运用守恒法，透过现象看本质-李光自.doc

浅谈中学化学教学中守恒法的运用老港中学 李光自在中学化学教学中，化学计算是一个难点，学生在解题时常常感到无从下手或因运算过程繁琐而产生畏难情绪，如果老师能适时地介绍一些巧解的方法，则可以大大提高学生的学习积极性和主动性，收到事半功倍的效果，本文就介绍几种中学化学中常用的守恒法。一、质量守恒法根据在化学反应中，反应前后各物质的质量总和保持不变的原则，适用于一切常用化学反应的计算。例1：2.1g平均相对分子质量为7.2的CO和H2组成的混合气体，在足量的O2中充分燃烧后，立即通入盛有足量Na2O2固体的容器中，求固体增加的质量。分析：根据常规方法需先求CO和H2的质量，再求出CO和H2燃烧生成的CO2和H2O的质量，最后根据CO2和H2O分别与Na2O2的反应即可求出固体增加的质量。利用质量守恒则十分简单，因为Na2O2Na2O3可看作增加的是CO的质量，Na2O22NaOH可看作增加的是H2的质量，所以固体增重的质量相当于CO和H2的质量，即为2.1g。二、 物料守恒法（元素守恒）根据反应前后元素的种类和原子个数不变或构成同一种物质的不同元素在反应后虽然存在形式不同，但必须遵循物质的量比守恒的原则。适用于复杂的化学方程式计算多步反应计算，有机和溶液中离子浓度关系判断等。例2：向100ml 0.25mol/l的AlCl3溶液中加入金属钠完全反应，恰好生成只有NaCl和NaAl O2的澄清溶液，则加入的金属钠的质量是A、3.45g B、2.3g C、1.15g D、0.575g分析：根据常规方法要通过以下几个反应可求出加入的金属钠的质量2Na+2H2O2NaOH+ H2AlCl3+3NaOHAl（OH）3+3NaCl Al（OH）3+ NaOHNa Al O2+2 H2O如果利用元素守恒则快速准确。根据Cl元素和Al元素守恒可得出nNa Cl=0.075mol nNa Al O2=0.025mol 又根据Na元素守恒得nNa=0.075+0.025=0.1mol mNa=0.123=2.3 g例3 ：在Na2 SO3溶液中存在多种微粒，分析下列关系是否正确。分析：解法一 在Na2SO3溶液中，存在多种微粒，分别为H2O、H2SO3、Na+、H SO3-、SO32-、H+、OH-七种。根据电荷守恒得：（1）根据物料守恒得：（2）将（2）代入（1）可得关系正确解法二：根据H2OH+OH-可知水电离出的 但由于SO32-的水解，水电离出的H+部分形成了H SO3-和H 2SO3，根据氢元素守恒得：关系正确三、电子守恒法根据氧化还原反应中，氧化剂得电子总数等于还原前失电子总数的原则，适用于氧化还原反应的有关计算和电解产物的有关计算。例4：将5. 21g纯铁溶于足量的稀H2 SO4中，在加热条件下用2.53g KNO3氧化溶液中的亚铁离子，充分反应后余下的亚铁离子还需0.009mol Cl2才能完全氧化，则KNO3还原产物中氮元素的化合价是：A、-3价 B、+4价 C、+3价 D、+2价分析：此题如果采用写化学反应方程式去求解，显然不易，从电子守恒的角度看，Fe2+被氧化为Fe3+所失电子数等于Cl2、KNO3被还原所得的电子总数设还原产物中氮元素的化合价为x，则：x=2四、 电荷守恒法根据在电解质溶液中，阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数，溶液整体不显电性的原则，适用于溶液中离子浓度大小比较；溶液酸碱性的计算；离子浓度的计算，电解和电镀的有关计算。例5：将硫酸钾、硫酸铝、硫酸铝钾三种盐混合溶于硫酸酸化的水中，测得C(SO42-)=0.105mol/L 、C(Al3+)=0.055mol/L 溶液的PH=2（假想溶液中H2SO4完全电离为H+和SO42-），则C(K+)为：A、0.045mol/L B、0.035mol/L C、0.055mol/L D、0.04mol/L分析：根据在电解质溶液中，溶液整体不显电性，阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数，可得出： 由于PH=2，所以C(OH-)可忽略不计。C(K+)=20.105-30.055-0.01=0.035mol/L总之，通过以上几例常用守恒法的分析不难看出，守恒法的本质就是利用化学变化中的不变因素去解决变化的问题。这就要求