◆劉維維
(內(nèi)蒙古錫林浩特市第三中學)
在學習初中化學知識的過程中,有很多的化學變化規(guī)律都是需要重點掌握的,這也是學好化學知識的關鍵。初中學生掌握了質(zhì)量守恒定律,就可以對化學反應做到定性分析和定量分析相結合,對于化學反應物與生成物之間所存在的質(zhì)量關系明確表達出來。從初中學生的學習角度而言,在對質(zhì)量守恒定律進行學習的過程中,要對基本理論知識進行了解,之后對質(zhì)量守恒定律加以運用,解決各種數(shù)學問題,為后續(xù)的化學知識學習奠定良好的基礎。
在對初中的化學知識進行學習的過程中,會涉及到化學反應式和化學計算的問題,這些都離不開質(zhì)量守恒定律的合理運用。質(zhì)量守恒定律是初中化學中的重要規(guī)律,不僅可以幫助學生對化學知識深化理解,而且還可以使得所掌握的知識內(nèi)容得以擴展,對學生深入地掌握化學知識是非常有幫助的。
比如,在初中的化學實驗中,有將細鐵絲暴露在氧氣中進行燃燒的實驗,這個實驗就是鐵氧化反應實驗,產(chǎn)生四氧化三鐵,這種生成物質(zhì)要比細鐵絲的質(zhì)量大。對于這一點,采用質(zhì)量守恒定律就可以明確了,而且很容易理解,在化學反應的生成物中,所多出來的質(zhì)量就是氧氣的質(zhì)量,這也就意味著空氣中的氧氣質(zhì)量有所降低。
再如,下面的兩道化學題。
第一道化學題:化學反應方程式為,A+B=C+D,其中的agA與bgB之間進行完全化學反應之后,就有Ccg生成,經(jīng)過化學反應之后所生成的D的質(zhì)量為,d=ag+bg-cg。
第二道化學題:
化學反應方程式為,A+B=C+2D,其中的agA與bgB之間進行完全化學反應之后,就有Ccg生成,經(jīng)過化學反應之后所生成的D的質(zhì)量為,d=ag+bg-cg。
在這兩道化學式中,第一道化學題的生成物D系數(shù)為“1”;第二道化學題的生成物D系數(shù)為“2”。所獲得的結果,D的質(zhì)量是相同的。在這里就是應用了質(zhì)量守恒定律,可以明確化學反應式等號前質(zhì)量和等好后質(zhì)量是相等的,與化學反應式中的系數(shù)并不存在必然聯(lián)系。
其一,面對化學問題,所采用的有效解題方法就是對質(zhì)量守恒定律合理應用,能夠?qū)⒑暧^問題予以解決。
比如,對于化學物質(zhì)的化學元素質(zhì)量進行計算,就可以獲得元素的質(zhì)量。
對于水的構成進行測定,就可以通過實驗的方式獲得,即對氧化銅使用氫氣還原。在實驗的過程中,要沒有進行實驗的時候,就要將氧化銅的質(zhì)量和玻璃管的質(zhì)量測定出來,總體的質(zhì)量是m1=125克,氯化鈣的質(zhì)量和U型管的質(zhì)量綜合是n1=181.6克。當氧化銅在氫氣環(huán)境下發(fā)生反應之后,經(jīng)過測量可以明確,玻璃管重量和物質(zhì)的質(zhì)量總和是m2=112.4克。氧化銅的質(zhì)量和玻璃管的質(zhì)量總和n2=196克。
從實驗過程中所獲得的測量數(shù)據(jù)明確,針對化學式,按照質(zhì)量守恒定律就可以獲得水的質(zhì)量,即n2-n1=196-181.6=14.4克。
水是由兩種化學元素所構成的,即氫元素和氧元素,由此可以將水中所含有的氫元素的質(zhì)量計算出來,即14.4-12.8=1.6克。
