李賢良
【內(nèi)容摘要】我們處在一個神奇的自然環(huán)境當(dāng)中,自然環(huán)境當(dāng)中的萬事萬物都在不斷的變化當(dāng)中,人類在不斷的探究萬事萬物,發(fā)現(xiàn)了很多神奇的現(xiàn)象。物理學(xué)知識告訴我們,地球處于不斷的運(yùn)動當(dāng)中,我們每天也處于不斷的運(yùn)動當(dāng)中,萬物無不在運(yùn)動著?;瘜W(xué)知識告訴我們,在我們的生活中每天發(fā)生著一些化學(xué)變化,而這些化學(xué)變化存在一個不變的定律,即守恒定律。在化學(xué)的研究和解題中經(jīng)常運(yùn)用守恒定律來解題,給我們帶來一定的方便。本文主要從元素守恒法,電荷守恒法,化合價守恒法,質(zhì)量守恒法來探究化學(xué)的守恒。
【關(guān)鍵詞】守恒法 化學(xué)解題 引用探究
一、元素守恒法
化學(xué)反應(yīng)伴隨著熱量的變化,有些化學(xué)反應(yīng)會吸熱,有些化學(xué)反應(yīng)會放熱,但是在這一化學(xué)反應(yīng)中,化學(xué)元素是不會變化的,它是守恒的,參加反應(yīng)的有哪些元素,生成物中就含有哪些元素。即在一個化學(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)物中的元素在生成物中只是換了一種存在形式。在化學(xué)的解題中,運(yùn)用化學(xué)的守恒定律來解決化學(xué)題,可以有效的提高解題效率,給同學(xué)們的解題帶來了很大的方便。運(yùn)用元素守恒法不需要寫出涉及到的每一個化學(xué)方程式,它的技巧是可以忽略對反應(yīng)的中間的過程,只需要找到他們之間存在的一定的關(guān)系,然后根據(jù)它們之間存在的關(guān)系,再運(yùn)用元素守恒法進(jìn)行相應(yīng)的計算,為解題帶來了很大的方便。運(yùn)用元素的守恒法,在計算化學(xué)題時,可以根據(jù)已知的量來求未知的量,或者通過生成物物質(zhì)的量來計算反應(yīng)物物質(zhì)的量,也可以通過質(zhì)量和體積,來進(jìn)行相應(yīng)量的計算。
二、化合價守恒法
化合價守恒法是化學(xué)解題中經(jīng)常要用到的一種解題思路,有助于同學(xué)和老師快速的解決化學(xué)問題中的物質(zhì)的量的計算?;蟽r守恒法即在一個化學(xué)反應(yīng)中某種化合物在參加反應(yīng)生成化合物中正的化合價和負(fù)的化合價的總數(shù)是相等的。比如:在這樣一道化學(xué)題中就運(yùn)用化合價的守恒法來計算:用0.1mol的Na2SO3溶液30ml,恰好將2×10-3 mol的XO4離子還原,則元素X在還原產(chǎn)物中的化合價是多少?拿到這樣一道化學(xué)題,首先要根據(jù)條件對題目中的量進(jìn)行分析,分析哪些元素的化合價降低了,哪些元素的化合價升高了,根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒計算該反應(yīng)中Na2SO3為還原劑,硫元素失電子,失電子數(shù)=0.1×0.03=0.006mol,而XO4-為氧化劑,其中X元素化合價降低,開始為+7價的得失電子守恒的電子數(shù)=0.006/0.002 =3,即X的化合價為3。運(yùn)用化學(xué)中的化合價守恒法可以計算化合物中的元素的化合價,也可以根據(jù)已知的量來計算生成物中的物質(zhì)的量。
三、電荷守恒法
