沈?yàn)t逸

摘 要：質(zhì)量守恒定律是高中化學(xué)課程體系中的重要內(nèi)容，學(xué)生在學(xué)習(xí)這一章節(jié)的知識(shí)時(shí)，就已經(jīng)掌握了質(zhì)量守恒等相關(guān)知識(shí)，對(duì)質(zhì)量守恒有了基本的了解，同時(shí)也擁有一定的基礎(chǔ)知識(shí)。但一些學(xué)生對(duì)這一化學(xué)定律的認(rèn)識(shí)不足，并且在實(shí)際生活中也缺少直觀的感受。為此，文章通過實(shí)驗(yàn)操作分析，對(duì)質(zhì)量守恒定律的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行探究。

關(guān)鍵詞：質(zhì)量守恒定律；高中化學(xué)；化學(xué)定律；學(xué)習(xí)能力

中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1008-3561（2017）21-0063-01

高中化學(xué)課程對(duì)于整個(gè)高中階段的學(xué)習(xí)來說非常重要，而質(zhì)量守恒定律是化學(xué)中的基礎(chǔ)定律，同時(shí)也是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)內(nèi)容。“質(zhì)量守恒定律”這一章節(jié)的內(nèi)容要求學(xué)生充分認(rèn)識(shí)和掌握質(zhì)量守恒定律的概念和內(nèi)容，同時(shí)能夠分清哪些屬于質(zhì)量守恒，哪些不屬于質(zhì)量守恒。學(xué)生在學(xué)習(xí)中，通過自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，能夠更好地認(rèn)識(shí)質(zhì)量守恒定律的本質(zhì)特點(diǎn)。

一、質(zhì)量守恒定律

在化學(xué)反應(yīng)中，參加反應(yīng)的各類物質(zhì)的質(zhì)量總和與反應(yīng)之后生成物質(zhì)的質(zhì)量總和是相等的，這一現(xiàn)象被稱為質(zhì)量守恒。在一個(gè)獨(dú)立的空間中，物質(zhì)無論發(fā)生任何變化，其本身的質(zhì)量總和是不會(huì)發(fā)生變化的，或者說，任何變化都不能消除物質(zhì)，只是讓物質(zhì)改變了原有的形態(tài)或者結(jié)構(gòu)。在化學(xué)反應(yīng)過程中，物質(zhì)的原子會(huì)重新組合形成新的物質(zhì)，并且在這個(gè)過程中物質(zhì)原子的種類和數(shù)量都不會(huì)發(fā)生變化，原子的質(zhì)量也與反應(yīng)之前相同。即可以通過公式：A+B=C+D來表示化學(xué)反應(yīng)的過程。公式中的A、B為兩種反應(yīng)前的物質(zhì)，在經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)之后，變?yōu)镃和D兩種物質(zhì)，但是其質(zhì)量總和是不變的。任何化學(xué)反應(yīng)，其前后的物質(zhì)總質(zhì)量是不會(huì)發(fā)生變化的，質(zhì)量既不會(huì)增加也不會(huì)減少，只是發(fā)生了物質(zhì)形態(tài)的變化。但是，一種物質(zhì)在作用時(shí)需要保持密閉的環(huán)境，質(zhì)量才不會(huì)發(fā)生變化，如果部分物質(zhì)與空氣發(fā)生反應(yīng)，就會(huì)導(dǎo)致質(zhì)量發(fā)生變化。質(zhì)量守恒定律是自然界普遍存在的基本定律，但是其只適用于化學(xué)變化，而不適用于物理變化。

二、質(zhì)量守恒定律實(shí)驗(yàn)

以“白磷燃燒前后質(zhì)量測(cè)定”的實(shí)驗(yàn)為例，教師在課前要準(zhǔn)備好天平、砝碼、錐形瓶、小燒杯、玻璃管、單孔橡皮塞、小氣球、酒精燈等實(shí)驗(yàn)儀器，并準(zhǔn)備好白磷作為實(shí)驗(yàn)藥品。在實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先要調(diào)好天平待用，接著取出一塊白磷放入盛水的培養(yǎng)皿中，在水下通過小刀切下一粒綠豆大小的白磷，然后利用濾紙將其表面的水吸干，并放入錐形瓶中。在實(shí)驗(yàn)過程中為了避免白磷燃燒時(shí)將錐形瓶灼裂，可以提前在錐形瓶中放入少量的細(xì)砂。接下來將盛白磷的錐形瓶以及綁有小氣球的玻璃管一起放到天平的左盤中，在右盤中添加砝碼，并移動(dòng)游碼，使天平處于平衡的狀態(tài)。取出錐形瓶及導(dǎo)管，將橡皮塞上的玻璃管放在酒精燈的火焰上灼燒至紅熱之后，迅速通過橡皮塞塞住錐形瓶瓶口，并引燃白磷，可以看到白磷燃燒，并且產(chǎn)生濃厚的白煙。待錐形瓶冷卻、白煙沉降之后，重新將其放到天平上，觀察天平的狀態(tài)，會(huì)發(fā)現(xiàn)天平仍然保持平衡狀態(tài)。

