羅 睿
(長春外國語學校 130000)
化學反應中,參加化學反應前各物質所測得的質量,與在反應后,所生成物和所殘留物所測得的質量完全相等.這是在初中所學的質量守恒規(guī)律.物質,是由原子構成的,物質的質量總和也就是原子的質量守恒,因此,原子的質量總和也不會變化.而化學反應相當于物質的拆分與結合,這個過程中,物質的本質在發(fā)生變化,構成物質的原子的所聯(lián)系的鏈斷裂,組成新的鏈.但化學反應前后,原子本身并沒有受到破壞,其種類以及個數(shù)都是本質存在的,均不會發(fā)生變化.以人教版高中化學為例,在講到“物質的量”這一章節(jié)時以下列例題為例進行探究.
例1 一瓶1 L 的NaOH的溶液,它的濃度為1mol/L,將一袋16.8L(標準狀況下)的二氧化碳氣體通入其中,計算所得溶液中碳酸氫鈉和碳酸鈉的物質的量.
首先,正確寫出碳酸氫鈉和碳酸鈉的化學式,分別為NaHCO3,Na2CO3正確的化學式是題目的第一步.很多同學喜歡直接做題目,跳過這一步,而沒有化學式,很容易做著做著就忽略其中的原子個數(shù).其次,根據(jù)規(guī)律,可計算得n(NaOH)=1 L×1 mol/L=1 mol,根據(jù)氣體體積,可以得知二氧化碳質量:n(CO2)=16.8 L/22.4 L/mol=0.75 mol,反應后溶液中溶質有Na2CO3和NaHCO3,這兩個是要求的元素,暫時無法得知,可以先設n(Na2CO3)=xmol,n(NaHCO3)=y,由鈉原子守恒:2x+y=1,由碳原子守恒:x+y=0.75,解得x=0.25 mol,y=0.5 mol,所以Na2CO3和NaHCO3各是0.25 mol,0.5 mol.
關于這道題目,教師在講解的時候要注意提醒學生,NaOH和CO2有兩種反應,一種是在二氧化碳充足的情況下,一種是在二氧化碳不充足的情況下,這兒,并沒有明確二氧化碳是否充足,所以兩種方程式都要去計算.這就是在考基本功了.化學變化中,原子質量的不變,可以推及反應前后的物質的質量,這是一個考點.因此,掌握原子的移動方向,對解題時有著很大的幫助.教師可以提醒學生,在解這類題目時,要將化學方程式正確地寫出,方便更加明了原子的移動方向.
在化學反應過程中,反應物的電荷總數(shù)等于生成物的電荷總數(shù),這就是電荷守恒規(guī)律.從這個規(guī)律中,可得知化學物中的陰陽離子電荷相等,所以呈現(xiàn)電中性,而其外在表現(xiàn),就是化學價.在寫方程式時,都需要配平化學價,教師應該在這個時候,適當加入這項工作的意義,就是要求化學物質的電中性.在方程中,陰陽離子電荷相等,化學價相加為零.這個規(guī)律在溶液中,同樣適用.就算是在少部分強酸、強堿溶液中,電荷是守恒的.根據(jù)這個規(guī)律,可以知道方程式中,各化學物質的比例成分,因此可以算出各物質質量,各離子的比例.在講“物質的量濃度”時,以人教版高中化學為例進行探究.
A. 0.3 mol/L B. 0.1 mol/L C. 0.4 mol/L
這道題如果按照一般方法,需要先通過化學方程式來解出各個化合物的比例,再進行運算.方程式是一道化學題目的開始,如果這一步都錯了,那么整道題都會出現(xiàn)偏差.
電子守恒規(guī)律,即化學反應前后氧化劑所得到的電子個數(shù)與還原劑失電子的個數(shù)相同.在化學反應前后,物質中的電子會產生偏移,但是,其總數(shù)和總的正負是不會變化的.通過這個規(guī)律,可以算出化學反應前后的各物質的得失電子的情況,這個過程要求學生對氧化反應的基本原理熟悉,對各個離子的化學價的掌握,而且對計算也有一定的要求.需要注意的是,電子的守恒規(guī)律一定是發(fā)生在氧化還原反應中的,其中一定有一個還原劑,一個氧化劑,而且,在這個反應之中,有時對于化學價的計算和理解,也需要靈活變通.像這類的題目,在高中的化學中經(jīng)常出現(xiàn),考的形式也是多變的,有時會是考物質質量變化,更多的是出現(xiàn)在對化學價的判斷之中.教師平時就應該多引導學生從電子守恒方面來思考問題.對于化學價問題,也可以多加變化,要靈活應用,絕對不能死記化學價.此外,需要注意那些置換反應:
1.活潑金屬單質和酸反應
兩者反應會生成含金屬原子的鹽和氫氣,這種情況,就需要牢牢記住那些活潑金屬有哪些了.
2.金屬單質和一種含金屬元素的鹽反應
反應后會生成另一種金屬和另一種鹽,需要注意的是:只有活潑性更強的金屬才能將那些活潑性不如它的金屬置換出來.
3.金屬氧化物和炭或氫氣反應
這種情況下生成金屬和二氧化碳或水.這個規(guī)律常常會出關于銅的題目,需要記住,而且,反應物和生成物的變化,也要時刻警惕.
參考文獻:
[1]陳紅.守恒法在解題中的應用[J].亞太教育,2016(3):60-61.
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