温伟
湖北省襄阳东风中学
摘要：在高中化学解题过程中，守恒法是一种常见的解题手段，学生借助守恒关系能够减少一定的计算步骤。学生只需要将问题集中在问题始态与终态的某种守恒关系上，即可进行解答，既减少时间的花费，又保证答案的准确性，提高学生的解题效率。因此，高中化学教师在进行解题教学程中，应当科学引导学生利用守恒方法解决高中化学题目。
关键词：高中化学；守恒法；解题思路
一、质量守恒法在高中化学解题中的应用
质量守恒是学生在解决高中化学题目过程中经常遇到的题型之一，质量守恒往往是两个及以上物质在发生某一变化时，质量之间存在的某种联系，学生只需要根据两者之间的质量关系即可进行求解【1】。
例1：在一个容器内，有三种不同的物质，现在将该容器加热，使三者进行反应，反应停止后，可发现容器中的物质质量有所变化。已知A、B、C物质的质量分别由反应前的25g，10g，5g变为反应后的 10g，21g，同时还产生第四种物质D，请学生分析在容器中的反应物与生成物的质量比为多少？
解析：当学生在解决这道化学题型时，如果采用传统的解题方式，会产生较大的计算量，导致答案错误。因此，高中化学教师需要引导学生仔细审题，抓住题目关键信息。由题目可知，该容器在反应前后的质量相等，学生可以抓住质量守恒的解题关键进行求解。显然，在该容器中，A与C为反应物，A和C参与反应的质量分别为25g-10g=15g和5g，B、D是反应生成物。B生成的质量为反应后的质量减去反应前的，即21g-10g=10g。根据题目中的关键信息，通过质量守恒方法可知，反应前总质量等于反应后总质量。假设生成D的质量为x，学生可以列出式子：15+5=11+x，解得x=9g，然后将该容器中反应物的不同质量进行比较，可知四种反应物之间的质量比，即A、B、C、D之间的质量比为15：11：5：9。
二、电荷守恒法在高中化学解题中的应用
在高中化学解题教学中，学生需要掌握电荷守恒法的运用。电荷守恒法指的是在电解质溶液中，阴阳离子带的电荷总数相等，或者离子方程式相等，或者代数和相等。学生根据电荷守恒法列出等式，有效简化题目过程，将原本计算量庞大的题目简单化，有利于提高学生的解题效率。
例2：现有一瓶混合溶液，混合溶液中溶质为NH4SO4以及NH4NO3，两者体积为aL，将该混合液分为两部分，分别加入b mol的NaOH，并对其进行加热处理，使溶液中的NH3全部跑出。另一份使用c mol的BaCl2，恰好反应完全。请学生计算原溶液中的[]物质的量浓度为多少？
解析：根据化学反应式，学生不难得出b mol的NaOH与原溶液反应生成b mol NH3，又因为将原溶液一分为二，所以可以知道原溶液中包含[]数量为2b mol。再根据BaCl2与原溶液的反应，即钡离子与硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀可以得到原混合溶液中包含[]c mol。现在假设原溶液中硝酸根的离子为x mol，根据电荷守法，可以列出式子“2b=2c×2+x,x=2b-4c”通过上述式子可知，原溶液中[]物质的量浓度为 mol/L。电荷守恒法在高中化学解题中得到广泛使用，教师需要引导学生合理运用电荷守恒法，提高学生的解题效率，促使学生全面、综合发展。
三、元素守恒法在高中化学解题中的应用
除上述质量守恒法以及电荷守恒法，高中化学解题方法中还包括元素守恒法。高中化学元素丰富，学生想要完全掌握高中化学元素是不切实际的，因此，高中化学教师需要引导学生科学掌握化学元素的特征。实际上，化学元素的种类不会发生变化，改变的只是化学元素的存在方式，学生完全可以根据元素之间的守恒进行求解【2】。
例3：在一个固定容器中盛放有定量的水，现在加4.2g铝与过氧化钠混合物放置到该容器中，当其完全反应后，倒入100.00mL4mol/L的盐酸，此时没有沉淀，请学生计算原混合物中的铝与过氧化钠的质量分别为多少？
