高中化学 化学计算.pdf
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1、优 醛 习 冤 社 一 欢 迎 下 戟 化 学 基 本 计 算 技 能 技 巧 教 学 目 标 知 识 技 能:通 过 对 一 些 例 题 的 解 析,进 行 化 学 基 本 计 算 数 量 关 系 的 复 习;通 过 对 一 些 解 题 方 法 的 归 纳,训 练 化 学 基 本 计 算 的 技 能 技 巧;通 过 对 部 分 高 考 试 题 的 介 绍,明 确 高 考 化 学 计 算 的 内 容 与 要 求。能 力 培 养:挖 掘、处 理 信 息 的 自 学 能 力;将 化 学 问 题 抽 象 为 数 学 问 题,利 用 数 学 工 具 解 决 化 学 问 题 的 思 维 能 力;表 达
2、能 力。科 学 思 想:化 学 计 算 的 基 础 是 相 关 化 学 知 识 的 正 确 理 解 与 应 用,数 学 计 算 只 是 工 具 和 手 段,只 有“明 确 化 学 涵 义”,才 能 理 解 数 量 关 系”。科 学 品 质:求 实、创 新 的 科 学 精 神;敏 捷 性、严 密 性、整 体 性、创 造 性 等 思 维 能 力 品 质;重 视 量 纲 和 规 范 使 用 有 效 数 字 等 科 学 态 度。科 学 方 法:形 象 抽 象 思 维;求 异 求 同 思 维;直 觉 批 判 思 维;集 中 发 散 思 维;通 过 数 学 抽 象 和 简 明 的 文 字 表 述,解 决
3、化 学 问 题。重 点、难 点 化 学 基 本 计 算 解 题 思 维 的 建 立;化 学 基 本 计 算 技 能 技 巧 的 综 合 应 用。教 学 过 程 设 计 教 师 活 动【引 入】今 天 继 续 进 行 化 学 计 算 复 习,内 容 是 化 学 基 本 计 算 技 能 技 巧。优 旌 习 堂 社 一 欢 迎 下 戟 化 学 计 算 的 基 本 技 能,就 是 考 试 说 明 中 所 列 化 学 计 算 的 前 七 项 考 试 内 容,它 们 是 极 重 要 的 化 学 计 算 技 能,是 全 部 化 学 计 算 的 基 础。化 学 计 算 的 基 本 技 能 有 哪 些?学 生
4、活 动 聆 听 并 回 答:有 关 原 子 量、分 子 量 及 确 定 分 子 式 的 计 算;有 关 物 质 的 量 的 计 算;有 关 气 体 摩 尔 体 积 的 计 算;有 关 物 质 溶 解 度 的 计 算;有 关 溶 液 浓 度(质 量 分 数 和 物 质 的 量 浓 度)的 计 算;有 关 溶 液 pH与 氢 离 子 浓 度、氢 氧 根 离 子 浓 度 的 简 单 计 算;利 用 化 学 方 程 式 的 计 算。【讲 述 并 提 问】化 学 计 算 的 技 巧,一 般 指 的 是 各 种 基 本 计 算 技 能 的 巧 用。请 问 主 要 有 哪 些?讨 论 并 回 答:关 系 式
5、 法,方 程 或 方 程 组 法,守 恒 法,差 量 法,平 均 值 法,极 值 法,讨 论 法,十 字 交 叉 法 等。【板 书】一、关 系 式 法【讲 述】关 系 式 法 是 根 据 化 学 方 程 式 计 算 的 巧 用,其 解 题 的 核 心 思 想 是 化 学 反 应 中 质 量 守 恒,各 反 应 物 与 生 成 物 之 间 存 在 着 最 基 本 的 比 例(数 量)关 系。【投 影】例 题 1 某 种 H2和 CO的 混 合 气 体,其 密 度 为 相 同 条 件 下 氧 气 密 度 的(将 3.2g这 种 混 合 气 通 入 一 盛 有 足 量 Na2。?的 密 闭 容 器
6、中,再 通 入 过 量 0 2,最 后 容 器 中 固 体 质 量 增 加 了 A.3.2 g B.4.4 gC.5.6 g D.6.4 g优 旌 习 堂 社 一 欢 迎 下 戟【提 问】此 题 应 根 据 化 学 方 程 式 计 算。谁 能 不“算”而“估”出?倾 听、读 题、思 考,学 生 甲 解 答:此 题 宜 根 据 以 下 关 系 式 巧 解:固 体 增 加 的 质 量 即 为 H2的 质 量。8 1o2固 体 增 加 的 质 量 即 为 CO 的 质 量。所 以,最 后 容 器 中 国 体 质 量 增 加 了 3.2g,应 选 A。解 析 此 题 估 算 即 可。解 题 关 键 是
