时间：2022-11-02 23:06:26
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇质量守恒定律，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：化学反应 质量守恒 改变 应用
在化学反应中，参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和，这个规律就叫做质量守恒定律。质量守恒定律是自然界普遍存在的基本定律之一。质量守恒定律是初中化学教材的重要理论之一，既是学好化学方程式的工具，也是历届中考化学考查的热点。因此理解和熟练掌握质量守恒定律，对初中化学的学习有着极其重要的意义。
一、抓要点
1.要点一“化学反应”。任何化学反应都要遵循质量守恒定律，因此定律适用的范围是化学变化，不适用于物理变化。
2.要点二“质量守恒”。定律中的“守恒”明确指的是“质量”守恒，而不是指体积或者其性质的守恒。例：在■反应中，每2体积的H2与1体积的O2恰好完全反应时生成2体积的H2O，其体积在反应前后并不守恒。
3.要点三“参加反应”。定律中十分清楚地指出“参加化学反应的各物质质量总和”那就是说没有参加反应的反应物质量是不能计算在内的，只能当做反应物过量来处理。例如：关于H2在O2中燃烧，2g氢气与8g氧气反应生成多少克的水呢？通过分析我们发现氢气过量而氧气反应完全，所以在计算生成多少克水时我们选择氧气的质量计算。
4.要点四“总和”“等于”。定律中明确指出“参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和”。所以在计算时，无论是反应物还是生成物不能漏掉任何一种物质。
二、掌握实质
为什么在化学反应前后，各物质的质量总和不变呢？这是因为化学反应过程，就是参加化学反应的原子重新组合而生成新物质的过程，在这个过程中宏观、微观角度有“六个不变”“两个改变”和“两个可能改变”。
六个不变宏观反应物和生成物的总质量不变元素的种类不变元素的质量不变微观原子的种类不变原子的个数不变原子的质量不变
两个可能改变宏观：元素的化合价可能改变微观：分子的总数可能改变
两个改变宏观：物质的种类一定变微观：分子的种类一定变
理解了上述质量守恒定律的相关要点，我们要应用到实践中。质量守恒定律在中考和习题中常见的题目有下列几种形式：
1.对于质量守恒定律的理解
例.下列说法中，符合质量守恒定律的是（ ）
A.蜡烛完全燃烧后，生成水和二氧化碳质量之和等于蜡烛的质量
B.镁带在空气中燃烧后，生成物的质量比镁带的质量增加了
C.高锰酸钾受热分解后，剩余固体的质量与反应物的质量相等
D.粗盐提纯实验得到精盐的质量和滤纸上砂子的质量之和等于溶解的粗盐的质量
【解析】正确答案为B 。A选项：忽略了参加反应的氧气质量，故A选项错；B选项：氧化镁的质量比镁的质量增加了是因为镁燃烧结合空气中氧气的质量，所以质量增加；C选项：高锰酸钾受热分解后，有氧气生成并逸出，所以剩余物的质量应比原反应物的质量小，故C选项错；D选项：此变化为物理变化，不属于化学变化，故D选项错。
2.应用质量守恒的简单计算
例.agH2O2与2gMnO2混合完全反应后有残留物质bg，则生成O2的质量是（ ）
A.（a-b-2）g B.（a-b+2）g
C.（b-2）g D.（a-b）g
【解析】根据定律内容，反应前后质量守恒，反应前质量为（a+2）g，反应后剩余bg，相减即生成O2的质量。答案为B。
3.确定物质的化学式或组成
例.火箭推进器中盛有液态物质X和双氧水，当它们混合反应时，放出大量的热，产生推力，有关反应的化学方程式为X+2H2O2=N2+4H2O，则X的化学式为（ ）
A.N2H4 B.NH3 C.N2O4 D.NO2
【解析】根据反应前后原子种类和个数不变，反应后有2个N原子，8个H原子，4个O原子，故反应前应该与之相同，除了X外有4个H原子，4个O原子，故 X的化学式中应含有2个N原子4个H原子，氮化物的化学式里N一般写在前面，则化学式为N2H4。答案为A。
4.综合应用
例.把A、B、C、D四种物质放在密闭容器中，在一定条件下反应，并测得反应物和产物在反应前后各物质的质量如下表所示：
■
下列说法正确的是（ ）
A.物质C一定是化合物，物质D可能是单质
B.反应过程中物质B和物质D变化的质量比为87：36
C.反应后密闭容器中A的质量为19.7g
D.若物质A与物质C的相对分子质量之比为194：216，则反应中A和C的化学计量数之比为1：2
【解析】根据表中质量的变化判定反应物与生成物，质量增加的是生成物，则B、D是生成物，质量减少的是反应物，则C为反应物，（若质量不变，则可能是催化剂或不参与反应），又根据反应前后质量守恒判断A也应是生成物，则方程式为CA+B+D
设C、A的化学计量数分别为x、y
xC yA + B + D
216x 194y
21.6g 9.7g
■=■
x：y=1：2
答案选A、D
5.实验验证定律
例.下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是（ ）
■
【解析】题目不仅仅考查质量守恒定律，也考查平时实验的基本能力。
A选项：生成的氧化镁白烟一部分扩散到空气中一部分沾到坩埚钳上，因此A错；
B选项：因塞上活塞且没有气体生成，质量没有损失。B答案正确；
C选项：纯粹是物质的混合，属于物理变化，C错；
D选项：反应是在敞口的烧杯中，生成的气体直接扩散到空气中质量损失，D错。
6.巧解计算题
例.把干燥、纯净的氯酸钾和二氧化锰的混合物15.5g装入大试管中，加热制取氧气。待反应完全后，将试管冷却、称量，得到10.7g固体物质。试计算：
（1） 生成氧气的质量。
（2） 生成氯化钾的质量。
（3） 原混合物中二氧化锰的质量。
【解析】首先，由于二氧化锰是氯酸钾分解反应的催化剂，其质量在反应前后保持不变，所以10.7g固体物质是氯化钾和二氧化锰的混合物，其中二氧化锰的质量与15.5g固体中含有二氧化锰的质量相等；其次，题中所给两个数据均不是纯净物的质量，无法直接利用化学方程式计算氧气的质量，但根据质量守恒定律知道：生成氧气的质量即是固体减少的质量；再次，由氧气的质量，即可根据化学方程式计算出氯化钾的质量；最后，由氯化钾的质量计算出10.7g固体中所含二氧化锰的质量，也是原混合物中所含二氧化锰的质量。
解：（1）根据质量守恒定律知：生成氧气的质量即是固体减少的质量。则：
m（O2）=15.5g-10.7g=4.8g
（2）设反应过程中生成氯化钾的质量为X。
■
■=■ ■
（3）10.7g固体中含有二氧化锰的质量与15.5g固体中所含有的二氧化锰的质量相等
m（MnO2）=10.7g—7.45g=3.25g
【答案】
（1）生成氧气4.8g；
（2）生成氯化钾7.45g；
（3）原混合物中含有二氧化锰3.25g。
类型一、解释问题：
此类型题目是考查同学们对质量守恒定律意义的理解，要求大家把握住反应物和生成物的总质量相等，并且各物质之间有一定的质量比，不是任意质量都可以参加反应的，并用来解决问题。
【例】有人说：“15g磷与16 g氧气化合可生成31 g五氧化磷”。这种说法对吗？为什么？
解析：这种说法不对。因为根据质量守恒定律知，每124份质量的磷可跟160份质量的氧气完全反应时生成284份质量的五氧化磷，所以16g氧气只能与12.4g磷完全反应生成28.4g二氧化硫。
类型二：应用质量守恒定律判断反应物或生成物的化学式
此类型题目要求同学们将质量守恒定律和化学变化的微观实质相结合，通过“原子是化学变化中的最小粒子，在化学变化中原子种类没有改变，原子的质量没有变、数目没有增减”这一重要知识，来解决问题。
【例】潜艇中船员呼吸产生的CO2能通过化学反应：2Na2O+2CO2=2X+O2吸收，则X的化学式为
解析：根据化学反应前后原子种类没有改变，原子的质量没有变、数目没有增减；在化学方程式中，反应前后碳原子、钠原子、氧原子个数要相等。反应前有4个钠原子，那么X中就有两个钠原子，反应前有2个碳原子，则X中就要有1个碳原子，反应前有6个氧原子，而生成物只有2个氧原子、则X中就要有3个氧原子所以答案为Na2CO3。
类型三：应用质量守恒定律判断微观粒子的变化
此类型题目要求同学们将质量守恒定律和化学变化的微观示意图相结合，通过“原子是化学变化中的最小粒子，在化学变化中原子种类没有改变，数目没有增减”这一重要知识，来解决问题。
