守恒法在高中化学解题中的应用
2019-09-10张毅
张毅
摘 要:在我国素质教育的落实中,化学是一门十分重要的课程,对提升学生的科学技术思想与综合素养具有重要意义。教师为提高教学质量与学生的学习效率,会在教学中应用一些教学策略,守恒法的应用能够有效提高学生对化学知识的理解与应用,进而提高学生的解题效率与质量。本文通过对守恒法在高中化学解题中的应用进行分析,以期为化学教学者提供一些参考意见。
关键词:守恒法;高中化学解题;策略探讨
在我国教育改革的不断深入下,人们对高中化学教学提出更高的要求,这就要求教师在教学中要结合学生的实际情况,通过合理的策略提高学生的解题效率。在高中化学解题中守恒法是应用较为广泛的一种方法,且在应用中取得良好的效果。因此对守恒法在高中化学解题中的应用 进行研究具有重要意义。
1.化学守恒法概述
在高中化学学习过程中,守恒法是被应用最广泛的一种方法。化学守恒法是在发生化学反应过程时,化学反应前后的物质是守恒的,也就是一种元素在化学反应前与反应后的物质总和是不变的[1]。在高中化学解题过程中,教师通过化学守恒法的应用,能够给让学生更好的理解化学知识,并在解题中能够更好的掌握化学反应过程中不同元素之间的联系。因此在对化学反应中不同元素之间的联系进行研究时要从以下几个方面进行:第一,在进行化学习题解答过程中,要将一种元素的存在形式进行扩展;第二,通过对化学反应前后的化学反应方程式进行书写,并通过方程式找出元素之间的联系。化学守恒法在高中习题解题过程中的应用能够有效提升学生的解题速度与质量,进而提高学生的学习效率。
2.守恒法在高中化学解题中的应用
2.1电子或电荷守恒法
当反应物通过氧化反应实现还原后,在整个化学反应过程中,氧化剂得到的与失去的电子数是相同的,所带阳离子与阴离子所带电荷数也是相同的,一般情况下守恒法在离子中得到广泛应用[2]。
比如:当对酸雨进行检测过程中,在进行检测过程中只对H离子进行检测,OH离子可以忽略不计。在酸雨中含有多种离子,浓度分别为氯离子3.5×10-6mol/L、钠离子为7.0×10-6mol/L、硫酸根为2.5×10-6mol/L、铵离子为2.3×10-6mol/L。这时对酸雨的PH酸碱度进行计算时,就可以通过电荷守恒法完成,这时就可以得出H离子含量为1×10-5mol/L,那么就可以對酸雨的PH值进行计算,通过守恒法的应用得出PH值是5。
下面对晶体计算中的应用进行分析:
将13.4g的氯化钙与溴化钙进行混合,并混合为500Ml的容易,并在溶液中通入一定量的氯气时期蒸干,从而得出干燥的固体为11.175g,在原有溶液中c(Ca2+):c(Cl-):c(Br-)为多少?
A.1:2:3 B.3:2:1 C.1:3:2 D.2:3:1
这道选择题其实就是对学生对电荷守恒的掌握记行考察,但在实际应用中还是由一部分学生或初选偏差,从而得出错误的答案[3]。学生错误的分析一般为:n(Ca2+)=n(Cl-)+n(Br-),在这个错误分析中国,很多学生对一个Ca2+所带电荷数为2进行忽略,造成该问题的原因是由于学生对这部分知识理解不够深入造成的。因此教师在教学过程中,要及时纠正,以免学生再犯同样的错误。这时教师将正确的关系高速学生:2n(Ca2+)=n(Cl-)+n(Br-)。这样学生就能通过数值带入法求得答案。
2.2质量守恒法
在化学学习过程中,质量守恒法也被广泛应用,该方法也被人们叫做元素守恒法。质量守恒法在化学反应前后,其质量是不会发生变化的,教师在讲授习题过程中,可以通过质量守恒进行讲述。元素守恒法的原理其是就是在元素发生化学反应后,元素的种类也不会变化。
例如:在空气中防止一定量的KOH固体,在KOH固体中含有碳酸钾、水的含量分布为7.2%与2.8%,并取该物质1g,然后将其防止到盐酸中,盐酸的浓度为50mg浓度为3mol·L-1的盐酸,然后将浓度为1.07mol·L-1的KOH综合剩余的盐酸之后将溶液中水分蒸发处理,这时对剩下的固体质量进行计算。教师在讲述该题时使用质量守恒法,能够将该题进行有效解决。当发生化学反应反应后,固体为KCl,盐酸中的氯提供所需要的氯离子。通过质量守恒法,可以得知氯的含量为0.05L×3mol·L-1为0.15ml,并通过KCl的质量可得0.15moL×74.5gmol-1,这样就能得到其质量为11.175g。
下面为元素守恒习题:
将4.2g的NaCl与Cu进行混合,并将其混合物放入水中,并等到混合物不再生成固体时,将4mol·L-1的盐酸100ml,且全部固体参与反应完成后,计算原理混合物中的Al与过氧化钠的质量[4]。这时就可以通过元素守恒进行习题的计算,这道习题的解题核心就是在放入盐酸后,溶液中的物质为何物。因此可以假设铝为XmoL,将过氧化钠设为YmoL,这时就可以得出这样一个方程式:①27gmol-1×X+78gmol-1×Y=4.2g,并根据三种元素的守恒原则进行计算,得出②3X+2Y=0.1Lmol-1的等式,并通过对①与②的综合运算,得出X=0.127mol,Y=0.01mol,这时就可以得出原有的混合物中Al的质量为3.42g,且在混合物中过氧化钠的质量也可以计算出,为0.78g。
3.结语
化学是高中课程中十分重要的组成部分,也与学生的实际生活息息相关,因此通过守恒法在高中化学解题中的应用 ,能够有效提高学生的解题速度,加强学生对知识的理解。同时守恒法在高中化学解题中的应用还能对学生的思维习惯进行优化,提高学生的学习效率。所以教师在化学习题讲授过程中,要积极应用守恒法,提升学生的解题速度,进而提升教师的教学质量与学生的学习效率。
参考文献
[1]陈惠泽.试论守恒法在高中化学解题中的应用分析[J].数理化解题研究,2017(31):83-84.
[2]吕珂.高中化学解题中守恒法的有效运用探析[J].数理化解题研究,2017(31):90-91.
[3]徐俊龙.例谈高考化学中守恒法在氧化还原计算中的应用[J].广东教育(高中版),2018(2):51-54.
[4]刘鹏.高中化学解题中守恒法的应用分析[J].高中数理化,2017(16):48-48.