張毅
摘 要:在我國(guó)素質(zhì)教育的落實(shí)中,化學(xué)是一門(mén)十分重要的課程,對(duì)提升學(xué)生的科學(xué)技術(shù)思想與綜合素養(yǎng)具有重要意義。教師為提高教學(xué)質(zhì)量與學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,會(huì)在教學(xué)中應(yīng)用一些教學(xué)策略,守恒法的應(yīng)用能夠有效提高學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解與應(yīng)用,進(jìn)而提高學(xué)生的解題效率與質(zhì)量。本文通過(guò)對(duì)守恒法在高中化學(xué)解題中的應(yīng)用進(jìn)行分析,以期為化學(xué)教學(xué)者提供一些參考意見(jiàn)。
關(guān)鍵詞:守恒法;高中化學(xué)解題;策略探討
在我國(guó)教育改革的不斷深入下,人們對(duì)高中化學(xué)教學(xué)提出更高的要求,這就要求教師在教學(xué)中要結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況,通過(guò)合理的策略提高學(xué)生的解題效率。在高中化學(xué)解題中守恒法是應(yīng)用較為廣泛的一種方法,且在應(yīng)用中取得良好的效果。因此對(duì)守恒法在高中化學(xué)解題中的應(yīng)用 進(jìn)行研究具有重要意義。
1.化學(xué)守恒法概述
在高中化學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中,守恒法是被應(yīng)用最廣泛的一種方法?;瘜W(xué)守恒法是在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)過(guò)程時(shí),化學(xué)反應(yīng)前后的物質(zhì)是守恒的,也就是一種元素在化學(xué)反應(yīng)前與反應(yīng)后的物質(zhì)總和是不變的[1]。在高中化學(xué)解題過(guò)程中,教師通過(guò)化學(xué)守恒法的應(yīng)用,能夠給讓學(xué)生更好的理解化學(xué)知識(shí),并在解題中能夠更好的掌握化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中不同元素之間的聯(lián)系。因此在對(duì)化學(xué)反應(yīng)中不同元素之間的聯(lián)系進(jìn)行研究時(shí)要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行:第一,在進(jìn)行化學(xué)習(xí)題解答過(guò)程中,要將一種元素的存在形式進(jìn)行擴(kuò)展;第二,通過(guò)對(duì)化學(xué)反應(yīng)前后的化學(xué)反應(yīng)方程式進(jìn)行書(shū)寫(xiě),并通過(guò)方程式找出元素之間的聯(lián)系?;瘜W(xué)守恒法在高中習(xí)題解題過(guò)程中的應(yīng)用能夠有效提升學(xué)生的解題速度與質(zhì)量,進(jìn)而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。
2.守恒法在高中化學(xué)解題中的應(yīng)用
2.1電子或電荷守恒法
當(dāng)反應(yīng)物通過(guò)氧化反應(yīng)實(shí)現(xiàn)還原后,在整個(gè)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中,氧化劑得到的與失去的電子數(shù)是相同的,所帶陽(yáng)離子與陰離子所帶電荷數(shù)也是相同的,一般情況下守恒法在離子中得到廣泛應(yīng)用[2]。
比如:當(dāng)對(duì)酸雨進(jìn)行檢測(cè)過(guò)程中,在進(jìn)行檢測(cè)過(guò)程中只對(duì)H離子進(jìn)行檢測(cè),OH離子可以忽略不計(jì)。在酸雨中含有多種離子,濃度分別為氯離子3.5×10-6mol/L、鈉離子為7.0×10-6mol/L、硫酸根為2.5×10-6mol/L、銨離子為2.3×10-6mol/L。這時(shí)對(duì)酸雨的PH酸堿度進(jìn)行計(jì)算時(shí),就可以通過(guò)電荷守恒法完成,這時(shí)就可以得出H離子含量為1×10-5mol/L,那么就可以對(duì)酸雨的PH值進(jìn)行計(jì)算,通過(guò)守恒法的應(yīng)用得出PH值是5。
下面對(duì)晶體計(jì)算中的應(yīng)用進(jìn)行分析:
將13.4g的氯化鈣與溴化鈣進(jìn)行混合,并混合為500Ml的容易,并在溶液中通入一定量的氯氣時(shí)期蒸干,從而得出干燥的固體為11.175g,在原有溶液中c(Ca2+):c(Cl-):c(Br-)為多少?
