彭光明

(廣西省玉林高級中學(xué) 537000)

在高中化學(xué)教學(xué)中，守恒思想是非常重要的，一直以來，高中化學(xué)的守恒思想運(yùn)用對于提高學(xué)生化學(xué)計算的解題速度有著巨大的幫助作用，實現(xiàn)化學(xué)輕松學(xué)習(xí).那么，如何才能夠認(rèn)識守恒思想，并且在解題之中具體的應(yīng)用，就成為本文需要重點思考的問題.

一、質(zhì)量守恒思想的應(yīng)用

在高中化學(xué)階段，在守恒思想中質(zhì)量守恒定律是關(guān)鍵，進(jìn)而被廣泛運(yùn)用到化學(xué)教學(xué)的解題之中.質(zhì)量守恒定律，其基本在于直接參與化學(xué)反應(yīng)物質(zhì)的質(zhì)量總和，等于反應(yīng)之后各個生成物質(zhì)質(zhì)量總和.基于質(zhì)量守恒定律，就可以了解：第一，反應(yīng)物的質(zhì)量之和就是產(chǎn)物質(zhì)量之和.第二，在進(jìn)行濃縮和稀釋溶液的過程中，原溶質(zhì)的質(zhì)量與濃縮或者是稀釋之后的質(zhì)量相等.第三，反應(yīng)物減少的總質(zhì)量等于產(chǎn)物增加總質(zhì)量.基于上述的關(guān)系式，就可以成為解題的已知條件，直接在化學(xué)題目解題優(yōu)化中使用，這樣就可以提升解題效率.

如，將鋁鐵合金直接融入一定量的鹽酸之中，然后選擇NaOH溶液來進(jìn)行處理，針對出現(xiàn)的沉淀物，利用過濾、洗滌、干擾和灼燒等諸多方面，轉(zhuǎn)化成為紅色的粉末.在經(jīng)過稱量之后發(fā)現(xiàn)，其合金的質(zhì)量等同于紅色粉末質(zhì)量，那么合金之中的鋁質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？

在這一題目解答的中，如果選擇常規(guī)的做法，其解題非常的困難，需要花費(fèi)大量的時間在計算方面，但是如果可以考慮到質(zhì)量守恒化學(xué)思想的利用，就可以將這一問題有效的解決，同時計算量也會大幅度的降低.因此，基于已知條件，最后的紅色粉末是三氧化二鐵，其質(zhì)量和合金質(zhì)量相同，這樣就可以進(jìn)行合金之中鋁質(zhì)量的直接推導(dǎo)，然后由于其本身的數(shù)值和氧元素在三氧化二鐵之中的質(zhì)量是相同的，通過具體的計算，發(fā)現(xiàn)鋁的質(zhì)量在30%，所以就可以直接找到本題的答案.

二、氧化還原反應(yīng)電子守恒思想的應(yīng)用

在高中化學(xué)教學(xué)中，最重要的一個問題在于氧化還原.在計算氧化還原反應(yīng)的時候，可以通過電子守恒思想的利用，將原本繁瑣的反應(yīng)過程摒棄，讓物質(zhì)呈現(xiàn)出初態(tài)和終態(tài)，這樣就可以形成得電子和失電子兩個方面的思維，最終讓問題更加順利的解決.

針對電子守恒法，在解題過程中，需要考慮到：

第一，將氧化劑、還原劑以及對應(yīng)的產(chǎn)物直接找出來.第二，按照題目之中已經(jīng)得知的物質(zhì)量和得失電子守恒，直接列出等式.

n(氧化劑)×氧化劑變價元素的原子個數(shù)×化合價變化值(高價-低價)=n(還原劑)×還原劑變價元素的原子個數(shù)×化合價變化值(高價-低價).

例1 24 mL濃度為0.05 mol·L-1的Na2SO3溶液同20 mL濃度為0.02 mol·L-1的K2Cr2O7溶液能夠完全反應(yīng).已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化為Na2SO4，那么在還原產(chǎn)物之中元素Cr的化合價為( ).

A.+2 B.+3 C.+4 D.+5

解在本題目之中，Cr為被還原的物質(zhì)，其電子物質(zhì)是K2Cr2O7，失電子物質(zhì)為Na2SO3，其中，硫元素化合價從+4直接上升到+6；鉻元素化合價將從+6上升到+n(假設(shè)在還原產(chǎn)物之中元素鉻的化合價為+n).按照得失電子的守恒定律，可得0.05 mol·L-1×0.024 L×(6-4)=0.02 mol·L-1×0.020 L×2×(6-n)，解得n=3.

答案：B

三、電解質(zhì)溶液中電荷守恒思想的應(yīng)用

電解質(zhì)溶液中，無論存在多少種離子，溶液都是呈電中性，即陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)一定等于陽離子所帶正電荷總數(shù).利用電解質(zhì)溶液中電荷守恒思想，可快速解決有關(guān)電解質(zhì)溶液的計算問題.

例2 往100 mL FeBr2溶液中通入標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下3.36 L Cl2，Cl2被全部還原，當(dāng)溶液中Br-和Cl-的物質(zhì)的量相等時，求FeBr2溶液中FeBr2的物質(zhì)的量濃度是多少？

解根據(jù)題意可知反應(yīng)產(chǎn)物為Br2、FeBr3、FeCl3，并且溶液中Cl-的物質(zhì)的量為0.3 mol，根據(jù)電解質(zhì)溶液中正電荷總數(shù)與負(fù)電荷總數(shù)相等，可列出關(guān)系式：

n(Fe3+)×3=n(Cl-)×1+n(Br-)×1，所以有c(Fe3+)×0.1 L×3=0.3 mol×1+0.3 mol×1,可求得c(Fe3+)為2 mol/L.因為Fe3+全部來源于Fe2+，并且Fe3+與 Fe2+是等物質(zhì)的量轉(zhuǎn)化，所以原FeBr2物質(zhì)的量濃度為2mol/L.

總而言之，在高中化學(xué)的解題教學(xué)之中，守恒思想的合理利用，能夠幫助學(xué)生建構(gòu)有利于化學(xué)問題的解決方法，這樣也可以讓學(xué)生快速的明確解題的要點，同時幫助學(xué)生增強(qiáng)化學(xué)的解題能力，并且，這一種方式還可以幫助學(xué)生培養(yǎng)良好的思維能力，以便在今后的研究之中能夠讓守恒思想得到更為廣泛的應(yīng)用，讓學(xué)生的解題更加的輕松.