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根据化学式的计算是初中化学学习的第一种计算,学生在学完化学式的计算后,一般只能完成几种简单的计算,如:求相对分子质量、元素的质量比、元素的质量分数、求化合价等,但对于知识延伸所涉及的计算无从下手,现对有关化学式计算的几种延伸题型作以下总结:
类型一、求物质的化学式
1、 已知各元素的质量比和相对原子质量之比求化学式。
[例1]已知由X、Y两种元素组成的化合物中,X、Y两种元素的质量比为31:40,X、Y两元素的相对原子质量之比为31:16,求该化合物的化学式(其中X显正价,Y显负价)。 [解析]先设出此化合物的化学式为XmYn,X的相对原子质量为31A,Y的相对原子质量为16A。然后根据元素的质量比等于各元素各自相对原子质量之和的比列出计算关系式,X:Y=31Am:16An=31:40,则m:n=2:5,写出化学式X2Y5。
2、 根据元素原子的最外层电子个数求化学式。
[例2]已知A元素原子的最外层电子数为6,B元素原子的最外层电子数为3,当A与B两种元素相互化合时,形成化合物的化学式。
[解析]元素的化学性质是由原子的最外层电子数决定的,当最外层电子数≤3时,在与其它元素化合时易失去最外层电子形成阳离子;当最外层电子数≥4时,在与其它元素化合时易得到电子形成阴离子。根据电荷数,按阳离子在前阴离子在后的顺序,把电荷数约分后十字交叉即可写出化学式。A元素原子的最外层电子数为6,在与B元素化合时易得到2个电子形成A2- ;B元素原子的最外层电子数为3,在与A元素化合时易失去3个电子形成B3+ ,则根据 B3+ A2- 可得出化学式为:B2A3 。类型二、根据元素的质量比计算物质的质量比
[例3] 在Fe2O3和Fe3O4两种物质中,铁元素的质量比2:1,则Fe2O3和Fe3O4两种物质的质量比为多少?
[解析]解决此类问题要明白两个关系:一是元素的质量比等于各元素各自相对原子质量之和的比;二是物质的质量比等于各物质各自的相对分子质量之和的比。设在Fe2O3和Fe3O4两种物质中,有X个Fe2O3分子和Y个Fe3O4分子,则在Fe2O3和Fe3O4两种物质中铁元素的质量比为:(2×56X):(3×56Y)=2:1,可解得X:Y=3:1,假设X=3N,则Y=N。Fe2O3和Fe3O4两种物质的质量比为Fe2O3:Fe3O4=(160×3N):(232×N)=60:29
类型三、已知混合物中各成分化学式及某元素的质量分数,求另一种元素的质量分数。
[例4]已知在FeSO4和Fe2(SO4)3两种物质的混合物中,硫元素的质量分数为m%,求混合物中铁元素的质量分数。
[解析]仔细观察两种物质的化学式,两种物质中硫原子和氧原子的个数比都为1:4,根据各元素的质量比等于各元素各自相对原子质量之和的比计算,混合物中硫和氧两元素的质量比为 S:O=32:(16×4)=1:2 ,即氧元素的质量为硫元素的2倍,硫元素的质量分数为m%,则氧元素的质量分数为2m%,剩余的则是铁元素的质量分数为1-m%-2m%=1-3m% 。
类型四、已知样品中某元素的质量分数,有关纯度的计算。
[例5]已知某硝酸铵样品中的氮元素的质量分数为32.2%(杂质不含氮元素),求此样品中硝酸铵的质量分数。
[解析]此类习题涉及纯度的计算,应先推导出纯度的计算公式,设样品的质量为m,硝酸铵的质量分数为x,则硝酸铵的质量为mx,氮元素的质量为32.2%m。而硝酸铵中氮元素的质量分数为28÷80×100%=35%,则氮元素的质量为35%mx,所以32.2%m=35%mx,则有 x=32.2%÷35%,即可得出纯度计算公式:纯度=样品中元素的质量分数÷这种纯净物质中该元素的质量分数。样品中硝酸铵的质量分数为:NH4NO3%=32.2%÷35%=92%
*此类涉及纯度的计算,可让学生牢记此公式,以便直接运用。
例如:已知某Fe2O3样品中铁元素的质量分数为63.7%(杂质不含铁元素),求此样品中氧化铁的质量分数。
根据公式可得出 Fe2O3%=63.7%÷[(56×2)÷160×100%]=91%
根据化学式计算的题型很多,就不一一列出,要根据不同的问题,引导学生学会分析,拓展解题思路,积极总结,不要让学生误认为初中化学知识少、计算少,错误的把化学定格为记一记,背一背即可,更重要的是要理解而不是死记硬背。
功,教师一要预设学生的“未知”,为学生选准探究内容、探究重点;二要关注生成,巧妙地在学生不知不觉之中说出相应变动,或激起学生认知冲突,或调整教学进度,或将差就错,变学生错误为新的学习资源。三要适时点拨、引导,“该出手时要出手”,把握时机,疏通探究途径,拓展探究成果。