【例】（2009海南42）下图是密闭体系中某反应的徽观示意图，“ ”“ ”分别表示不同原子。
（1）反应后方框内应再填入1个 徽粒（选填序号）；
A. B. C.
（2）该反应属于 反应（填“分解”、“化合”、“ 置换”或“复分解”）；
（3）写出符合徽观图的一个具体反应的化学方程式 。
解析：这是一道以图示的形式从微观角度考察质量守恒的试题，具有一定的开放性。化学反应质量守恒是因为在反应前后原子的种类、原子的数目、原子的质量没有变化，变化的是分子的种类。解题时可以从上述方面进行叙述。微观角度认识物质的组成和物质的化学变化是解答本题的关键。看懂示意图是解题前提。看图时要注意分子的种类、原子的种类、分子的变化、原子的组合等情况。如 分子和 分子发生变化变成了 分子；根据化学反应前后原子的种类和数目不变还应有一个 ，反应类型是：化合。符合该反应的有：2H2+O2 2H2O
类型四：应用质量守恒定律判断反应类型，反应物或生成物的质量
此类题在中考中一般以文字叙述或图表的方式进行考查，要求同学们把握住关键词并保持清晰的思路，深刻理解质量守恒定律，并应用定律进行计算。
【例】2009海南37.W、X、Y、Z四种物质在一定条件下充分反应后，测得反应前后各物质的质量如下，下列说法错误的是（ ）
A.W在反应中可能是催化剂
B.该反应中生成X的质量为40 g
C.该反应属于分解反应
D.该反应中Y全部参加反应
解析：我们知道在化学反应进行的过程中，反应物的质量将不断减少，而生成物则不断增多，因此如果我们发现一种物质的质量随着反应的进行在不断增加，我们就可以判断该物质是此反应的生成物，若某物质随反应的进行在不断减少，则该物质是此反应的反应物，若某物质随反应的进行而质量不变的，则该物质可能是此反应的催化剂或者与该反应无关。根据提供的数据，通过观察和简单计算我们得知：W反应前后不变，X增加了18 g，Z增加了16 g而Y减少34 g，从而判断反应物是Y，而生成物是X、Z，由此可定此反应属于分解反应。而W物质的质量在反应前后没有发生改变，有可能是该反应的催化剂或者与该反应无关，依据质量守恒定律，反应消耗的反应物质量应与反应生成的物质质量相等。参加反应的Y的质量是34 g，故选择B。
类型五：应用质量守恒定律进行计算
在根据化学方程式的计算中，往往要根据质量守恒定律计算出某物质的质量。
【例1】模拟反应：2009黄石14.在反应2A+5B=2C+4D中，C、D的相对分子质量之比为9：22，若2.6 gA与B完全反应，生成8.8 gD，则在此反应中B与D的质量比为（ ）
A.4：9 B.8：1
C.10：11 D.31：44
解析：根据化学反应2A+5B=2C+4D和已知条件C、D的相对分子质量之比为9：22可计算出在生成8.8 gD的同时，有1.8 gC生成。再根据质量守恒定律，计算出反应消耗的B物质质量。要注意的是已知的是C、D的相对分子质量之比为9：22，所以在计算时9和22要乘化学计量数2和4，然后列出比例解答：
2A+5B=2C+4D
9×2=18 22×4=88
2.6 g y x 8.8 g
= x=1.8g
依据质量守恒定律2.6g+y =1.8g+8.8g，所以y =8g，后得出结果，选C。
【例2】实际反应：将氯酸钾和二氧化锰的混合物7.0克加热到不再产生气体为止，冷却后称得剩余固体为5.08克。
（1）生成氧气多少克？
（2）剩余混合物中有哪些物质？各多少克？
解析：根据质量守恒定律知：固体减少的质量为反应后生成的O2的质量。故生成O2的质量=7.0g-5.08g=1.92g，设生成KCl的质量为X
149 96
X 1.92 g
=
关键词：质量；能量；守恒
本篇论文主要通过探讨质量守恒定律从而进一步来探讨化学反应过程中反应物总质量与生成物总质量之间的关系，开始了从生成何种物质向生成多少物质方面的过渡，引导学生从量的方面去研究化学反应的客观规律，运用化学反应的实质解释和分析质量守恒定律，从微观角度在一切化学反应中各种元素都是质量守恒的。
一门学科最重要的部分是它的历史，因为科学只能给我们知识，而历史却可以给我们智慧，研究古人留下的历史，我们知道他们的生活习惯甚至他么的思想。化学从炼丹，炼金到现在确定的一门学科并发展为现代化学，物质间的定量关系早就吸引了人们的注意力。18世纪时法国化学家拉瓦锡从实验上了燃素说之后，这一定律始得公认。20世纪初以来，发现高速运动物体的质量随其运动速度而变化，又发现实物和场可以互相转化，因而应按质能关系考虑场的质量。质量概念的发展使质量守恒原理也有了新的发展，质量守恒和能量守恒两条定律通过质能关系合并为一条守恒定律，即质量和能量的守恒定律。
在初中的课堂上，教师会借助于实验来帮助学生来理解质量守恒定律，比如说，在底部铺有细沙的锥形瓶口，放入一粒火柴大的白磷。在锥形瓶口的橡皮塞上安装一根玻璃管，在其上端系牢一个小气球，并使玻璃管下端能与白磷接触。将锥形瓶与玻璃管放在托盘天平上用砝码平衡。然后，取下锥形瓶。将橡皮塞上的玻璃管放到酒精灯火焰上灼烧至红热后，迅速用橡皮塞将锥形瓶塞紧，白磷引燃。待锥形瓶冷却后，重新放到托盘天平上，观察天平是否平衡。毋庸置疑，结果是一样的，少数的误差是在许可范围之内的。
在学习质量守恒定律中，老师应该起引领学生的作用，遵循以下几个方面来加深学生的理解：
1. 注重启发学生的参与：在课堂中，学生的参与程度在于老师的引导工作是否做到位，激发学生的学习兴趣，兴趣是最好的老师，只有对这门课产生兴趣，学生才会将精力都投入其中，老师的主导与学生的主体有机结合，让学生自觉的参与到学习过程中，有助于更好的理解质量守恒这个知识点。
2. 强化理论与实践相结合：在讲解质量守恒定律这堂课中，老师应充分利用现代化的课件设施，在多媒体的教师中，老师可以通过PPT的方式，将探讨质量守恒的实验先演示，动手实践之前，先做好分组工作，明确实验的目的，准备好实验用品和预测好实验产生的效果以及避免实验中发生的危险，同时落实好每个学生都参与到实验中，在实验后，仔细观察实验现象，控制好变量，避免不必要的误差影响实验结果，将数据都记录好之后，就得着手写实验报告了。实验报告是学习过程中最重要的一步，通过实验报告，我们可以计算出初始结果和最后结果，两个结果相比较之后，就可知得知质量是否守恒。理论和实践相结合，将抽象的理论以实验的方式展现在学生的面前，使学生更好的理解质量守恒定律。
3. 关注学生的认知思维：比如说上文提过的通过实验来理解质量守恒定律，在课堂上，我们偏向于做一些简单的实验，将燃着的蜡烛放在天平上，随着蜡烛的的慢慢燃烧，同学们可以发现指针向砝码的一端偏移，从而很自然会激发同学们的强烈的好奇心和求知欲望，大部分的同学就会开始大胆的假设，认为是燃烧产生的二氧化碳与空气中的水分结合等于燃烧完的蜡烛的质量。但是这仅仅是假设，老师通过有关质量守恒定律的解释能够很好地解释这种问题。再通过镁条燃烧试验，在烧瓶中燃烧镁条，让学生很快的发现天平倾斜的原因，再通过创新的装置设计，把培养学生的认知思维放在一个更高的层面上，真正使学生的动手能力提高，认知思维和创新精神得到强化。
探究质量守恒，我们更多的是通过可计量的实验来得到确定的实验数据，所以天平是必不可少的，在实验中，尤其要控制变量，使得实验数据趋近于我们预想的结果，可以避免的误差就坚决不让其出现，误差越小，质量守恒定律就更加的具有可信性，虽然说，化学的前辈得出这个结论，但我们对于每一个结论都可持怀疑的态度，通过自己动手实践来说服自己这是具有真理性的。
（教师活动）（教师引导、启发、分析、讲述）
上述实验发生的化学变化：
方案一：蜡烛+氧气——二氧化碳+水 有气体逸出
方案二：铁+硫酸铜——铜+硫酸亚铁 有铜析出
Fe+CuSO4 ——Cu+FeSO4
