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【摘要】正确处理化学计算是中学化学教学的一个大难题。对于同样一道化学计算题,我们可以运用不同的思维方法去解题,可能会有多种不一样的解题方法。但不同解题方法所需要的时间可能相差很大。而学生都希望高考时能又快又准地解出题目。这就需要教师能在平时教给学生一些高中阶段会经常用到的计算技巧。而在高中阶段最常用到的计算技巧之一就是差量法。
【关键词】差量法;化学计算;质量差法;体积差法化学计算一直是学生的弱项,也是教师教学过程中会遇到的一大难题。学生在测验和考试中最难得分的一类题目就是化学计算,能选用最合适的方法准确而快速地解决计算题,对于提高学习成绩,增强学习效率,有着重要意义。选用合适的方法解计算题,不但可以缩短解题的时间,还有助于减小计算过程中的运算量,尽可能地降低运算过程中出错的机会。
而在高中阶段最常用到的计算技巧之一就是差量法。现将此法详细介绍如下:
差量法是依据化学反应前后的某些“差量”(固体质量差、溶液质量差、气体体积差、气体物质的量之差等)与反应物或生成物的变化量成正比而建立的一种解题法。此法将“差量”看作化学方程式右端的一项,将已知差量(实际差量)与化学方程式中的对应差量(理论差量)列成比例,其他解题步骤与化学方程式列比例式解题完全一致。
用差量法解题的关键是正确找出理论差量。差量法在化学计算中有广泛的用途,其中较为常见的是“质量差法”和“体积差法”。
1固体质量差
(1)将一块铁片放入500ml1mol/L的CuSO4溶液中,反应一段时间后,取出铁片,小心洗净后干燥称量,铁片增重0.8克,反应后溶液中CuSO4的物质的量是
解析:
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu△m(固体增重)
56g1mol 64g (64-56)g 理论差量
n=0.1mol 0.8g 实际差量
消耗的CuSO4为0.1mol,反应后为0.5L×1mol/L-01mol=0.4mol
注意:抓住每反应完1mol CuSO4,金属就增重8g,找到关系式。
2溶液质量差
(2)向50克FeCl3溶液中放入一小块钠,待反应完全后,过滤,得到仍有淡黄色的溶液45.9克,则投入钠的质量为
解析:
6Na+6H2O+2FeCl3=2Fe(OH)3↓+6NaCl+3H2↑△m(溶液减轻)
138g 2×107g 6g(214+6-138)g理论差量
mNa= 6.9g (50-45.9)g 实际差量
注意:抓住每反应完138gNa(即6molNa)溶液就减轻(214+6-138)g,
从而列出两者的关系式。
(3)KCl和KBr组成混合物8.00g。溶于足量水后,加入足量的AgNO3溶液,生成沉淀13.00g,求原混合物中钾元素的质量。
解析: KCl→AgClKBr→AgBr
Cl、Br的质量未发生变化,变化的是K→Ag
K→ Ag △m
39 108 108-39
m(K) 13.00 g- 8.00 g
m(K)=2.83 g
此题巧妙地运用了差量法,使解题节省了不少时间。
3气体体积差
(4)CO2和O2的混合气体多次通过装有Na2O2的干燥管后,体积减少到原来的4/5(条件相同时测定),则原混合气体CO2和O2的体积比为
解析:设CO2和O2的混合气体总共为VL
2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2△V(气体体积减少)
2L 1L1L
VCO2=2V/5 V/5L
故VCO2∶VO2=2V/5∶3V/5=2∶3
抓住每反应掉2LCO2气体,气体的总体积就会减少1L。
4物质的量差
(5)在某容器中通入a mol CO2气体,加入少量Na2O2后,气体变为b mol,则被吸收的CO2的物质的量为()
A. 2b mol B.(a-b)mol
C. 2(a-b)mol D.(2a-b)mol
解析:
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2△n
2mol 1mol 1mol
n(CO2) (a-b)mol
n(CO2)=2(a-b)mol选C
抓住每反应掉2mol CO2气体,气体总物质的量就减少 1mol
(6)在1个标准大气压、200℃时,将氢氧混合气100 mol点燃爆炸后,恢复到原来的状态,测得混合气体为73 mol。求原混合气体中H2和O2的物质的量各为多少?