學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)主要具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)：首先，操作性較強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)過程中可能由于實(shí)驗(yàn)裝置密封不嚴(yán)，而導(dǎo)致白磷在燃燒的過程中氣體逸出，最終導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。因此，在自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的過程中，學(xué)生應(yīng)該對(duì)錐形瓶的密封性進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，避免實(shí)驗(yàn)失敗。其次，具有較強(qiáng)的可觀察性。在實(shí)驗(yàn)過程中，可以看到大量的白煙產(chǎn)生，說明物質(zhì)本身的性質(zhì)發(fā)生了變化，在完成實(shí)驗(yàn)之后觀察天平的狀態(tài)，能夠直接確定實(shí)驗(yàn)是否成功。第三，引發(fā)思考。實(shí)際的實(shí)驗(yàn)操作過程可能會(huì)與課本中所給出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不同，這能夠吸引學(xué)生的注意力，去思考究竟是什么原因?qū)е陆Y(jié)果的差異，培養(yǎng)學(xué)生耐心、細(xì)致、積極思考的學(xué)習(xí)習(xí)慣，使知識(shí)能夠真正印入他們的內(nèi)心，更好地理解和學(xué)習(xí)所學(xué)的知識(shí)。

三、學(xué)習(xí)質(zhì)量守恒定律應(yīng)該注意的問題

在學(xué)習(xí)質(zhì)量守恒定律的過程中，學(xué)生應(yīng)該注意以下幾個(gè)方面的問題：第一，在研究一個(gè)現(xiàn)象是否符合質(zhì)量守恒定律時(shí)，首先應(yīng)該判斷該現(xiàn)象的變化屬于化學(xué)變化還是物理變化，如果屬于化學(xué)變化，則一定遵循質(zhì)量守恒定律。第二，質(zhì)量守恒定律強(qiáng)調(diào)了“參加反應(yīng)的物質(zhì)”，而并非是所有物質(zhì)質(zhì)量的簡單相加，一定不要將未參加反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量計(jì)算進(jìn)來，否則就會(huì)導(dǎo)致“質(zhì)量不守恒”的結(jié)果出現(xiàn)。第三，對(duì)于化學(xué)反應(yīng)后物質(zhì)質(zhì)量的計(jì)算，只需要對(duì)反應(yīng)生成的物質(zhì)的質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算，而不需要將原來就存在的物質(zhì)的質(zhì)量計(jì)算進(jìn)來。第四，在考慮變化前后物質(zhì)的質(zhì)量總和時(shí)，需要將各種形態(tài)的物質(zhì)質(zhì)量全部計(jì)算進(jìn)來，不能漏掉任何一種反應(yīng)物或者生成物的質(zhì)量。比如，在敞口容器中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通常會(huì)出現(xiàn)反應(yīng)后剩余物質(zhì)質(zhì)量減輕的情況，此時(shí)學(xué)生通常會(huì)認(rèn)為出現(xiàn)了質(zhì)量“不守恒”的現(xiàn)象。實(shí)際上這也是符合質(zhì)量守恒定律的，只是由于敞口容器中的部分氣體向外逸散，導(dǎo)致在實(shí)驗(yàn)后這部分氣體的質(zhì)量未被計(jì)算進(jìn)來。

四、結(jié)束語

學(xué)生通過本章節(jié)的實(shí)驗(yàn)操作學(xué)習(xí)，對(duì)于質(zhì)量守恒定律的概念和特點(diǎn)有了更加深入的理解，同時(shí)也為之后的學(xué)習(xí)打下了牢固的基礎(chǔ)。因此，在高中化學(xué)學(xué)習(xí)中，學(xué)生必須養(yǎng)成主動(dòng)探究思考和親自動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的習(xí)慣，在教師的指導(dǎo)下真正掌握各種化學(xué)知識(shí)，才能進(jìn)一步提高學(xué)習(xí)能力。

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