A.1:2:3 B.3:2:1 C.1:3:2 D.2:3:1
這道選擇題其實(shí)就是對(duì)學(xué)生對(duì)電荷守恒的掌握記行考察,但在實(shí)際應(yīng)用中還是由一部分學(xué)生或初選偏差,從而得出錯(cuò)誤的答案[3]。學(xué)生錯(cuò)誤的分析一般為:n(Ca2+)=n(Cl-)+n(Br-),在這個(gè)錯(cuò)誤分析中國(guó),很多學(xué)生對(duì)一個(gè)Ca2+所帶電荷數(shù)為2進(jìn)行忽略,造成該問(wèn)題的原因是由于學(xué)生對(duì)這部分知識(shí)理解不夠深入造成的。因此教師在教學(xué)過(guò)程中,要及時(shí)糾正,以免學(xué)生再犯同樣的錯(cuò)誤。這時(shí)教師將正確的關(guān)系高速學(xué)生:2n(Ca2+)=n(Cl-)+n(Br-)。這樣學(xué)生就能通過(guò)數(shù)值帶入法求得答案。
2.2質(zhì)量守恒法
在化學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中,質(zhì)量守恒法也被廣泛應(yīng)用,該方法也被人們叫做元素守恒法。質(zhì)量守恒法在化學(xué)反應(yīng)前后,其質(zhì)量是不會(huì)發(fā)生變化的,教師在講授習(xí)題過(guò)程中,可以通過(guò)質(zhì)量守恒進(jìn)行講述。元素守恒法的原理其是就是在元素發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后,元素的種類(lèi)也不會(huì)變化。
例如:在空氣中防止一定量的KOH固體,在KOH固體中含有碳酸鉀、水的含量分布為7.2%與2.8%,并取該物質(zhì)1g,然后將其防止到鹽酸中,鹽酸的濃度為50mg濃度為3mol·L-1的鹽酸,然后將濃度為1.07mol·L-1的KOH綜合剩余的鹽酸之后將溶液中水分蒸發(fā)處理,這時(shí)對(duì)剩下的固體質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算。教師在講述該題時(shí)使用質(zhì)量守恒法,能夠?qū)⒃擃}進(jìn)行有效解決。當(dāng)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)后,固體為KCl,鹽酸中的氯提供所需要的氯離子。通過(guò)質(zhì)量守恒法,可以得知氯的含量為0.05L×3mol·L-1為0.15ml,并通過(guò)KCl的質(zhì)量可得0.15moL×74.5gmol-1,這樣就能得到其質(zhì)量為11.175g。
下面為元素守恒習(xí)題:
將4.2g的NaCl與Cu進(jìn)行混合,并將其混合物放入水中,并等到混合物不再生成固體時(shí),將4mol·L-1的鹽酸100ml,且全部固體參與反應(yīng)完成后,計(jì)算原理混合物中的Al與過(guò)氧化鈉的質(zhì)量[4]。這時(shí)就可以通過(guò)元素守恒進(jìn)行習(xí)題的計(jì)算,這道習(xí)題的解題核心就是在放入鹽酸后,溶液中的物質(zhì)為何物。因此可以假設(shè)鋁為XmoL,將過(guò)氧化鈉設(shè)為YmoL,這時(shí)就可以得出這樣一個(gè)方程式:①27gmol-1×X+78gmol-1×Y=4.2g,并根據(jù)三種元素的守恒原則進(jìn)行計(jì)算,得出②3X+2Y=0.1Lmol-1的等式,并通過(guò)對(duì)①與②的綜合運(yùn)算,得出X=0.127mol,Y=0.01mol,這時(shí)就可以得出原有的混合物中Al的質(zhì)量為3.42g,且在混合物中過(guò)氧化鈉的質(zhì)量也可以計(jì)算出,為0.78g。
3.結(jié)語(yǔ)
化學(xué)是高中課程中十分重要的組成部分,也與學(xué)生的實(shí)際生活息息相關(guān),因此通過(guò)守恒法在高中化學(xué)解題中的應(yīng)用 ,能夠有效提高學(xué)生的解題速度,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。同時(shí)守恒法在高中化學(xué)解題中的應(yīng)用還能對(duì)學(xué)生的思維習(xí)慣進(jìn)行優(yōu)化,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。所以教師在化學(xué)習(xí)題講授過(guò)程中,要積極應(yīng)用守恒法,提升學(xué)生的解題速度,進(jìn)而提升教師的教學(xué)質(zhì)量與學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。
參考文獻(xiàn)
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[3]徐俊龍.例談高考化學(xué)中守恒法在氧化還原計(jì)算中的應(yīng)用[J].廣東教育(高中版),2018(2):51-54.
[4]劉鵬.高中化學(xué)解題中守恒法的應(yīng)用分析[J].高中數(shù)理化,2017(16):48-48.