化学计算中的数学思想.ppt

化学方程式的计算化学方程式的计算和化学计算中的数学思想和化学计算中的数学思想物质的量在化学方程式物质的量在化学方程式计算中的应用和化学计计算中的应用和化学计算中的数学思想算中的数学思想 考点二考点二极值法极值法 考考点一点一物质的量在化学方程物质的量在化学方程 式计算中的应用式计算中的应用 知识梳理知识梳理题型构建题型构建 考点三考点三平均值规律及其应用平均值规律及其应用 整体思维法整体思维法(终态法终态法) 考点四考点四守恒法守恒法 知识梳理知识梳理题型构建题型构建化学计算的根本：按比例列式求解化学计算的根本：按比例列式求解(1)化学方程式在量方面的含义化学方程式在量方面的含义(2)一般步骤一般步骤根据题意写出并配平化学方程式。根据题意写出并配平化学方程式。依据题中所给信息及化学方程式判断过量，用完全反应的量进行求解。依据题中所给信息及化学方程式判断过量，用完全反应的量进行求解。选择适当的量选择适当的量(如物质的量、气体体积、质量等如物质的量、气体体积、质量等)的关系作为计算依据，的关系作为计算依据，把已知的和需要求解的量把已知的和需要求解的量用用n(B)、V(B)、m(B)或设未知数为或设未知数为x表示分别写表示分别写在化学方程式有关化学式的下面，两个量及单位在化学方程式有关化学式的下面，两个量及单位“上下一致上下一致”。列比例式，求未知量。列比例式，求未知量。知识梳理知识梳理题型构建题型构建7.6250知识梳理知识梳理题型构建题型构建化学计算中的数学思想化学计算中的数学思想一、差量在化学方程式计算中的应用一、差量在化学方程式计算中的应用(1)差量法的应用原理差量法的应用原理差量法是指根据化学反应前后物质的量发生的变化，找出差量法是指根据化学反应前后物质的量发生的变化，找出“理论差量理论差量”。这种差量可以是质量、物质的量、气态物质的体积和压强、反应过程中这种差量可以是质量、物质的量、气态物质的体积和压强、反应过程中的热量等。用差量法解题是先把化学方程式中的对应差量的热量等。用差量法解题是先把化学方程式中的对应差量(理论差量理论差量)跟差跟差量量(实际差量实际差量)列成比例，然后求解。列成比例，然后求解。 (2)使用差量法的注意事项使用差量法的注意事项所选用差值要与有关物质的数值成正比例或反比例关系。所选用差值要与有关物质的数值成正比例或反比例关系。有关物质的物理量及其单位都要正确地使用，即有关物质的物理量及其单位都要正确地使用，即“上下一致，左右相当上下一致，左右相当”。如：如： 解析样品加热发生的反应为解析样品加热发生的反应为A化学计算中的数学思想化学计算中的数学思想化学计算中的数学思想化学计算中的数学思想78.6% 化学计算中的数学思想化学计算中的数学思想例例4一定条件下，合成氨气反应达到平衡时，测得混合气体中氨气的体一定条件下，合成氨气反应达到平衡时，测得混合气体中氨气的体积分数为积分数为20.0%，与反应前的体积相比，反应后体积缩小的百分率是，与反应前的体积相比，反应后体积缩小的百分率是()A16.7% B20.0% C80.0% D83.3%A 化学计算中的数学思想化学计算中的数学思想二、关系式在化学方程式计算中的应用二、关系式在化学方程式计算中的应用多步反应计算的特征是化学反应原理中多个反应连续发生，起始物与目标物多步反应计算的特征是化学反应原理中多个反应连续发生，起始物与目标物之间存在确定的量的关系。解题时应先写出有关反应的化学方程式或关系式，之间存在确定的量的关系。解题时应先写出有关反应的化学方程式或关系式，依据方程式找出连续反应的过程中不同反应步骤之间反应物、生成物物质的依据方程式找出连续反应的过程中不同反应步骤之间反应物、生成物物质的量的关系，最后确定已知物和目标产物之间的物质的量的关系，列出计算式量的关系，最后确定已知物和目标产物之间的物质的量的关系，列出计算式求解，从而简化运算过程。求解，从而简化运算过程。化学计算中的数学思想化学计算中的数学思想例例55.85 g NaCl固体与足量浓固体与足量浓H2SO4和和MnO2共热，逸出的气体又与过共热，逸出的气体又与过量量H2发生爆炸反应，将爆炸后的气体溶于一定量水后再与足量锌作用，发生爆炸反应，将爆炸后的气体溶于一定量水后再与足量锌作用，问最后可得问最后可得H2多少升多少升(标准状况标准状况)。1.12 L化学计算中的数学思想化学计算中的数学思想答案答案(1)5 11(2)符合符合化学计算中的数学思想化学计算中的数学思想化学计算中的数学思想化学计算中的数学思想三、三、极值思想极值思想I1极值法的含义极值法的含义极值法是采用极限思维方式解决一些模糊问题的解题技巧。它是将题极值法是采用极限思维方式解决一些模糊问题的解题技巧。它是将题设构造为问题的两个极端，然后依据有关化学知识确定所需反应物或设构造为问题的两个极端，然后依据有关化学知识确定所需反应物或生成物的量值，进行判断分析，求得结果。故也称为极端假设法。生成物的量值，进行判断分析，求得结果。故也称为极端假设法。2极值法解题的基本思路极值法解题的基本思路(1)把可逆反应假设成向左或向右进行完全的反应。把可逆反应假设成向左或向右进行完全的反应。(2)把混合物假设成纯净物。把混合物假设成纯净物。(3)把平行反应分别假设成单一反应。