摘 要:化學(xué)是初中階段學(xué)生最后接觸到的一門學(xué)科,對(duì)于初中階段的化學(xué)教學(xué)來說,最大的重點(diǎn)就是質(zhì)量守恒定律.在化學(xué)教學(xué)的過程中,不免會(huì)出現(xiàn)一些研究物質(zhì)變化的問題,這就會(huì)涉及到質(zhì)量守恒定律的相關(guān)內(nèi)容,因此在初中階段的化學(xué)學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生不僅要掌握一定的理論知識(shí),還需要掌握守恒定律.這樣在實(shí)際的解題過程中,學(xué)生就能夠做到定性和定量的統(tǒng)一分析,從而能夠快速、準(zhǔn)確的解決化學(xué)問題.立足于質(zhì)量守恒定律在化學(xué)結(jié)題當(dāng)中的應(yīng)用,進(jìn)行了解題分析,從而為教師和學(xué)生在解題的過程中提供一定的思路.
關(guān)鍵詞:質(zhì)量守恒定律;解題分析初中化學(xué);
中圖分類號(hào):G632文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1008-0333(2021)11-0098-02
作者簡(jiǎn)介:張優(yōu)維(1978.11-),女,浙江省寧波人,中學(xué)一級(jí)教師,從事初中化學(xué)教學(xué)研究.
質(zhì)量守恒定律從的概念十分簡(jiǎn)單,具體是指,在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程中,參與反應(yīng)的物質(zhì)當(dāng)中,物質(zhì)的總質(zhì)量在化學(xué)反應(yīng)前后使保持一致的.但是對(duì)于初中生而言,質(zhì)量守恒定律的學(xué)習(xí)是有一定困難的,主要是因?yàn)閷W(xué)生不能結(jié)合實(shí)際的化學(xué)問題,對(duì)質(zhì)量守恒定律進(jìn)行合理的分析,因此,學(xué)生不能把清楚的了解到在真實(shí)的化學(xué)反應(yīng)過程中,質(zhì)量守恒定律存在的意義.
一、借助質(zhì)量守恒,促進(jìn)學(xué)生知識(shí)理解
初中階段的化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí),最離不開的就是化學(xué)反應(yīng)式.化學(xué)方程式是化學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)的最基礎(chǔ)內(nèi)容,也是打開學(xué)生質(zhì)量守恒定律大門的最佳路徑.因此教師在日常的教學(xué)過程中可以通過一些習(xí)題,來讓學(xué)生借助質(zhì)量守恒定律與化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)相結(jié)合,從而在幫助學(xué)生深入了解化學(xué)知識(shí)的同時(shí),學(xué)習(xí)質(zhì)量守恒定律.
例如下面這兩道題:
在化學(xué)方程式A+B=C+D,其中的agA與agB進(jìn)行完全的化學(xué)反應(yīng)之后,就會(huì)產(chǎn)生Ccg,經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)之后能夠生成D的質(zhì)量為d=ag+bg-cg.
在化學(xué)方程式A+B=C+3D,其中的agA與agB進(jìn)行完全的化學(xué)反應(yīng)之后,就會(huì)產(chǎn)生Ccg,經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)之后能夠生成D的質(zhì)量為d=ag+bg-cg.
在這兩道化學(xué)題當(dāng)中,能夠看到第一道題A+B=C+D,其中生成物D的系數(shù)為“1”,在第二道題當(dāng)中A+B=C+3D,所以D的系數(shù)為“3”.通過兩道題之間的對(duì)比分析,其實(shí)很清楚的知道D的質(zhì)量是相同的.在這里就利用了質(zhì)量守恒定律,在化學(xué)反應(yīng)式中,等號(hào)前的質(zhì)量與等號(hào)后的質(zhì)量使相等的,與化學(xué)方程式當(dāng)中的系數(shù)并沒有必然的關(guān)系.