方案三：碳酸钙+盐酸——氯化钙+水+二氧化碳 有气体逸出
CaCO3+HCl ——CaCl2+H2O+CO2
方案四：氢氧化钠+硫酸铜——氢氧化铜+硫酸钠 有沉淀产生
NaOH+ CuSO4——Na2SO4+Cu(OH)2
（学生活动）倾听、分析、思考、理解。
分析讨论（教师活动）（教师引导、启发、分析、讲述）
我们对化学反应前后物质质量总和会不会发生改变这个问题的三种假设进行了验证。其原理是：物质在发生化学变化时，是反应物的分子发生破裂，分成原子，而原子又重新组合生成新物质的分子的过程。在化学反应中，原子的种类、原子的数目、原子的质量都不会改变，所以，反应前后各物质的质量总和不变。
（学生活动）分组讨论（前后4人小组）学生代表发言。
思考讨论：（教师活动）讲述：对于方案一、方案三可不可以加以改进？可采取什么措施？
（学生活动）倾听、分组讨论（前后4人小组）、分析、思考、学生发言。
实验验证
（教师与学生共同活动）1、将方案三的锥形瓶上扎紧一个小气球，用同样方法做一次实验，在用气球收集放出的二氧化气体，天平保持平衡。2、白磷燃烧。
得出结论（教师活动）讲述：
通过以上实验，得出：只要不忽略气体的质量，化学反应前后“各物质的质量总和是保持不变的”结论。
（教师活动）引导学生阅读教材“质量守恒定律”内容。
（学生活动）朗读教材“质量守恒定律” 内容。
（教师活动）（板书）二、质量守恒的原因 分成
对化学反应的实质分析：分子——-----原子
————
重新组成
物质在化学反应前后：原子的种类没有改变
原子的数目没有增减
原子的质量没有变化
所以，反应前后各物质的质量总和不变。
（学生活动）倾听、思考、理解并作笔记。
普遍规律（教师活动）讲述：
根据大量实验事实和对化学反应本质的分析说明，无论什么物质发生了什么样的化学反应，参加化学反应的各物质质量总和一定等于反应后生成的各物质质量总和，这个规律叫做质量守恒定律。质量守恒定律是自然界一切化学变化遵循的普遍规律。
（学生活动）倾听、思考、理解。
（教师活动）（板书）三、质量守恒定律的应用
解决问题
应用质量守恒定律解释现象：
1、有人说；“铁放在空气中生锈后的质量变大，说明这一反应不遵循质量守恒定律”，对吗？
2、高锰酸钾受热分解后的残余物的质量变小。
（学生活动）分组讨论（前后4人小组）学生积极发言。
（教师活动）倾听、补充、订正。
结课（教师活动）讲述：
这节课，我们用实验探究的方法学习验证了一个重要定律——质量守恒定律，这是化学变化中的基本规律，也是自然界中的普遍规律。同时我们还感受和体会了一种探索知识的过程，初步学习了科学探究的一般方法，有助于提高同学们的分析、推理能力。那么，在化学用语上能用什么形式来体现质量守恒定律呢？请同学们带着这个问题预习，我们下节课再来研究。
（学生活动）倾听、思考、理解。
布置课后作业：
[关键词]量子体系对称性守恒定律
一、引言
对称性是自然界最普遍、最重要的特性。近代科学表明，自然界的所有重要的规律均与某种对称性有关，甚至所有自然界中的相互作用，都具有某种特殊的对称性——所谓“规范对称性”。实际上，对称性的研究日趋深入，已越来越广泛的应用到物理学的各个分支：量子论、高能物理、相对论、原子分子物理、晶体物理、原子核物理，以及化学（分子轨道理论、配位场理论等）、生物（DNA的构型对称性等）和工程技术。
何谓对称性？按照英国《韦氏国际辞典》中的定义：“对称性乃是分界线或中央平面两侧各部分在大小、形状和相对位置的对应性”。这里讲的是人们观察客观事物形体上的最直观特征而形成的认识，也就是所谓的几何对称性。
关于对称性和守恒定律的研究一直是物理学中的一个重要领域，对称性与守恒定律的本质和它们之间的关系一直是人们研究的重要内容。在经典力学中，从牛顿方程出发，在一定条件下可以导出力学量的守恒定律，粗看起来，守恒定律似乎是运动方程的结果．但从本质上来看，守恒定律比运动方程更为基本，因为它表述了自然界的一些普遍法则，支配着自然界的所有过程，制约着不同领域的运动方程．物理学关于对称性探索的一个重要进展是诺特定理的建立，定理指出，如果运动定律在某一变换下具有不变性，必相应地存在一条守恒定律．简言之，物理定律的一种对称性，对应地存在一条守恒定律．经典物理范围内的对称性和守恒定律相联系的诺特定理后来经过推广，在量子力学范围内也成立．在量子力学和粒子物理学中，又引入了一些新的内部自由度,认识了一些新的抽象空间的对称性以及与之相应的守恒定律，这就给解决复杂的微观问题带来好处，尤其现在根据量子体系对称性用群论的方法处理问题，更显优越。
在物理学中，尤其是在理论物理学中，我们所说的对称性指的是体系的拉格朗日量或者哈密顿量在某种变换下的不变性。这些变换一般可分为连续变换、分立变换和对于内禀参量的变换。每一种变换下的不变性，都对应一种守恒律，意味着存在某种不可观测量。例如，时间平移不变性，对应能量守恒，意味着时间的原点不可观测；空间平移评议不变性，对应动量守恒，意味着空间的绝对位置不可观测；空间旋转不变性，对应角动量守恒，意味着空间的绝对方向不可观测，等等。在物理学中对称性与守恒定律占着重要地位,特别是三个普遍的守恒定律——动量、能量、角动量守恒，其重要性是众所周知，并且在工程技术上也得到广泛的应用。因此，为了对守恒定律的物理实质有较深刻的理解，必须研究体系的时空对称性与守恒定律之间的关系。
本文将着重讨论非相对论情形下讨论量子体系的时空对称性与三个守恒定律的关系，并在最后给出一些我们常见的对称变换与守恒定律的简单介绍。
二、对称变换及其性质
一个力学系统的对称性就是它的运动规律的不变性，在经典力学里，运动规律由拉格朗日函数决定，因而时空对称性表现为拉格朗日函数在时空变换下的不变性．在量子力学里，运动规律是薛定谔方程，它决定于系统的哈密顿算符，因此，量子力学系统的对称性表现为哈密顿算符的不变性。
对称变换就是保持体系的哈密顿算符不变的变换．在变换S（例如空间平移、空间转动等）下，体系的任何状态ψ变为ψ（s）。
三、对称变换与守恒量的关系
经典力学中守恒量就是在运动过程中不随时间变化的量，从此考虑过渡到量子力学，当是厄米算符，则表示某个力学量，而
然而,当不是厄米算符,则就不表示力学量.但是，若为连续变换时，我们就很方便的找到了力学量守恒。
设是连续变换，于是可写成为=1+IλF,λ为一无穷小参量，当λ0时，为恒等变换。考虑到除时间反演外，时空对称变换都是幺正变换，所以
（8）式中忽略λ的高阶小量，由上式看到
即F是厄米算符，F称为变换算符的生成元。由此可见，当不是厄米算符时，与某个力学量F相对应。再根据可得
（10）可见F是体系的一个守恒量。
从上面的讨论说明，量子体系的对称性，对应着力学量的守恒，下面具体讨论时空对称性与动量、能量、角动量守恒。
1.空间平移不变性（空间均匀性）与动量守恒。
空间平移不变性就是指体系整体移动δr时，体系的哈密顿算符保持不变．当没有外场时，体系就是具有空间平移不变性。
设体系的坐标自r平移到，那么波函数ψ(r)变换到ψ(s)(r)
2.空间旋转不变性（空间各向同性）与角动量守恒
空间旋转不变性就是指体系整体绕任意轴n旋δφ时，体系的哈密顿算符不变。当体系处于中心对称场或无外场时，体系具有空间旋转不变性。
3.时间平移不变性与能量守恒
时间平移不变性就是指体系作时间平移时，其哈密顿算符不变。当体系处于不变外场或没有外场时，体系的哈密顿算符与时间无关（），体系具有时间平移不变性。
和空间平移讨论类似，时间平移算符δt对波函数的作用就是使体系从态变为时间平移态：
同样，将（27）式的右端在T的领域展开为泰勒级数
四、结语
