王玉芳
[摘要]在化學這一學科中,守恒法是解題中經常應用的方法,盡管學科內容干變萬化,但是守恒法卻是固定的定律。依靠守恒法來解決高中多種多樣的化學問題,其本質上就是利用化學反應中物質守恒的這一規律。這種方法對于學生解決問題有很大的幫助,一方面能夠理清思路,另一方面可以提高解題的效率。因此,教師要幫助學生充分理解守恒法的含義以及應用技巧。本文即探討守恒法的概念,并分析它在高中化學解題中的應用方式。
[關鍵詞]守恒法;高中化學;解題;應用
一、守恒法的具體含義
守恒法的原理是當化學變化發生時,在化學反應前后的相關化學物質中的質量以及電子完成這些變化之后所遵循的一種守恒變化,在化學反應中,不管是生成物還是反應物在總的質量上是守恒的。對于化學反應中元素間的聯系學生需要有明確的方向,一方面可以從化學反應中存在的一項元素擴展到延伸到所要解答的整個習題中;另一方面寫出在化學反應前后涉及的化學方程式,然后相應從中找出聯系。
二、守恒法在高中化學解題中的應用策略
(一)能量守恒法的利用
高中的化學是對物質變化進行研究的學科,能量守恒定律的應用可以充分體現物質運動不發生變化的這一特征。從本質上來說,化學物質中存在的能量守恒處于微觀的狀態,它所強調的是物質在化學反應的前后期原子的質量是恒定的。具體的方法是按照物質在化學反應前后其中一個質量不會發生變化的物質來實施計算。在化學多步驟的解題計算過程中能量守恒法可對計算的步驟進行簡化,幫助學生縮減計算的時間,從而更快速地得出計算結論。所以說在一些解題過程比較煩瑣的化學題型中,學生要打破常規的解題模式,靈活地利用能量守恒定律,從而對步驟進行簡化,提高整個解題的效率。
(二)質量守恒法的利用
質量守恒法是指在周圍有所隔絕的系統中,物質不管有怎樣形式的變化,它的總質量都是持續不變的。在高中化學的解題中,首先學生按照化學反應過程中總質量以及生成物總質量這兩個方面的原理,然后借助守恒法進行合理的推斷,進而展開計算。
比如一個題型中呈現了有三種化學物質的混合物,即A、B、C,其中A是30克,B是15克,C則是10克,把這三種化學混合物擱置在一個密閉的容器中,然后將其加熱,等到它們發生反應之后停止,此時發現容器中的A成了26克,B成了21克,同時因為化學反應生成了一種H,那么在這個化學反應物中的反應物和生成物的質量比是什么。
在解題的過程中學生要能夠懂得利用質量守恒法來簡化解題步驟。首先對化學條件進行分析,找到解答本題的突破口,即在化學物質反應中涉及的質量總和,等同于反應之后的化學物質所生成的一種物質總和。所以解題中的關鍵是學生能夠清晰地掌握在化學反應之后真正生成的物質是什么,還有這些物質的總和具體是什么,進而再快速解題。
(三)電荷守恒法的利用
電荷守恒法指的是陽離子所存有的電荷總的數目相當于陰離子所存有的電荷總數目。在高中化學解題過程中應用電荷守恒法,學生可以快速地找到未知條件和已知條件兩者存在的關系式,然后對解答的問題進行準確的分析和計算。
通常來說,電荷守恒法可以應用到的化學解題類型包括混合溶液中的粒子濃度計算問題、缺項方程式有關的補充配平問題、離子方程式的判定等。學生在應用過程中要全面透徹地理解守恒法的本質,科學地判斷題目,然后將不相干的因素進行排除來解決問題。
三、自主學習守恒法的模式建立
自主學習是指學生通過自己的能力去分析、探索和掌握相關知識的過程。自主學習能力的培養不僅可以提高學生的學習能力,而且可以培養學生的終身學習態度,影響學生的一生。在當今的高中化學守恒法教學中,許多教師已經習慣了傳統的講師教學模式,不僅嚴重影響了學生學習熱情的提高,而且嚴重影響了學生自主學習能力的培養。從長遠來看,學生將發展懶惰的思維,并失去獨自思考的能力。因此,在高中化學教學中必須培養學生的自主學習能力。
在現代心理學中,認為學生想要做到自主學習必須具備以下幾個條件:首先要有一定發展水平的心理;其次,存在內在學習動機;最后就是要掌握一定的學習策略。大多數都處于十六七歲的高中生,正處于少年向青年過渡的時期,除了生理上會出現明顯的變化以外,心智也逐漸成熟。特別是一些高中生,通過住校能夠培養自己的獨立性,增強自我意識,加強自我控制能力。將這些能力逐漸提升之后,就為學習打下了良好的基礎,并且能夠更好地開展自主學習。通過自主學習之后,學生可以更好地掌握化學知識,了解學習策略。
(一)通過創設情景教學提高學生自主學習能力
想要培養學生自主學習的能力,首先就要讓學生養成良好的學習態度。在當下高中化學守恒法教學過程中部分教師更習慣于傳統教學模式,而單一的教學模式會影響學生的學習積極性。因此在以后的教學中,教師可以充分利用情景教學這樣新型的教學手段培養學生的學習積極性。因此教師可以根據課堂知識的實際情況為學生創設在實際生活中的化學應用情況,在這樣的互動過程中提高學生對知識的理解能力。
在學習拆分原則運用守恒法相關知識的時候,教師不要只是單純為學生講解教材定義、化學公式,教師可以為學生創立真實的情景,通過影片向學生展示真實的反應,讓學生能夠有更深刻的印象。
(二)培養學生自我管理能力,提高學生自主學習能力
培養學生自我管理能力是提高學生自主學習能力的基礎,學生只有在學習中約束好自己,才能有較高的學習效率。所以在以后的化學守恒法教學中,教師可以將更多的課堂時間交給學生,在教學活動開始之前,先引導學生對相關內容進行預習,對之前的內容進行復習。在課堂上,教師可以通過小檢測的方式檢驗學生在課前的預習和復習效果,從而有力督促學生自我管理能力的養成。
四、結語
可以說守恒法存在明顯的規律,具體解題時,學生需要從整體的化學反應出發,觀察并且分析整個反應物的變化過程,然后對反應物以及反應過程進行必要的分析,進而借助守恒法這一途徑,從中找到在化學反應中所涉及的元素間存在的聯系,由此快速得出結論。教師需要針對性地指導學生練習,以保證學生在不同的題型中可以靈活自如地應用守恒法。在高中化學教學中培養學生的自主學習能力是非常有必要的,這不僅是一種良好的學習習慣,還是一種優秀的核心素養。雖然在當下的教學過程中仍有部分教師沒有完全掌握培養學生自主學習能力的方法,但是我相信在各位教師的共同努力下,一定可以為學生建立更優質的學習環境。