二、根據(jù)質(zhì)量守恒,解答反應(yīng)物生成質(zhì)量
在初中階段的化學(xué)考試過程當(dāng)中,有這樣一種題型深深的影響著學(xué)生的考試分?jǐn)?shù),那就是解答題.這一類問題在解題的過程中十分繁雜,會(huì)用到很多細(xì)小的知識(shí)點(diǎn).自然,解答題也不會(huì)放過這兩守恒定律這個(gè)知識(shí)點(diǎn).并且初中階段的學(xué)生更加注重自己的中考成績(jī),所以解答題使學(xué)生得分的重要題型.因此在教學(xué)的過程中教師需要抓住解答題這一重要形式,借助質(zhì)量守恒定律,來幫助學(xué)生解答題型中的反應(yīng)物生成質(zhì)量問題.
對(duì)于反應(yīng)物生成質(zhì)量這一類的解答題,本身就是有質(zhì)量守恒定律轉(zhuǎn)化而來,因此在解答反應(yīng)物生成質(zhì)量相關(guān)問題時(shí),不能忽略質(zhì)量守恒定律,例如下面這道題:
生鐵一般同時(shí)含有Fe元素和C元素,某興趣小組做了如下實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)儀器如圖1所示):將6g生鐵置入燒杯中,并圖1向燒杯中添加了65g的稀硫酸,生鐵與稀硫酸剛好進(jìn)行完全反應(yīng). 反應(yīng)前燒杯和其中物質(zhì)的總重量為97g,反應(yīng)后燒杯和其中物質(zhì)的總重量為96.8g.試求:(1)實(shí)驗(yàn)所產(chǎn)生的H2的質(zhì)量;(2)該生鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù);(3)所得溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù).
在這道題當(dāng)中,通過質(zhì)量守恒定律,可以分析出氫氣使在反應(yīng)過程中生成的,因此在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)之后,燒杯中的物質(zhì)不存在氫氣,因此實(shí)驗(yàn)所產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量計(jì)算方式應(yīng)該為:m(H2)=97g-96.8g=0.2g.通過質(zhì)量守恒定律,學(xué)生就可以十分簡(jiǎn)單的回答出第一個(gè)問題,拿到一定的分?jǐn)?shù).
在解答問題(2)的過程中,也需要借助在問題(1)解答過程中求出的氫氣質(zhì)量0.2g,來進(jìn)行計(jì)算.根據(jù)化學(xué)方程式:Fe+H2SO4FeSO4+H2↑以及原題當(dāng)中給出的“將6g生鐵置入燒杯中”了解到生鐵的質(zhì)量為6g,因此雜質(zhì)質(zhì)量為0.4g.所以鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算為:5.6g÷6g×100%最終結(jié)果為93.3%.因此如果未能借助質(zhì)量守恒定律進(jìn)行第一問的計(jì)算,那么第二問學(xué)生也就無(wú)法做到準(zhǔn)確回答.
在解答問題(3)的過程中,根據(jù)問題(2)了解到貼到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為93.3%,因此生成的FeSO4就是15.2g.質(zhì)量守恒定律在化學(xué)反應(yīng)當(dāng)中強(qiáng)調(diào)的是質(zhì)量不便,因此就能夠分析出溶液的質(zhì)量為70.4g,溶液當(dāng)中的硫酸亞鐵質(zhì)量以及溶液的質(zhì)量都能夠解出,因此溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)就可以通過算式15.2g÷70.4g×100%來計(jì)算,最終的結(jié)果為21.6%.
通過質(zhì)量守恒定律,教師就能夠幫助學(xué)生在解答題中,不斷樹立學(xué)生的思路,使學(xué)生能夠根據(jù)題意以及質(zhì)量守恒定律,發(fā)現(xiàn)解答題當(dāng)中的一些隱性條件,從而將一道十分繁雜難解的題目變得更加簡(jiǎn)單,使學(xué)生能夠輕松的掌握解答題的解題思路與方案,從而高效的對(duì)各種試題進(jìn)行解答,提高學(xué)生的邏輯思維能力.