7、 找 出 反 应 中 量 的 关 系。【投 影】例 题 2 FeS2与 硝 酸 反 应 产 物 有 Fe3+和 H2s04,若 反 应 中 FeS2和 HN03物 质 的 量 之 比 是 1:8 时,则 HN03的 唯 一 还 原 产 物 是 A.N02 B.NO C.N20 D.N203【提 问】此 题 可 运 用 氧 化 还 原 关 系 式 计 算。若 反 应 中 FeS2和 HN03的 物 质 的 量 之 比 是 1:8,则 FeS2和 被 还 原 的 HN03的 物 质 的 量 之 比 是 几 比 几?哪 位 同 学 能 快 速 解 出?审 题,思 考,热 烈 讨 论。学 生 乙 解
8、答:由 于 生 成 了 Fe(N03)3,则 FeS2和 被 还 原 的 HN03的 物 质 的 量 之 比 是 1:5o设 N 元 素 的 变 价 为 x,可 列 以 下 氧 化 还 原 关 系 式 并 解 析:优 旌 习 堂 社 一 欢 迎 下 戟 xFeS2 15HNO3x 151 8-3x 15 七 工 0y=y 解 传 x=3+5-3=+2,则 还 原 产 物 为 品,选 B。【评 价】很 好,关 键 是 找 出 隐 含 的 关 系。【板 书】二、方 程 或 方 程 组 法【讲 述】根 据 质 量 守 恒 和 比 例 关 系,依 据 题 设 条 件 设 立 未 知 数,列 方 程 或
9、 方 程 组 求 解,是 化 学 计 算 中 最 常 用 的 方 法,其 解 题 技 能 也 是 最 重 要 的 计 算 技 能。【投 影】例 题 3(MCE 199924)用 惰 性 电 极 电 解 M(N03)x 的 水 溶 液,当 阴 极 上 增 重 a g 时,在 阳 极 上 同 时 产 生 bL氧 气(标 准 状 况),从 而 可 知 M 的 原 子 量 为 22.4ax 11.2ax B.学 生 们 点 头 同 意 方 程 或 方 程 组 法 是 最 常 用 最 不 易 出 错 的 化 学 计 算 方 法。他 们 分 别 写 出 阴 阳 两 极 的 电 极 反 应:阴 极:4Mx+
10、4xe=4M阳 极:4xOH4xe=2xH2O+xO2 t学 生 丙 解 答:设 M 的 原 子 量 为 y优 旌 习 堂 社 一 欢 迎 下 戟 关 系 式 4M-xO2 t4y g 22.x Lag bL【提 问】此 电 解 反 应 阴 阳 两 极 的 电 极 反 应 分 别 是 什 么?你 如 何 将 题 解 出?鹿=等 解 得 ag bL b正 确 答 案 是 C。【投 影】例 题 4 有 某 碱 金 属 M及 其 相 应 氧 化 物 的 混 合 物 共 10 g,跟 足 量 水 充 分 反 应 后,小 心 地 将 溶 液 蒸 干,得 到 14 g 无 水 晶 体。该 碱 金 属 M可
11、 能 是 A.锂 B.钠 C.钾 D.锄(锂、钠、钾、锄 的 原 子 量 分 别 为:6.9 4、23、39、85.47)【提 问】碱 金 属 及 其 氧 化 物 跟 水 反 应 的 关 系 分 别 是 什 么?此 题 有 多 种 解 法,哪 位 同 学 能 将 此 题 解 出?有 些 同 学 苦 思 冥 想,不 得 其 解。有 些 同 学 奋 笔 疾 书,写 出 以 下 反 应 式:2M+2H2O=2M OH+H2 fM20+H20=2M0H经 过 热 烈 讨 论,学 生 丁 在 黑 板 上 写 出 以 下 特 殊 解 法:设 M的 原 子 量 为 x优 旌 习 堂 社 一 欢 迎 下 戟
12、M-M O H M2O-2 M O Hx x+17 2x+16 2(x+17)(x+17)(x+17)10-10 10-x x+8由 题 意:1 S i 14 S i?x x+8解 得 42.5x14.5分 析 所 给 锂、钠、钾、锄 的 原 子 量,推 断 符 合 题 意 的 正 确 答 案 是 B、Co【评 价】丁 同 学 实 际 上 是 设 未 知 数 列 不 等 式 解 析,此 法 甚 好。这 与 例 题 3 列 方 程 解 析 具 有 异 曲 同 工 之 妙。【板 书】三、守 恒 法【讲 述】化 学 方 程 式 既 然 能 够 表 示 出 反 应 物 与 生 成 物 之 间 物 质
