李梅

在高中化學教學中，對守恒法的指導比較常見.雖然化學學科不斷演變，然而守恒法卻建立于不變的定律之上，以守恒法指導高中生的化學解題過程，可以讓學生的解題效率變得更高.因此，我們基于守恒法內(nèi)涵的分析，舉出能量守恒、原子守恒等方面的應用實例，對其加以詳細說明.

一、對守恒法內(nèi)涵的認知

守恒法有兩方面內(nèi)涵值得注意：一是質(zhì)量守恒，二是能量守恒.對于質(zhì)量守恒定律來說，高中階段的化學課程側重于對物質(zhì)組成和結構、性質(zhì)等方面的分析，要求學生意識到對物質(zhì)守恒定律的遵守，可以表現(xiàn)出物質(zhì)所具有的普遍變化和規(guī)律，明確化學反應過程之中不會有新物質(zhì)的無端生成和舊物質(zhì)的無端消除，改變的只是物質(zhì)既有形態(tài)及結構.因為有了質(zhì)量守恒定律的認知，可以給學習自然科學的知識與能力奠定堅實基礎，且保證學生哲學理論的發(fā)展.而在能量守恒定律的認知方面，側重于強調(diào)對物質(zhì)變化的研究，把能量守恒定律和化學學科教學相結合.它可以表現(xiàn)出物質(zhì)所具有的運動不變特點，明確物質(zhì)在轉化和守恒方面的基本定律，它構建于哲學基礎之上，強調(diào)了物質(zhì)在實質(zhì)上的變與不變相協(xié)調(diào)的觀念.總的說來，守恒定律對于促進學生對化學本質(zhì)的認知極有幫助.

二、高中化學守恒法的應用舉例

1.能量守恒.對于化學物質(zhì)來說，基本的能量守恒研究將關注于微觀層變，明確物質(zhì)在進行化學反應之前及之后，原子不會出現(xiàn)總質(zhì)量的改變.物質(zhì)的能量守恒定律能夠有效應用于化學學科的多步解題過程之中.教師指導學生借助此方法進行問題的分析，可以讓學生的計算步驟變得更加簡便，避免運算時間的浪費.

例1?在空氣中放置KOH固體，在一段時間以后，利用分析可以知道該固體的含水量是2.8%，另外K2CO3含量是37.3%.如果我們在其中取出1g樣品與25mL 2mol/L的鹽酸中和，再把多余鹽酸用1.0mol/L的KOH溶液30.8mL恰好完全中和，待其蒸發(fā)之后，會得到多少固體？對于這個問題，本身解題過程相對繁復，若是學生以一般方法進行解決，則容易產(chǎn)生錯誤答案.而如果學生能夠?qū)δ芰渴睾愣蛇M行熟練應用，那么解題過程便容易得多.K2CO3和KOH與鹽酸進行反應的產(chǎn)物都是KCl，鹽酸過量，用1.0mol/L的KOH溶液剛好中和，最后全部生成KCl即蒸發(fā)得到的固體為KCl，根據(jù)Cl元素守恒可得： n（KCl）=n（HCl）=0.025mL×2，mol/L=0.05mol所以m（KCl）=0.05mol×74.5g/mol=3.725g.

2.原子守恒.原子屬于化學變化進行維持的最小微粒，我們強調(diào)的原子守恒，意為當處在化學反應之前或者之后，某原子個數(shù)保持不變.根據(jù)這一原理，當教師在指導學生解題時，可以使學生避免過于關注物質(zhì)發(fā)生的各類化學反應，只關注物質(zhì)初始及結束狀態(tài)下的存在，構建必要的關系式用以處理問題.

例2?現(xiàn)在有Fe、Al、FeO、Al2O3所共同組成的一種混合物共計19.7g，將這些混合物和540mL 2.00mol/L稀H2SO4溶液進行充分的反應，共得到8.96L氣體.現(xiàn)在已經(jīng)知道混合物里面Fe、Al、FeO、Al2O3所占百分比含量分別是28.4%、27.4%、18.3%、25.9%，那么請問若想讓溶液里面陽離子完全以氫氧化物形式進行沉淀，則應當加入的2.70mol/LNaOH溶液體積量是多少？在對該問題進行探索時，學生應當明確與反應相關各物質(zhì)的情況，因此本問題所牽涉的范圍非常廣，方程式較多、未知數(shù)也較多，若采取常規(guī)方法進行處理，會因計算量過大而發(fā)生錯誤，同樣會使學生產(chǎn)生對于化學問題的厭倦情緒.可是借助原子守恒原理能夠了解到：和酸進行反應之后，金屬陽離子同NaOH 溶液反應又會出現(xiàn)沉淀，剩余的為硫酸鈉溶液，再者，因為能夠意識到SO2-4同Na+原子守恒，按照SO2-4同Na+所具有的一定比例關系，能夠比較容易處理這個問題，最終得到800mL的結果.

3.電荷守恒.當對化學問題進行研究，在遇到溶液或者物質(zhì)表現(xiàn)為電中性的情況時，便會牽涉到溶液或者物質(zhì)內(nèi)部電荷守恒的問題，也就是陰離子帶電量之和同陽離子帶電量之和相一致.借助這種電子守恒的規(guī)律，能夠讓很多化學問題得到有效處理，只要引導學生弄清反應之前及之后形成的物質(zhì)，而不必過多思考反應中間的過程，便會讓解題效率得到大幅度提升.

總之，守恒法在現(xiàn)代化學的發(fā)展與應用過程中具有無可取代的作用.把守恒法和化學解題教學相結合，可以促進學生更快更優(yōu)的完成解題任務，使其化學應用能力與唯物主義思想得到同步發(fā)展.