解析：当学生在解决这类题型时，因为涉及到的物质较多，学生解题可能存在一定的难度，所以教师需要引导学生采用元素守恒法进行求解，简化题目过程。在解题过程中，学生应当仔细审题，注意题目给出的关键信息。
由上述题目可知，溶液中的溶质最终状态为AlCl3和NaCl，在此基础上，学生可以进行假设。假设Al的物质的量为x mol，Na2O2的物质量为y mol，根据元素守恒法，可以列出计算公式“27g/mol×X+78g/mol×Y=4.2g,3X+2Y=4mol/L×0.1L”，将上述式子整合、归纳，可知原混合物中Al与Na2O2的质量分别为1.674g以及0.78g。通过这种方式能够有效简化学生的解题过程，提高学生的解题效率。元素守恒法、电荷守恒法以及质量守恒法都是学生在日常解决化学题型过程中常用的手段，因此，教师需要正确引导学生，锻炼学生的解题技能，从而保证高中化学解题课堂的质量。
四、物质的量法在高中化学解题中的应用
物质的量守恒法指的是在一个化学反应中物质的量恒定不变的解题方式，学生在运用物质的量守恒法进行高中化学解题时，应当认真、严谨，简化解题计算，提高学生的解题效率。
例4：有一瓶300ml的NaOH溶液，在该溶液中存在60g的溶质，如果要配置一瓶浓度为1mol/L的NaOH溶液，那么应该在原溶液中添加多少体积的蒸馏水，原溶液与蒸馏水的体积之比为？
A、1；4 B、1：5 C、2：1 D、2:3
解析：当学生在解决这道数学题型时，应当先仔细审题，抓住题目中的关键信息，然后进行求解。在这道题型中，学生不难发现题目解题关键为物质的量守恒，学生只需要将题目中NaOH溶液的溶质的物质的量计算出，即可以快速得到答案。由题目前半段条件，可以知道NaOH物质的量为1.5mol，根据物质的量守恒，可以知道NaOH物质的量始终不变，即NaOH物质的量恒为1.5mol，想要配置1mol/L的NaOH溶液，溶液体积应当为1500ml，减去原溶液的体积，即可求得所需添加的蒸馏水体积，所以学生只需要往原溶液中添加1200ml的蒸馏水即可，所以选项A正确。
五、综合守恒法在高中化学解题中的应用
实际上，高中化学守恒方法并不局限在某一守恒当中，一道化学题目往往包含多种守恒化学对象，因此学生在解决高中化学题目时，应当仔细审题，分析题目给出的信息，寻找隐藏的守恒化学对象，再进行下一步的解题工作。
例5：将0.02mol/L的HAc溶液和0.01mol/L的NaOH溶液等体积混合，则混合液中微粒浓度关系正确的是？
B、C（Ac-）>C（Na+）
C、B、C（HAc）>C（Ac-）
C、2C（H+）=C（Ac-）-C（HAc）
D、C（HAc）+C（Ac-）=0.01mol/L
解析：这道题型看似复杂，但其实学生只需要将其简化为小步骤就可以进行求解。这道题的本质是0.05mol/L的HAc溶液和0.05mol/L的NaAc溶液的混合溶液。根据电荷守恒，学生不难得出关系式“C（Na+）+C（H+）=C（Ac-）+C（OH-）”，又因为在该反应中物质的量浓度守恒，所以可以列出关系式“C（HAc）+C（Ac-）=C（Na+）×2=0.01mol/L”。通过上述式子，可知选项D正确，将电荷守恒关系式×2+物质的量浓度守恒关系式，可以得到等式“2C（H+）=C（Ac-）+2C（OH-）-C（HAc）”，由此可知选项C错误。所以这道化学题型的正确答案为选项D。
综上所述，守恒法在化学解题中得到广泛使用，将守恒法引入到高中化学解题课堂中，既减少学生在解题过程中计算上时间的浪费，同时有效保证学生的解题准确率。因此，在化学教学中，教师应当指导学生仔细审题，引导学生发现题目中的关键信息，锻炼学生的解题技能，创新学生的解题思维，拓宽学生的解题思路，从而提高学生的解题效率。
参考文献：
【1】刘霞. 守恒法在高中化学解题中的应用分析[J]. 中学化学教学参考, 2016(18).
【2】颜如传. 守恒法在高中化学解题中的应用分析-颜如传[J]. 成功:教育版, 2012(20):91-91.