高中化學解題方法系列課件守恒法

化學守恒法原理與應(yīng)用探討化學反應(yīng)中質(zhì)量、能量及電子等在轉(zhuǎn)化過程中的守恒規(guī)律,幫助學生系統(tǒng)掌握化學守恒法的基本原理,并熟練應(yīng)用于化學解題中。什么是守恒法守恒定律守恒定律是化學中的基本原理,表示某些物理量在自然過程中保持不變。三大守恒定律質(zhì)量守恒、能量守恒和電荷守恒是化學中最重要的三大守恒定律。解題關(guān)鍵運用守恒定律進行分析和計算是化學解題的關(guān)鍵方法之一。質(zhì)量守恒質(zhì)量守恒的實驗依據(jù)通過精準測量實驗前后物質(zhì)的質(zhì)量變化,可以驗證質(zhì)量守恒定律,這是質(zhì)量守恒定律成立的重要實驗依據(jù)。質(zhì)量守恒在化學反應(yīng)中的應(yīng)用在化學反應(yīng)過程中,反應(yīng)物的總質(zhì)量等于產(chǎn)物的總質(zhì)量,這說明質(zhì)量在化學反應(yīng)中是守恒的。精確測量確保質(zhì)量守恒精確測量物質(zhì)質(zhì)量是驗證質(zhì)量守恒定律的關(guān)鍵,需要使用靈敏度高的天平等儀器進行準確稱重。質(zhì)量守恒定律定義質(zhì)量守恒定律指任何化學反應(yīng)或物理變化中,反應(yīng)物的總質(zhì)量等于產(chǎn)物的總質(zhì)量。質(zhì)量不會因化學反應(yīng)和物理變化而改變。應(yīng)用這一定律廣泛應(yīng)用于各種化學計算中,比如化學反應(yīng)的計量關(guān)系、元素的組成分析、產(chǎn)率的計算等。意義質(zhì)量守恒定律是化學基本定律之一,表明物質(zhì)的質(zhì)量是守恒的,為化學研究奠定了理論基礎(chǔ)。局限性質(zhì)量守恒定律只適用于狹義的化學反應(yīng)和物理變化,在涉及到相對論效應(yīng)的極端條件下會出現(xiàn)例外。應(yīng)用質(zhì)量守恒解題的注意事項化學反應(yīng)方程式平衡確保反應(yīng)方程式中左右兩邊的原子數(shù)量均衡,反映物質(zhì)的保守性。反應(yīng)前后物質(zhì)量仔細核對反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)量,確?？傎|(zhì)量不變。計算過程細節(jié)每一步計算都要嚴謹,確保數(shù)據(jù)正確無誤。單位換算注意各種單位之間的換算,確保計算結(jié)果的意義明確。實例解析：111.確認反應(yīng)的物質(zhì)根據(jù)題目給出的信息,確定化學反應(yīng)過程中涉及的物質(zhì)。22.分析反應(yīng)類型判斷反應(yīng)是屬于物理變化還是化學變化,并確定反應(yīng)方程式。33.應(yīng)用守恒定律根據(jù)反應(yīng)方程式,運用質(zhì)量守恒或能量守恒定律進行分析計算。實例解析：21分析溫度變化觀察溫度變化趨勢2確定反應(yīng)類型判斷是吸熱還是放熱反應(yīng)3應(yīng)用能量守恒定律根據(jù)溫度變化計算熱量變化在這個實例中,我們需要通過觀察溫度變化趨勢,確定反應(yīng)類型是吸熱還是放熱反應(yīng)。然后將溫度變化代入能量守恒定律的公式,計算出反應(yīng)過程中熱量的變化。這樣就可以得出問題的解答。實例解析：3平衡方程式寫出反應(yīng)物和生成物的平衡方程式,確保原子數(shù)守恒。計算反應(yīng)物根據(jù)給定信息,計算反應(yīng)物的量或濃度,如質(zhì)量、體積或摩爾數(shù)。應(yīng)用質(zhì)量守恒利用質(zhì)量守恒定律,計算生成物的量或濃度。實例解析：41化學反應(yīng)量反應(yīng)物與生成物的數(shù)量關(guān)系2反應(yīng)條件反應(yīng)溫度、壓力等影響3化學方程式編寫并平衡化學方程式在解決這類應(yīng)用題時,需要綜合運用化學反應(yīng)的定量關(guān)系、反應(yīng)條件以及化學方程式表達等知識,并將其應(yīng)用到具體問題中。通過多練習和反思,學生能夠掌握化學反應(yīng)的本質(zhì)規(guī)律,提高解決實際問題的能力。能量守恒定義能量守恒指能量不會憑空消失或產(chǎn)生,而是在不同形式之間相互轉(zhuǎn)換的定律。應(yīng)用能量守恒定律廣泛應(yīng)用于熱力學、機械、電磁等各個物理學領(lǐng)域,是解決各種物理問題的基礎(chǔ)。轉(zhuǎn)換能量可以轉(zhuǎn)化為不同形式,如熱能、機械能、電能等,但總量始終保持不變。能量守恒定律能量不會憑空創(chuàng)造或消失能量只能從一種形式轉(zhuǎn)變成另一種形式,但總量保持不變。