守恒思想在高中化学教学中的应用

彭光明

(广西省玉林高级中学 537000)

在高中化学教学中，守恒思想是非常重要的，一直以来，高中化学的守恒思想运用对于提高学生化学计算的解题速度有着巨大的帮助作用，实现化学轻松学习.那么，如何才能够认识守恒思想，并且在解题之中具体的应用，就成为本文需要重点思考的问题.

一、质量守恒思想的应用

在高中化学阶段，在守恒思想中质量守恒定律是关键，进而被广泛运用到化学教学的解题之中.质量守恒定律，其基本在于直接参与化学反应物质的质量总和，等于反应之后各个生成物质质量总和.基于质量守恒定律，就可以了解：第一，反应物的质量之和就是产物质量之和.第二，在进行浓缩和稀释溶液的过程中，原溶质的质量与浓缩或者是稀释之后的质量相等.第三，反应物减少的总质量等于产物增加总质量.基于上述的关系式，就可以成为解题的已知条件，直接在化学题目解题优化中使用，这样就可以提升解题效率.

如，将铝铁合金直接融入一定量的盐酸之中，然后选择NaOH溶液来进行处理，针对出现的沉淀物，利用过滤、洗涤、干扰和灼烧等诸多方面，转化成为红色的粉末.在经过称量之后发现，其合金的质量等同于红色粉末质量，那么合金之中的铝质量分数为多少？

在这一题目解答的中，如果选择常规的做法，其解题非常的困难，需要花费大量的时间在计算方面，但是如果可以考虑到质量守恒化学思想的利用，就可以将这一问题有效的解决，同时计算量也会大幅度的降低.因此，基于已知条件，最后的红色粉末是三氧化二铁，其质量和合金质量相同，这样就可以进行合金之中铝质量的直接推导，然后由于其本身的数值和氧元素在三氧化二铁之中的质量是相同的，通过具体的计算，发现铝的质量在30%，所以就可以直接找到本题的答案.

二、氧化还原反应电子守恒思想的应用

在高中化学教学中，最重要的一个问题在于氧化还原.在计算氧化还原反应的时候，可以通过电子守恒思想的利用，将原本繁琐的反应过程摒弃，让物质呈现出初态和终态，这样就可以形成得电子和失电子两个方面的思维，最终让问题更加顺利的解决.

针对电子守恒法，在解题过程中，需要考虑到：

第一，将氧化剂、还原剂以及对应的产物直接找出来.第二，按照题目之中已经得知的物质量和得失电子守恒，直接列出等式.

n(氧化剂)×氧化剂变价元素的原子个数×化合价变化值(高价-低价)=n(还原剂)×还原剂变价元素的原子个数×化合价变化值(高价-低价).

例1 24 mL浓度为0.05 mol·L-1的Na2SO3溶液同20 mL浓度为0.02 mol·L-1的K2Cr2O7溶液能够完全反应.已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化为Na2SO4，那么在还原产物之中元素Cr的化合价为( ).

A.+2 B.+3 C.+4 D.+5

解在本题目之中，Cr为被还原的物质，其电子物质是K2Cr2O7，失电子物质为Na2SO3，其中，硫元素化合价从+4直接上升到+6；铬元素化合价将从+6上升到+n(假设在还原产物之中元素铬的化合价为+n).按照得失电子的守恒定律，可得0.05 mol·L-1×0.024 L×(6-4)=0.02 mol·L-1×0.020 L×2×(6-n)，解得n=3.

答案：B

三、电解质溶液中电荷守恒思想的应用

电解质溶液中，无论存在多少种离子，溶液都是呈电中性，即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数.利用电解质溶液中电荷守恒思想，可快速解决有关电解质溶液的计算问题.

例2 往100 mL FeBr2溶液中通入标准状态下3.36 L Cl2，Cl2被全部还原，当溶液中Br-和Cl-的物质的量相等时，求FeBr2溶液中FeBr2的物质的量浓度是多少？

解根据题意可知反应产物为Br2、FeBr3、FeCl3，并且溶液中Cl-的物质的量为0.3 mol，根据电解质溶液中正电荷总数与负电荷总数相等，可列出关系式：

n(Fe3+)×3=n(Cl-)×1+n(Br-)×1，所以有c(Fe3+)×0.1 L×3=0.3 mol×1+0.3 mol×1,可求得c(Fe3+)为2 mol/L.因为Fe3+全部来源于Fe2+，并且Fe3+与 Fe2+是等物质的量转化，所以原FeBr2物质的量浓度为2mol/L.

总而言之，在高中化学的解题教学之中，守恒思想的合理利用，能够帮助学生建构有利于化学问题的解决方法，这样也可以让学生快速的明确解题的要点，同时帮助学生增强化学的解题能力，并且，这一种方式还可以帮助学生培养良好的思维能力，以便在今后的研究之中能够让守恒思想得到更为广泛的应用，让学生的解题更加的轻松.