总之,有效的数学课堂教学应有数学魂、数学味,这个“魂”和“味”指的是数学课是否让学生思考,是否发展学生的思维能力,其核心是在思考过程中,学生是否由不知到知,由知之较少到知之较多,是否通过思考,掌握数学知识、领悟数学方法、理解数学思想。参考文献:
[1]江苏教育
[2]基础教育
[3]现代教育理论
类型一、求物质的化学式
1、 已知各元素的质量比和相对原子质量之比求化学式。
[例1]已知由X、Y两种元素组成的化合物中,X、Y两种元素的质量比为31:40,X、Y两元素的相对原子质量之比为31:16,求该化合物的化学式(其中X显正价,Y显负价)。 [解析]先设出此化合物的化学式为XmYn,X的相对原子质量为31A,Y的相对原子质量为16A。然后根据元素的质量比等于各元素各自相对原子质量之和的比列出计算关系式,X:Y=31Am:16An=31:40,则m:n=2:5,写出化学式X2Y5。
2、 根据元素原子的最外层电子个数求化学式。
[例2]已知A元素原子的最外层电子数为6,B元素原子的最外层电子数为3,当A与B两种元素相互化合时,形成化合物的化学式。
[解析]元素的化学性质是由原子的最外层电子数决定的,当最外层电子数≤3时,在与其它元素化合时易失去最外层电子形成阳离子;当最外层电子数≥4时,在与其它元素化合时易得到电子形成阴离子。根据电荷数,按阳离子在前阴离子在后的顺序,把电荷数约分后十字交叉即可写出化学式。A元素原子的最外层电子数为6,在与B元素化合时易得到2个电子形成A2- ;B元素原子的最外层电子数为3,在与A元素化合时易失去3个电子形成B3+ ,则根据 B3+ A2- 可得出化学式为:B2A3 。类型二、根据元素的质量比计算物质的质量比
[例3] 在Fe2O3和Fe3O4两种物质中,铁元素的质量比2:1,则Fe2O3和Fe3O4两种物质的质量比为多少?
[解析]解决此类问题要明白两个关系:一是元素的质量比等于各元素各自相对原子质量之和的比;二是物质的质量比等于各物质各自的相对分子质量之和的比。设在Fe2O3和Fe3O4两种物质中,有X个Fe2O3分子和Y个Fe3O4分子,则在Fe2O3和Fe3O4两种物质中铁元素的质量比为:(2×56X):(3×56Y)=2:1,可解得X:Y=3:1,假设X=3N,则Y=N。Fe2O3和Fe3O4两种物质的质量比为Fe2O3:Fe3O4=(160×3N):(232×N)=60:29
类型三、已知混合物中各成分化学式及某元素的质量分数,求另一种元素的质量分数。
[例4]已知在FeSO4和Fe2(SO4)3两种物质的混合物中,硫元素的质量分数为m%,求混合物中铁元素的质量分数。
[解析]仔细观察两种物质的化学式,两种物质中硫原子和氧原子的个数比都为1:4,根据各元素的质量比等于各元素各自相对原子质量之和的比计算,混合物中硫和氧两元素的质量比为 S:O=32:(16×4)=1:2 ,即氧元素的质量为硫元素的2倍,硫元素的质量分数为m%,则氧元素的质量分数为2m%,剩余的则是铁元素的质量分数为1-m%-2m%=1-3m% 。
类型四、已知样品中某元素的质量分数,有关纯度的计算。
[例5]已知某硝酸铵样品中的氮元素的质量分数为32.2%(杂质不含氮元素),求此样品中硝酸铵的质量分数。
[解析]此类习题涉及纯度的计算,应先推导出纯度的计算公式,设样品的质量为m,硝酸铵的质量分数为x,则硝酸铵的质量为mx,氮元素的质量为32.2%m。而硝酸铵中氮元素的质量分数为28÷80×100%=35%,则氮元素的质量为35%mx,所以32.2%m=35%mx,则有 x=32.2%÷35%,即可得出纯度计算公式:纯度=样品中元素的质量分数÷这种纯净物质中该元素的质量分数。样品中硝酸铵的质量分数为:NH4NO3%=32.2%÷35%=92%
*此类涉及纯度的计算,可让学生牢记此公式,以便直接运用。
例如:已知某Fe2O3样品中铁元素的质量分数为63.7%(杂质不含铁元素),求此样品中氧化铁的质量分数。
根据公式可得出 Fe2O3%=63.7%÷[(56×2)÷160×100%]=91%
根据化学式计算的题型很多,就不一一列出,要根据不同的问题,引导学生学会分析,拓展解题思路,积极总结,不要让学生误认为初中化学知识少、计算少,错误的把化学定格为记一记,背一背即可,更重要的是要理解而不是死记硬背。
功,教师一要预设学生的“未知”,为学生选准探究内容、探究重点;二要关注生成,巧妙地在学生不知不觉之中说出相应变动,或激起学生认知冲突,或调整教学进度,或将差就错,变学生错误为新的学习资源。三要适时点拨、引导,“该出手时要出手”,把握时机,疏通探究途径,拓展探究成果。
总之,有效的数学课堂教学应有数学魂、数学味,这个“魂”和“味”指的是数学课是否让学生思考,是否发展学生的思维能力,其核心是在思考过程中,学生是否由不知到知,由知之较少到知之较多,是否通过思考,掌握数学知识、领悟数学方法、理解数学思想。参考文献:
[1]江苏教育
[2]基础教育
[3]现代教育理论