从上面的讨论我们可以看到，三个守恒定律都是由于体系的时空对称性引起的，这说明物质运动与时间空间的对称性有着密切的联系，并且这三个守恒定律的确立为后来认识普遍运动规律提供了线索和启示，曾加了我们对对称性和守恒定律的认识．对称性和守恒定律之间的联系，使我们认识到，任何一种对称性，或者说一种拉格朗日或哈密顿的变换不变性，都对应着一种守恒定律和一种不可观测量，这一结论在我们的物理研究中具有极其重要的意义，尤其是在粒子物理学和物理学中，重子数守恒、轻子数守恒和同位旋守恒等内禀参量的守恒在我们的研究中起着重要的作用．下表中我们简要给出一些对称性和守恒律之间的关系。
参考文献
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翻阅近些年的中考题目可见，一些主要考题类型涉及了质量守恒定律，下面对质量守恒定律的应用及验证做如下论述。
一、解释实验现象
例1 锌在空气中燃烧，生成的氧化锌大于锌本身质量，试对这一现象做出解释。
分析 锌之所以在空气中燃烧是因为参与了化学反应：
2Zn+O2加热2ZnO
按照质量守恒定律，生成物氧化锌的质量和参与化学反应物锌、氧总质量是相等的，所以，生成物氧化锌的质量必然大于锌的质量。
例2 铁丝在空气中燃烧，生成物四氧化三铁的质量为什么大于参与反应物铁丝的质量？
分析 按照质量守恒定律，铁丝于空气中燃烧，生成物四氧化三铁的质量包含了氧气的质量，为此，生成物的质量大于铁丝的质量。
例3 在空气中燃烧后变为灰烬，为什么质量减少了？
分析 按照质量守恒定律，纸在空气中燃烧后生成了两种物质，灰烬和二氧化碳，所以，灰烬小于纸的质量。
二、确定物质化学式
例4 为了更好地发现煤气泄漏，往往在煤气中添加一种特殊气味的气体乙硫醇（C2H5SH），乙硫醇燃烧化学方程式如下：
2C2H5SH+9O2点燃4CO2+2X+6H2O
则X的化学式为（ ）。A.CO B.SO3 C.SO2 D.S
分析 结合化学方程式，推断化学物化学方程式，目的是为了考察学生对质量守恒定律的理解及掌握，化学反应前后原子数量及种类不会发生变化，反应前后原子总数守恒，最终得出化学物质X为SO2。
三、推断物质
例5 一包白色粉末可能含有如下物质中的一种或者几种，如CuSO4、MgCl2、NaNO3、NaCI，小张为了推断其中的化学物质，设计并做了以下化学实验：固体粉末加水/溶解无色溶液加入一定量的NaOH溶液，①生成白色沉淀A（无色溶液加入AgNO3溶液白色沉淀B），结合上述实验，回答如下问题：
（1）①执行的操作为（ ）；
（2）白色粉末中一定不含有的物质是（ ）；
（3）生成白色沉淀物A的化学方程式为（ ）；
（4）上述实验（能抑或不能）说明白色粉末物中含有NaNO3、NaCl。
分析 （1）过滤将不溶于液体的固体和液体分离出来。（2）加水于固体粉末中，获得无色溶液，因为硫酸铜遇水变蓝色，表明固体物质中一定不含有物质CuSO4 。（3）无论是无色溶液，还是NaOH溶液反应后，均生成白色沉淀，表明固体物质中含有MgCl2，因为MgCl2和NaOH反应后生成白色沉淀Mg（OH）2。（4）NaNO3、NaCl溶于水后均是无色溶液，两者都不和NaOH发生化学反应，所以，无法确定发白粉末中是否含有NaNO3、NaCl。
答案：（1）过滤；（2）CuSO4；（3）MgCl2+2NaOH
Mg（OH）2+2NaCl；（4）不能
四、判断反应物或者生成物的质量
例6 生铁是一种合金，含有铁和碳。为了测定某炼铁厂生铁中铁的质量分数，小李称取生铁6.0 g，放置烧杯中，往其中加入 65.0 g 稀硫酸，物质完全反应（假如杂质不参与其中反应）。实验结束后测得实验数据如下：反应前烧杯的质量为98.0 g，反应后烧杯及生成物总质量为97.9 g，根据上述数据，完成相关实验（计算结果保留小数点一位）。
（1）生成气体氢气质量？
（2）样品中铁的质量分数？
（3）反应结束后，溶液的质量分数？
分析 该题目是一道有关数据表格的综合类题目，主要考查学生对表格的处理能力，问题的切入点是运用质量守恒定律，（1）氢气质量=98 g-97.9 g=0.1 g。（2）假设生成物中铁的质量为a，则生成物硫酸亚铁质量为b，则根据：
Fe+H2SO4FeSO4+H2
得 a=0.1 g×56/2=2.8 g；
b=0.1 g×152/2=7.6 g；
w（Fe）=2.8 g/6 g×100%=46.7%。
（3）所以，w（FeSO4）=7.6 g/（2.8+65-0.1）g×100%=11.4%
五、探究相关实验
例7 小王和小亮学习了质量守恒定律后，他们想亲自探究化学反应是否符合质量守恒定律。小王和小亮采取了如下化学方法。小王做的实验为在天平一端烧杯内放入BaCl2溶液和Na2SO4溶液；小亮的实验为在天平的一端烧杯中放入稀盐酸和Na2CO3溶液。
（1）小王在实验中可观察的实验现象为；；小亮在实验中可观察到的实验现象为；；
（2）上述两个实验参与反应的化学方程式为；；
（3）小王和小亮结合各自的实验，做出了不同的结论，他们的实验具有一定的相似之处，然而结论却不同，原因在于。
一、新课标对实验教学的要求
《义务教育化学课程标准》（2011年版）在“课程性质”中指出：“化学是一门以实验为基础的学科，在教学中创设以实验为主的科学探究活动，有助于激发学生对科学的兴趣，引导学生在观察、实验和交流讨论中学习化学知识，提高学生的科学探究能力。” 这段话突出了化学学科的特点及化学实验的地位和作用。
新课标在“教学建议”中强调：“教师在教学中应高度重视和加强实验教学，充分发挥实验的教育功能。应认真组织学生完成好本标准中要求的必做实验，重视基本的化学实验技能的学习。应根据学校实际情况合理地选择实验形式，有条件的学校尽可能多地为学生提供动手做实验的机会；条件有限的学校，可采取教师演示实验或利用替代品进行实验，鼓励开展微型实验、家庭小实验等。在实验教学中，应重视培养学生的实验安全和环境保护意识，形成良好的实验习惯。”
二、创新实验设计问题的提出
质量守恒定律是初中化学的一个重要定律，也是一个知识重点和难点。通过实验探究活动让学生“发现”和理解质量守恒定律，是新课程标准的基本理念。如何在课堂有限的时间里尽可能多地开展实验探究活动，让学生“通过实验学化学”，理解化学知识，实验设计十分重要。
三、教科书与部分实验改进存在的问题
教材设计实验存在的问题：药品用量多，装置复杂，操作不方便，只有质量相等这种单一的结果。这样的设计用于学生进行探究质量守恒定律的实验，效果并不理想。为此，有些教师增加了碳酸钠与盐酸反应使质量减少，点燃镁条让质量增加等操作。但是，我们发现这些新增实验操作并不简单，还产生了光污染、烟污染等问题，需要重新设计实验。
四、课堂探究实验设计的基本思路
本课题探究的重点是物质质量关系：大于、等于、小于？因此，在遵循实验设计的基本原则（科学性原则、简约性原则、可行性原则、安全性原则、绿色化原则）的前提下，还必须针对课堂探究实验时间有限的特点设计实验。一是需要仪器少，操作简单；二是反应条件容易控制，反应速度快；三是使用一些学生生活中常见的物品进行实验，使学生关注身边的化学现象；四是现象明显（如产生气体、沉淀、发光、发热、颜色改变），结果准确等。主要目的是让学生通过简单操作，很快完成实验，得到数据，把主要精力用于探究和讨论反应前后物质的质量关系上来。
在学生的分组探究实验中，要同时产生大于、等于、小于三种不同结果，使实验结果多样化，让学生对实验结果产生更多的质疑，激发学生的探究欲望。再设计一个复杂多步（连锁）反应的实验，让质量相等，以增强学生对质量守恒定律的认识。
五、创新设计与改进的实验
根据上述设计思路，我们对教材的实验进行了改进，一共是5个实验。实验结果表现为：三个质量相等，一个大于，一个小于。
