浅谈守恒法在高中化学解题中的应用

刘 毅

(福建省南平市建瓯第二中学 353100)

化学核心素养要求学生掌握并了解守恒思想的内涵与应用方法，因此在实际教学中，化学教师需要重点指导学生对化学守恒技巧的学习，并在解题过程中进行应用.这不仅可以帮助学生更加深刻地理解化学反应的进行过程，学习物质的变化规律，还可以帮助学生养成化学思维，有利于高考化学成绩的提升.

一、化学守恒法概述

1.化学守恒法概念

守恒是化学中重要的学科思想，也是化学计算的典型方法之一.守恒法本质是利用物质守恒定律，即物质变化过程中某一特定的量固定不变，建立恒等式，巧妙地解答，从而提高解题速度和正确率.这可以以某一物质为基准，从而省略掉其他干扰项，大大简化了解题过程.

2.化学守恒法优点

守恒法的优点就是透过现象抓住本质，即抓住题目中的不变因素，以不变应万变，舍弃某些数据，删去一些繁杂的数字运算，简化了解题过程，减少了出现错误的机会.因此守恒法是一种常用的典型解题方法.

守恒法并不是一个具象化的知识点，它是多种化学原理、化学知识核心概念的体现，并不是如同化学式一样的组合.在解题的过程中通过对知识进行概括、类比、总结，从而得出各项物质之间的关系式，学生学会利用守恒法解题后，也更容易理解化学的守恒观念，这是化学概念的核心理论支撑点.学生从所学习的守恒解题技巧，普及到整体化学学习中的应用，提升学生对整体化学知识点的认知.这个观念一旦形成，就会在学生的脑内形成坚固的化学理解方式，触类旁通，提高学生对化学知识的总结能力，更好地理解化学原理，应用化学知识.学生经过反复地探索和思考，深刻理解知识的内涵，提高自己的理解和思想达到抽象和概括的高度，将知识融入自己的思想，转化为自己的思想成为一部分，促进对知识的深层理解，从而巧妙的解答高考题.

二、化学守恒法解题技巧

化学反应的实质是原子间的化分和化合，反应前后元素的固有特征是不会改变的，抓住这些守恒关系，并将其运用于化学计算中，能顺利解决应用题.本文针对其中几种常见方法进行讲述.

1.质量守恒法

质量守恒原理是：物质既不能产生也不能消灭.但它的组成却可从一种形式变成另一种形式.尽管化学反应前后反应物和产物的质量构成会发生变化，但系统的总质量却维持不变.在运用质量守恒法解题时需注意，质量守恒法质量总和不变指的是已经参加化学反应的所有反应物的质量与进行化学反应后所有生成物的质量总和不变.其次是质量守恒法应用于化学变化的质量守恒，物理变化中的质量不能运用化学质量守恒法.最重要也是学生解题过程中最常出现的问题，即化学质量守恒是指进行化学反应物质的质量，而不是化学物质的体积等其它量的守恒.

例1Mg氯酸钾与1.5 g二氧化锰混合加热，充分反应后，留下残留物Ng，则生成气体的质量是( ).

A.(M-N)g B.(M-1.5-N)g

C.(M+1.5-N)g D.(N-1.5)g

解析根据此反应的化学方程式：氯酸钾在二氧化锰催化剂、加热的反应下生成氯化钾与氧气，即M+1.5=N+m(O2)；由于二氧化锰是催化剂，反应前后质量不变，故由此可求出氧气的质量，故选项(C)符合要求.

2.元素守恒法

在化学反应过程中，从某种意义上说可以认为是原子重新组合的过程，因此在反应过程中某种元素的原子，在反应前后都保持原子的微粒数守恒.在解题过程中要迅速抓住反应物或生成物的某种元素的原子，建立等量关系，简便、准确、快速解题.

例2化合物BrFX与水按物质的量之比3∶5发生反应，其产物为溴酸、氢氟酸、单质溴和氧气.

(1)在BrFX中，X=？

(2)该反应的化学方程式是：____.

3.电荷守恒法

电荷守恒法是利用反应前后离子所带电荷总量不变的原理进行推导或计算的方法.在电解质溶液里或在离子化合物中，阴、阳离子的电荷数相等；在化学反应过程中，同类性质的电荷相等或不变.换句话说即物质显电中性，在此基础上对试题进行求解.

A.大于7 B.小于7 C.等于7 D.无法判断

电荷守恒法解题过程巧妙地运用了物质显电中性的原理，不需要常规方法那样繁琐的分析电解质溶液中每种物质的电离方程式，再融入题目所给的相关离子浓度，一步一步计算推断.不仅增加了计算量，繁琐的推断步骤还很容易出错，同时在考试中会因此花费大量时间，导致其余题目在有限的考试时间中来不及计算.而电荷守恒法很好地规避了计算量，只需要找出混合溶液中存在的离子，再通过电荷守恒就可以轻松推断，选择忽略掉会带来大量计算的常规方法，只需要关注题目中电荷相关的解题点，快速解决问题，同时保证了正确率.

三、守恒法解题技巧教学建议

1.选择合适内容

化学学科的多样性导致化学题目内容往往考察的不只是化学知识，还同时考察了学生对题目的理解能力、语文阅读能力.学生需要对题目进行细致了解分析，避开题目中的陷阱，选择合适的方法进行化学解题.虽然化学守恒法在高中化学过程中是重点考察的解题技巧，但是并不是所有题目都适合应用，教师在讲解过程中要注意选择合适的教学内容、典型的例题进行讲解.既符合高中生的学习特点，又能很好地凸显出守恒法的良好应用，帮助学生在脑内构建守恒法的知识框架，明确各类型题目与守恒法的相适应性，完善学生化学解题思维.

2.加强变式训练

守恒法解题技巧本质上是需要培养学生的化学思维，守恒法涉及许多细致的知识点，有的学生可能只是掌握了质量守恒法，而对电荷守恒法掌握薄弱.教师需要多变化考查知识点，让学生透过现象看本质，看透问题核心，以及所应用技巧的核心思想，才能灵活掌握守恒法应用.

3.加强计算与反思意识

有些时候，学生对待计算题因为感觉繁琐，所以时常了解思路后就不再进行计算，没有养成良好的计算以及验算的习惯.而在考试中结果是决定分数的唯一标准，即使在考试中学生思路正确，却因为计算不熟练得到了错误的结果而丢失了应得的分数，何尝不是一种遗憾？所以教师要改变学生对计算轻视的态度.提示学生进行计算训练，并且鼓励学生在做题后进行检验，反思自己的解题思维是否正确，提高学生的反思能力.

总之，守恒法是化学重点学习的解题方法，教师需要培养学生守恒思维，熟练运用守恒法进行解题，提高做题效率与正确率.