高中化學解題中守恒法的應用

摘 要：在高中化學解題中，守恒法是一種基礎的解題方法.針對一些難度較大的題目，利用守恒法可以簡化解題過程，而且守恒法還有著廣泛的應用范圍.在高中化學教學過程中，如果讓學生掌握守恒法的使用，并且熟練地用于解題，能夠使學生有清晰的解題邏輯，節約解題時間，提高解題效率.據此，文章分析了守恒法在高中化學解題中的應用策略.

關鍵詞：守恒法；解題策略；高中化學

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1008-0333（2023）31-0115-03

收稿日期：2023-08-05

作者簡介：吳凱明（1993.11-），男，浙江省義烏人，本科，中學一級教師，從事高中化學教學研究.

化學作為一門重要的理科學科，在高考中占有重要的分值比例，通過化學知識學習，能夠培養學生的邏輯分析能力與思考能力.化學學科在生活中廣泛應用，對學生的學習與生活有著重要作用.在高中化學教學中，不僅要求學生掌握化學知識，同時能夠有效利用化學知識.守恒定律是學生必須掌握的定理，守恒法是守恒定律在化學解題中的應用，加深學生對守恒定律的理解，可有效提高學生的解題效率.

1 利用原子守恒，解答化學題

原子守恒法主要是利用化學反應過程中，反應前與反應后其原子種類與個數不變，進行計算或推導的解題方法.在化學解題中，利用原子守恒法，通常不需要利用化學方程式，只需要確定化學反應開始和結束時的粒子關系，根據守恒關系進行計算，得出最終結果[1].

2 利用質量守恒，解決化學題

質量守恒是指在化學反應前后，發生化學反應的物質總質量與化學反應后的物質總質量不變.根據質量守恒原理，對化學反應中的化學物質關系進行計算，通過這樣的方式，可以有效、準確地解答各種類型的化學問題.

例2 現有一塊鋁鐵合金，為了測量出其中鋁的含量，進行如下的實驗：切下一小塊合金，將其溶入鹽酸中，之后，加入足量的氫氧化鈉溶液，在溶液中沉淀全部變成紅褐色之后，對沉淀物進行過濾，并且在空氣中燃燒，最后得到的紅棕色粉末的質量與原來的合金試樣質量相等，那么合金中鋁的質量分數是（）.

A.25%B. 30%C. 46%D. 70%

解析 在解題中，需要明確從合金到紅棕色粉末的過程中鐵元素的轉化，根據題意可以得出合金中鋁的質量與氧化鐵中氧的質量相等，最后利用質量守恒定律進行計算.在整個化學實驗過程中，鐵、鋁兩種元素轉化如圖1所示.

根據上述過程分析，可以得出紅棕色的粉末是氧化鐵，根據題意得知，反應之前合金的質量與得到的氧化鐵質量相等.因此，鐵元素在每一步反應中都完全轉化，所以鐵元素的質量守恒，則合金中鋁的質量與氧化鐵中的氧元素質量相等，所以合金中鋁的質量分數是：

3 利用得失電子守恒，解答化學題

得失電子守恒通常在氧化還原反應中使用，是根據氧化還原反應中得失電子總數相等，以此進行推導和計算.在氧化還原反應的各種計算中，得失電子守恒廣泛使用，還可以用于解決復雜氧化還原反應中的計算以及配平問題.得失電子只在氧化還原反應中發生，因此，只要在氧化還原反應中才可以使用得失電子守恒，根據題目已知，結合所學知識，對氧化劑、還原劑、氧化產物以及還原產物進行判斷，根據氧化劑或者還原劑在化學反應前后的化合價變化，確定原子或者離子得失電子數量，根據氧化劑得到的電子數和還原劑失去電子數相等進行列式計算[2].

4 利用電荷守恒，解答化學題

電荷守恒法是根據化學反應前后，離子所帶的電荷總數沒有變化的原理，進行計算或推導.一般來說，電荷守恒通常在溶液中離子濃度關系的推斷中使用，也可以利用電荷守恒，對化學反應某些量進行計算.在電解質溶液的計算中，通常使用電荷守恒法，溶液中的電荷守恒屬于隱藏條件，需要注意的是，每種陰離子、陽離子所帶的電荷數是該粒子的物質的量與每個粒子所帶電荷數量的乘積[3].在解題中，需要根據題意對化學反應過程進行分析，確定反應后的終點溶液.在終點溶液中，找出陰離子與陽離子，根據題目已知條件，進行各種離子物質的量的計算，利用電荷守恒列出等式，完成計算.

高中化學解題中，守恒法是重要的解題方式，能夠簡化解題步驟，提高學生解題效率.因此，在高中化學解題教學中，需要對守恒法進行匯總，幫助學生把握守恒法本質，掌握守恒法的應用方法，快速、準確地解答問題.

參考文獻：

［1］陳善佐.高中化學解題中守恒法的運用研究[J].數理化解題研究，2022（10）：3.

[2] 岳煥景.高中化學解題中守恒法的應用思路[J].高中數理化，2021（24）：1.

[3] 張春天.高中化學解題中守恒法的應用思路[J].華夏教師，2020（14）：2.

［責任編輯：季春陽］