先用8号橡皮塞在小的一端凿一个大约1.5 cm深的小洞，插入规格15×150的小试管固定紧作为反应容器，以下简称小试管。
实验1：在小试管里加入约3 mL CuSO4溶液，取一根直径约3 mm、长度约17 cm的粗铁丝，用砂布打磨其中一头（约占总长一半）并擦拭干净，将粗铁丝与小试管一起放在托盘天平上称量；把铁丝中打磨的一头放入小试管里的CuSO4溶液中（如图1所示），继续称量，观察天平是否平衡。
实验2：在50 mL小烧杯中加入10 mL食用白醋与1 mL冰醋酸，将4 g左右碎蛋壳（要求剥去内膜并清洗干净）与该烧杯一起放在天平上称量；把碎蛋壳放入烧杯中的醋酸溶液后，振荡，使醋酸溶液与碎蛋壳充分接触反应，继续称量，观察天平是否平衡。
实验3：把一束2 g左右的废花线铜丝揉成一个稀松的小球团后与表面皿一起放在天平上称量；用坩埚钳夹起铜丝团在酒精灯火焰上灼烧至全部变黑后，放在表面皿上继续称量，观察天平是否平衡。
实验4：在小试管里加入约1 mL1：4稀盐酸与酚酞的混合溶液，用中型滴瓶（60 mL）上的滴管吸取约1 mL10%NaOH溶液后放置固定在小试管口上（如图2所示），将带着滴管的小试管放在天平上称量；取下小试管，慢慢挤压滴管上的胶头，逐滴加入NaOH溶液，振荡，观察溶液颜色变化，继续称量，观察天平是否平衡。
实验5：在锥形瓶里放入碱性红色酚酞试液，橡皮塞上安装燃烧匙和玻璃棒，取少量白磷放在燃烧匙里，将上述橡皮塞塞在锥形瓶口（如图3所示），放在天平上称量；取下橡皮塞，加热玻璃棒下端至红热（如图4所示），迅速塞入锥形瓶口，压下热玻璃棒点燃白磷（如图3所示），振荡锥形瓶看溶液颜色变化，再继续称量，观察天平是否平衡。该实验建议由教师操作演示。
图1 铁丝放入试管 图2 试管口放置滴管
图3 白磷燃烧装置 图4 加热玻璃棒
六、实验创新设计的教学应用
将教学班级分成4个大组，每个大组再分成几个实验小组，一个大组完成一个实验。如第一大组各实验小组的学生负责准备一根粗铁丝，完成实验1；第二大组负责准备10 mL食用白醋，完成实验2；第三大组负责准备2 g左右的废花线铜丝，完成实验3；第四大组负责帮助第二大组准备4 g左右碎蛋壳（要求剥去内膜并清洗干净），完成实验4；教师请一名学生协助完成实验5。课前一天布置各组学生准备上述实验用品。
上课时，把5个实验方案一起发给学生，但每个实验小组只能按指定要求做一个实验，各组完成实验后汇报本组称量化学反应前后物质质量的变化情况：有大于、等于、小于三种截然不同的结果，似乎没有规律可循了。教师设问：化学反应前后物质质量的变化有没有规律呢？让学生充分议论和猜测。
师生一起分析实验中造成质量不相等的原因，让学生“发现”如果把实验装置改成封闭的，那么，质量大于和小于的也将变成相等了。不仅简单反应中质量相等，并且在复杂多步的反应中质量也是相等的！
当学生从貌似矛盾、无章、冲突的实验结果中，经过思考、对比、整理、总结，“发现”了质量守恒定律的时候，他们多么有成就感啊！这就是本设计的目标。
七、设计实验的优点
除了实验5以外，其他4个实验的共同点是：使用仪器少，装置简单，操作简单，反应速度快，结果准确，现象明显，药品用量少，符合环保要求，适合学生操作等。为了保证实验效果，建议使用量程为100 g的天平。加1 mL冰醋酸可以加快反应速度，缩短质量变化所需时间。由学生自己准备实验用品，一是增加学生动手动脑的机会；二是增强实验的吸引力和学生的好奇心理（准备这些用来干什么）；三是培养学生的责任心和信心；四是让学生关注身边的化学物质与化学问题。
实验1中用长的粗铁丝，方便放进和取出；用砂布打磨其中一头，既能让学生看到铁的银白色本色，又能清除铁表面的杂质，增加铁丝表面积，从而加快反应速度。
实验2中使用生活物品食用白醋与生活废物碎蛋壳，使学生关注身边的化学现象；蛋壳要剥去内膜并清洗干净，使其与醋更好地接触，加快反应速度。
关键词：盐酸与碳酸钠反应；质量守恒；密闭容器
中图分类号：G633.8 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2015）11-0065
一、实验目的
通过对比实验能直观地得出有气体生成的反应也遵守质量守恒定律，并加深学生对质量守恒定律的理解。
二、实验分析
在教学“质量守恒定律”这一课题时，用实验探究质量守恒定律是本课的重点，也是难点，尤其是有气体参加或有气体生成的反应。图1是课本上盐酸与碳酸钠反应前后质量的测定的实验装置图，在本实验中有气体生成且气体逸散到空气中，致使天平在反应后失去平衡，尽管可以通过分析得出反应前后的总质量仍然相等，但通过现象不能直观地得出质量守恒定律。不能加深学生对质量守恒定律的认识，教学效果不是很好。因此，笔者对此实验作了一定的改进，图2是笔者设计的实验，最大特点是用可乐瓶作反应容器。
三、实验过程
1. 在可乐瓶中加入适量的碳酸钠粉末，在小试管中加入一定量的稀盐酸，并将试管放入可乐瓶中，拧紧瓶盖。
2. 称量可乐瓶及其内物质的总质量，使天平平衡。
3. 倾斜试管，让试管中的稀盐酸流入可乐瓶中，使碳酸钠和稀盐酸反应，这时可以看到有气泡产生。
4. 充分反应后，将可乐瓶放回天平的左盘，这时可以看到天平仍然平衡。学生可以很直观地观察到反应前后的总质量相等。
5. 拧开瓶盖，能听到“纭钡囊簧响，这是因为二氧化碳逸散到空气中了。
6. 再将可乐瓶放到左盘上，发现天平不平衡了，这时问学生天平为什么不平衡呢？学生很容易地回答是气体逸散到空气中了。
四、反思与评价
1. 本实验采用了对比实验，先使碳酸钠与稀盐酸在密闭容器中反应后天平仍然保持平衡，使学生直观地看到有气体生成的反应，但气体没有逸出时，反应前后的各物质质量总和相等。然后打开瓶盖后，天平失去平衡，通过直观地对比，能加深学生对质量守恒定律的认识，使学生能灵活地运用质量守恒定律解释日常生活、生产中有气体参与或有气体生成的反应，突破了教学难点。同时，让学生认识到选用有气体参与或有气体生成的反应来探究质量守恒定律时，注意应在密闭的系统中进行。
2. 本实验装置简单，操作方便，采用了生活中常见的物品――可乐瓶。实验中为什么选用可乐瓶而不用矿泉水瓶，是因为在实验中要使二氧化碳气体不逸出，必然增大瓶中的压强，而可乐瓶能承受更大的压强，使实验更安全。
关键词：实验;二次备课
文章编号：1008-0546（2014）12-0072-03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.12.028
【案例背景】
作为一个刚毕业的青年教师，如何尽快成长是摆在我们面前的亟需解决的问题，同样成长也需要一定的舞台，而学校为我们青年教师准备的“青年教师汇报课”这一展现自我的舞台，对我们的成长起到积极的促进作用。对于这次汇报课，我做了充足的准备，学校的“微主题”校本研修给了我引导，由备课到讲课，在备课组同仁的帮助下三易其稿，这些过程让我感受颇多。
【案例描述】
这次汇报课我选择的是《质量守恒定律》这节经典又富有挑战的教学内容。我知道实验是化学的灵魂。要想上好《质量守恒定律》这节课化学实验设计至关重要。下面是我的漫漫备课路。
一、教案初稿
接到开课任务后，我认真阅读课本、查阅资料、细心研读课标，完成了教案的初稿。
【提出问题】化学反应前后，参加化学反应的物质的质量与生成的物质的质量是否相等？
【猜想与假设】学生根据已有的知识和经验提出三种假设：①增加;②减少;③不变。
【实验探究】
实验一：取一枚铁钉，用砂纸打磨铁锈，另取一个盛有20mL硫酸铜溶液的烧杯，一起放在托盘天平上称量，记录所称量的质量。[1]
将铁钉浸入硫酸铜溶液中，观察实验现象，将盛有铁钉和硫酸铜的溶液的烧杯放在托盘天平上称量，记录所称量的结果，比较反应前后质量的变化。
