守恒法在高中化学解题中的应用
济宁孔子国际学校 李志君
化学学科存在守恒定律，包括质量守恒、电子守恒、原子守恒、元素守恒和电荷守恒等，教师可以引导学生利用守恒法解题。利用守恒法解题主要是构建守恒关系，通过等式的构建可以简化问题，通过运算可以得出答案。学生运用守恒法解题能加强对守恒定律的理解，同时可以提升解题的实效性。
守恒法在化学解题中的应用具有自身的优势，守恒法利用的是化学反应中某一物质的特定量不变的原理。学生运用守恒法可以将复杂的化学问题简化，使解题更加快速、准确，同时有助于深入理解物质的变化规律，形成守恒观念，培养化学核心素养。
（一）质量守恒法在化学解题中的应用
质量守恒定律指的是物质在化学反应前后不会消失，物质总体质量保持不变，只是通过重新组合形成了新的物质。当学生理解了质量守恒定律后，教师可以指导学生运用质量守恒法解决质量守恒类的化学题目。
例如，实验室要制备36.8 g的氧气，可以通过氯酸钾加热的方法制备氧气，制备过程需要完全分解多少克氯酸钾？可以生成多少克氯化钾？教师可以指导学生分析这道题目，学生可以写出题目中加热氯酸钾制备氧气的化学方程式，制备的氧气是由氯酸钾中的氧原子得来的，根据氯酸钾与氯酸钾中氧原子的质量比，以及氧气的质量，可以求出氯酸钾的质量，根据氧气和氯酸钾的质量可以求出氯化钾的质量。这一解题思路很清晰，可以使学生的解题更加准确。
（二）电子守恒法在化学解题中的应用
在电子守恒法解题中，教师可以引导学生分析化学反应过程，让学生通过电子数目列出关系式，从而简化解题步骤。
例如，现有一定浓度的硝酸，硝酸和硫化亚铁发生化学反应，生成的化学物质包括硫酸铁、硝酸铁、水，另外，生成的一氧化氮、四氧化二氮、二氧化氮物质的量的比是1∶1∶1，求反应物物质的量的比。在教师的启发下，学生明确这一化学反应属于氧化还原反应，反应中电子数的得失相等，硝酸和硫化亚铁参与得失电子反应，设硫化亚铁物质的量为a，硝酸物质的量为b，根据得失电子守恒，可以得出关系式a×（1+8）=（b÷4）×1+（b÷4）×2+（b÷4）×3，b=6a，硝酸发挥酸性作用，硝酸是硝酸铁物质的量的三倍，得出=a，从而可以求出硫化亚铁与硝酸物质的量的比。
（三）原子守恒法在化学解题中的应用
化学反应前后原子的个数不变，学生可以运用原子守恒法解决化学问题。
例如，浓硝酸和铜发生化学反应，铜是38.4 mg，反应中铜被溶解，得到气体22.4 ml，需要硝酸物质的量为多少？对这一化学问题，教师可以引导学生回顾硝酸和铜发生化学反应的相关知识，可知经过化学反应生成的物质包括二氧化氮、硝酸铜、一氧化氮，该化学反应中一部分硝酸可以起到酸的作用，生成的物质是硝酸铜，可以求出用去的硝酸的物质的量；
另一部分是起到氧化剂作用的硝酸，生成的气体是硝酸的还原产物，可以求出这部分硝酸物质的量，最后就可以求出整个化学反应中硝酸物质的量了。
综上所述，在高中化学解题中，守恒法的应用有助于学生排除无用信息，利用有用信息建立关系式，可以简化解题过程。
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