根據(jù)上面的測算結果,就可以將水中所含有的氫元素質(zhì)量和氧元素質(zhì)量的比值計算出來:1.6︰12.8=1︰8;氫元素的原子質(zhì)量是1;氧元素的原子質(zhì)量是16,所獲得的結果是,水中所含有的氫元素和氧元素之間的比值是2︰1,這樣就可以推導出水的化學分子式為H2O。
其二,對于化學反應之后的溶液質(zhì)量進行求解,將溶質(zhì)的質(zhì)量計算出來。
當產(chǎn)生化學反應之后,對溶質(zhì)的質(zhì)量進行計算是具有一定難度的。從溶液組成方面展開計算,由于化學反應不同,水的生成以及消耗都會有所不同,計算的程序是比較復雜的,對于水的質(zhì)量也很難計算準確。如果對于這道問題采用質(zhì)量守恒定律就可以很快獲得正確的答案。
比如,有400克的碳酸鈉溶,液質(zhì)量分數(shù)為21.2%的,用稀鹽酸200克,兩者進行完全反應,求經(jīng)過化學反應所得的氯化鈉溶液中含有的氯化鈉的質(zhì)量,計算結果用分數(shù)表示。
碳酸鈉與鹽酸之間發(fā)生反應,生成三種物質(zhì),即水、氯化鈉和二氧化碳。
在對這道題進行運算的過程中,如國對水的質(zhì)量和氯化鈉的質(zhì)量進行計算,不僅計算的過程復雜,而且或出現(xiàn)計算結果偏差。
在對這個化學式進行計算的過程中,就可以對質(zhì)量守恒定律合理利用。根據(jù)所含有的碳酸鈉的質(zhì)量對所生成物的質(zhì)量進行計算,就可以獲得二氧化碳的質(zhì)量,是17.6克。當有二氧化碳逸出之后,就可以對氯化鈉溶液的質(zhì)量進行測算,所獲得的測算結果為:300克+200克-16.7克=483.3克。針對這個問題,就需要測算出氯化鈉的質(zhì)量。出溶液中所含有的氯化鈉的質(zhì)量也計算出來。
其三,對于微觀問題的解決可以使用質(zhì)量守恒定律
在對化學問題進行解答的過程中,通過運行質(zhì)量守恒定律就可以獲得精確度比較高的測算結果。微觀問題就可以得到有效解決。具體而言包括以下方面。
對于物質(zhì)化學方程式的求解是,已知反應方程式是2A2B+4CB=4C+2N,對其中的N進行求解。應用質(zhì)量守恒定律,就可以計算出來,反應物中有A原子8個,B原子16個。
根據(jù)對這個化學反應式進行解讀,就可以很快地解決問題。
在這個化學反應式中,要做好評化學方程式的配平。
比如,對氧化鐵在一氧化碳中產(chǎn)生化學反應之后,就可以獲得鐵和二氧化碳。當有二氧化碳存在,就必然會對氧化鐵產(chǎn)生一定的影響,生成鐵和二氧化碳。
沒有經(jīng)過配平的化學反應方程式為Fe2O,+CO=Fe+CO2,采用質(zhì)量守恒定律,就可以產(chǎn)生配平,最終獲得正確的化學方程式。
綜上所述,初中化學知識中,質(zhì)量守恒定律的描述簡單,初中學生很容易理解。但是,對于質(zhì)量守恒定律充分掌握并靈活運用確實非常難的。質(zhì)量守恒定律是比較實用的規(guī)律,學生可以應用這一規(guī)律解決各種化學問題,包括化學溶劑中化學元素的質(zhì)量、物質(zhì)的構成等都可以應用質(zhì)量守恒定律計算出來,還可以對化學方程式進行配平。通過靈活運用質(zhì)量守恒定律,各種化學問題就可以迎刃而解。因此,在初中化學中合理應用質(zhì)量守恒定律是非常必要的。
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