把平行反应分别假设成单一反应。紧扣题设的可能趋势，选好极端假设的落点。紧扣题设的可能趋势，选好极端假设的落点。3极值法解题的关键极值法解题的关键化学计算中的数学思想化学计算中的数学思想例例7将总物质的量为将总物质的量为n mol的钠和铝的混合物的钠和铝的混合物(其中钠的物质的量分其中钠的物质的量分数为数为x)，投入一定量的水中充分反应，金属没有剩余，共收集到标准，投入一定量的水中充分反应，金属没有剩余，共收集到标准状况下的气体状况下的气体V L。下列关系式中正确的是。下列关系式中正确的是()AxV/(11.2n) B0 x0.5CV33.6n(1x) D11.2nV22.4n思路点拨思路点拨Na、Al混合物中没有具体指明混合物中没有具体指明Na、Al的物质的量，且二者的物质的量，且二者相对量的多少与相对量的多少与H2O反应后产生反应后产生H2的量有关，故需要采用极值法来确的量有关，故需要采用极值法来确定定V的范围，根据题意求出两个端值，则实际介于两个端值之间。的范围，根据题意求出两个端值，则实际介于两个端值之间。D化学计算中的数学思想化学计算中的数学思想极值法极值法化学计算中的数学思想化学计算中的数学思想极值法极值法本题最重要的极值思想是确定本题最重要的极值思想是确定x的范围，其最容易出现的错误是将的范围，其最容易出现的错误是将x的的范围确定为范围确定为0 x1，即全是钠或全是铝，忽略了铝自身并不能与水反，即全是钠或全是铝，忽略了铝自身并不能与水反应生成应生成H2，必须有，必须有Na与与H2O反应生成的反应生成的NaOH参加反应，才能与水反参加反应，才能与水反应产生应产生H2，从而导致错解。由此提醒我们在使用极值法解题时两个端，从而导致错解。由此提醒我们在使用极值法解题时两个端值的正确选取是正确解题的关键。值的正确选取是正确解题的关键。化学计算中的数学思想化学计算中的数学思想A化学计算中的数学思想化学计算中的数学思想知识梳理知识梳理题型构建题型构建三、三、平均值规律及其应用整体思维法平均值规律及其应用整体思维法(终态法终态法) I1依据：依据： 2应用：应用： 例例9两种金属混合物共两种金属混合物共15 g，投入足量的盐酸中，充分反应后得到，投入足量的盐酸中，充分反应后得到11.2 L H2(标准状况标准状况)，则原混合物的组成肯定不可能为，则原混合物的组成肯定不可能为 ()AMg和和Ag BZn和和Cu CAl和和Zn DAl和和CuB平均值规律及其应用整体思维法平均值规律及其应用整体思维法(终态法终态法) 解析解析本题可用平均摩尔电子质量本题可用平均摩尔电子质量(即提供即提供1 mol电子所需的质量电子所需的质量)法求解。法求解。反应中反应中H被还原生成被还原生成H2，由题意可知，由题意可知15 g 金属混合物可提供金属混合物可提供1 mol e，其平均摩尔电子质量为其平均摩尔电子质量为15 gmol1。选项中金属。选项中金属Mg、Zn、Al的摩尔电子的摩尔电子质量分别为质量分别为12 gmol1、32.5 gmol1、9 gmol1，其中不能与盐酸反应，其中不能与盐酸反应的的Ag和和Cu的摩尔电子质量可看做的摩尔电子质量可看做。根据数学上的平均值原理可知，原。根据数学上的平均值原理可知，原混合物中一种金属的摩尔电子质量大于混合物中一种金属的摩尔电子质量大于15 gmol1，另一金属的摩尔电子，另一金属的摩尔电子质量小于质量小于15 gmol1。整体思维法抛开事物之间复杂的变化关系，从整体上认识把握事物之间的整体思维法抛开事物之间复杂的变化关系，从整体上认识把握事物之间的联系规律，具有化繁为简，快速解题的功效，能较好的锻炼学生思维的全联系规律，具有化繁为简，快速解题的功效，能较好的锻炼学生思维的全面性、灵活性，因此高考无论在选择还是综合性题目中经常有意设置。面性、灵活性，因此高考无论在选择还是综合性题目中经常有意设置。化学计算中的数学思想化学计算中的数学思想平均值规律及其应用整体思维法平均值规律及其应用整体思维法(终态法终态法) 解析解析此题反应过程复杂，但最后溶液中只有此题反应过程复杂，但最后溶液中只有Na2SO4，因为，因为NaOH共共0.6 mol，故，故Na2SO4为为0.3 mol，所以原，所以原H2SO4为为0.3 mol。B化学计算中的数学思想化学计算中的数学思想D C C A 4电子守恒法电子守恒法在电解质溶液的分析中，还用到物料守恒、质子守恒等，它们的实质都是质量守恒或原子守恒。解：涉及的反应可能包括：Mg+HCl、Al+HCl、HCl+NaOH、MgCl2+NaOH、AlCl3+NaOH、Al(OH)3+NaOH、Mg(OH)2分解、Al(OH)3分解。沉淀物估计为Mg(OH)2和Al(OH)3，1.11g固体为MgO和Al2O3。滤液成分为NaAlO2和NaCl。由于碱性，溶液中不可能再有Mg2+、Al3+；沉淀中有Al(OH)3，溶液中也不可能有值得计量的OH-。物料守恒，Cl-为0.17mol，Na+为0.20mol，故NaAlO2为0.03mol。设镁粉xmol，铝粉ymol，40 x+(y-0.03)102/2=1.1124x+27y=1.4440、102分别是MgO和Al2O3的摩尔质量x=0.015mol答：0.36g