守恒法在高中化学解题中的应用研究

李茗萱

摘 要：我们生活在一个不可思议的自然环境中，周围的一切都处于不断地变化之中。人类在探索未知知识时，发现许多不可思议的现象。通过探索物理知识，人们发现了我们地球处于不断的运动之中，我们每天也在不断运动，所有东西都在移动。通过学习化学知识，我们了解到了在日常生活中有一些化学变化，这些变化有一个不变的规律，即守恒定律。在研究和解决化学问题时，我们经常用守恒定律，这给我们带来了方便。守恒法是解决高中化学问题最常用和最重要的方法。守恒法是基于对化学反应和特定元素质量的反应物和生成物质量的守恒，然后再去精确地计算物质的数量。巧妙地在化学学习中运用守恒法，可以简化问题求解的步骤，提高问题求解的效率，实现精确快速的求解。

关键词：守恒法;高中化学;解题;应用研究

引言：在化学世界中，物质一直在发生着不断地变化，但它包含着一个永恒的主题，那就是守恒定律。守恒定律是在解决化学问题时形成的。事实上，守恒定律的本质就是把化学反应中物质的守恒作为处理复杂问题的基础，从而使守恒定律得以存在和更新。在已知条件下去精确地挖掘隱含的守恒关系是用守恒法解决问题的基础和关键。研究各种各样的问题，深入研究各种数量的守恒关系，不仅需要掌握教科书上的基本知识，还需要学生具有创新的思维。

一、守恒法的基本概述

在整个自然界中，始终存在着物质守恒定律。保护方法是在化学反应的基础上使用的化学反应，在反应之前和之后的产品质量守恒的基础上，元素的种类是不会改变的。

在守恒方法的应用中，最重要的一步是精确地分析每一种物质在反应前后的特定变化，从而确定数量之间的关系。为了对已知条件下的各种量之间的提炼进行正确的分析，我们可以从两个方面开始。首先，整个问题贯穿一个要素。其次，写出反应方程式，找出隐含的关系。

二、守恒法基本类型的概述

（一）元素守恒法

化学反应基本都伴随着热量的变化。一些化学反应会吸收热量，而有一些化学反应则会放热。但在这种化学反应中，化学元素是不会发生改变的。元素在这个过程中是守恒的。哪些元素参与了反应，哪些元素就包含在产物之中。在化学反应中，反应物中的元素只是产物中的一种存在形式。在化学问题上，用化学守恒定律解决化学问题，可以有效提高解决问题的效率，并能够给学生带来极大的方便。元素守恒方法的应用不需要写出在这个过程中所有涉及到的化学方程。它的优势在于忽略中间的反应过程。它只需要找到它们之间存在的某种关系。然后，根据它们之间的关系，使用元素守恒的方法来计算相应的方程，这使得学生解决化学问题变得十分方便。在计算元素守恒的时候，未知的数量可以根据已知的量计算，或者反应物的数量可以根据产品的数量计算，或者相应的量可以通过质量和体积来计算。

（二）电荷守恒法

电荷守恒法是化学计算中最常用的守恒定律。电荷守恒是指在化学反应中，或在化学变化中，电荷既不会从空间中产生也不会从空间中消失。也就是说，在化学反应中反应物的总电荷数量和产生的生成物的总电荷数量是守恒的。这些数字是相等的，应满足溶液中的化学反应。阴离子所携带的负电荷数量等于阳离子所携带的正电荷的数量。电荷守恒主要应用于溶液中的化学反应，化学方程式的书写和化学方程式的平衡。在学习化学的过程中，化学方程的写作不仅是难点，也是学习化学的关键。当然，这也是一个让学生感到头疼的问题。要写出化学方程，我们不仅要知道化学反应的条件，还要根据反应物来推断生成物。在这个阶段，化学方程式的书写还没有完成，只是完成了一半。更重要的是，化学方程式的平衡是其中最为关键的一步。化学方程式的平衡是基于某些定律的。电荷守恒为化学方程式的平衡提供了极大的便利。根据化学电荷守恒定律，化学方程式可以很快的完成。

（三）质量守恒法

质量守恒也被广泛用于化学问题，但质量守恒和其他守恒的区别在于质量守恒的应用是受条件限制的。我们什么时候可以用质量守恒来解决问题？只有确保了化学反应中的物质的数量不会在反应发生前后发生变化时，我们才可以利用质量守恒来计算其他量并计算化学测试的问题。我们可以通过使用质量守恒来了解反应物的质量，计算产物的质量，并计算电荷的数量。

（四）化合价守恒法

化学化合价的保护方法经常用于解决化学问题。有助于学生和教师快速地计算化学问题中物质的量。价的守恒意味着在化学反应中，一种化合物的正和负作用是相等的。例如，在这样一个化学问题中，当在30ml的0.1molNa2SO3溶液中碰巧发生XO4离子的减少2X10-3mol时，采用保守价法计算还原产物中元素X的价。为了得到这样一个化学问题，首先要根据条件分析问题中的量，分析哪些元素的价低哪些元素的价高。根据在氧化还原反应中获得的增益和损失电子的守恒，我们计算出Na2SO3是还原剂，硫元素具有电子损失，失去电子的数目是0.1x0.03=0.006摩尔。XO4-是一种氧化剂，其中X元素的化合价降低，并且从+7价开始的保守电子的数量为0.006/0.002=3，即X的化合价为3。化学价守恒法可以用于计算化合物中的元素的化合价，并且还可以根据已知量计算产物中的物质的量。

结语：化学是每个学生都应该接触的一门学科，因为只有通过学习化学，我们才能合理地解释自然界的一些现象。化学知识在我们的日常生活中无处不在。分析化学反应中的具体变化是守恒法应用的核心。采用守恒法求解问题，简化了求解过程，提高了求解效率。在进行化学教学时，教师应引导学生深入挖掘问题的隐藏条件，培养他们的创造性思维。只要当高中生的思维活跃时，他们才能灵活多变地解决问题并迅速找到正确的解决方法。

参考文献

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