能量轉(zhuǎn)換有定律每種轉(zhuǎn)換過程都有其轉(zhuǎn)換效率,必須遵循能量轉(zhuǎn)換的定律。能量輸入等于輸出一個封閉系統(tǒng)的總能量輸入必須等于總能量輸出,保持平衡。應(yīng)用能量守恒解題的注意事項全面考慮熱量在能量守恒題目中,需要分析所有形式的能量變化,如化學反應(yīng)的吸收或釋放熱量。關(guān)注初始與最終狀態(tài)將系統(tǒng)從初始狀態(tài)變化到最終狀態(tài)時,能量的輸入和輸出需要滿足守恒定律。計算能量變化根據(jù)溫度變化、物質(zhì)的相變或化學反應(yīng),準確計算各種形式的能量變化。使用恰當單位在表達和計算能量時,要使用正確的單位,如焦耳(J)、千焦(kJ)等。實例解析：1理解題干仔細分析題目要求,了解需要解決什么問題。分析條件根據(jù)題目提供的信息和已知條件,找出可利用的守恒定律。設(shè)計解題步驟確定使用哪些守恒定律,并步步推導出正確的解答。驗證結(jié)果檢查解答是否符合題目要求和守恒定律的原理。實例解析：21準備工作仔細閱讀問題,理解其中涉及的化學概念和計算方法。2分析條件根據(jù)題目中給出的已知條件,確定需要應(yīng)用守恒定律的具體量。3寫出方程式根據(jù)化學反應(yīng)過程,寫出相關(guān)的化學方程式,并分析各項量的關(guān)系。實例解析：31確定物質(zhì)總量分析化學反應(yīng)物質(zhì)變化情況，判斷哪些物質(zhì)量是一定的。2建立質(zhì)量平衡式根據(jù)物質(zhì)變化情況，建立質(zhì)量守恒的方程式。3代入已知條件將化學反應(yīng)條件代入方程式進行數(shù)值計算。在應(yīng)用質(zhì)量守恒法解決化學問題時，需要先確定反應(yīng)過程中各物質(zhì)的質(zhì)量變化情況，然后建立質(zhì)量平衡方程，最后將已知條件代入方程進行計算得出結(jié)果。這種層層分析的方法有助于我們深入理解質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用。實例解析：41分析問題認清題目要求,確定需要應(yīng)用的守恒定律2建立模型根據(jù)給定條件構(gòu)建數(shù)學模型3計算求解應(yīng)用相關(guān)定律進行計算和推導4檢查結(jié)果驗證結(jié)果是否符合題目要求在實際解題過程中,我們需要先分析清楚題目要求,確定需要應(yīng)用的守恒定律。然后根據(jù)給定條件建立數(shù)學模型,并運用相關(guān)定律進行計算和推導。最后還要檢查結(jié)果是否符合題目要求,確保答案是正確的。只有遵循這四個步驟,才能夠高效地解決化學方程式的相關(guān)問題。電荷守恒1電荷守恒定律物質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)時,反應(yīng)前后電荷總量保持不變。2應(yīng)用場景電荷守恒適用于各類化學反應(yīng),包括酸堿中和反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)等。3定量關(guān)系通過計算反應(yīng)前后電荷平衡,可以確定反應(yīng)物和生成物的化學計量比。4解題要點分析反應(yīng)過程中電荷的轉(zhuǎn)移,并根據(jù)電荷守恒原理得出相應(yīng)的定量關(guān)系。電荷守恒定律正電荷正電荷是具有多余正電子的原子或離子。它們在電場中會被吸引而運動。負電荷負電荷是具有多余電子的原子或離子。它們在電場中會被排斥而運動。電荷守恒定律電荷守恒定律說明在任何物理過程中,正電荷與負電荷的總和是保持不變的。應(yīng)用電荷守恒解題的注意事項平衡電荷在解電荷守恒的題目時,務(wù)必仔細檢查所有電荷是否在反應(yīng)或過程中保持平衡。任何電荷的生成或消失都必須有充分的依據(jù)。關(guān)注離子電荷守恒的關(guān)鍵在于對離子的正確認識和處理。需要明確各種離子的電荷數(shù),并正確分析離子在反應(yīng)中的變化?；瘜W反應(yīng)方程式在解題時,務(wù)必確保化學反應(yīng)方程式的書寫正確,電荷數(shù)得到嚴格平衡。這是應(yīng)用電荷守恒的基礎(chǔ)。綜合分析電荷守恒不能孤立考慮,還需要結(jié)合其他化學定律和原理進行綜合分析,才能得出正確的結(jié)論。實例解析：11確定已知量根據(jù)問題條件,確定已知的物理量和化學量2選用守恒定律選擇合適的守恒定律進行分析和解題3建立方程式根據(jù)守恒定律建立相應(yīng)的方程式4代入計算將已知量代入方程式中進行計算得出結(jié)果在解決化學問題時,首先要確定題目中給出的已知量,然后選擇合適的守恒定律進行分析,建立相應(yīng)的方程式并代入計算。