实验二：把装有碳酸钠溶液的小试管，小心地放入盛有适量澄清石灰水的锥形瓶中。将锥形瓶放在托盘天平上称量调节天平使之平衡。
取下锥形瓶并将其倾斜，使小试管中的碳酸钠溶液倾出与石灰水混合，观察实验现象，再将锥形瓶放回托盘天平上称量，观察天平的平衡情况。
【得出结论】化学反应前后各物质的质量总和保持不变。
我的师傅看过教案后指出，备课不能只备教材、课标。还有一个重要的环节就是备学生。在师傅的悉心指导下我对教案进行了二次修改。
其实学生在学习《质量守恒定律》之前对化学反应中的定量关系并不是一无所知的，比如在引课的时候我让学生猜测化学反应前后物质质量关系，希望学生说出增大、减小、不变三种情况，从而创造认知冲突，引发探究欲望。但在实际教学中我发现学生知道质量守恒是存在的。
对于这节课，学生不知道的内容是什么呢？学生从来没有直面过化学反应前后物质的质量有没有变化这个问题，学生需要确证这件事情;学生不清楚质量守恒定律的条件，是不是任何情况下都守恒;也不清楚质量守恒的内涵到底是什么，质量为什么守恒。
二、二次修改
学校的“微主题”校本研修让我知道，新教材的特点是“具有基础性、丰富性和开放性”。因此，我们在备课时认真挖掘教材资源，力图呈现丰富多彩的感知材料，给不同层次的学生留有学习空间，作了以下修改。
【提出问题】化学反应前后，参加化学反应的物质的质量与生成的物质的质量是否相等？为什么？如何加以证明？
【实验探究】
实验一：取一枚铁钉，用砂纸打磨铁锈，另取一个盛有20mL硫酸铜溶液的烧杯，一起放在托盘天平上称量，记录所称量的质量。
将铁钉浸入硫酸铜溶液中，观察实验现象，将盛有铁钉和硫酸铜的溶液的烧杯放在托盘天平上称量，记录所称量的结果，比较反应前后质量的变化。
实验二：把盛有盐酸的小试管小心地放入装有碳酸钠粉末的锥形瓶中，将锥形瓶放在托盘天平上用砝码平衡。取下小烧杯并将其倾斜，使小试管中的盐酸进入锥形瓶中，观察现象。
反应进行一段时间后，再把锥形瓶放回托盘天平上，观察天平是否平衡？
对于上述实验，学生产生了不同的想法，师生共同讨论分析，重新设计并完成相关实验。
实验三：将锥形瓶加上一个气球再完成实验二
【得出结论】化学反应前后各物质的质量总和保持不变。
第二次教学设计最大的改进是利用实验资源，学生通过实验发现有的实验遵守质量守恒定律有的实验不遵守质量守恒定律，这时学生心理产生了矛盾，对前人的结论产生了怀疑，通过讨论，学生对质量不等的原因加以分析，进一步对质量不等的装置加以改进，并设计出一套能证明质量守恒的实验装置。这样通过学生发现问题、提出问题、解决问题的探究过程，即加深了对知识的巩固，又真正提高了学生的质疑能力和创新精神。
三、三易其稿
微主题校本研修让我明白，课堂的开放对应于封闭，生成对应于预设。教学是预设与生成、封闭与开放的矛盾统一体。我们备课也要顺着学生的思路，因势利导地组织适合学生参与的、主动建构知识的教学活动。为了让学生体验到如何用定量的方法研究质量守恒定律，确信质量守恒定律的普遍意义，如何用微粒的观点讨论、探究质量守恒定律的实质，并会用质量守恒定律解释一些相关的化学问题，我对教案进行了第三次修改，下面是实验教学设计。
【案例反思】
《质量守恒定律》是一节理论概念课，一直以来都是经典教学内容，是教学的重点更是学生学习的难点。回首这堂《质量守恒定律》汇报课的三易其稿，每一次都有进步，然而自己三次备课跌跌撞撞的探索中对实验教学有了一些思考。
1. 学生是实验的主体。实验教学设计应以实验探究为教学的突破口，注重学生为本，给学生足够的时间和空间，放手让学生自己实践。
2. 教师是实验的导游。由实验过程的设计、探究到重点的突出、难点的突破，教师始终要关注每位学生参与探索的全过程，将更多地说话的机会留给学生，让学生充分表达他们的意见，使课堂始终充满自主、合作、开放、互动的气氛。
作为青年教师，应该抓住每一次学习的机会，跟师傅学，在学校的校本研修中悟，努力提高自己的教学水平，优化课堂教学，提高教学效率。
参考文献
关键词：高中化学；守恒法；解题
在自然界中，无论是化学还是物理反应的过程，都存在这样一种规律。一些参量在反应前后会保持不变，如目前熟知的电荷守恒，质量守恒定律等。因此，通过这类参量的守恒关系来求解试题的方法就是本文所说的守恒法。其主要特点是通过某一参量的守恒规律，规避掉反应中间的复杂过程，从而可以快捷准确地求解试题。
本文将针对不同守恒定律在高中化学试题中的应用进行实例分析，让学生能够进一步掌握利用守恒法解题的方法，提高应对高中化学的解题能力。
一、质量守恒定律在化学解题中的应用
质量守恒定律是指参加某一化学反应的反应物或者某一元素的质量在反应前后没有发生变化。质量守恒定律可以应用的方面主要包括：反应物质量不变，反应元素质量不变或者整个反应过程中总质量守恒，结晶反应中溶液质量不变。
例1.在某化学反应中A+2B=C+2D，已知C和D的摩尔质量比值为9∶22.当16质量单位的A和B充分反应，产生44质量单位的C，那么参与化学反应的B和D的质量比值为（ ）
A.32∶9 B.23∶9 C.16∶9 D.46∶9
解：由题意可知：A + 2B = C + 2D
22 18
16 m（B） 36 44
根据质量不变定律，反应物B的质量应为36+44-16=64，那么参与化学反应的B和D的质量比值为64∶36=16∶9，所以答案为C。
例2.在某容器内，足量的浓硝酸和1.28g的Cu粉发生化学反应，那么当Cu粉完全反应完时，能够得到标况下的2.24L气体，那么该过程中参与反应的硝酸为（ ）
A.0.12mol B.0.11mol C.0.03mol D.0.08mol
解：由于参与反应的浓硝酸最终生成为两个部分，一个是硝酸铜，另外一部分变为气体，根据质量守恒定律，反应中N原子必定不变，不管最终生成的是何种类型的气体。因此，最终参与反应的硝酸的物质的量是：
N（Hno3）=n（气体）+2n（Cu（NO3）2）
=1.92g/64g・mol-1+1.12L/22.4Lmol-1
=0.03mol
二、原子守恒定律在化学解题中的应用
原子守恒定律是指在化学反应过程中，其中元素的种类和个数不变。这是从化学反应的本质中引申推理出来的。化学反应本质上是原子重新组合成新的物质的过程，化学变化中，原子的种类和个数是恒定的，变化中它们按照新的组合方式组成新的微粒。
例1.在氧气中灼烧0.44g由硫、铁组成的化合物，使其中的硫经过一系列变化最终全部转化为硫酸，用20mL 0.5mol/L的烧碱
溶液恰好能完全中和这些硫酸。则原化合物中硫的质量分数约为
（ ）
A.36.4% B.46.2% C.53.1% D.22.8%
解法一：普通方法
先书写方程式，再列式计算。而本题Fe、S化合物的化学式不定，因此，第一步Fe、S化合物燃烧方程式还需写不定的化学方程式，这给计算带来了更大的困难，即使不考虑铁，只从S元素考虑，也有如下四个反应：
S+O2=SO2；2SO2+O2=2SO3；
SO3+H2O=H2SO4；H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O
根据已知NaOH的量，逆推H2SO4，再由H2SO4推SO3，再由SO3推SO2，再由SO2推S元素。这里面所蕴含的关系式如下：
2NaOH―H2SO4―SO3―SO2―S
2mol 32g
20×10-3L×0.5mol/L m（S）
=0.01mol
列比例式：解得m（S）=0.16g
则原化合物中S元素的质量分数=■×100%=■×100%≈36.4%
所以答案为A。
参考文献：
[1]于荣华.运用守恒法巧解化学题[J].中小学教学研究，2010（10）.