三、巧用質(zhì)量守恒,分析反應(yīng)組成元素
在質(zhì)量守恒定律的教學(xué)過程中,教師需要讓學(xué)生從化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)入手去進(jìn)行質(zhì)量守恒定律的分析.化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)就是參與反應(yīng)的各種物質(zhì)的分子,通過反應(yīng)分解成了原子,原子在化學(xué)反應(yīng)當(dāng)中又再次進(jìn)行組合,從而形成新的分子.因此質(zhì)量守恒定律從微觀點(diǎn)角度來看,就是在化學(xué)反應(yīng)前后原子的數(shù)目、種類并未發(fā)生變化.在化學(xué)學(xué)習(xí)的過程當(dāng)中,學(xué)生會(huì)遇到一些具有逆向思維的習(xí)題,就是通過化學(xué)反應(yīng)的生成物對(duì)組成的元素進(jìn)行反推的元素組成題.在這一類題的解答過程中教師就需要巧妙的將質(zhì)量守恒定律融合進(jìn)去,幫助學(xué)生形成良好的逆向思維.
例如,把某種物質(zhì)放在氧氣中燃燒,已經(jīng)知道這種物質(zhì)的質(zhì)量是1.8g,而且確定得到了充分燃燒,這時(shí)生成了新的物質(zhì):二氧化碳和水,兩種物質(zhì)的質(zhì)量分別是
4.4g和3.6g,現(xiàn)在需要推斷這種可燃物中必然會(huì)有什么元素.
在這道題的結(jié)題過程中,首先要根據(jù)原題來進(jìn)行分析,在化學(xué)反應(yīng)的過程中,新的生成物使二氧化碳和水.根據(jù)質(zhì)量守恒定律進(jìn)行反推,化學(xué)反應(yīng)前后,物質(zhì)的質(zhì)量總和是不發(fā)生變化的,元素的種類也不會(huì)發(fā)生變化.通過質(zhì)量守恒定律可知,可燃物當(dāng)中必然存在氫元素和碳元素.再次回到原題,原題當(dāng)中給出了二氧化碳質(zhì)量為4.4g,水的質(zhì)量為3.6g,那么學(xué)生就可以根據(jù)這兩個(gè)條件推算出碳元素和氫元素的質(zhì)量綜合,在質(zhì)量綜合計(jì)算出來后,學(xué)生就能夠輕易地發(fā)現(xiàn)可燃物品中所包含的元素:加入兩種元素的質(zhì)量和為1.8g,那么可燃物中就只包含碳、氫兩種元素;假如質(zhì)量綜合地域1.8g,那么,相差出來的質(zhì)量就是氧元素,由此可知,可燃物中必然包含的三種元素:碳、氫、氧.根據(jù)相關(guān)的化學(xué)方程式,可以計(jì)算4.4g的二氧化碳當(dāng)中,包含了碳元素的質(zhì)量為1.2g,3.6g水當(dāng)中含有的氫元素為0.4g,兩者相加1.2g+0.4g=1.6g結(jié)果是小于可燃物的1.8g,因此可以說明可燃物中包含碳?xì)溲跞N元素.
例如選擇題蔗糖在隔絕空氣加熱時(shí),會(huì)生成碳和水,則可以推斷蔗糖的組成元素是().
A.只有碳 B.只有碳?xì)?C.只有氫氧 D.碳?xì)溲?/p>
根據(jù)質(zhì)量守恒定律,反應(yīng)前后元素的種類保持不變.生成物是碳和水,含碳、氫、氧三種元素,故反應(yīng)物一定也含碳,氫、氧三種元素,因?yàn)槭歉艚^空氣加熱,所以蔗糖中一定含有碳、氫、氧三種元素,所以答案應(yīng)選D.
在解題過程中,發(fā)現(xiàn)學(xué)會(huì)使用質(zhì)量守恒定律是這一題的重要條件.
綜上所述,能夠看到在初中階段的學(xué)習(xí)過程中,無(wú)論是填空、選擇、解答各種題型都與質(zhì)量守恒定律息息相關(guān).因此在教學(xué)的過程中,教師需要把握住質(zhì)量守恒定律這個(gè)重點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)質(zhì)量守恒定律解決相關(guān)問題.
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[責(zé)任編輯:季春陽(yáng)]