，但能熟練準(zhǔn)確的應(yīng)用對(duì)于初學(xué)者有一定的難度，只有理解而不是死記硬背。我們?cè)诮虒W(xué)中要對(duì)質(zhì)量守恒定律的宏觀和微觀角度進(jìn)行融會(huì)貫通，讓學(xué)生活學(xué)活用，熟練掌握質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用方法和規(guī)律。

參考文獻(xiàn)

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[2]朱建木，“質(zhì)量守恒定律”概念教學(xué)的難點(diǎn)突破[J].實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究，2018（03）