一、守恒法的内涵
守恒法尤其是质量守恒定律不仅仅为现代化学、物理学的产生与发展奠定了坚实的基础，也从哲学上对唯物主义世界观进行了深刻的论证，有效的丰富了高中生的辩证唯物主义思想，守恒法有两个内涵：
1.质量守恒定律
化学是一门研究物质结构、物质组成、物质性质及变化规律的一门综合性科学，守恒法反映出了物质的规律与变化，在化学反应过程中物质守恒定律也是一个必须要遵循的定律，任何的化学反应都不会将物质消除，只能够改变物质的原有结构与原有形态，这就可以称之为物质不灭定律.这一定律不仅为现在自然科学的发展奠定了基础，也在哲学上打击了宗教唯心主义思想观念，为唯物主体世界观的建立提供了依托.
2.能量守恒定律
化学是一种研究物质变化的学科，可以表现出物质运动的永恒性特征，这一定律有效的揭示了各类物质的守恒与转化定律.守恒定律是建立在哲学思想科学化的基础上，守恒定律的实质就是不变和变的有机统一，在这些定律之中，物质不灭是最为根本的定律，物质的任何属性都不会永远的丧失，因此，守恒法可以有效促进学生辩证唯物主义思想观念的发展.
二、守恒法理论的构建方式
1.守恒法理论的内容
守恒法包括元素守恒、原子守恒、质量守恒、电子守恒、电荷守恒、能量守恒、物质的量守恒、化合价守恒、质子守恒、物料守恒几个内容.在爱因斯坦提出质能关系与相对论之后，传统独立的能量守恒定律与质量守恒定律也实现了有机结合，共同组成了质量守恒定律.
2.守恒法的特征
（1）内容具有概括性
守恒法并未是具体的知识，也不仅仅是各项知识的组合，是对大量化学概念、知识、事实进行概括、类比、总结、类比与反思基础上提出的总观性任务.守恒观念是化学学科的核心，是学生在学习相关规律与特征之后抽象而出的一种普遍性认识.
（2）观念的持久性
守恒法的观念形成之后是不会发生变化的，学习者一旦在头脑中建立起守恒定律，就能够从守恒法的角度来分析问题、解决问题，可以帮助学习者不断的巩固已有的观念，因此，守恒法有着观念持久性的特征.
（3）观念形成具有阶段性
元素守恒是化学学科中的第一个守恒关系，通过进一步的学习，学生就可以将化学变化过程进行重新组合，逐步的认识到各种守恒关系.学生经历了初中化学阶段的学习，守恒对象也逐步的扩大，在不同阶段，学生会形成不同的守恒观念，在学习内容的增加之下，学生对于守恒法的认识也越来越深刻，观点也越来越全面，因此，守恒法观念也有着阶段性的特征.
时间万物都是处在不断的变化过程中，其类型有化学变化与物理变化两个内容，化学反应是对能量守恒定律与质量守恒定律的遵循，让学生了解到守恒法之后，就能够让他们利用该种定律来深入的分析自然界中的现象、本质与规律.也只有帮助学生掌握好物质变化的规律与本质，才能够帮助他们养成正确的解题观念，利用化学反应获取到有用的信息，这不仅是学生一种必备的素养，也是帮助中学生认识世界的重要途径.
二、守恒法在高中化学解题中的应用分析
在中学化学教学中，特别是元素化合物的相关知识教学中，凡是涉及到化学变化的都是用化学方程式来表示，如，化学反应式、热化学方程式、离子方程式、盐类水解方程式、电极反应方程式等，守恒法的内容也是多种多样的.
1.质量守恒法在高中化学解题中的应用
质量守恒法即在化学反应前后总物质质量不会发变化.
例1：有一定质量的氢氧化钾固体，其含水量为2.8%，碳酸钾含量为7.2%，取其中1 g加入50 mL盐酸，盐酸浓度为3 mol/L，其中30.8 mL浓度为1.07 mol/L氢氧化钾溶液用于中和多余盐酸，在反应完成之后可以蒸干固体多少克？
如果按照常规的方式来解决这种问题，过程会十分的复杂，也很容易发生错误，通过对已知条件的分析，可以得出，在蒸干后得出固体为氯化钾，其氯元素是完全来自于碳酸的，根据质量守恒定律，可以分出n（KCl）与n（HCl）相同，根据该种方式就可以迅速的得出答案.
2.化合价守恒法在高中化学解题中的应用
化合价守恒法就是某种化合物在经过化学反应后，生成物中正负化合价综述相同的守恒法则.
例2 有20 mL的K2CO3溶液，用80 mL 1 mol・L-1的盐酸进行中和反应，再使用大量的酸与浓度为2 mol・L-1的氢氧化钾溶液进行反应，在氢氧化钾用量达到4 mL时，溶液开始表现为酸性，若使用1 mol・L-1的硫酸与氧化钾来中和，在容量为1 mL溶液刚刚能够中和，求K2CO3溶液的浓度.
在解决此类问题时，利用化合价守恒法可以很快的得出答案，解题方式如下：
假设K2CO3溶液的浓度为x，根据化合价守恒定理可以得知氢氧化钾与K2CO3化合价总数与盐酸中氯化氢以及H2SO4相同，因此，x×1×0.2+2×1×0.004=1×1×0.08+1×2×0.001，这样即可得出x为1.85.
3.电子守恒法在高中化学解题中的应用方式
在氧化还原反应之中，氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数，这就是电子守恒定律，在各类化学反应中，都需要遵循电子守恒法的原则，因此，该种定律也在高中化学解题过程中得到了广泛的使用.
例3 在某种金属与硝酸反应的过程中，被还原硝酸与单纯参与反应硝酸物质量之比为1∶[KG-*3]6，还原产物是唯一的，求还原产物.
与一般的题目相比而言，这类型题目有着更大的难度，常常让学生头痛不已，为了帮助学生更好的解决从类问题，就可以为学生传达电子守恒法的应用方式，这样就可以快速准确的得出答案，具体的解题策略如下：
根据电子守恒法，假设共计6 mol硝酸参与反应，那么根据题意就可以得出，共计1 mol硝酸被还原，剩下的
5 mol依然在溶液中，金属在失去电子之后，正负电荷是平衡的，因此，金属阳离子电荷为5 mol，由于还原产物是唯一的，那么一个氮原子是可以得到5个电子的，化合物正价也从+5变化为0，因此，还原产物为氮气.
