高中化学解题中守恒法的运用探讨

新课程在不断加快推行与实践，这对教学质量的改进也带来一定的思考，通過有效的教学提升学生在课堂中的参与性，同时还能够较好地激发他们对学习产生兴趣，从而找到学习的乐趣。守恒法在化学解题之中较为常用，其作用显而易见。本文就以高中化学这门科目为例，分析高中化学解题中守恒法的运用，通过守恒法让学生了解化学解题方式，进而提高化学解题的效率。

在高中化学解题之中，守恒法是一种常见的解题方式，主要是通过某种物质发生化学反应的过程中，某个物质的“量”固定不变以此进行列式求解的，这样既可以有效的简化了化学解题过程，减少复杂的数字运算，又可以提升化学的解题效果。为了提升学生的高中化学解题效率，需要应用相关的解题方式。本文就以高中化学这门科目为例，分析高中化学解题中守恒法的运用，通过守恒法让学生了解化学解题方式，进而提高化学解题的效率。

1.高中化学解题中守恒法的运用

1.1化学元素守恒法

化学元素的守恒是指在化学反应的前后，化学元素种类并未发生变化，化学元素中的原子个数、质量、物质的量保持不变。元素守恒主要包括了原子守恒、离子守恒两类。原子守恒是根据化学反应的前后，原子个数和种类并未发生改变的原理进行计算或推导的方法。而离子守恒是指在并非氧化还原反应的前提下，化学反应的前后，离子的数量保持不变，根据这种原理进行计算。采用此方法的话，无需化学反应式，仅需要了解化学反应起始和化学反应终止时的离子对应关系，就可以通过化学元素守恒计算出解题结果。例如：

题目1：在相同温度、相同压强下，100毫升的气体A2和50毫升的气体B2恰好反应，生成了100毫升的气体C，则可以知道C的化学式为A2B。本题的解题思路如下：依据阿伏加德罗定律可以推导出，在相同状况下，参加化学反应的两个气体和化学后生成的气体体积分别是：100毫升、50毫升、100毫升，三种气体的体积比为2：1：2，则可以根据此比例推导出化学方程式，即：2A2+B2=2C，最终可以推导出A2B为C气体的化学式。

题目2：把6.56g的NaHCO3与Na2CO3·10H2O混合物放置于100毫升已配制好的溶液之中，此溶液的Na+浓度为0.5 mol/L，如果把等质量的混合物加热至质量不再出现变化，那该物质的质量减轻多少？本题目的解题思路为：最终的化学物为碳酸钠，以钠离子浓度为依据，可以推出钠的物质的量，即可推导出碳酸钠的量。因为钠离子浓度为0.5mol/L，则可以推出钠的物质的量：0.5mol/Lx0.1L=0.05mol，由元素守恒可知，碳酸钠的质量为5.30克。

1.2 化学质量守恒法

化学质量守恒是以化学反应前的反应物的质量和化学反应后的生成物总质量相等原理为依据，最终进行推断、计算。化学质量守恒法包括有反应物总质量守恒、生成物总质量守恒、反应过程之中元素质量守恒、结晶溶质之中总质量的守恒以及可逆反应过程中总质量守恒。例如：

题目1：已知R：M摩尔质量比为22：9，在X+2Y=R+2M反应之中，1.6克的X和Y完全反应之后，最终生成了4.4克的R，计算出Y和M的摩尔质量之比？该题目的解题思路为：已知R：M摩尔质量比为22：9，在X + 2Y = R + 2M中，可以推出建立比例式：22a ： 2*9a = 4.4g ： m（M） ，根据质量守恒法可推出Y质量为：6.4 g，将6.4克套入公式之中，即为：2M（Y）：2M（M） = 6.4：3.6，则可以导出Y与M的摩尔质量之比为16：9，16：9为正确答案。