電荷守恒法是化學(xué)計算題中運(yùn)用最為廣泛的一個守恒,電荷守恒就是在一個化學(xué)的反應(yīng)中,或在一個化學(xué)變化中,電荷既不能被創(chuàng)造,也不會憑空消失,他是守恒的,也就是說在化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物的電荷總數(shù)和生成物的電荷總數(shù)是相等的。在一個溶液中進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)應(yīng)滿足,陰離子所帶的負(fù)電荷數(shù)和陽離子所帶的正電荷數(shù)是相等的。電荷守恒主要運(yùn)用于在溶液中反應(yīng)的化學(xué),化學(xué)方程式的書寫和化學(xué)方程式的配平上。在化學(xué)的學(xué)習(xí)過程中,化學(xué)方程式的書寫是一個難點(diǎn),也是化學(xué)學(xué)習(xí)的重點(diǎn),當(dāng)然也是同學(xué)們最頭痛的一件事?;瘜W(xué)方程式的書寫,不僅要知道化學(xué)反應(yīng)的條件,還要根據(jù)反應(yīng)物來推測出生成物,到這一步化學(xué)方程式的書寫還沒有完成,只是完成了一半,更重要的是化學(xué)方程式的配平,這是最為關(guān)鍵的一步?;瘜W(xué)方程式的配平是講求一定的規(guī)律的,電荷守恒為化學(xué)方程式的配平提供了很大的方便,根據(jù)化學(xué)的電荷守恒定律,就可以很快的進(jìn)行化學(xué)方程式的配平。
四、質(zhì)量守恒法
化學(xué)中除了元素守恒,化合價守恒,電荷守恒,還有一個守恒就是質(zhì)量守恒。質(zhì)量守恒在化學(xué)的解題中應(yīng)用也很廣泛,只是質(zhì)量守恒和其他守恒有一個不同之處就是質(zhì)量守恒的運(yùn)用要受到條件的限制。什么時候解題時能夠運(yùn)用質(zhì)量守恒呢?只有保證在一個化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的量在反應(yīng)前后均不發(fā)生任何變化的情況下,就可以運(yùn)用質(zhì)量守恒來計算其它的量,進(jìn)行化學(xué)試題的計算。通過質(zhì)量守恒可以知道反應(yīng)物的質(zhì)量,來計算生成物的質(zhì)量,也可以通過質(zhì)量守恒來進(jìn)行電荷數(shù)的計算等。比如:鋅粉,鎂粉,鋁粉的混合物3.8g與一定質(zhì)量的稀硫酸恰好完全反應(yīng),將反應(yīng)后的混合物蒸發(fā)水分得到固體硫酸鎂,硫酸鋅,硫酸鋁混合物11g,則反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量是多少?根據(jù)對題目的分析,要解決這道題從化學(xué)反應(yīng)的方程式入手,很難解決,而且涉及的化學(xué)方程式比較多,寫起來又很麻煩,但是運(yùn)用化學(xué)元素的質(zhì)量守恒來解這道題,就比較簡單。運(yùn)用化學(xué)中化學(xué)元素的質(zhì)量守恒,抓住化學(xué)反應(yīng)前和反應(yīng)之后金屬元素的質(zhì)量守恒,首先得到硫酸根的質(zhì)量=11-3.8=7.2g,在根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后硫酸根的質(zhì)量守恒,得到稀硫酸的溶質(zhì)的質(zhì)量=7.2g/96/98=7.35g,從而再求出氫氣的質(zhì)量為0.15g。
結(jié)論
化學(xué)是我們每個學(xué)生都要接觸到的一門學(xué)科,因?yàn)橹挥袑W(xué)習(xí)了化學(xué),我們才能對自然界中的一些現(xiàn)象進(jìn)行合理的解釋?;瘜W(xué)知識在我們的日常生活中無處不在,我們的體內(nèi)每時每刻也在進(jìn)行著化學(xué)反應(yīng),比如,我們有時會感到胃酸,就是因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)出現(xiàn)了問題,胃中的酸沒有完全中和,才會出現(xiàn)這種情況。化學(xué)反應(yīng)中有很多守恒定律,在化學(xué)的解題中經(jīng)常會用到這些守恒定律,合理的運(yùn)用這些守恒定律會給我們解決化學(xué)問題帶來方便。
【參考文獻(xiàn)】
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(作者單位:重慶市大學(xué)城第一中學(xué)校)endprint