王 振

(安徽省碭山中學 235300)

化學作為理科的重要課程，雖然只有較少的運算量，卻更強調(diào)對于運算方法方式的理解能力，尤其對實際高考化學考試進行探究，其中大多數(shù)題目都可以通過熟練使用守恒法解決，而使用守恒法時就首先要明白已知與未知之間的關(guān)系，通過守恒這個根本對問題進行有效解決，因此，對大量的例題進行探究以幫助學生理解是較為重要的.

一、化學守恒法的應用根本

在化學課程中，對于化學反應前后有這樣一個認知，也就是化學物質(zhì)的性質(zhì)和一些內(nèi)部組成是不會發(fā)生變化的，也就是所說的守恒變化，就魯科版高中化學必修一教學方面來說，一共有四點：質(zhì)量、元素、電子、電荷守恒.也就是質(zhì)量守恒：在化學反應中，參加反應反應物前后質(zhì)量不變；元素守恒：在大量復雜的化學過程中，元素的種類和數(shù)量沒有發(fā)生變化；電子守恒：氧化劑在氧還反應中與還原劑的得失電子數(shù)不變；電荷守恒：也就是任何溶液中正負離子電荷數(shù)相等.

二、守恒法應用及其例題探究

1.質(zhì)量守恒的具體應用探究

給出質(zhì)量守恒的幾個例題，比如在一個容器中進行反應的過程中，一些氣體的反應可以根據(jù)其質(zhì)量不變，也就是質(zhì)量守恒進行推算.

(1)以臭氧發(fā)生器這一容器為例，?？純?nèi)容多為氧氣和臭氧之間的轉(zhuǎn)換，如果三份氧氣會轉(zhuǎn)化為兩份臭氧，那么在發(fā)生器中裝入100mL氧氣，最后氣體體積變?yōu)?5mL，這一變化過程之后，所得到的混合氣體如何求密度？首先要提醒學生，該容器的反應過程中，氧氣并沒有完全轉(zhuǎn)化，因此根據(jù)質(zhì)量守恒定律進行計算，首先考慮在進行密度計算時一定是質(zhì)量除以氣體體積，因此只需要算出混合氣體的質(zhì)量就可以，而根據(jù)質(zhì)量守恒，混合氣體質(zhì)量和原氣體質(zhì)量是等同的，那么此時只需要根據(jù)已知條件計算，氧氣在裝入過程中的原本空氣質(zhì)量即可，而原本的氧氣體積可以推導出氧的量，和氧氣摩爾質(zhì)量進行相乘即可得出混合體積密度為1.5g/L.

(2)燃燒問題也是高中化學常考的問題之一，那么0.1mol某烴和1mol過量的氧氣進行混合，將兩者充分燃燒之后將氣體通過足量過氧化鈉，此時發(fā)現(xiàn)固體質(zhì)量15g，而經(jīng)過過氧化鈉之后，逸出氣體為16.8mL，那么由此如何進行該烴的分子式推斷呢？這種題型通過常規(guī)解法會比較麻煩，首先需要注意的是，逸出氣體一定是氧氣，這是因為題目中給出了足量的過氧化鈉，而之所以困難的原因是因為常規(guī)解法需要對剩余的逸出氣體進行分析，而根據(jù)上文所述，是1mol過量的氧氣，這也就是說明，最后的氣體之中，仍然包括著剩余的氧氣和大量化學反應之后出現(xiàn)的氧氣，比如在燃燒產(chǎn)物二氧化碳和水進一步通過過氧化鈉時，也會產(chǎn)生出氧氣，如果由此入手，此題就會變成一個難點問題，那么如果通過質(zhì)量守恒方法進行解決，就不用進行較為麻煩的考慮，具體解決可以將題目中的0.1mol烴質(zhì)量設(shè)為x，而由題可知1mol氧氣質(zhì)量為32g，那么兩者相加就等于固體增加的質(zhì)量和最后逸出氣體的質(zhì)量，固體增加的質(zhì)量在題目中已經(jīng)直接給出而逸出氣體的質(zhì)量則可以通過，因為知道逸出氣體為氧氣，計算其物質(zhì)的量與摩爾質(zhì)量相乘即可得出逸出氣體質(zhì)量為24g.那么此時就可以得出x為7g，而相應的，也就是烴相對分子質(zhì)量為70，也就是分子式為C5H10.

2.元素守恒的具體應用探究

直接在空氣中進行的反應，一般是液體、固體的相關(guān)問題，尤其是大多數(shù)都是在溶液中進行反應，例如：

氫氧化鉀固體在空氣中暴露之后，由于空氣中有水分和各類氣體進行參與反應，所以在分析以后，發(fā)現(xiàn)其中含7.62%的水分、2.88%的碳酸鉀，而氫氧化鉀的質(zhì)量占90%，將1g該樣品加入到46mL的1mol/L鹽酸中，同時使用過量的酸與1.07mol/L氫氧化鈉溶液進行中和，之后再次蒸發(fā)溶液，求固體的質(zhì)量.這道題對于大多數(shù)高中生來說，已經(jīng)算是難點問題，而其實只需要經(jīng)過仔細分析，通過氯離子進行計算就較為方便，這主要是首先分析蒸發(fā)后的溶液中所的固體為氯化鉀，而氯化鉀當中的氯并不是空氣中暴露氫氧化鉀的固體成分，因此全部是來自于鹽酸，那么可以得知整個過程中氯離子是守恒的，那么所得固體氯化鉀的質(zhì)量也就是0.046L×1mol/L氯離子乘以其74.5g/mol的摩爾質(zhì)量，最終得出為3.427g，由此來看，只要掌握了元素守恒法，這其實是一道簡單的問題.這樣的問題其實在高考中，只需要進行分析，找出其守恒元素即可解決，因此在實際教學中不必過多探究.

3.電荷守恒法和電子守恒法的具體應用探究

電荷守恒法在選擇題、填空題當中較為常見，主要是針對溶液電荷守恒進行計算，電子守恒在高中化學考試中應用范圍較廣，從選擇填空題到大題之中都存在，因此對其理解較為困難，也需要進行大量的探究，一般先選擇簡單例題，以幫助學生進行理解以防止學生出現(xiàn)畏難心理.而在此主要提及其5種類型，并根據(jù)5種類型進行分析：簡單反應、電化學、多元素參與反應、微粒先后反應和多步反應，鑒于其類型較多，應該進行專題探討，此處不再研究.

只進行講解引導而不要求學生進行實際使用，會使學生在掌握化學解題方法時變得困難，尤其是對于像守恒法這一類強調(diào)理解，然后進行預算的方式方法來說，通過大量的試題讓學生熟悉并提高是有必要的，因此本文通過對守恒法使用質(zhì)量元素、電子電荷等四個方面大量的例題講解，保證了教學質(zhì)量和學生的理解.