徐靜
摘 要:化學式計算是學生在初中階段最先學習的一種化學計算,由于初次接觸,公式的理解和掌握及計算的方法都不太熟悉,因此,巧妙地運用一些方法能較快地解出有關化學式的計算題。
關鍵詞:化學式計算題;原子個數(shù)比;元素質(zhì)量比
化學是一門在原子、分子層面上研究物質(zhì)的組成及其變化規(guī)律的科學,建立宏觀、微觀、化學符號之間的聯(lián)系是化學學科特有的思維方式。在初中化學的學習中,化學式起到了承上啟下的作用,它使學生的思維從具體物質(zhì)發(fā)展到與化學符號相聯(lián)系,初步形成了學習化學的理論基礎,化學式的計算使學生對化學式有了更深刻的理解。在新課標要求下,初中階段學生需要掌握以下五種化學式的計算:(1)計算化學式量;(2)計算化合物分子中各原子的原子個數(shù)比;(3)計算化合物中各元素的質(zhì)量比;(4)計算某元素在化合物中所占的質(zhì)量分數(shù);(5)計算化合物中某元素的質(zhì)量。針對教學中學生常出現(xiàn)的錯誤,我將化學式計算中的一些解題方法歸納如下幾點。
一、計算化學式量
化學式量的計算相對簡單,學生在學習中常出現(xiàn)的錯誤多是忘記乘以原子個數(shù),還有計算過程的粗心導致計算錯誤,這些錯誤只需認真細心就可以避免。
二、計算化合物分子中各原子的原子個數(shù)比
計算原子個數(shù)比也是一種較為簡單的化學計算,一般情況下就是每個分子中各種原子的腳標之比,但是有的原子在分子中不只出現(xiàn)一次,如,乙醇(CH3CH2OH)中的C和H、NH4NO3中的N等,此種情況下只需把各種原子及個數(shù)依次列出,合并相同的原子的個數(shù)即可。
三、計算化合物中各元素的質(zhì)量比
化合物中各元素的質(zhì)量比=(元素的相對原子質(zhì)量×原子個數(shù))之比,計算方法不難掌握,但是計算過程中要注意約分,盡量避免先算出乘積再算比值。如,醋酸(CH3COOH)中碳、氫、氧元素的質(zhì)量比=(12×2):(1×4):(16×2)=6:1:8,在計算中先約分(同除以4),再算比值,會很容易得出結(jié)果。
以上計算難度不大,但需認真仔細,比如,有的學生經(jīng)??床磺逵嬎阍觽€數(shù)比還是各元素的質(zhì)量比就開始想當然地計算,最終導致錯誤,事倍功半。
四、計算某元素在化合物中所占的質(zhì)量分數(shù)
某元素在化合物中所占的質(zhì)量分數(shù)=(元素的相對原子質(zhì)量×原子個數(shù))/化合物的相對分子質(zhì)量×100%,此計算需要注意過程中的因式分解及約分,如,碳酸鈣(CaCO3)中鈣元素的質(zhì)量分數(shù)=40/(40+12+16×3)×100%=40%。
五、計算化合物中某元素的質(zhì)量
化合物中某元素的質(zhì)量=化合物的質(zhì)量×該元素在化合物中所占的質(zhì)量分數(shù),該類型題目在計算中需要注意數(shù)據(jù)的處理,如,瘦肉精鹽酸克倫特羅(C12H18Cl2N2O)的相對分子質(zhì)量為277,現(xiàn)有瘦肉精554g,計算其中的氯元素的質(zhì)量。此題目并不難列式,氯元素的質(zhì)量=瘦肉精的質(zhì)量×氯元素的質(zhì)量分數(shù)=554g×(35.5×2/277×100%),很多學生在練習中寫到此,就開始埋頭苦算括號內(nèi)的數(shù)字,即氯元素的質(zhì)量分數(shù),保留幾位小數(shù)后再乘以554,結(jié)果出來的數(shù)字非常麻煩,其實此題只需稍加觀察就可發(fā)現(xiàn)554是277的2倍,約分后很容易就得出最終的結(jié)果142g。由此可以發(fā)現(xiàn),在計算中要注意觀察各數(shù)字之間的關系,能約分的先約分,這樣使計算過程簡潔,事半功倍。
初中化學要求掌握的這五種化學式的計算非常易懂,但是在教學中發(fā)現(xiàn)學生之所以容易出錯就是對計算理解不透,將公式混淆或不能將公式變式應用,如,加碘食鹽中會添加碘酸鉀(KIO3),1000g加碘食鹽中碘元素的質(zhì)量為0.35g,碘酸鉀中碘元素的質(zhì)量分數(shù)為59.3%,計算1000g加碘食鹽中碘酸鉀的質(zhì)量。學生乍看此題覺得不屬于以上五種計算的一種,其實仔細分析便會發(fā)現(xiàn)此題是“化合物中某元素的質(zhì)量=化合物的質(zhì)量×該元素在化合物中所占的質(zhì)量分數(shù)”的變式,即化合物的質(zhì)量=化合物中某元素的質(zhì)量/該元素在化合物中所占的質(zhì)量分數(shù),只要識破此處,問題就迎刃而解。
綜上所述,化學式計算對初學化學的學生雖然較為抽象,但是只要能牢記公式,活用公式,再加上計算過程中能結(jié)合運用數(shù)學簡便方法,化學式的計算便會變得很easy。
(作者單位 山東淄博博山經(jīng)濟開發(fā)區(qū)中心學校)
編輯 郭曉云