简论守恒量

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守恒是自然界赐予我们的最基本的思想。其中在物理的力学中成立的最广泛的有三个：能量守恒、动量守恒和角动量守恒，另外电学中有电荷守恒（电荷守恒是连相对论效应都没有的守恒）。因为这四个物理量：能量、动量、角动量、电荷量，无论是在经典物理学中还是现代物理学中都严格成立，是宇宙中成立的最好的定律。

中学阶段，学生们接触到的守恒量相当多，其实大部分物理量的守恒是有条件限制的。下面简单地总结一下

如学生们理解比较早的质量守恒，初中阶段因不提相对论中速度对质量的影响，因而学生们就可能不自觉地建立起质量永恒不变的思想，直到学习狭义相对论才领悟到质量是可变的。其实质量的不变，在化学中应用的也相对早一些，最早的化学反应都是强调质量守恒的。这也不能怪罪化学教师，因为在化学反应中虽然伴随能量转化，但也都是在原子重组过程中化学键的更换上，相对引起的质量变化微乎其微。到高中学生们学习爱因斯坦的质能方程后，就知道质量和能量是息息相关、密不可分的，当一个物体的能量发生变化时，质量也就有相应的变化了，使认识提高了。

体积的守恒，更多地被小学生认可，中学生学习过冰与水的转换，从密度的角度即可知道，体积的守恒多么不可靠。其实气体的体积的轻易可变，也应该早被认识到。即便都是液体，水和酒精混合后的总体积小于原体积之和，也说明体积不守恒的普遍性。

摩尔数守恒，学生们也可能认为，既然摩尔数代表粒子个数，当然是守恒的。应该说在化学反应中，原子个数的确是守恒的，但分子个数则不然，如２molH2与１molＯ2燃烧，其生成物是２molH2Ｏ，即由反应前的总分子数为３mol，变成了反应后的２mol，不守恒何其明显。

学习过核反应后，学生们知道了质量数守恒和电荷数守恒。其中质量数代表核子个数，无一例外地守恒。而电荷数守恒也是自然界成立的最好的守恒之一。如果有人将电荷数守恒说成是核电荷数守恒，这是否成立呢？不成立，因为部分核反应中存在中子与质子间的转换，而产生的电子（要满足电荷数守恒，即发生β衰变）会离开发生衰变的原子核，从而使原核中的质子数增加一个，即对原子核来说，其内部电荷数改变了，因此说成核电荷数守恒是不准确的。

综上，教学中对守恒不要讲的过死，通常需要留有余地，否则随着学生知识水平的增加，眼界越来越开阔，学生回过头来就会说原来老师都讲错了。