摘要:在人们对教学重视程度不断提升的时代背景下,对于化学质量的要求也越来越高,教师在完成化学知识的教授工作的同时,应该结合实际情况,对学生的解题思路以及解题技巧予以引导以及传授,以此来不断强化学生的解题效率,在解答化学题的时候,最为常用的方法是守恒法,该方法的运用能够让学生更好地解析习题,使更多复杂的化学问题简单化。鉴于此,本文就高中化学解题中守恒法的应用与解题思路展开探讨,以期为相关工作起到参考作用。
关键词:守恒法;高中化学解题;策略探讨
前言
在解答化学试题的过程中,守恒法是一种经常被用到的方法,其能够有效简化学生分析试题的过程,是一种高效且便捷的解题方法。然而,一些学生却无法准确地使用试题中的能量守恒的原则来寻找化学习题中已知和未知之间的关系,无法做到直击问题的关键。本文通过对高中化学解题中“守恒法”的具体运用展开探讨,希望能够对学生的解题思维障碍起到帮助作用,以此来提升解题效率。
1.化学守恒法概念
在发生化学变化的时候就能够体现出守恒法的原理,发生化学反应之前以及之后各种化学物质的质量以及电子构成在完成一系列的变化之后都会遵循守恒变化规律,在化学反应中,某一元素发生化学反应或者是质量守恒之后,生成物和反应物都会在总质量上处于守恒状态。守恒法具有一定的规律可循,在解题的时候,学生可借助整体的化学反应,对反应物的变化过程进行认真地研究、发现以及分析,之后在运用守恒法的基础之上找到整个化学反应中各个元素之间存在的联系,在对化学反应中各个元素之间的联系进行研究的时候,需要做好以下两个方面的工作:(1)立足于化学反应中一种元素的存在形式将其扩展到整个习题的解答过程中。(2)书写出化学反应前后的各个化学方程式,并且在其中找到对应的联系。
2.守恒法在高中化学解题中的应用
2.1质量守恒定律的运用
在守恒法中,质量守恒定律是物质在和周围隔绝的系统中,不管形成怎样的变化,都能够确保物质的总质量保持不变的一种定律。学生在对化学题进行解答的时候,需要立足于化学反应过程中的生成物总质量和总质量之间的原理,使用守恒法开展相应的计算以及推断工作。比如,如今存在着E、F、G这三种类型的化学物质混合物,其中E物质有30g、G物质有10g、F物质有15g,将这些化学混合物都放在密封的容器中,并且对其加热,等到停止反应之后,就能够发现在容器中E物质有26g、F物质有21g,并且在发生化学反应之后会生成物质H,求解该化学反应中,反应物和生成物之间的质量比。
解题:一旦在解题的过程中学生运用的是之前的化学解题方法,就会加剧解题过程的复杂程度,然而,使用守恒法中的质量守恒方法,就会简化化学解题步骤,从而有效保障解题的有效性。学生通过对已知的化学条件进行分析,能够找出解答该题的突破口,值得注意的是,学生在解题的时候还应该了解化学反应过后生成物是哪一中物质,并且物质的总和是多少。通过对题目进行分析能够明显看出,发生化学反应之后,G物质和E物质相比质量增加了,因此,学生就能够发现,E物质和G物质之间的化学反应质量是E:30g-15 g =15 g;G:10 g;H物质和F物质的质量增加,则为化学反应的生成物。在化学反应中,F的生成质量为26g-15g=11g。质量守恒定律,通过将H物质设定为X,可以得到15g+10g=11g+X,由此得知X=14g。因此,在物质伴随化学反应发生的过程中, E、F、G、H这四种物质分别为15g、11 g、10 g和14 g。从而可得,质量守恒方法的运用,能够快速对化学题进行解答,从而推动学生唯物思维理念的发展。
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2.2、电子守恒法的应用
在化学反应体系中,各个参与到反应中的电子的总量是守恒的,也就是电子会发生偏移或者转移,但是电子的量并不会发生变化,这一理念的使用,可以在一定程度上降低化学解题的难度,从而快速完成很多化学题的解答,因此,在实施高中化学解题教学工作的过程中,教师需要引导学生使用电子守恒法完成题目的解答。
得失电子守恒定律是指在氧化还原反应中,氧化剂得到的电子总数和还原剂失去的电子总数相等。
比如,48mL浓度为0.025mol/L的K2SO3溶液与40mL浓度为0.01mol/L的K2Cr2O7溶液恰好完全反应。已知反应后,SO32-变为SO42-,试求反应之后的Cr元素的化合价为多少。
题目探讨的是氧化还原反应中的化合价变化问题,首选得失电子守恒定律进行解题。在此次反应中,S原子由+4价变为+6价,化合价变化值为2,根据上文中的等式可以得知:0.0048L×0.025mol/L×1×2=0.004×0.01×2×Cr原子的化合价变化值,计算可知Cr原子的化合价变化值为3。在K2Cr2O7溶液中,K离子为+1价,氧离子为-2价,则铬离子为+6价。得到电子后,Cr元素的化合价降低,因此反应之后的Cr元素为+3价。
2.3、电荷守恒法的应用
当物质或者溶液呈现出中性的时候,物质内部或溶液中的电荷守恒,也就是阳离子的带电量和阴离子的带电量之和相等。运用电子守恒法能够对很多的化学题目予以解答,只要了解反应之后产生的物质,无需考虑化学反应的中间过程,就能够有效提升化学解题效率。在实施高中化学解题工作中,教师在对学生讲解电荷守恒法的时候,需要让学生了解这种解题方法的技巧。比如,通过测定可知某地的酸雨中含有NH4+、SO42-、Na+、Cl-(OH-忽略不计),它们的浓度分别为2.3×10-5mol/L、2.5×10-6mol/L、7.0×10-6mol/L 以及3.5×10-5mol/L,则可知该酸雨的PH值为(A.3、B.4、C.5、D.6)这一题和人们的生活息息相关,并且并不具有解题难度,为了能够顺利完成题目解答,就需要使用电子守恒方法,对外,酸雨呈现的是电中性,在数值上,酸雨中阴离子所有电荷和阳离子素有电荷是相等的,由此可见,酸雨中的H+的浓度是1×10-5mol/L,此时就能够得知该酸雨的PH值是5。电子守恒方法的使用可以完成很多化学题目的解答,并且简化化学题目的解题步骤,在具体落实教学工作的过程中,教师需要强化对这种类型题目的训练,确保学生能够熟练掌握这一解题思路。
结语
总而言之,化学与人们的生活息息相关,为了能够有效提升学生的解题效率,就需要教师针对性地对学生的解题技巧加以培养,通过增加对守恒方法的讲解,达到改善学生思维模式的目的,为学生在高考中取得好成绩奠定良好的基础。
参考文献
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论文作者:马慧
论文发表刊物:《知识-力量》2019年12月59期
论文发表时间:2020/1/16
标签:化学反应论文; 物质论文; 质量论文; 学生论文; 化学论文; 电子论文; 化合价论文; 《知识-力量》2019年12月59期论文;