徐靜
摘 要:化學(xué)式計(jì)算是學(xué)生在初中階段最先學(xué)習(xí)的一種化學(xué)計(jì)算,由于初次接觸,公式的理解和掌握及計(jì)算的方法都不太熟悉,因此,巧妙地運(yùn)用一些方法能較快地解出有關(guān)化學(xué)式的計(jì)算題。
關(guān)鍵詞:化學(xué)式計(jì)算題;原子個數(shù)比;元素質(zhì)量比
化學(xué)是一門在原子、分子層面上研究物質(zhì)的組成及其變化規(guī)律的科學(xué),建立宏觀、微觀、化學(xué)符號之間的聯(lián)系是化學(xué)學(xué)科特有的思維方式。在初中化學(xué)的學(xué)習(xí)中,化學(xué)式起到了承上啟下的作用,它使學(xué)生的思維從具體物質(zhì)發(fā)展到與化學(xué)符號相聯(lián)系,初步形成了學(xué)習(xí)化學(xué)的理論基礎(chǔ),化學(xué)式的計(jì)算使學(xué)生對化學(xué)式有了更深刻的理解。在新課標(biāo)要求下,初中階段學(xué)生需要掌握以下五種化學(xué)式的計(jì)算:(1)計(jì)算化學(xué)式量;(2)計(jì)算化合物分子中各原子的原子個數(shù)比;(3)計(jì)算化合物中各元素的質(zhì)量比;(4)計(jì)算某元素在化合物中所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù);(5)計(jì)算化合物中某元素的質(zhì)量。針對教學(xué)中學(xué)生常出現(xiàn)的錯誤,我將化學(xué)式計(jì)算中的一些解題方法歸納如下幾點(diǎn)。
一、計(jì)算化學(xué)式量
化學(xué)式量的計(jì)算相對簡單,學(xué)生在學(xué)習(xí)中常出現(xiàn)的錯誤多是忘記乘以原子個數(shù),還有計(jì)算過程的粗心導(dǎo)致計(jì)算錯誤,這些錯誤只需認(rèn)真細(xì)心就可以避免。
二、計(jì)算化合物分子中各原子的原子個數(shù)比
計(jì)算原子個數(shù)比也是一種較為簡單的化學(xué)計(jì)算,一般情況下就是每個分子中各種原子的腳標(biāo)之比,但是有的原子在分子中不只出現(xiàn)一次,如,乙醇(CH3CH2OH)中的C和H、NH4NO3中的N等,此種情況下只需把各種原子及個數(shù)依次列出,合并相同的原子的個數(shù)即可。
三、計(jì)算化合物中各元素的質(zhì)量比
化合物中各元素的質(zhì)量比=(元素的相對原子質(zhì)量×原子個數(shù))之比,計(jì)算方法不難掌握,但是計(jì)算過程中要注意約分,盡量避免先算出乘積再算比值。如,醋酸(CH3COOH)中碳、氫、氧元素的質(zhì)量比=(12×2):(1×4):(16×2)=6:1:8,在計(jì)算中先約分(同除以4),再算比值,會很容易得出結(jié)果。
以上計(jì)算難度不大,但需認(rèn)真仔細(xì),比如,有的學(xué)生經(jīng)常看不清計(jì)算原子個數(shù)比還是各元素的質(zhì)量比就開始想當(dāng)然地計(jì)算,最終導(dǎo)致錯誤,事倍功半。
四、計(jì)算某元素在化合物中所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
某元素在化合物中所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=(元素的相對原子質(zhì)量×原子個數(shù))/化合物的相對分子質(zhì)量×100%,此計(jì)算需要注意過程中的因式分解及約分,如,碳酸鈣(CaCO3)中鈣元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=40/(40+12+16×3)×100%=40%。
五、計(jì)算化合物中某元素的質(zhì)量
化合物中某元素的質(zhì)量=化合物的質(zhì)量×該元素在化合物中所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù),該類型題目在計(jì)算中需要注意數(shù)據(jù)的處理,如,瘦肉精鹽酸克倫特羅(C12H18Cl2N2O)的相對分子質(zhì)量為277,現(xiàn)有瘦肉精554g,計(jì)算其中的氯元素的質(zhì)量。此題目并不難列式,氯元素的質(zhì)量=瘦肉精的質(zhì)量×氯元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=554g×(35.5×2/277×100%),很多學(xué)生在練習(xí)中寫到此,就開始埋頭苦算括號內(nèi)的數(shù)字,即氯元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),保留幾位小數(shù)后再乘以554,結(jié)果出來的數(shù)字非常麻煩,其實(shí)此題只需稍加觀察就可發(fā)現(xiàn)554是277的2倍,約分后很容易就得出最終的結(jié)果142g。由此可以發(fā)現(xiàn),在計(jì)算中要注意觀察各數(shù)字之間的關(guān)系,能約分的先約分,這樣使計(jì)算過程簡潔,事半功倍。
初中化學(xué)要求掌握的這五種化學(xué)式的計(jì)算非常易懂,但是在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)學(xué)生之所以容易出錯就是對計(jì)算理解不透,將公式混淆或不能將公式變式應(yīng)用,如,加碘食鹽中會添加碘酸鉀(KIO3),1000g加碘食鹽中碘元素的質(zhì)量為0.35g,碘酸鉀中碘元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為59.3%,計(jì)算1000g加碘食鹽中碘酸鉀的質(zhì)量。學(xué)生乍看此題覺得不屬于以上五種計(jì)算的一種,其實(shí)仔細(xì)分析便會發(fā)現(xiàn)此題是“化合物中某元素的質(zhì)量=化合物的質(zhì)量×該元素在化合物中所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)”的變式,即化合物的質(zhì)量=化合物中某元素的質(zhì)量/該元素在化合物中所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù),只要識破此處,問題就迎刃而解。
綜上所述,化學(xué)式計(jì)算對初學(xué)化學(xué)的學(xué)生雖然較為抽象,但是只要能牢記公式,活用公式,再加上計(jì)算過程中能結(jié)合運(yùn)用數(shù)學(xué)簡便方法,化學(xué)式的計(jì)算便會變得很easy。
(作者單位 山東淄博博山經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)中心學(xué)校)
編輯 郭曉云