借助守恒思想巧解高中化學(xué)習(xí)題

◇ 甘肅 包瑩艷

守恒思想是一種重要的思想，用于解答高中化學(xué)習(xí)題，可大大簡(jiǎn)化解題步驟，提高學(xué)習(xí)效率.但守恒思想的靈活應(yīng)用對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的掌握程度以及分析問(wèn)題的能力要求較高.因此，教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注重結(jié)合具體的例題為學(xué)生講解守恒思想的具體應(yīng)用，使學(xué)生掌握相關(guān)的應(yīng)用技巧，提高其解答化學(xué)習(xí)題的能力.

1 質(zhì)量守恒思想的巧用

在初中階段，學(xué)生已接觸到質(zhì)量守恒定律.但高中階段涉及的化學(xué)反應(yīng)較為復(fù)雜，應(yīng)用質(zhì)量守恒定律時(shí)應(yīng)明確參加反應(yīng)的物質(zhì)以及生成的物質(zhì)，找到反應(yīng)前后相關(guān)物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系.在教學(xué)中，為使學(xué)生靈活應(yīng)用質(zhì)量守恒思想巧解化學(xué)習(xí)題，教師可引導(dǎo)學(xué)生先不寫(xiě)出化學(xué)反應(yīng)方程式，根據(jù)題干進(jìn)行深入的分析，以找到解題的突破口.

例1為檢測(cè)Al-Fe合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，現(xiàn)將一部分合金溶于鹽酸中，而后向溶液中加入足量的NaOH 溶液，待沉淀全部變成紅褐色，過(guò)濾沉淀物并在空氣中灼燒.得到的紅色粉末剛好和原來(lái)合金的質(zhì)量相等，則合金中Al的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為.

分析解答該習(xí)題時(shí)不要急于寫(xiě)化學(xué)反應(yīng)方程式，而應(yīng)先搞清楚發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)以及灼燒后得到的最終物質(zhì)，然后應(yīng)用質(zhì)量守恒定律求解.根據(jù)所學(xué)知識(shí)可知，合金溶于鹽酸，Al轉(zhuǎn)化為Al3+，F(xiàn)e轉(zhuǎn)化為Fe2+，加入過(guò)量NaOH 溶液后，Al3+轉(zhuǎn)化為，F(xiàn)e（OH）2和O2、H2O 發(fā)生反應(yīng)生成Fe（OH）3，灼燒后的紅色粉末為Fe2O3.整個(gè)反應(yīng)中，F(xiàn)e元素完全轉(zhuǎn)化，其質(zhì)量并未發(fā)生變化，即反應(yīng)前后鐵元素的質(zhì)量守恒.由已知條件可知，Al的質(zhì)量剛好等于Fe2O3中氧元素的質(zhì)量，所以可得Al元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%=30%.

2 原子守恒思想的巧用

有些題涉及多個(gè)反應(yīng)，采用原子守恒思想可明顯降低解題復(fù)雜度，提升解題效率.應(yīng)用原子守恒思想時(shí)，要求學(xué)生能根據(jù)題干給出的條件聯(lián)系所學(xué)知識(shí)，確定守恒的原子，借助反應(yīng)前后守恒原子的物質(zhì)的量相等求解.

例2取銅粉1.92g和一定量的濃硝酸反應(yīng).當(dāng)銅粉完全消失后，收集標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體體積為1.12L，求消耗硝酸的物質(zhì)的量.

分析很多學(xué)生知道銅和硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物為Cu（NO3）2、NO2或NO 氣體.但題目并沒(méi)有具體給出生成NO2、NO 氣體分別為多少，所以，有些學(xué)生認(rèn)為無(wú)法計(jì)算.事實(shí)上，參加反應(yīng)的HNO3一部分起到酸的作用，一部分起到氧化作用，應(yīng)用N 原子守恒便可順利求解.其中起酸作用的HNO3的物質(zhì)的量為起氧化作用的HNO3的物質(zhì)的量為mol，因此，反應(yīng)中共消耗硝酸的物質(zhì)的量為0.06mol+0.05mol=0.11mol.

3 得失電子守恒思想的巧用

得失電子守恒思想是解答氧化還原反應(yīng)習(xí)題的重要思想.在解題過(guò)程中學(xué)生要根據(jù)所學(xué)知識(shí)判斷氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后某元素化合價(jià)的改變情況，確定某一原子得失電子的物質(zhì)的量，利用得失電子守恒，列出相關(guān)的方程求解.

例3羥胺（H2NOH）可還原某些氧化劑.現(xiàn)使用25mL0.049 mol·L-1的羥胺酸性溶液與足量的Fe2（SO4）3溶液在煮沸條件下反應(yīng)，生成的Fe2+恰好與24.5mL0.02mol·L-1的酸性KMnO4溶液發(fā)生反應(yīng).在反應(yīng)中羥胺的氧化產(chǎn)物為（ ）.

A.N2B.N2O C.NO D.NO2

分析根據(jù)題目可知，F(xiàn)e2（SO4）3被H2NOH 還原為FeSO4，而FeSO4又被KMnO4氧化成Fe2（SO4）3，相當(dāng)于未參加反應(yīng).因此，我們可將H2NOH 考慮成還原劑，將KMnO4考慮成氧化劑，設(shè)反應(yīng)后H2NOH中N 元素的化合價(jià)為n 價(jià)，反應(yīng)前N 元素的化合價(jià)為-1價(jià)，則25×10-3L×0.049 mol·L-1×（n+1）=24.5×10-3L×0.02mol-1×（7-2），解得n=1，正確選項(xiàng)為B.

4 結(jié)語(yǔ)

我們?cè)诮虒W(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，在解答某些試題時(shí)應(yīng)用守恒思想，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的計(jì)算便可得出正確結(jié)果，解題效率較高.因此，在教學(xué)中教師應(yīng)優(yōu)選相關(guān)的例題，為學(xué)生講解守恒思想的巧妙應(yīng)用，提高學(xué)生在解題中應(yīng)用守恒思想的意識(shí)與能力，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生化學(xué)成績(jī)的提高.