13、的 量、质 量、气 体 体 积 之 间 的 数 量 关 系,那 么 就 必 然 能 反 映 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。巧 用 守 恒 规 律,常 能 简 化 解 题 步 骤、准 确 快 速 将 题 解 出,收 到 事 半 功 倍 的 效 果。【投 影】例 题 5 某 煌 0.Imol,与 在 标 准 状 况 下 为 20 L 的 氧 气(过 量)充 分 反 应 后,迅 速 将 混 合 气 体 通 入 足 量 Na202粉 末 中,在 一 定 设 备 中 使 气 体 完 全 反 应,此 时 粉 末 增 重 15
14、 g。经 处 理 后 得 到 气 体 14.4 L(标 准 状 况)。该 燃 能 使 溪 水 褪 色,试 通 过 计 算 求 出 该 烧 的 分 子 式,并 写 出 可 能 的 结 构 简 式。【提 问】此 题 解 法 颇 多,哪 位 同 学 能 运 用 守 恒 法 解 出?聆 听、审 题、思 考。多 数 同 学 认 为 可 用 方 程 组 法 解 析。学 生 戌 在 教 师 指 导 和 学 生 讨 论 的 启 发 下,提 出 以 下 守 恒 法 妙 解:解:设 该 燃 的 分 子 量 为 M优 旌 习 雍 粒 _欢 迎 下 戟 经 分 析 可 推 断 14.4 L 气 体 均 为 氧 气。根
15、 据 质 量 守 恒:怪 和 氧 气 的 Naz。2的 质 量 减 少 量 质 量 增 加 量 20-14 4O 1 M+M X32=1522.4解 得 M=70由 估 算 法 哙=5 10所 以 该 燃 化 学 式 为 C5H10。因 为 该 煌 能 使 漠 水 褪 色,故 为 烯 燃。戊 烯 共 有 5 种 可 能 的 结 构 简 式:CH2=CHCH2CH2CH3 CH3CH=CHCH2CH3CH2CH3。玲 _ C=C H C H3CH3【投 影】例 题 6 酸 雨 是 因 为 过 度 燃 烧 煤 和 石 油,生 成 的 硫 的 氧 化 物 与 氮 的 氧 化 物 溶 于 水 生 成
16、硫 酸 和 硝 酸 的 缘 故。某 次 雨 水 的 分 析 数 据 如 下:NH;=2.0X10-5 mol/LC1-=6.O X 10-6mol/L优 旌 习 堂 社 一 欢 迎 下 戟 Na+=3.OX 10-6mol/LNO3=2,3X10-5mol/LSOi-=2.8X10-5mol/L则 此 次 雨 水 的 pH大 约 为 A.3 B.4 C.5 D.6【提 问】此 题 结 合 环 保 考 查 化 学 计 算,我 们 根 据 什 么 建 立 解 题 思 维?请 讨 论 并 推 举 一 位 同 学 解 答。经 讨 论,多 数 同 学 认 为 应 根 据 雨 水 中 阴、阳 离 子 所
17、带 负、正 电 荷 守 恒(溶 液 呈 电 中 性)解 析,并 推 举 学 生 己 解 答 如 下:根 据 电 荷 守 恒:H+NH;+Na+=a-+NO3+2SOH+=a-+NOj+2SOM-NH*-Na+=(6.0+23+2X 28-2.0-3,0)X W6=8.0X W5(mol/L)pH=-lgH+=5Tg8 七 4此 题 的 正 确 答 案 为 B。学 生 己 还 认 为 例 题 3 的 解 题 关 键 是 根 据 阴 阳 两 极 得 失 电 子 数 相 等 从 而 找 出 关 系 式 的。【板 书】四、差 量 法【讲 述】找 出 化 学 反 应 前 后 某 种 差 量 和 造 成
18、这 种 差 量 的 实 质 及 其 关 系,列 出 比 例 式 求 解 的 方 法,即 为 差 量 法。其 差 量 可 以 是 质 量 差、气 体 体 积 差、压 强 差 等。优 旌 习 堂 社 一 欢 迎 下 戟【讨 论】差 量 法 的 实 质 是 什 么?此 法 有 哪 些 突 出 的 优 点?回 忆、讨 论,踊 跃 回 答:差 量 法 的 实 质 是 根 据 化 学 方 程 式 计 算 的 巧 用。此 法 可 有 用 呢。它 最 大 的 优 点 是:只 要 找 出 差 量,就 可 求 出 各 反 应 物 消 耗 的 量 或 各 生 成 物 生 成 的 量。【投 影】例 题 7(TCE 1
19、995 1 5)加 热 碳 酸 镁 和 氧 化 镁 的 混 合 物 m g,使 之 完 全 反 应,得 剩 余 物 n g,则 原 混 合 物 中 氧 化 镁 的 质 量 分 数 为 21n-10m.A.X100%1 Im21(m-n).B.?X100%11mC.x i o o%22mD.4 12 1-X 100%31m【提 问】此 题 宜 用 差 量 法 解 析,哪 位 同 学 来 解?学 生 庚 解 答:设 MgC03的 质 量 为 xMgCO3=gO+CO2 t 混 合 物 质 量 减 少 84 44 44(m-n)g84 44x(m-n)g解 得 21(m-n)x=ng优 旌 习 堂