题目2：在150摄氏度的情况下，在碳酸铵完全分解产生了气态混合物，此气态混合物密度是相同条件下氢气密度的几倍？其解题思路为：碳酸铵在完全分解的情况下会生成二氧化碳、水蒸气和氨气，在150摄氏度之下均为气体。假设取1mol碳酸铵（质量为96g）完全分解生成的二氧化碳1mol、水蒸气1mol和氨气2mol，气体的总物质的量为4mol，依据质量守恒定律，混合气体的总质量也为96g，反应后混合气体的摩尔质量为96/4=24 g/ mol ，又依据相同条件下气体的密度比等于其摩尔质量之比，即24/2=12，则可知此气态混合物密度是相同条件下氢气密度的12陪。

1.3 化学电荷守恒法

电荷守恒是指对于任何一电中性的体系，例如化合物和混合物以及浊液等，当电荷的代数和等于0时，则表示正电荷总数与负电荷总数之间的关系是相等的。电荷守恒法主要是以化学反应前离子所带电荷总量和化学反应后离子所带电荷总量不变为依据，进行化学公式的推导和计算。这个公式主要是用于推断溶液离子浓度的关系，但也用于计算有关反应中某些量。例如：

题目1：在混合液之中有Al2（SO4）3、K2SO4，已经知道c（K+）的浓度为0.1mol＼L，c（SO4 2-）的浓度为0.5mol＼L，需求出溶液中Al3+离子的浓度。该题目的解题思路为：设c（Al3+）为x，以电荷守恒为依据，可以推出c（K+）+3c（Al3+）=2c（SO42-），已经知道c（K+）的浓度为0.1mol＼L，c（SO4 2-）的浓度为0.5mol＼L，则可以推导出0.1+3x=1，x=0.3，则溶液中Al3+的浓度为0.3mol＼L。

题目2：把200mL浓度为0.1mol/LNa2CO3溶液倒入1.71克Ba（OH）2溶液之中，若要使混合后的溶液为中性，则需要加入浓度为1mol/L的盐酸体积为多少？该题目的解题思路为：Na2CO3和Ba（OH）2发生化学反应之后，再加盐酸使溶液呈中性，生成物为氯化钠和氯化钡，通过电荷守恒得知，钠的物质的量：0.2*0.1*2==0.04mol，钡的物质的量：1.71/171==0.01mol，则可以导出氯离子的物质的量：0.04+0.01*2==0.06mol，而盐酸中含有氯离子，将氯离子的物质的量带入其中，可得：0.06/1=0.06L=60mL，则盐酸体积为60毫升。

题目3：在一升的混合溶液之中含有SO42-、Cl-、NO3-、Na+和H+它们的物质的浓度分别为：0.00025mol/L、0.0005mol/L、0.00025mol/L、0.00025mol/L，目前并不知道H+的浓度，求H+的浓度。解题思路：根据电荷守恒定律可知：n（Na+）+n（H+）= 2n（SO42-）+n（Cl-）+n（NO3-），即为0.00025 mol+n（H+）=2×0.00025 mol+0.0005 mol+0.00025 mol，

n（H+）=0.001 mol ，可推导出c（H+）=0.001mol/1L = 0.001mol/L。

2.结束语

在高中化学解题之中，守恒法是一种常见的解题方式，主要是通过某种物质发生化学反应的过程中，某个物质的“量”固定不变，以此进行列式求解的，这样既可以有效的简化了化学解题过程，减少复杂的数字运算，又可以提升化学的解题效果，有效提升解题的正确率。守恒法的优点在于能够从宏观的角度统揽全局，最终列式，无需探究细微末节，直接通过物质存在的守恒关系，有效的建立化学计算公式，巧妙的进行题目解析。化学物质在反应的过程中，化合价升价总数，生成物和反应物的总质量，以及物质中每一原子的总数，微粒电荷总数等，这些都需要守恒。因此化学物质的守恒是解析化学题目的关键，是建立等量关系的基础。守恒法一般会与其他的解析方法同时使用，这样有利于解析化学题目，有效提升化学解题效率。高中化学解题中运用守恒法，学生们既学到理论知识，又学到具体的解题方法，这是一件两全其美的方法。希望通过守恒法解决化学题目，努力提升化学解题效率。