管窺高考探守恒

劉志勝

【摘要】目前高中生對守恒關系的認知理解存在一定缺陷。主要問題有：一、單純從數量守恒的角度去理解化學守恒;二、對守恒關系的理解過于生硬、教條。具體體現在：1.對于完全反應的化學過程與未完全反應的化學過程守恒式的區分;2.對于生活基本概念的去偽存真。綜上所述，本研究旨在探究學生學習化學守恒時常常會陷入的主要思維陷阱并討論在當代教學環境中的合理解決方案。

【關鍵詞】高中化學 ?化學守恒 ?思維陷阱

【中圖分類號】G633.8 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2020）08-0163-01

1.綜述

1.1 問題提出與研究意義

化學守恒是高中化學的重要內容，也是高中生從單純的元素化學邁向化學熱力學的重要一步，同時也幫助高中生形成初步的守恒觀念，為培養其優秀的世界觀作出貢獻。國內學生們對于科學知識的本質內涵的理解還很落后。正確理解科學知識的本質內涵，對于學生理解后續內容有極大幫助。

學生們在高中學習化學守恒之前接觸了大量的數量守恒關系，而在初中化學的學習中更偏向于學習基本的元素概念和物質概念。這樣的好處是可以幫助學生運用對比的邏輯思維快速理解化學守恒關系本身的淺層概念，但是隱患是學生們形成了慣性思維，單純用數學的方式來理解化學守恒關系，造成對涉及元素、酸堿概念的守恒理解不徹底。

1.2 研究假設

（1）高中生學習化學知識呈“階段式”特點，即第一階段是從學習物質到學習基本反應，此階段是化學學科的特征學習階段。第二階段是從具體的元素性質的學習到學習宏觀的元素周期律，通過這個階段學生們已經掌握了化學內容的基礎知識。第三階段是從學習化學平衡到有機物及晶體的學習，這個階段是化學各個分支學科的認識階段。

（2）高中學習化學守恒內容受自身成績、授課教師、生活環境、知識儲備等多方面因素影響，但其中內因占主體，即知識儲備與科學觀是影響高中生學習相關內容的關鍵。

1.3 研究設計與方法

1.3.1 研究設計

本研究主要結合對學生與教師的訪談與對課堂的觀察以及相關化學教學內容的文獻設計主體思路。

1.3.2 研究方法

訪談法具體做法是：按照知識水平來劃分學生群體，從每個學生群體中隨機抽談，對訪談內容進行書面記錄，從而分析各個學生群體對于學習該部分內容的關鍵點。

2.內容

無論是化學反應還是物理變化，反應前后某種特定的量都會保持不變，僅抓住其中的守恒，便可以快速的求解相關問題。以下是高中階段常見的守恒法：

（1）元素守恒

元素守恒亦即質量守恒、原子守恒或物料守恒，化學元素的種類和數量不變，只是元素存在的形式發生了改變。

【例題】在標準狀況下，將1.92g銅和一定量的濃HNO3反應，隨著銅的不斷溶解，反應生成的氣體的顏色逐漸變淺，當銅全部溶解后，共收集到NO和NO2組成的混合氣體1.12L，（1）生成NO和NO2體積各是多少？（2）所消耗硝酸的物質的量是多少？

（2）電子守恒

電子守恒主要應用于氧化還原反應中，物質得失電子數相等，亦及元素的化合價升降相等。此種守恒關系主要應用于無機化學元素化合物涉及到一系列的氧化還原過程及物質變化的相關題目中。

【例題】24mL濃度為0.05mol/L Na2SO3溶液，恰好與20mL濃度為0.02mol/L K2Cr2O7溶液完全反應，則元素Cr在被還原的產物中的化合價是（ ? ? ）。

A. +6 B. +3 C. +2 D. 0

（3）電荷守恒

電荷守恒指的是在離子化合物及電解質溶液中，溶液中陰離子所帶的負電荷數與陽離子所帶的正電荷數相等，最終的結果是該離子化合物或電解質溶液呈電中性。

【例題】某地的雨水呈酸性，取其少量進行檢測，其中含各離子的物質的量濃度分別為：c （Na+）=5.0×10-5mol·L-1，c（Cl-）=7.1×10-5mol·L-1，c（SO42-）=4.5×10-6mol·L-1，c（NH4+）=1.0×10-6mol·L-1，則雨水中氫離子的物質的量濃度是多少？

（4）質子守恒

此種守恒關系主要應用于電解質溶液中。由水電離出的氫離子濃度和氫氧根濃度對應相等。某些情況下，質子守恒也可以由電荷守恒和物料守恒兩個式子合并推出。

【例題】寫出碳酸鈉溶液中的質子守恒關系。

3.結論

守恒思想是高中化學階段十分重要的解題方法，在解題的過程中，要合理的選擇運用不同的守恒方法，認真的發掘隱藏著的守恒關系，簡化解題過程，提高做題的準確性和實效性。

參考文獻：

[1]毛寬云.淺談高中化學解題中守恒法的有效運用[J].中學化學，2017（3）