试议物质的量在高中化学解题中的核心作用

2020-09-10张剑英

高考·上 2020年6期

张剑英

摘要：基于化学方程式的计算是高中化学解题的核心组成部分，而在计算过程中物质的量则起着十分关键的作用。本文对物质的量在高中化学解题中的核心作用进行了较为系统的探讨。在日常教学中，教师要注意相关方面的问题，多思考多总结，并对学生多加强调，使其切实理解物质的量在解题中的核心作用进而能在实际解题过程中灵活运用。

关键词：物质的量;高中化学;核心作用;教学心得

基于化学方程式的计算是高中化学解题的核心组成部分，而在计算过程中物质的量则起着十分关键的作用。以下结合笔者的教学思考与体会对此作一简要探讨，希望对高中师生有所启发。

一、物质的量在高中化学解题中的核心作用

化学方程式可以明确地表示出化学反应中粒子之间物质的量的关系，即化学计量数之比等于反应中各物质的物质的量之比。对于反应aA+bB=cC+dD，化学计量数为a、b、c、d;扩大NA倍：aNA、bNA、cNA、dNA;物质的量：amol、bmol、cmol、dmol;由此可得到结论：化学方程式中各物质的化学计量数之比=粒子（分子）数之比=物质的量之比。这可以视为化学方程式计算的基础性规律，而基于这一关系，物质的量就使得了宏观量如质量、气体体积与粒子数目之间发生联系，从而使得有关化学方程式的计算具备了一般性思路，实际解题中只需结合具体题意灵活运用即可，所谓物质的量在高中化学解题中的核心作用，主要也就表现在这里。除此之外，还有一点需要指出，以0.012kg12C中所含有的碳原子数作为计量标准，便能与相对原子质量的计量标准1/1212C的质量发生联系，巧妙利用这种联系能够使物质的摩尔质量在以g·mol-1为单位时，数值上等同于其相对原子质量或相对分子质量，从而使得计算变得更为简单快捷。

二、运用物质的量解题的基本要点与技巧性

运用物质的量解方程式计算题首先要切实明白化学方程式在量方面的含义，理解化学方程式中各物质的化学计量数之比=粒子（分子）数之比=物质的量之比这一基本关系。在此基础上采取正确的解题步骤，一般包括：将化学方程式清晰无误地写出来，这是正确计算的基本前提;根据题目信息，在化学方程式下面写出已知物、未知物由化学方程式的化学计量数所确定的量如物质的量、质量、体积等，这是顺利解题的关键;将已知量和待求量（可直接用特定字母表示）分别写在有关化学式下面;列出比例式求未知量。在解题过程中要注意，方程式所表示的是純净物之间的量的关系，因此不纯物质或不完全转化物质的质量只有换算成纯净物的质量，才可以基于方程式列比例式进行计算。此外还要注重单位问题，通常来说，在一道题目中都用统一的单位，是不会出现错误的，但如果题中所给信息中有些量的单位不一致，则应确保“上下一致，左右相当“。

三、物质的量在方程式计算中的应用的题例

题目：有一种新型肥料，在发酵后会产生含有二氧化碳、氮气、甲烷的混合气体。将标准状况下2.016L的这种气体通入装有红热氧化铜粉末的硬质玻璃管，发生反应为：CH4+4CuO=CO2+2H2O+4Cu。在甲烷完全反应的情况下，玻璃管的总重减少4.8g。将反应后生成的气体通入足量澄清石灰水等待完全吸收，最终生成8.5g沉淀。则原混合气体中甲烷的物质的量为（）;原混合气体中氮气的体积分数为（）。

解析：根据题意，设甲烷的物质的量为x，原混合气体中二氧化碳的物质的量为y，则有：

CH4+4CuO=CO2+2H2O+4Cu△m

1mol1mol64g

xx4.8g

据此可求得x=0.075mol。

又因n（总）=2.016L/22.4L·mol-1=0.09mol，n（CO2）=8.5g/100g·mol-1=0.085mol，

故y=0.085mol-0.075mol=0.01mol，n（N2）=0.09mol-0.01mol-0.075mol=0.005mol，

N2的体积分数=0.005mol/0.09mol=0.0556，也就是其体积分数为5.56%。

简评：这道题没有什么太大的难度，但是具备一定的代表性，其考查的基本指向是学生对物质的量的计算以及差量法的运用。大体而言，对于锻炼学生灵活解题能力以及理解物质的量在计算中的核心作用有着一定作用。

如上，本文对物质的量在高中化学解题中的核心作用进行了较为系统的探讨。在日常教学中，教师要注意相关方面的问题，多思考多总结，并对学生多加强调，使其切实理解物质的量在解题中的核心作用进而能在实际解题过程中灵活运用。

参考文献

[1]蔡建芳.关于高中化学“物质的量”的教学探讨[J].新校园：学习版，2013（3）：124-124.