4.元素守恒法在高中化学解题中的应用
元素守恒法即在化学反应过程中，化学元素的种类不会出现变化，仅仅是存在的形式出现变化，使用元素守恒法可以很好的解决高中化学中的难题.
例4 有4.2 g过氧化钠与铝的混合物，将其置入水中，在发生完全反应之后，向溶液中加入100 mL浓度为4 mol/L的盐酸，正好能够与沉淀发生完全反应，求混合物铝以及过氧化钠质量.
有效地培养学生的问题意识和解决问题的能力。本文论述了在初中化学教学中创设问题情境的几点策略，对学生的创新精神和实践能力的培养有着十分重要的意义。
关键词初中化学教学；问题情境；创设
学生的学习是一种思维活动，贯穿于学习活动的始终。思维的本源在于问题情境，而且以解决问题为目的。问题情境是指学生觉察到的一种“有目的但又不知如何达到这一目的的心理困境”。问题情境就是一种心理状态，一种当学生接触到的学习内容与其原有认知水平不和谐、不平衡时，学生对疑难问题急需解决的心理状态。化学课堂的教学过程就是不断地发现问题、解决问题的思维过程。教师创设恰当、合理的问题情境，激活学生的思维，恰是化学教学过程的关键，是培养学生创新能力的基点。以下是关于初中化学教学中问题情境创设的几点策略。
策略1：利用实验创设问题情境
1.利用趣味性实验创设问题情境
化学趣味实验能以鲜明、生动、直观的现象与意想不到的结果有效地激发学生的兴趣，使他们产生探究的动机。教师可以根据教学内容的需要设置富有趣味的化学小实验。并利用趣味实验设置问题，引导学生通过对实验的观察和分析获得的感性信息去思考问题，唤醒学生们的探究意识。在此种情境下引入新课，必然收到较好的效果。
例如：在“质量守恒定律”的新授课引入时增设“大象牙膏”趣味实验。在60ml30G的过氧化氢溶液中加入适量的洗涤剂，再将10ml碘化钾的饱和溶液迅速倒入盛有过氧化氢溶液的细口瓶中。于是，不可思议的现象发生了：大量细小的淡黄色泡沫从瓶口涌出，源源不断就像挤不完的牙膏。也许此时学生惊呆了，急于想知道为什么会发生这种现象。此时教师要利用学生的这种强烈的好奇心，展开进一步的讨论。你们判断一下这是化学变化还是物理变化？是哪个具体的化学反应呢？化学反应生成了新物质，物质种类发生了变化，化学反应前后物质的总质量会发生变化吗？这节课我们就来研究这个问题。
2.利用探究性实验创设问题情境
探究性实验有利于激发学生的求知欲，培养观察实验能力、概括能力和创新精神。以化学实验创设问题情境，应使化学实验呈现的问题处于学生的最近发展区。教师在教学中要以最佳的实验方式呈现化学问题，使学生通过努力能够顺利地解决化学呈现的问题。
例如：在师生共同分析、归纳出质量守恒定律的内容后，教师提出问题：碳酸钠和稀盐酸的反应会不会违背质量守恒定律呢？请设计实验方案进行验证。学生们探究后得出两种不同的实验结论。教师再问：同一个化学反应，为什么实验结果不同？
学生的认知再次发生冲突。组内组间交流、倾听、争论，在思想火花的碰撞中学生积极参与，热情会很高。此时，教师可适时点拨，恰当追问，引导分析实验结果不同的原因，从而达成共识，有气体参加或生成气体的反应来验证质量守恒定律时要在密闭的容器中进行。
策略2：利用新旧知识的联系，创设问题情境
根据奥苏伯尔的认知同化理论，任何一个新知识均可以通过上位学习、下位学习、组合学习，设计恰当的先行组织者，寻求他与旧知识的联系作为新概念的增长点，促进新知识的学习。可见在教学中，利用学生原有知识来创设问题情境，有助于学生积极主动地学习，促进思维的敏捷性和创造性。
例如：“质量守恒定律”也可以这样引入新课。水在通电条件下生成氢气和氧气，请用分子、原子的观点分析这一变化的过程。
分子分解原子重新组合新分子聚合新物质
由此看来，在化学变化中，物质发生了质的变化，那么，在化学变化中，物质在量的方面会不会也发生变化呢？
策略3：利用生活中的实际问题，创设问题情境
“学以致用”是学习的根本出发点和最终目的。通过将化学知识与生活实际相联系，会使学生感到科学就在身边，能激发学生的学习动机和社会责任感。通过创设这样的问题情境，学生在运用知识的同时，也明白了生活中的诸多“为什么”，增强了对化学学科学习的兴趣，巩固了新授知识的理解和运用。
例如：在“质量守恒定律”新授课的学以致用环节，教师提问：蜡烛燃烧后质量变小，说明质量守恒定律不是普遍规律这种说法对吗？纸在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬的质量比纸的质量小，为什么？铜粉在空气中加热，为什么质量会变大？
策略4：利用化学史实创设问题情境
我国著名化学家傅鹰先生说过：“化学可以给人以知识，化学史更给人以智慧。”在化学教学过程中贯穿化学史，可以使教学不只局限于知识本身的静态结果，还可以追溯到它的来源和动态演变，揭示出反映在认识过程中的科学态度和科学思想，使学生学到发展知识和运用知识的科学方法。
例如：科学家也是沿着我们刚才所走过的研究路线发现并一次次的验证了这条定律。该定律的最早发现要归功于拉瓦锡和罗蒙诺索夫。史实资料：《质量守恒定律的发现》。重温历史，感受拉瓦锡的所思所想，感受建立量的观点的重要性，认识质量守恒定律的发现是经过大量一丝不苟的定量实验的探究过程。教师提问：什么原因导致波义耳错过了发现质量守恒定律的机会？拉瓦锡为什么成功地发现质量守恒定律呢？
策略5：利用提出假说、验证假说的方法创设问题情境
对于一部分化学知识，可以让学生联系原有的知识经验提出假说，然后再通过实验或者推理来验证假说。学生在推论、验证各自的假说过程中，原有知识与新知识之间产生矛盾，这些矛盾导致问题情境的产生。
例如：假设参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的
质量总和。（要通过实验来验证）
红磷燃烧前后的质量测定实验步骤：
1.称量装有少量红磷的密闭容器的质量。
2.加热锥形瓶。
3.冷却后第二次称量。
提问：天平是否平衡？瓶底细沙的作用问？气球为什么先膨胀后缩小？这个探究实验还有其他的不同的设计方案吗？
策略6：利用现代教育技术创设问题情境
化学研究的领域包括宏观和微观两大方面，教学中合理使用多媒体技术，可以化微观为宏观、化抽象为具体，化静态为动态，从而帮助学生更好地理解那些静态的、抽象的或微观的知识。此外，利用现代多媒体技术，把生动的动画、图像、清晰的文字注解和优美的声音有机地集成并显示在屏幕上，将内在的、重要的、本质的东西突现出来，调动学生的积极性，优化教学过程，提高课堂效益。
例如：组织学生观看过氧化氢分解的微观动画，从微观角度分析质量守恒的原因。提问：从微观的角度回答为什么化学反应前后物质总质量不变呢？
在引入新课的环节，可以播放“张根硕做客快乐大本营之神奇花瓶”视频，提问：这个神奇的花瓶中的“花”是哪个化学反应产生的？在这个化学反应前后各物质的质量总和有什么关系呢？
总之，问题情境是影响学生学习的重要因素，创设问题情境是培养学生学习能力的一项有效的教学策略。在教学中，教师应该深入地分析教材并结合学生的认知心理特点来创设恰当的问题情境，从而更好地激发学生学习和探究的热情，培养学生的创新意识和创新能力。
参考文献：
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[2]王真东.关于学生问题意识培养的思考[J].中国教育学刊，2001，（6）：29.
[3]郑长龙.化学实验教学情景及其创设教学策略研究[J].化学教育，2004，（12）17-20.