20、社 一 欢 迎 下 戟 原 氧 化 镁 的 质 量=m-21(m-n1121n-10m则 原 w(MgO)112In-10m11mX100%应 选 A。【投 影】例 题 8 150 时,将 1L混 合 煌 与 9L氧 气 混 合,在 密 闭 容 器 内 充 分 燃 烧,当 恢 复 至 150C,体 积 恒 定 时,容 器 内 压 强 增 大 8%,则 该 混 合 煌 的 组 成 是 A.甲 烷 与 乙 烷 体 积 比 是 1:4B.丙 怏 与 乙 焕 体 积 比 是 1:4C.乙 烯 与 丁 烷 体 积 比 是 1:4D.乙 烯 与 丁 烯 体 积 比 是 1:4【讲 解】此 题 宜 运 用
21、差 量 法 解 析。应 注 意:150 时 水 呈 气 态,容 器 内 压 强 增 大 8%即 为 气 体 物 质 的 量 增 大 8%。【提 问】此 题 考 查 思 维 的 灵 活 性 及 严 密 性,谁 能 将 此 题 解 出?认 真 审 题,思 考 如 何 找 出 差 量。学 生 辛 在 讨 论 中 理 清 思 路,举 手 上 黑 板 解 析:设 此 混 合 燃 的 平 均 分 子 组 成 为 CxHy优 醛 习 箜 粒 一 欢 迎 下 戟 4 0.8/7.2/8 3.2CxHy+(x+()02 XCO2+|H2O(气)Zn增 大 11 x+,y y r y 心 4 x 2(“D1(1+
22、9)X8%则 1=0.8解 得 y=7.2根 据 氢 原 子 数 判 断,选 项 A、B可 排 除。运 用 十 字 交 叉 法,推 断 C、D中 哪 个 选 项 符 合 题 意?C.选 项:D.选 项:C2H4 4 2.8 C2H4/7.2/白 的 IQ 3.2 C4H8V(C2H4)=2.8/1V(C4H8)=l 2 4(不 合 题 意 舍)此 题 正 确 答 案 为 D。【评 价】解 法 甚 好。运 用 差 量 法 求 出 组 成 中 平 均 氢 原 子 数 是 7.2,是 解 题 关 键。【板 书】五、平 均 值 法【讲 述】平 均 值 法 是 巧 解 方 法,它 也 是 一 种 重 要
23、 的 解 题 思 维 和 解 题 V(C2H4)=0,8_ 1V(C4H8)=y 2=4(符 合 题 意)技 能。它 是 根 据 M A 而 M B,只 要 求 出(或 已 知)平 均 值 而,就 可 判优 旌 习 堂 社 一 欢 迎 下 戟 断 MA或 M B的 取 值 范 围,从 而 巧 妙 而 快 速 地 解 出 答 案。【投 影】例 题 9(MCE 199820)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
24、是 A.锌 B.铁 C.铝 D.镁 倾 听、思 考,均 认 为 是 重 要 的 思 维 方 法 和 解 题 技 能。不 少 同 学 已 经 做 过 例 题 9,学 生 壬 解 答 如 下:此 题 可 运 用 平 均 值 法 巧 解。各 金 属 跟 盐 酸 反 应 的 关 系 式 分 别 为:Zn H2 t Fe-H2 t2A13H2 t Mg H2 t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 1
25、0g,说 明 必 含 有 的 金 属 是 铝。应 选 C。【投 影】例 题 10 含 有 杂 质 的 乙 烯 2.8 g,与 氢 气 发 生 加 成 反 应 时,充 分 反 应 后 用 去 氢 气 0.25 g,则 乙 烯 中 所 含 杂 质 可 能 是 A.乙 快 B.1,3-丁 二 烯 C.丙 烷 D.甲 烷【提 问】此 题 考 查 有 机 物 分 子 式 的 确 定,解 析 此 题 的 思 路 是 什 么?读 题,思 考 片 刻,学 生 癸 迅 速 解 答 出:优 旌 习 堂 社 一 欢 迎 下 戟 此 题 可 运 用 反 应 量 平 均 值 法 解 析,由 于 2.8 g 纯 乙 烯
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