高中化学计算中常见的解题方法研究
2018-07-25谭友强
谭友强
摘 要 在高中化学的学习当中,计算题在总分中占很大一部分。要想提高化学成绩,学习效率,提高解题速度和准确率,在有限的考试时间内最大限度的拿到尽可能高的分数,掌握一些常见的解题方法是一条有效的捷径。
关键词 高中化学 课堂教学 解题方法
中图分类号:G631 文献标识码:A
解题没有一成不变的方法模式。但从解决化学问题的基本步骤看,建立一定的基本思维模式是很有必要的。“题示信息十基础知识十逻辑思维”就是这样一种思维模式,它还反映了解题的基本能力要求,所以有人称之为解题的“能力公式”。下面就对5种常见的化学解题方法进行分析
1守恒法
化学方程式不仅可以反映出反应物与生成物之间物质的量、质量、气体体积之间的数量关系,而且能表示出化学反应前后原子个数、电荷数、得失电子数、总质量等都是守恒的。灵活运用守恒规律,一般都能简化解题步骤、高效得出题目的正确答案,达到事半功倍的效果。
将5.21 g纯铁粉溶于适量稀H2SO4中,加热条件下,用2.53 g KNO3氧化Fe2+,充分反应后还需0.009 molCl2才能完全氧化Fe2+,则KNO3的还原产物氮元素的化合价为___。
解析:0.093=0.025x+0.018,x=3,5-3=2。应填:+2。
(得失电子守恒)
2差量法
主要是运用化学反应前后的某些差量,比如说固体质量差、溶液质量差等,通过这些差量和反应物或者生成物的变化量成正比,在依据此关系解题的一种方法,找出化学反应前后某种差量和造成这种差量的实质以及其中的联系,先列出比例式然后求解的一种方法,就是差量法。包括气体体积差、质量差、压强差等。
这种方法的实质是巧用化学方程式进行计算。特点是只需找出差量,就能求出各反应物消耗的量或各生成物生成的量。
例题4 加热碳酸镁和氧化镁的混合物mg,使之完全反应,得剩余物ng,则原混合物中氧化镁的质量分数为 [ ]
设MgCO3的质量为x
MgCO3 MgO+CO2↑混合物质量减少
应选A。
3平均值法
平均值法是一种十分常见的化学巧解方法,在使用时首先计算得出平均分子或者相对原子质量,然后再用十字交叉法计算出各个成分的物质的量比。它也是一种重要的解题思维和解题,
断MA或MB的取值范围,从而巧妙而快速地解出答案。
例题5 由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混合物10 g与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2 L,则混合物中一定含有的金属是 [ ]
A.锌 B.铁 C.铝 D.镁
各金属跟盐酸反应的关系式分别为:
Zn—H2↑ Fe—H2↑
2Al—3
H2↑ Mg—H2↑
若单独跟足量盐酸反应,生成11.2LH2(标准状况)需各金属质量分别为:Zn∶32.5g;Fe∶28 g;Al∶9g;Mg∶12g。其中只有铝的质量小于10g,其余均大于10g,说明必含有的金属是铝。应选C。
4讨论法
讨论法是一种发现思维法。解计算题时,若条件充分,可直接计算求解;若条件不充分,需用讨论法,计算加推理解答。
例题:在30mL量筒中充满NO2和O2的混合气体,倒立于水中使气体充分反应,最后剩余5mL气体,求原混合气中氧气的体积是多少毫升?
[解析]最后5mL气体可能是O2,也可能是NO,此题需用讨论法解析。
最后剩余5mL气体可能是O2;也可能是NO,若是NO,则说明NO2过量15mL。
设30mL原混合气中含NO2、O2的体积分别为x、y
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
原混合气体中氧气的体积可能是10mL或3mL。
5十字交叉法
十字交叉法是指在化学计算中,可以用于有关二元一次方程组的求解,将不能直接求解的一些复杂的乘除法轉换成相对简单的加减法,是一种巧妙的数学方法,所以数学物理中也有大量利用。
十字交叉法是二元混合物(或组成)计算中的一种特殊方法,它由二元一次方程计算演变而成。若已知两组分量和这两个量的平均值,求这两个量的比例关系等,多可运用十字交叉法计算。
十字交叉法多用于:
(1)有关两种同位素原子个数比的计算。
(2)有关混合物组成及平均式量的计算。
(3)有关混合烃组成的求算。
(4)有关某组分质量分数或溶液稀释的计算等。
例题7 已知自然界中铱有两种质量数分别为191和193的同位素,而铱的平均原子量为192.22,这两种同位素的原子个数比应为 [ ]
A.39∶61 B.61∶39
C.1∶1 D.39∶11
6结束语
上面介绍了一些主要的化学计算中使用频率较高的解题方法和技巧,在高中化学的学习中没有一成不变的方法,要先牢固的掌握好高中化学基础知识,在平常训练和练习过程中,要擅于总结经验技巧,能够形成自己独特的知识体系和解题思路。希望同学们建立解题的基本思维模式,深化基础知识,活化思维,优化素质,跳起来摘取智慧的果实。
通过对上面的分析,可以得出化学计算的基本解题步骤:(1)认真审题,挖掘题示信息。(2)灵活组合,运用基础知识。(3)充分思维,形成解题思路。(4)选择方法,正确将题解出。
参考文献
[1] 王佩文.高中化学解题中守恒法的应用与解题思路[J].课程教育研究, 2016(27).
[2] 汪澄.高中化学计算中常见的解题方法和技巧[J].数理化学习(高中版), 2014(06).
[3] 颜如传.守恒法在高中化学解题中的应用分析[J].成功(教育),2012(20).