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对“质量守恒定律”类中考试题的归类与分析

2018-11-29

数理化解题研究 2018年32期
关键词:化学反应

李 斌

(浙江省衢州华茂外国语学校 324000)

质量守恒定律在初中化学教与学中有着广泛的应用,化学反应都需要遵循质量守恒定律,从而揭示了化学反应是原子重新组合的化学本质.通过化学学习让学生掌握质量守恒定律原理,并在实际的问题分析和解决中进行灵活的运用,对于提高学生解题速度,培养学生的化学思想方法具有重要的意义.下面就近几年中考试题中“质量守恒定律”类试题进行归类与分析.

一、对质量守恒定律内容的考查

例1 2010年台州中考试题结合人们对燃烧现象的研究史,给出了18世纪中期学者的三种燃素的观点:一是燃素是构成火的一种元素,可以透过一切物体;二是燃素是物体的组成成分;三是燃素分解的过程就是物体燃烧的过程.在人们研究燃烧现象的基础上,提出了以下问题:

(1)将汞装入密封容器中,置于火炉上加热,容器内形成了质量增加的红色物质.请用上述燃素说的主要观点来解释质量增加的原因____;

(2)法国化学家拉瓦锡也做了加热汞的实验(装置如图),他在实验前后称量了容器及其中物质的总质量.结果发现:反应前后总质量不变,且汞变成红色物质(后知是氧化汞)增加的质量等于容器中空气减少的质量.之后,拉瓦锡还将反应形成的氧化汞加强热,使之重新释放出气体,并将该气体与原来容器中剩余的气体混合,发现混合气体的性质与最初的空气相同.根据上述资料,回答:

①拉瓦锡实验是否支持燃素说,并说明理由____;

②拉瓦锡实验中氧化汞受强热释放出的气体是____;

③拉瓦锡在实验中,均对反应前后的容器及其中物质的质量进行了称量,体现了他对____规律的重要认识.

试题分析本题是一道有关科学史的信息给予题,解题时要求学生们细心阅读材料,提取有用信息并结合对质量守恒定律内容的理解,才能作出正确的解答.试题第一问需要学生能够从试题给出的三种观点中对燃素有明确的认识,根据问题条件选取相应的观点作答即可.第二问是拉瓦锡对质量守恒定律的探究,推翻了以往的燃素说,学生根据化学反应本质作答即可.

考点突破本题通过对科学家经典实验的再现,考查了实验的装置、操作、现象和结论;突出考查了学生对质量守恒定律内容的理解和实际应用,即“参加化学反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和”.此类题目解题的关键是:首先明确化学反应一定遵循质量守恒定律,其次准确理解定律中的四个关键词“参加”“化学反应”“各物质”“质量总和”.

二、对质量守恒定律微观本质的考查(从分子、原子的角度解释质量守恒定律)

例2 (2017年金义)“三效催化转换器”可将汽车尾气中的有毒气体转化为无污染的气体,其中某个反应的微观示意图如下.从图示获得的下列信息错误的是( ).

A.该图已表示出质量守恒定律

B.反应前后共有4种分子

C.甲和丁中同种元素化合价不相等

D.乙和丙中所含原子种类相同

试题分析用模型图来表示某个化学反应,然后利用模型图中提供相关信息进行解题,此类题相比前面的题型更抽象、难度更大.其解题的关键是:先要比较反应前后有无相同的分子,有应将它们先去除(因为它们没有参加化学反应),然后根据质量守恒定律将模型图转化为化学方程式,最后解决相应的问题.答案为A.

考点突破此类题无论是直接用化学方程式还是用粒子模型图来呈现,其为解题提供的信息是一样的,即:原子种类、分子种类、原子个数、分子个数、分子构成等.如果以化学方程式呈现,可直接求反应前后的原子个数差即可;如果是以模型图形式呈现的,要先将模型图转换成具体的化学式、化学方程式,然后解决问题.虽然形式不同,但是解题所用知识是相同的,即“在化学反应前后,原子的种类、数目不变”.

三、对质量守恒定律应用、迁移的考查

例3 (2015年嘉舟)在学习“金属的冶炼”时,某学习小组用如图所示的装置测量氧化铜样品中氧化铜的质量分数,实验所取氧化铜样品质量为10g.(所含杂质不参加反应)

(1)甲同学的方法:先测出氢氧化钠浓溶液的质量为50g,待反应完全后再次称量,质量为54.4g.请你计算样品中氧化铜的质量分数____.(CO不与NaOH溶液反应)

(2)乙同学的方法:先称量出玻璃管及样品的总质量为m1,待反应完全后再次称量,质量为m2,利用m1-m2的值,求出样品中氧化铜的质量分数.其中m1-m2的值是指____的质量.

试题分析在化学计算中应用质量守恒定律是多年中考常考的热点.在第二问中可直接利用宏观质量守恒,则54.4g-50g=4.4g,即生成的二氧化碳的质量;然后根据方程式就可求解.第三问则利用化学反应中的元素质量守恒,则m1-m2的值就是氧化铜中氧元素的质量.此题答案: (1)80% (2)氧化铜中氧元素.

考点突破解此类题首先我们要清楚所涉反应过程,如反应物、生成物、反应的条件;正确写出化学方程式,使题意更清晰;然后根据质量守恒定律中的质量为“参加”或“生成”的质量,由宏观质量守恒就可求出某个中间量的质量,进而计算出最后的结果.这种综合应用迁移题,要求学生能抓住物质变化过程中某一特定量不变来解决化学变化的有关问题,要根据不同量的守恒思想,快速建立思考模式,问题就可迎刃而解.

总之,质量守恒定律是揭示化学反应本质,将化学的微观变化与宏观现象有机的结合统一起来,教师在教学过程中要引导学生在学习过程中掌握其本质,这样才能更好的利用化学知识进行有关反应的配平、计算和分析,帮助学生提高解题的速度和正确率,有效的提高学生的化学素养.

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