解析:
2H2 + O2=2H2O△n
2 1 2 1
n(H2) n(O2) (100-73)mol
参加反应的气体物质的量:n(H2)=54mol,n(O2)=27mol
若O2过量,则原有H2 54mol,O2有100mol-54mol=46mol
若H2过量,则原有O2 27mol,H2有100mol-27mol=73mol
此题不仅巧用了差量法,还要分情况讨论是那种气体过量。
总之,差量法是一种非常好用的巧妙计算方法,它的最大优点是化难为易,化繁为简,变复杂计算为简单计算.只要学生能够掌握好这种解题方法的话,就能节省解题时间,又快又准地解决计算题了。参考文献
[1]刘知新主编.化学教学论.高等教育出版社,1997(3)
[2]杨先昌.化学计算教学问题的研究[J].化学教学,1980年01期
[3]施良方著.教学理论:课堂教学的原理、策略与研究.华东师范大学出版社,1999(8)
【关键词】差量法;化学计算;质量差法;体积差法化学计算一直是学生的弱项,也是教师教学过程中会遇到的一大难题。学生在测验和考试中最难得分的一类题目就是化学计算,能选用最合适的方法准确而快速地解决计算题,对于提高学习成绩,增强学习效率,有着重要意义。选用合适的方法解计算题,不但可以缩短解题的时间,还有助于减小计算过程中的运算量,尽可能地降低运算过程中出错的机会。
而在高中阶段最常用到的计算技巧之一就是差量法。现将此法详细介绍如下:
差量法是依据化学反应前后的某些“差量”(固体质量差、溶液质量差、气体体积差、气体物质的量之差等)与反应物或生成物的变化量成正比而建立的一种解题法。此法将“差量”看作化学方程式右端的一项,将已知差量(实际差量)与化学方程式中的对应差量(理论差量)列成比例,其他解题步骤与化学方程式列比例式解题完全一致。
用差量法解题的关键是正确找出理论差量。差量法在化学计算中有广泛的用途,其中较为常见的是“质量差法”和“体积差法”。
1固体质量差
(1)将一块铁片放入500ml1mol/L的CuSO4溶液中,反应一段时间后,取出铁片,小心洗净后干燥称量,铁片增重0.8克,反应后溶液中CuSO4的物质的量是
解析:
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu△m(固体增重)
56g1mol 64g (64-56)g 理论差量
n=0.1mol 0.8g 实际差量
消耗的CuSO4为0.1mol,反应后为0.5L×1mol/L-01mol=0.4mol
注意:抓住每反应完1mol CuSO4,金属就增重8g,找到关系式。
2溶液质量差
(2)向50克FeCl3溶液中放入一小块钠,待反应完全后,过滤,得到仍有淡黄色的溶液45.9克,则投入钠的质量为
解析:
6Na+6H2O+2FeCl3=2Fe(OH)3↓+6NaCl+3H2↑△m(溶液减轻)
138g 2×107g 6g(214+6-138)g理论差量
mNa= 6.9g (50-45.9)g 实际差量
注意:抓住每反应完138gNa(即6molNa)溶液就减轻(214+6-138)g,
从而列出两者的关系式。
(3)KCl和KBr组成混合物8.00g。溶于足量水后,加入足量的AgNO3溶液,生成沉淀13.00g,求原混合物中钾元素的质量。
解析: KCl→AgClKBr→AgBr
Cl、Br的质量未发生变化,变化的是K→Ag
K→ Ag △m
39 108 108-39
m(K) 13.00 g- 8.00 g
m(K)=2.83 g
此题巧妙地运用了差量法,使解题节省了不少时间。
3气体体积差
(4)CO2和O2的混合气体多次通过装有Na2O2的干燥管后,体积减少到原来的4/5(条件相同时测定),则原混合气体CO2和O2的体积比为
解析:设CO2和O2的混合气体总共为VL
2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2△V(气体体积减少)
2L 1L1L
VCO2=2V/5 V/5L
故VCO2∶VO2=2V/5∶3V/5=2∶3
抓住每反应掉2LCO2气体,气体的总体积就会减少1L。
4物质的量差
(5)在某容器中通入a mol CO2气体,加入少量Na2O2后,气体变为b mol,则被吸收的CO2的物质的量为()
A. 2b mol B.(a-b)mol
C. 2(a-b)mol D.(2a-b)mol
解析:
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2△n
2mol 1mol 1mol
n(CO2) (a-b)mol
n(CO2)=2(a-b)mol选C
抓住每反应掉2mol CO2气体,气体总物质的量就减少 1mol
(6)在1个标准大气压、200℃时,将氢氧混合气100 mol点燃爆炸后,恢复到原来的状态,测得混合气体为73 mol。求原混合气体中H2和O2的物质的量各为多少?
解析:
2H2 + O2=2H2O△n
2 1 2 1
n(H2) n(O2) (100-73)mol
参加反应的气体物质的量:n(H2)=54mol,n(O2)=27mol
若O2过量,则原有H2 54mol,O2有100mol-54mol=46mol
若H2过量,则原有O2 27mol,H2有100mol-27mol=73mol
此题不仅巧用了差量法,还要分情况讨论是那种气体过量。
总之,差量法是一种非常好用的巧妙计算方法,它的最大优点是化难为易,化繁为简,变复杂计算为简单计算.只要学生能够掌握好这种解题方法的话,就能节省解题时间,又快又准地解决计算题了。参考文献
[1]刘知新主编.化学教学论.高等教育出版社,1997(3)
[2]杨先昌.化学计算教学问题的研究[J].化学教学,1980年01期
[3]施良方著.教学理论:课堂教学的原理、策略与研究.华东师范大学出版社,1999(8)