這是一個系統(tǒng)、全面的解題步驟,能有效幫助我們解決各種類型的化學問題。應(yīng)用電荷守恒解題的注意事項1電荷的保守性電荷在化學反應(yīng)過程中是定量守恒的,總量不會發(fā)生變化。2識別電荷參與對象要清楚哪些物質(zhì)或離子涉及電荷的轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化。3建立電荷平衡根據(jù)反應(yīng)前后電荷的變化情況,建立電荷平衡方程。實例解析：3已知條件某溶液中含有NH3和HCl兩種物質(zhì)。分析問題需要根據(jù)質(zhì)量守恒定律判斷溶液中兩種物質(zhì)的量關(guān)系。求解步驟1.寫出化學方程式：NH3+HCl→NH4Cl2.根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后總質(zhì)量相等。3.計算NH3和HCl的質(zhì)量比。最終結(jié)果根據(jù)計算可得，NH3和HCl的質(zhì)量比等于1:1。實例解析：41識別電荷守恒化學反應(yīng)中電荷的總量始終不變2計算電荷數(shù)根據(jù)離子價電子數(shù)計算電荷數(shù)3平衡電荷數(shù)反應(yīng)前后電荷數(shù)必須一致在這個實例中,我們需要識別反應(yīng)中涉及的電荷守恒原理。首先計算反應(yīng)前后的電荷數(shù),確保電荷數(shù)保持平衡。只有滿足電荷守恒,才能得出正確的化學反應(yīng)式。這是解決這類問題的關(guān)鍵步驟。守恒定律的綜合應(yīng)用質(zhì)量守恒定律在化學反應(yīng)中,物質(zhì)的總質(zhì)量保持不變,可用于解決質(zhì)量相關(guān)的問題。能量守恒定律能量不會憑空產(chǎn)生或消失,只能轉(zhuǎn)換形式,可用于解決能量相關(guān)的問題。電荷守恒定律電荷總量在化學反應(yīng)中不會改變,可用于解決電荷相關(guān)的問題。綜合應(yīng)用守恒定律在解決復雜的化學問題時,需要綜合運用質(zhì)量、能量和電荷等各種守恒定律。綜合實例解析：11制定計劃仔細閱讀問題要求，繪制出反應(yīng)過程的示意圖。2分析物質(zhì)平衡根據(jù)反應(yīng)方程式，分析反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)量關(guān)系。3運用定律定量將物質(zhì)平衡與質(zhì)量守恒、能量守恒等定律聯(lián)系起來計算。在解決綜合性化學問題時，需要系統(tǒng)地運用所學的化學定律和概念。首先要仔細分析題目信息,繪制出反應(yīng)過程的示意圖,然后根據(jù)反應(yīng)方程式分析物質(zhì)的投入和產(chǎn)出,將這些信息與質(zhì)量守恒、能量守恒等定律相結(jié)合,最后進行定量計算得出所需結(jié)果。綜合實例解析：21確定已知量題目中提供了反應(yīng)物的質(zhì)量和濃度信息，需要根據(jù)這些數(shù)據(jù)計算反應(yīng)的量。2分析化學反應(yīng)根據(jù)給定的化學方程式,確定反應(yīng)的化學特性和守恒定律。3應(yīng)用相關(guān)公式利用質(zhì)量守恒定律、濃度和反應(yīng)量等計算公式,推導出所需的結(jié)果。綜合實例解析：31分析反應(yīng)過程根據(jù)給定的化學反應(yīng)式,仔細分析反應(yīng)的物質(zhì)變化過程。2應(yīng)用質(zhì)量守恒利用質(zhì)量守恒定律,計算反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量關(guān)系。3確定能量關(guān)系根據(jù)生成物和反應(yīng)物的能量變化,分析反應(yīng)的熱效應(yīng)。4分析電荷變化檢查電子的轉(zhuǎn)移情況,確保電荷守恒。本例中,需要全面運用質(zhì)量守恒、能量守恒和電荷守恒等化學定律,深入分析反應(yīng)的各個環(huán)節(jié),根據(jù)已知信息推導出反應(yīng)的未知量。這種綜合應(yīng)用化學定律的方法對于解決復雜的化學問題非常關(guān)鍵。綜合實例解析：4分析物料平衡根據(jù)化學反應(yīng)方程式,確定反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量關(guān)系。應(yīng)用能量守恒利用熱化學方程式,計算反應(yīng)過程中