蔣晨
摘要:初中化學(xué)中有關(guān)有機(jī)物中氧元素確定的計(jì)算是學(xué)生學(xué)習(xí)難點(diǎn),本文旨在通過簡單的待定系數(shù)配平法展示相關(guān)原理,將難度較大的計(jì)算換為較簡單的方法,學(xué)生能更直觀的看出解題要點(diǎn),較為容易地解決這一類難題。
關(guān)鍵詞:有機(jī)物燃燒 待定系數(shù)配平法? 解題技巧
初中學(xué)業(yè)水平測試中有一類常見的計(jì)算題,那就是有機(jī)物充分燃燒反應(yīng)中,根據(jù)產(chǎn)物的質(zhì)量計(jì)算判斷出有機(jī)物中是否含有氧元素。這類試題計(jì)算相對復(fù)雜,學(xué)生很怕這類計(jì)算,甚至有同學(xué)難以理解計(jì)算方法,本文將利用待定系數(shù)配平法,把較難的計(jì)算轉(zhuǎn)化為較簡單的配平,降低計(jì)算難度,使學(xué)生更易解決這類問題。
首先解釋一下什么叫做待定系數(shù)法配平,這種配平法主要適用于有機(jī)物的充分燃燒。先假設(shè)有機(jī)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)為“1”,然后按照 “C”、“H”、“O”的順序配平方程式,如乙炔在空氣中充分燃燒的化學(xué)方程式就可以用這種方法配平,先寫出該反應(yīng)的符號表達(dá)式C2H4 +O2點(diǎn)燃 CO2+H2O,反應(yīng)前有2個碳原子,反應(yīng)后CO2的化學(xué)計(jì)量數(shù)即為“2”;反應(yīng)前有4個氫原子,反應(yīng)后H2O的化學(xué)計(jì)量數(shù)即為“2”;此時反應(yīng)后有6個氧原子,所以反應(yīng)前O2的化學(xué)計(jì)量數(shù)為“3”,正確的化學(xué)方程式寫為C2H4 +3O2點(diǎn)燃 2CO2+2H2O。
21.(2015·昆明節(jié)選)下列說法正確的有()
④一定質(zhì)量的某有機(jī)物充分燃燒,消耗48g氧氣,生成44g二氧化碳和27g水,說明該有機(jī)物的組成中不含氧元素。
方法一:利用元素質(zhì)量守恒的方法解析
根據(jù)質(zhì)量守恒定律,化學(xué)反應(yīng)前后各元素的質(zhì)量不變,這樣就可以計(jì)算出有機(jī)物中是否含有氧元素。反應(yīng)后二氧化碳中的碳元素質(zhì)量即有機(jī)物中碳元素的質(zhì)量,水中氫元素的質(zhì)量即有機(jī)物中氫元素的質(zhì)量,所以若二氧化碳中氧元素的質(zhì)量與水中氧元素質(zhì)量之和等于氧氣質(zhì)量48g,則該有機(jī)物中不含氧元素,反之,則該有機(jī)物中含有氧元素。
方法二:我們用待定系數(shù)配平法解析
該反應(yīng)可以用符號表達(dá)式表示為X+O2點(diǎn)燃CO2+H2O,如果能將該反應(yīng)配平,那么就可以將這類題轉(zhuǎn)化為計(jì)算化學(xué)方程式中的未知化學(xué)式,利用化學(xué)反應(yīng)前后原子種類、數(shù)目不變計(jì)算出X的化學(xué)式,這樣的方法大大減少了計(jì)算量,能更容易得出答案。如何才能將帶有未知化學(xué)式的方程式配平呢?根據(jù)質(zhì)量守恒定律我們知道,化學(xué)反應(yīng)中的各物質(zhì)的質(zhì)量比等于各物質(zhì)的相對分子質(zhì)量乘與對應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,那么各物質(zhì)之間的實(shí)際質(zhì)量與他們的相對分子質(zhì)量乘與對應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)呈常數(shù)比的關(guān)系。如乙炔在空氣中充分燃燒的反應(yīng)C2H4 +3O2點(diǎn)燃 2CO2+2H2O,各物質(zhì)之間的質(zhì)量比為28:64:88:36,他們之間的實(shí)際質(zhì)量可以是28g、64g、88g、36g,也可以是280g、640g、880g、360g。我們再來看看該題的符號表達(dá)式應(yīng)該如何配平呢?
所以可將符號表達(dá)式改為化學(xué)方程式2X + 3O2點(diǎn)燃 2CO2 + 3H2O,根據(jù)質(zhì)量守恒定律,化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類、數(shù)目、質(zhì)量不變,X的化學(xué)式是C2H6O,則該有機(jī)物中含有氧元素。
根據(jù)這種待定系數(shù)配平法,就可以將復(fù)雜的元素質(zhì)量計(jì)算轉(zhuǎn)化為簡單的配平,大大減少了計(jì)算量,能較容易得出答案,這樣的解題方法需要學(xué)生更深刻地理解質(zhì)量守恒定律的內(nèi)涵,使學(xué)生能突破經(jīng)典題型的經(jīng)典解法,創(chuàng)建新的模型認(rèn)知,激勵學(xué)生發(fā)散思維,不局限一種方法解一題,勇于創(chuàng)新,真正落實(shí)化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)。