張陸琰 (甘肅金昌市第四中學(xué))
隨著人們對教學(xué)重視程度的提升,對化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的要求也越來越高,教師在教授化學(xué)知識時應(yīng)當(dāng)同實(shí)際情況相結(jié)合,對學(xué)生解題技巧和解題思路加以傳授和引導(dǎo),用以提高學(xué)生的解題效率,在解化學(xué)題時,守恒法是比較常用的方法,學(xué)生通過使用守恒法能更好地對習(xí)題進(jìn)行解析,更簡潔地解決相應(yīng)的化學(xué)問題。
守恒法的主要原理是在發(fā)生化學(xué)變化時,化學(xué)反應(yīng)前后的各種化學(xué)物質(zhì)的電子和質(zhì)量構(gòu)成在變化完成后遵循的守恒變化,化學(xué)反應(yīng)中的某一元素質(zhì)量守恒或發(fā)生化學(xué)反應(yīng)之后反應(yīng)物和生成物在總質(zhì)量上的守恒。守恒法存在一定的規(guī)律,學(xué)生在解題時可以依據(jù)整體的化學(xué)反應(yīng),正確地發(fā)現(xiàn)、研究反應(yīng)物的變化過程并分析反應(yīng)物和反應(yīng)過程,然后通過守恒法發(fā)現(xiàn)整個化學(xué)反應(yīng)中各個元素之間的聯(lián)系,研究化學(xué)反應(yīng)中各個元素之間的聯(lián)系可以從兩方面入手:一是針對化學(xué)反應(yīng)中一種元素的存在形式擴(kuò)展到整體的習(xí)題解答。二是將化學(xué)反應(yīng)發(fā)生前后中的各個化學(xué)反應(yīng)方程式書寫出來,之后在找到其中的聯(lián)系。
反應(yīng)物發(fā)生氧化還原反應(yīng),在化學(xué)反應(yīng)過程中,氧化劑得到的電子數(shù)和失去的電子數(shù)是相同的,其中的陽離子所帶的電荷數(shù)與陰離子所帶的電荷數(shù)是相同的,守恒法通常在離子反應(yīng)中應(yīng)用。
例如:在檢測酸雨時,其檢測結(jié)果除了H離子之外OH忽略不計(jì),酸雨中含有的氯離子、鈉離子、硫酸根、氨離子的濃度分 別 是 3.5×10-6mo1/L、7.0×10-6mo1/L、2.5×10-6mo1/L、2.3×10-6mo1/L。求取酸雨的PH酸堿度,使用電荷守恒法進(jìn)行計(jì)算,可得出H離子的含量為1×10-5mo1/L,則可知酸雨的PH值為5,通過對酸雨P(guān)H酸堿度的運(yùn)算講解,讓學(xué)生了解電荷守恒法的解題方法,使學(xué)生在遇到相似問題時有所參考,提高解題效率。
質(zhì)量守恒法又被稱為元素守恒法,其在化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)發(fā)生前和發(fā)生后的質(zhì)量不會發(fā)生變化,依照這個特性進(jìn)行解題。元素守恒法原理同質(zhì)量守恒法是相同的,主要是化學(xué)反應(yīng)發(fā)生前和化學(xué)反應(yīng)發(fā)生后其中的元素種類不會發(fā)生變化,下面將會對質(zhì)量守恒法和元素守恒法分別進(jìn)行舉例。
例題:現(xiàn)將一定量的KOH固體放在空氣中,發(fā)現(xiàn)其中的碳酸鉀含量占7.2%,水含量占2.8%,將該物質(zhì)取1克放到50毫升濃度為3mo1·L-1的鹽酸中,之后將濃度為1.07mo1·L-1的KOH綜合剩余的鹽酸之后將溶液中水分蒸發(fā)處理,求剩余的固體質(zhì)量。使用質(zhì)量守恒法,由上面的題目可知在化學(xué)反應(yīng)之后的固體為氯化鉀,并且其中的氯離子都是由鹽酸中的氯提供的。
根據(jù)質(zhì)量守恒可得氯含量為0.05L×3mo1·L-1為0.15毫升,在依照氯化鉀的質(zhì)量可得0.15moL×74.5gmo1-1可知其質(zhì)量為11.175克
元素守恒例題:將4.2克的過氧化鈉同鋁的混合物同時放入水中,等到其不再生成固體,將4mo1·L-1的鹽酸100毫升,固體全部參與反應(yīng)后,請計(jì)算原有混合物中鋁的質(zhì)量和過氧化鈉的質(zhì)量。通過元素守恒法對例題進(jìn)行解答,該題的解題中心是放入鹽酸之后溶液中溶質(zhì)是氯化鈉還是氯化鋁。
可假設(shè)鋁為XmoL,過氧化鈉為YmoL,則可得出等式為27gmo1-1×X+78gmo1-1×Y=4.2g,之后根據(jù)鋁元素、氯元素、鈉元素守恒原則可以得出等式3X+2Y=0.1Lmo1-1,將上訴兩個不等式結(jié)合運(yùn)算之后得出X為0.127mo1,Y=0.01mo1,已得知原有混合物中的鋁質(zhì)量為3.42克,其中原混合物中的過氧化鈉的質(zhì)量為0.78克。
化學(xué)和生活的聯(lián)系很緊密,為了使學(xué)生的解題效率更高,教師應(yīng)當(dāng)有針對性地培養(yǎng)學(xué)生的解題技巧,可以增大對守恒法的應(yīng)用講解,改善學(xué)生的思維模式,使學(xué)生在高考的大軍中脫穎而出。