论守恒法在高中化学解题中的应用
2020-11-06罗欢
罗欢
摘要:步入高中,化学成为了很多学生的“头等难题”.对待化学题,大部分学生缺乏清晰的思路,不知该如何解决.守恒法对解高中化学题有显著的辅助作用,故本文将结合实例对此方法进行简要分析,以期能够帮助学生提升学习效率.
关键词:守恒法 高中化学解题 应用
化学是理科,学习时需要我们具有高度的逻辑思维能力和计算能力.所谓逻辑思维,就是清晰的思路.如何使自己的思路更加清晰呢?守恒法便是一种很好的方法.它是根据化学中各种守恒条件,得到一定的逻辑链条,从而建立相应的关系式的一种解题方法.这种方法具有简洁、明了、直观等方面的优点,能够提高我们的解题速度和正确率.
一、守恒的概念
守恒存在于我们整个的生活与世界中,守恒包括质量守恒,电荷守恒等多个方面.质量守恒讲的是某一物质的质量不会发生改变,它是物质的一种属性.对于一些化学问题,在解题时我们可以利用守恒的思想,根据其电荷守恒与质量守恒等多种条件,书写不同的关系式,最终得出我们所需的结果.所以说,守恒法在高中化学解题中可以起到重要的作用.
二、各种守恒关系的应用
1.电子守恒的关系.
所谓电子守恒,是指在氧化还原过程中得失电子的守恒.电子不会平白无故地产生,也不会平白无故地消失,只能是通过一种物质转移到另一种物质,所以失去的电子的总和与得到电子的总和应该是相等的.
例如,硫酸铵在高温条件下分解,生成NH3、SO2、N2、H2O,反应中生成的氧化产物和还原产物的物质的量之比是多少?
首先分析,这一反应中,氧化产物是氮气,还原产物是二氧化硫,求还原产物和氧化产物的物质的量的比,就是求二氧化硫和氮气的物质的量的比.氮气,从硫酸氨中的氮变成氮气中的氮,一共失去了六个电子,硫酸中的硫原子到二氧化硫中的硫原子,失去了两个电子,由于得失电子守恒,可以得到二氧化硫和氮气的质量物质量比应该是1∶3,所以这题的答案是1∶3.
根据电子守恒关系我们还可以快速列出方程式,而不需要对方程式进行死记硬背,这不仅能使我们对题目理解得更加深入,更能让我们精炼提取题目意思,从而提高我们做题的速度与准确率.
2.质量守恒的应用.
质量守恒的主要原理是反应前后物质不会消失,而是以重新组合的形式形成新物质,因此前后物质的质量总和应该是相等的.
例如,实验室需要氧气38.4克,如果用加热氯酸钾的方法来制备,则需要完全分解氯酸钾的质量多少克?同时生成氯化钾的质量是多少?
解这道题时,最重要的是要知道用加热氯酸钾制氧气的方程式是如何书写的.分析思路是:所有的氧气都是來自氯酸钾中的氧原子,根据氯酸钾中氧原子与氯酸钾的质量比再结合氧气的质量,我们便能求得需要氯酸钾的质量是98克.然后用氯酸钾的质量减去氧气的质量,得到的就是氯化钾的质量,其质量是59.6克.
3.元素守恒的利用.
所谓元素守恒,是说在反应物中所存在的元素在生成物中一定会体现出来,它只不过是以一种新形式,新面貌呈现给大家,前后的元素都会一一对应,不会出现只在反应物出现或者在生成物出现的现象,每种元素都能在反应式的两端找到.通常情况下,元素守恒主要包括离子守恒,原子守恒.就是说,原子所代表的那种元素在前后存在是守恒的,由此可得到前后的配比关系.用元素守恒中的离子守恒,可以方便我们对方程式的书写,而不需要再写繁杂的方程式,只需要对方程式进行化简,写出离子方程式即可.这对我们计算过程会起到简化作用,优化我们的做题过程.
综上所述,各种守恒方案的利用,对我们正确地解题具有很大的帮助,可以加深我们对高中化学题目的理解,剔除那些无用信息,保留有用信息,使其简单化、细节化,从而使我们更直观明确地找到结论和结果.应用这一思想最基本的要求是我们必须要明确各种守恒关系和概念,这样我们能更快、更容易地找到各种守恒关系,列出相应的关系式,为题目的正确解答奠定基础,从而提高我们的化学学习水平和成绩.
参考文献
[1]陈翠环.电子守恒法配平氧化-还原反应方程式方法探究[J].理科考试研究,2017,24(7):58-59.
[2]章细宏.守恒思想在高中化学解题中的应用[J].中学生数理化(教与学),2017(6).