摘 要:在高中化學(xué)解題中,守恒法是一種基礎(chǔ)的解題方法.針對(duì)一些難度較大的題目,利用守恒法可以簡(jiǎn)化解題過程,而且守恒法還有著廣泛的應(yīng)用范圍.在高中化學(xué)教學(xué)過程中,如果讓學(xué)生掌握守恒法的使用,并且熟練地用于解題,能夠使學(xué)生有清晰的解題邏輯,節(jié)約解題時(shí)間,提高解題效率.據(jù)此,文章分析了守恒法在高中化學(xué)解題中的應(yīng)用策略.
關(guān)鍵詞:守恒法;解題策略;高中化學(xué)
中圖分類號(hào):G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1008-0333(2023)31-0115-03
收稿日期:2023-08-05
作者簡(jiǎn)介:吳凱明(1993.11-),男,浙江省義烏人,本科,中學(xué)一級(jí)教師,從事高中化學(xué)教學(xué)研究.
化學(xué)作為一門重要的理科學(xué)科,在高考中占有重要的分值比例,通過化學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí),能夠培養(yǎng)學(xué)生的邏輯分析能力與思考能力.化學(xué)學(xué)科在生活中廣泛應(yīng)用,對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)與生活有著重要作用.在高中化學(xué)教學(xué)中,不僅要求學(xué)生掌握化學(xué)知識(shí),同時(shí)能夠有效利用化學(xué)知識(shí).守恒定律是學(xué)生必須掌握的定理,守恒法是守恒定律在化學(xué)解題中的應(yīng)用,加深學(xué)生對(duì)守恒定律的理解,可有效提高學(xué)生的解題效率.
1 利用原子守恒,解答化學(xué)題
原子守恒法主要是利用化學(xué)反應(yīng)過程中,反應(yīng)前與反應(yīng)后其原子種類與個(gè)數(shù)不變,進(jìn)行計(jì)算或推導(dǎo)的解題方法.在化學(xué)解題中,利用原子守恒法,通常不需要利用化學(xué)方程式,只需要確定化學(xué)反應(yīng)開始和結(jié)束時(shí)的粒子關(guān)系,根據(jù)守恒關(guān)系進(jìn)行計(jì)算,得出最終結(jié)果[1].
2 利用質(zhì)量守恒,解決化學(xué)題
質(zhì)量守恒是指在化學(xué)反應(yīng)前后,發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)總質(zhì)量與化學(xué)反應(yīng)后的物質(zhì)總質(zhì)量不變.根據(jù)質(zhì)量守恒原理,對(duì)化學(xué)反應(yīng)中的化學(xué)物質(zhì)關(guān)系進(jìn)行計(jì)算,通過這樣的方式,可以有效、準(zhǔn)確地解答各種類型的化學(xué)問題.
例2 現(xiàn)有一塊鋁鐵合金,為了測(cè)量出其中鋁的含量,進(jìn)行如下的實(shí)驗(yàn):切下一小塊合金,將其溶入鹽酸中,之后,加入足量的氫氧化鈉溶液,在溶液中沉淀全部變成紅褐色之后,對(duì)沉淀物進(jìn)行過濾,并且在空氣中燃燒,最后得到的紅棕色粉末的質(zhì)量與原來的合金試樣質(zhì)量相等,那么合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是().
A.25%B. 30%C. 46%D. 70%
解析 在解題中,需要明確從合金到紅棕色粉末的過程中鐵元素的轉(zhuǎn)化,根據(jù)題意可以得出合金中鋁的質(zhì)量與氧化鐵中氧的質(zhì)量相等,最后利用質(zhì)量守恒定律進(jìn)行計(jì)算.在整個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中,鐵、鋁兩種元素轉(zhuǎn)化如圖1所示.
根據(jù)上述過程分析,可以得出紅棕色的粉末是氧化鐵,根據(jù)題意得知,反應(yīng)之前合金的質(zhì)量與得到的氧化鐵質(zhì)量相等.因此,鐵元素在每一步反應(yīng)中都完全轉(zhuǎn)化,所以鐵元素的質(zhì)量守恒,則合金中鋁的質(zhì)量與氧化鐵中的氧元素質(zhì)量相等,所以合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是:
3 利用得失電子守恒,解答化學(xué)題
得失電子守恒通常在氧化還原反應(yīng)中使用,是根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子總數(shù)相等,以此進(jìn)行推導(dǎo)和計(jì)算.在氧化還原反應(yīng)的各種計(jì)算中,得失電子守恒廣泛使用,還可以用于解決復(fù)雜氧化還原反應(yīng)中的計(jì)算以及配平問題.得失電子只在氧化還原反應(yīng)中發(fā)生,因此,只要在氧化還原反應(yīng)中才可以使用得失電子守恒,根據(jù)題目已知,結(jié)合所學(xué)知識(shí),對(duì)氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物以及還原產(chǎn)物進(jìn)行判斷,根據(jù)氧化劑或者還原劑在化學(xué)反應(yīng)前后的化合價(jià)變化,確定原子或者離子得失電子數(shù)量,根據(jù)氧化劑得到的電子數(shù)和還原劑失去電子數(shù)相等進(jìn)行列式計(jì)算[2].
4 利用電荷守恒,解答化學(xué)題
電荷守恒法是根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后,離子所帶的電荷總數(shù)沒有變化的原理,進(jìn)行計(jì)算或推導(dǎo).一般來說,電荷守恒通常在溶液中離子濃度關(guān)系的推斷中使用,也可以利用電荷守恒,對(duì)化學(xué)反應(yīng)某些量進(jìn)行計(jì)算.在電解質(zhì)溶液的計(jì)算中,通常使用電荷守恒法,溶液中的電荷守恒屬于隱藏條件,需要注意的是,每種陰離子、陽離子所帶的電荷數(shù)是該粒子的物質(zhì)的量與每個(gè)粒子所帶電荷數(shù)量的乘積[3].在解題中,需要根據(jù)題意對(duì)化學(xué)反應(yīng)過程進(jìn)行分析,確定反應(yīng)后的終點(diǎn)溶液.在終點(diǎn)溶液中,找出陰離子與陽離子,根據(jù)題目已知條件,進(jìn)行各種離子物質(zhì)的量的計(jì)算,利用電荷守恒列出等式,完成計(jì)算.
高中化學(xué)解題中,守恒法是重要的解題方式,能夠簡(jiǎn)化解題步驟,提高學(xué)生解題效率.因此,在高中化學(xué)解題教學(xué)中,需要對(duì)守恒法進(jìn)行匯總,幫助學(xué)生把握守恒法本質(zhì),掌握守恒法的應(yīng)用方法,快速、準(zhǔn)確地解答問題.
參考文獻(xiàn):
[1]陳善佐.高中化學(xué)解題中守恒法的運(yùn)用研究[J].數(shù)理化解題研究,2022(10):3.
[2] 岳煥景.高中化學(xué)解題中守恒法的應(yīng)用思路[J].高中數(shù)理化,2021(24):1.
[3] 張春天.高中化學(xué)解題中守恒法的應(yīng)用思路[J].華夏教師,2020(14):2.
[責(zé)任編輯:季春陽]