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        分析化合價對提高高中化學解題效率的作用

        2020-03-02 06:54:56歐陽群昌曾小云
        數(shù)理化解題研究 2020年4期
        關(guān)鍵詞:解題化學質(zhì)量

        歐陽群昌 曾小云

        (江西省吉安縣第二中學 343100)

        一、化合價在提高化學解題效率中的作用

        1.在高中化學中,判斷化學公式正確與否的問題有很多種.

        在判斷化學式的過程中使用化合價,確實有利于提高解題效率,使學生能夠更快、更準確地判斷化學式.舉例來說:從以下化學式中選出正確的化學式____.

        A.NaCl2B.MgOH C.MnO D.CaCO3

        在解一道化合價題時,首先,要知道一個正確的化合式它所有化合價代數(shù)和為0,其次,要知道這個化合式所體現(xiàn)的物質(zhì)是真實世界有的.在上述題中,首先將所有的化合價寫出來:

        如果不了解化合價,僅憑自己去想的話,很難做出來,由此可以看出來化合價解題十分快速便捷.

        當學生遇到這類問題時,應該理清思路,確定如何求解這道化學式:一是確立化學式的正確寫法,什么是正確寫法,標準來說正價在左,負價在右,這是國際上規(guī)定的通用法則,使其能形成正確的元素順序;二是逐步標記化學元素的價,在每個元素的周圍正確清晰的寫出該元素的化合價;三是簡化價值,保留最簡單的整數(shù)比;四是對于簡化值,在相應元素的右下角交叉書寫.通過以上講述,學生可以逐步清晰的得出化學式結(jié)果.

        2.通過元素原子的結(jié)構(gòu)推出化合價,并根據(jù)化合價推導出化學式.

        通過以上簡單的化合價練習后,進一步學習根據(jù)原子結(jié)構(gòu)推斷化合價并推導化學式,以下是舉例:

        已知A原子和B原子的最外層電子分別為6和3.那么AB形成的化合物的化學式為?

        解答這類問題,要求學生不僅要計算化合價,而且要在此基礎(chǔ)上導出化學式.首先要知道電子層達到穩(wěn)定后的排列是如何的,上述問題中可以知道A的最外層電子數(shù)是6,那么可以看出A為O,-2價,B為Li,+1價,則化學式為B2A,即Li2O.

        3.根據(jù)化學式逆向求化合價.

        同一個元素以不同質(zhì)量與不同的元素結(jié)合,得到的化學物質(zhì)不一定是一樣的,某些元素的價是不一樣的,從而導致了得到的結(jié)果也不一樣.比如錳元素,有很多價,已知的就有+2、+3、+4、+5、+6、+7價.他們與其他的元素組合得到的化學物質(zhì)的性質(zhì)都不一樣,比如:MnSO4、MnF3、MnO2、K2MnO4、KMnO4,基于這種情況,可以根據(jù)化學式中每個元素的化合價來進行求得,就能加深對化學式的把握.還比如鐵元素,它跟O2反應能生成不同的化合物,比如:Fe3O4,F(xiàn)e2O3很容易混淆,此時該如何記憶呢?Fe的化合價一般有+2價和+3價,在Fe為+3價時,其氧化物為Fe2O3,在鐵為+2價時,其氧化物為FeO,且Fe3O4的化學式還可以等價為FeO·Fe2O3.下面我用問題來具體解題過程:

        N2O3,已知O為-2價,設(shè)N的化合價為n,2n+3×(-2)=0n=+3,N的化合價為+3.

        Na2SO3,求S的化合價,因為H為+1,O為-2,設(shè)S的化合價為n,則

        2×(+1)+n+3×(-2)=0n=+4

        所以S的化合價為+4.

        因此,在記憶化學式時,不一定要死記硬背,只要記住化合價,反復求導就能記住.

        4.已知化合物中各元素質(zhì)量比求出其元素化合價.

        在高中化學元素一章中,按質(zhì)量比或質(zhì)量分數(shù)計算元素的價更為復雜.例如,已知硫的一種氧化物,其中含硫元素的質(zhì)量分數(shù)為50%,則該氧化物中硫元素的化合價為( ).

        A.-2 B.+2 C.+4 D.+6

        在解決這個問題時,通過確定某一元素的質(zhì)量比或某一元素的質(zhì)量分數(shù)來求解一個化學公式的步驟:

        (1)建立化學配方,如AxBy;

        b.根據(jù)元素質(zhì)量比建立等式(若出現(xiàn)某元素質(zhì)量分數(shù),將其轉(zhuǎn)化成元素質(zhì)量比建立等式)

        即原子個數(shù)比=元素質(zhì)量比÷相對原子質(zhì)量比

        (注:元素的質(zhì)量=(相對原子質(zhì)量×原子的數(shù)目),因此原子序數(shù)與元素質(zhì)量的比值等于相對原子質(zhì)量與元素質(zhì)量的比值.

        (3)得到了原子數(shù)(x,y)的比值,并確定了化學公式.

        硫的價可根據(jù)化學式計算.

        根據(jù)氧化物中硫元素的質(zhì)量分數(shù)為50%,可以看出,當氧元素質(zhì)量分數(shù)為50%時,兩種元素的質(zhì)量比為1∶1.若氧化物的化學式為SxOy,則x∶y=(1∶1)/(32∶16)=1∶2,則氧化物的化學式為SO2:氧元素的結(jié)合價為-2,硫元素的價態(tài)為+4.故選C.

        5.化合價在氧化環(huán)節(jié)中的應用.

        在氧化還原反應中,化合價具有重要的應用價值.在氧化反應中,化合價是必須解決的關(guān)鍵和難點問題,才能取得良好的應用效果.如果不采用化合價,計算將更加困難.利用化合價可以輔助計算過程,提高問題求解的效率,節(jié)省更多的時間.例如,用適量的銅和硝酸溶液反應收集反應產(chǎn)生的氣體.為了使集氣瓶充滿足夠的液體,必須保證集氣瓶中的液態(tài)水氣體含量能夠得到控制.為了解決這些問題,如果用傳統(tǒng)的方法分析銅的含量,計算氣體含量,誤差較大.用化合價可以來計算,提高電子損益計算的準確性,并能準確計算溶液中的不同物質(zhì).

        二、結(jié)語

        在解決化學問題的實踐過程中,不難看出,化合價的運用十分有效,不僅迅速地讓學生解出題,而且摒棄了化學式難記憶的特點.通過對化合價的分析來證明了化學的獨特重要性.所以在化學學習中,應該掌握好的學習方法.

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