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化学计算的核心内容——建立关系

化学计算和化学实验作为化学研究的两种方法和手段,逐渐成为高考命题专家的关注热点,在近几年高考中,化学计算逐渐成为高考的重要考点和热点。而化学计算往往又是学生的一个难点,很多学生往往一遇到计算,要么放弃,要么解不得法,无所适从。其实,化学计算内类和方法多种多样,其关键在于建立已知量和待求量之间的关系,下面就如何建立这种关系谈谈自己的一点看法。
  一、 化学计算中关系建立的途径。
  1、利用物质结构建立计算关系。其主要思路为——利用化学式与微粒构成之间的关系,建立物质与分子、离子、电子、中子、质子等微粒数目之间的关系,这种类型的关系主要在有关物质的量的计算中出现。如:计算39g Na2O2中Na原子的物质的量;阴离子的个数;电子、质子和中子的个数等就属于这种类型。其主要的核心在于建立Na2O2与Na原子、阴离子、电子、质子和中子之间的关系,其建立的关系为:1mol Na2O2~2mol Na~1mol O22~38mol 电子~38mol 中子~38mol 质子。
  2、利用单一化学方程式直接建立关系。其主要思路为——直接利用化学方程式中反应物和生成物之间的关系,建立已知量与待求量直接的关系。如:计算38g Na2O2与水反应生成的气体,我们可以利用2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑ 这一反应方程式直接建立如下关系(2Na2O2~1O2)进行计算。
  3、利用单一反应方程式间接建立关系。其主要思路为——利用化学方程式中反应物和生成物质量量的变化建立计算关系,也就是我们通常所说的差量法。如:标准状况下40mL 氢气和氧气的混合气体反应后,测得在标准状况下剩余气体的体积为10mL,求氢气和氧气的体积比?这时,我们可以通过2H2 + O2 = 2H2O这一反应中气体体积的差量,从而建立反应物与差量之间的关系,即:2H2~1O2~3(体积减少值),再进行计算。
  4、利用多个反应方程式建立间接关系。其主要思路为——利用多个反应方程式中同一物质的转化关系,从而建立不同反应中的已知量与待求量直接的关系。如:46g Na在空气中充分燃烧生成的固体与足量的水反应,求反应生成的气体O2的质量。Na与O2之间没有直接的联系,我们只能通过Na与O2的反应,先建立Na与Na2O2之间的关系:2Na~Na2O2,再根据Na2O2与水的反应建立Na2O2与O2的关系:2N2O2~O2,利用Na2O2这一中间值,从而建立Na与氧气的关系:4Na~1O2,再进行计算。
  二、化学计算中关系建立的类型。
  1、直接根据各种途径建立已知量与待求量之间的单一关系,以上的例子都是这种类型,这样的计算主要用于纯净物的计算。
  2、根据多种途径建立已知量与待求量之间的多重关系,这种类型的计算主要用于混合物的计算。如:12g C与24g O2反应,求生成的一氧化碳(n1)和二氧化碳(n2)的物质的量之比,我们就需要根据碳原子(n1+n2=1)和氧原子(n1+2n2=1.5)守恒建立两重关系,从而求出答案。

(责任编辑:化学自习室)
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