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        試議物質(zhì)的量在高中化學(xué)解題中的核心作用

        2020-09-10 17:24:27張劍英
        高考·上 2020年6期
        關(guān)鍵詞:物質(zhì)的量教學(xué)心得核心作用

        張劍英

        摘 要:基于化學(xué)方程式的計(jì)算是高中化學(xué)解題的核心組成部分,而在計(jì)算過(guò)程中物質(zhì)的量則起著十分關(guān)鍵的作用。本文對(duì)物質(zhì)的量在高中化學(xué)解題中的核心作用進(jìn)行了較為系統(tǒng)的探討。在日常教學(xué)中,教師要注意相關(guān)方面的問(wèn)題,多思考多總結(jié),并對(duì)學(xué)生多加強(qiáng)調(diào),使其切實(shí)理解物質(zhì)的量在解題中的核心作用進(jìn)而能在實(shí)際解題過(guò)程中靈活運(yùn)用。

        關(guān)鍵詞:物質(zhì)的量;高中化學(xué);核心作用;教學(xué)心得

        基于化學(xué)方程式的計(jì)算是高中化學(xué)解題的核心組成部分,而在計(jì)算過(guò)程中物質(zhì)的量則起著十分關(guān)鍵的作用。以下結(jié)合筆者的教學(xué)思考與體會(huì)對(duì)此作一簡(jiǎn)要探討,希望對(duì)高中師生有所啟發(fā)。

        一、物質(zhì)的量在高中化學(xué)解題中的核心作用

        化學(xué)方程式可以明確地表示出化學(xué)反應(yīng)中粒子之間物質(zhì)的量的關(guān)系,即化學(xué)計(jì)量數(shù)之比等于反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比。對(duì)于反應(yīng)aA+bB=cC+dD,化學(xué)計(jì)量數(shù)為a、b、c、d;擴(kuò)大NA倍:aNA、bNA、cNA、dNA;物質(zhì)的量:amol、bmol、cmol、dmol;由此可得到結(jié)論:化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比=粒子(分子)數(shù)之比=物質(zhì)的量之比。這可以視為化學(xué)方程式計(jì)算的基礎(chǔ)性規(guī)律,而基于這一關(guān)系,物質(zhì)的量就使得了宏觀量如質(zhì)量、氣體體積與粒子數(shù)目之間發(fā)生聯(lián)系,從而使得有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算具備了一般性思路,實(shí)際解題中只需結(jié)合具體題意靈活運(yùn)用即可,所謂物質(zhì)的量在高中化學(xué)解題中的核心作用,主要也就表現(xiàn)在這里。除此之外,還有一點(diǎn)需要指出,以0.012kg12C中所含有的碳原子數(shù)作為計(jì)量標(biāo)準(zhǔn),便能與相對(duì)原子質(zhì)量的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)1/1212C的質(zhì)量發(fā)生聯(lián)系,巧妙利用這種聯(lián)系能夠使物質(zhì)的摩爾質(zhì)量在以g·mol-1為單位時(shí),數(shù)值上等同于其相對(duì)原子質(zhì)量或相對(duì)分子質(zhì)量,從而使得計(jì)算變得更為簡(jiǎn)單快捷。

        二、運(yùn)用物質(zhì)的量解題的基本要點(diǎn)與技巧性

        運(yùn)用物質(zhì)的量解方程式計(jì)算題首先要切實(shí)明白化學(xué)方程式在量方面的含義,理解化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比=粒子(分子)數(shù)之比=物質(zhì)的量之比這一基本關(guān)系。在此基礎(chǔ)上采取正確的解題步驟,一般包括:將化學(xué)方程式清晰無(wú)誤地寫出來(lái),這是正確計(jì)算的基本前提;根據(jù)題目信息,在化學(xué)方程式下面寫出已知物、未知物由化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)所確定的量如物質(zhì)的量、質(zhì)量、體積等,這是順利解題的關(guān)鍵;將已知量和待求量(可直接用特定字母表示)分別寫在有關(guān)化學(xué)式下面;列出比例式求未知量。在解題過(guò)程中要注意,方程式所表示的是純凈物之間的量的關(guān)系,因此不純物質(zhì)或不完全轉(zhuǎn)化物質(zhì)的質(zhì)量只有換算成純凈物的質(zhì)量,才可以基于方程式列比例式進(jìn)行計(jì)算。此外還要注重單位問(wèn)題,通常來(lái)說(shuō),在一道題目中都用統(tǒng)一的單位,是不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的,但如果題中所給信息中有些量的單位不一致,則應(yīng)確保“上下一致,左右相當(dāng)“。

        三、物質(zhì)的量在方程式計(jì)算中的應(yīng)用的題例

        題目:有一種新型肥料,在發(fā)酵后會(huì)產(chǎn)生含有二氧化碳、氮?dú)狻⒓淄榈幕旌蠚怏w。將標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.016L的這種氣體通入裝有紅熱氧化銅粉末的硬質(zhì)玻璃管,發(fā)生反應(yīng)為:CH4+4CuO=CO2+2H2O+4Cu。在甲烷完全反應(yīng)的情況下,玻璃管的總重減少4.8g。將反應(yīng)后生成的氣體通入足量澄清石灰水等待完全吸收,最終生成8.5g沉淀。則原混合氣體中甲烷的物質(zhì)的量為();原混合氣體中氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)為()。

        解析:根據(jù)題意,設(shè)甲烷的物質(zhì)的量為x,原混合氣體中二氧化碳的物質(zhì)的量為y,則有:

        CH4+4CuO=CO2+2H2O+4Cu△m

        1mol1mol64g

        xx4.8g

        據(jù)此可求得x=0.075mol。

        又因n(總)=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的體積分?jǐn)?shù)=0.005mol/0.09mol=0.0556,也就是其體積分?jǐn)?shù)為5.56%。

        簡(jiǎn)評(píng):這道題沒(méi)有什么太大的難度,但是具備一定的代表性,其考查的基本指向是學(xué)生對(duì)物質(zhì)的量的計(jì)算以及差量法的運(yùn)用。大體而言,對(duì)于鍛煉學(xué)生靈活解題能力以及理解物質(zhì)的量在計(jì)算中的核心作用有著一定作用。

        如上,本文對(duì)物質(zhì)的量在高中化學(xué)解題中的核心作用進(jìn)行了較為系統(tǒng)的探討。在日常教學(xué)中,教師要注意相關(guān)方面的問(wèn)題,多思考多總結(jié),并對(duì)學(xué)生多加強(qiáng)調(diào),使其切實(shí)理解物質(zhì)的量在解題中的核心作用進(jìn)而能在實(shí)際解題過(guò)程中靈活運(yùn)用。

        參考文獻(xiàn)

        [1]蔡建芳.關(guān)于高中化學(xué)“物質(zhì)的量”的教學(xué)探討[J].新校園:學(xué)習(xí)版,2013(3):124-124.

        [2]孫金環(huán).高中化學(xué)計(jì)算的幾個(gè)技巧[J].中學(xué)生數(shù)理化(學(xué)習(xí)研究),2012(3):6-6.

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