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寓学于乐 突破难点

2011-03-30  锋之

寓学于乐 突破难点

-------初中化学式教学点滴

 

化学式教学是初中学生学习化学的一个重点及难点,如何来确定物质的化学式及根据化学式进行有关的计算,常常会使学生觉得枯燥乏味。下面从三个方面例举一些方法及例题,具有一定的趣味性,寓学于乐,以激发学生学习化学的兴趣,提高学生的分析、判断及计算能力。

一、确定化学式十法

1、利用元素质量比确定化学式      

例1.某氮的氧化物中,氮、氧两种元素的质量之比为7:12.试确定该氧化物的化学式。

解:设该氧化物的化学式为NXOY.

则:14X:16Y=7:12     X:Y=2:3

∴该氧化物的化学式为N2O3

2、利用元素质量分数确定化学式

例2.已知一种铁的氧化物中氧元素的质量分数为30%.试确定该氧化物的化学式。

解:设该氧化物的化学式为FeXOY.

则:Xm(Fe):Ym(O)=(1-30%):30%   56X:16Y=7:3      X:Y=2:3

∴该氧化物的化学式为Fe2O3.

3、利用元素质量确定化学式

例3.用氢气还原金属R的氧化物2.32g.可得到金属1.68g.若已知该金属的相对原子质量为56.试确定该氧化物的化学式。

解:设该氧化物的化学式为RXOY.

                 氧元素的质量:2.32-1.68=0.64g

则:56X:16Y=1.68:0.64    X:Y=3:4

             ∴该氧化物的化学式为R3O4.

4、利用原子结构特征确定化学式

例4.A元素的原子最外层有6个电子,B元素的原子核外有11个电子,试确定A、B两元素形成化合物的化学式。

解:A元素最外层有6个电子,容易得到2个电子而形成稳定结构,化合价通常显-2价;B元素核外有11个电子,则它的分布是2、8、1.则最外层上的1个电子容易失去形成稳定结构,化合价通常显+1价。

                                                   +1  -2

∴该化合物的化学式为  B2 A.

5、利用相对原子质量、相对分子质量确定化学式

例5.元素R的氧化物相对分子质量为64.已知R的相对原子质量为32.试确定该氧化物的化学式。

解:设该氧化物的化学式为RxOy.

则:32X+16Y=64    2X+Y=4

             由于该化合物的相对分子质量为64.因此X必定是大于零而小于2的整数,即X=1.Y=2.

       ∴该氧化物的化学式为RO2.

6、利用分子中微粒数确定化学式

例6.某碳氢化合物的一个分子中含有4个原子,14个电子,试确定该碳氢化合物的化学式。

解:设该碳氢化合物的化学式为CxHy

 

  X+Y=4    X=2

则:{      

            6X+Y=14  Y=2

∴该碳氢化合物的化学式为C2H2(乙炔).

7、利用一种物质的化学式、元素质量分数,确定另一种物质的化学式

例7.由A和B两种元素组成的化合物M和N.M中含A44%,N中含A34.4%,已知M的化学式为AB2.试确定N的化学式。

解:设N的化学式为AxBy.

则:M中,m(A):m(B    Ar(A):2Ar(B)=44%:(1-44%)      Ar(A):2Ar(B)=44:56

       N中,Xm(A):Ym(B)=34.4%:(1-34.4%)

XAr(A):

       X:Y=1:3

       ∴N的化学式为AB3.

8、利用元素化合价确定化学式

例8.A元素的化合价为N.B元素的化合价为M.试确定A、B两元素形成的化合物的化学式。

解:设所形成的化合物的化学式为AxBy.

       根据化合物中正负化合价代数和均为零的法则,得:

       NX+MY=0    X:Y=M:N

       ∴当N为正时,化学式为AmBn.

       当M为正时,化学式为BnAm.

9、利用质量守恒定律确定化学式

例9.在化学反应方程式2XY+Y2=2Z中,怎样用X、Y来表示化合物Z的化学式。

解:反应前各物质中共有2个X原子、4个Y原子,根据质量守恒定律可知,反应后的2个Z分子中也必定含有2个X原子、4个Y原子,则1个Z分子中应含有1个X原子,2个Y原子。

∴该化合物的化学式为XY2.

10、利用化学方程式计算确定化学式

例10.用足量的一氧化碳气体还原0.4g某种铁的氧化物,把生成的二氧化碳气体通入足量的澄清石灰水中,得到干燥的沉淀物0.75g.试确定该铁的氧化物的化学式。

解:设铁的氧化物的化学式为FemOn.

       则CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O

                

nCO+FemOn==mFe+nCO2

      

可得:         nCaCO3~~FemOn

             100n          56m+16n

            0.75g          0.4g

       100n:0.75 = (56m+16n):0.4      m:n=2:3

       ∴该铁的氧化物的化学式为Fe2O3.

      

二、化学式趣味计算

例1:相等质量的二氧化硫与三氧化硫中氧元素的质量比________

       解:设二氧化硫与三氧化硫的质量分别为m.

       则:m32/64:m48/80 = 5 :6

       例2:相等质量的二氧化硫与三氧化硫中硫元素的质量比________

       解:设二氧化硫与三氧化硫的质量分别为m.

       则:m32/64 :m32/80 = 5 :4

    例3:相等质量的二氧化硫与三氧化硫相混合时,硫元素与氧元素的质量比________

解:设二氧化硫与三氧化硫的质量分别为m.

       则:(m32/64+m32/80) :(m32/64+m48/80) = 9 :11

例4:含相等质量的氧元素时,则二氧化硫与三氧化硫的质量比________

解:设二氧化硫的质量为a.三氧化硫的质量为b.

       则:a32/64=b48/80

       a:b=6:5

例5:含相等质量的硫元素时,则二氧化硫与三氧化硫的质量比________

解:设二氧化硫的质量为a.三氧化硫的质量为b.

       则:a32/64 = b32/80

       a :b = 4 :5

例6:相等质量的二氧化硫与三氧化硫的分子数之比________

解:设二氧化硫与三氧化硫的质量分别为m.

       则:m/64 :m/80 = 5 :4

例7:相等质量的二氧化硫与三氧化硫中硫原子的个数之比________

解:由于二氧化硫与三氧化硫的一个分子中各含一个硫原子,因此分子数之比亦就是硫原子之比(其实就是硫元素的质量比)。

例8:相等质量的二氧化硫与三氧化硫中氧原子的个数之比________(即为氧元素的质量比)

例9:在二氧化硫与三氧化硫的混合物中,氧元素的质量分数为58%时,则二氧化硫与三氧化硫的质量比________

解:设二氧化硫的质量为a.三氧化硫的质量分b.

       则: a32/64+b48/80     58

           -------------- = ------

               a + b         100

              a :b = 1 :4

例10:在二氧化硫与三氧化硫的混合物中,硫元素的质量分数为48%时,则二氧化硫与三氧化硫的质量比________

 

解:设二氧化硫的质量为a.三氧化硫的质量为b.

      

 

则:a32/64+b32/80          48

--------------   =   ------

             a + b             100

 

            a :b = 4 :1

 

例11:在二氧化硫与三氧化硫的质量比为1:4的混合物中,氧元素的质量分数________

解:设二氧化硫的质量为a.

       则: a32/64+4a48/80

          ----------------- *100% = 58%

               a + 4a

 

例12:在二氧化硫与三氧化硫的质量比为4 :1的混合物中,硫元素的质量分数________

解:设二氧化硫的质量为a.

       则: 4a32/64+a32/80

          ---------------- *100% = 48%

              4a + a

三、化学式计算的几个特例

化学计算有时比较繁琐,但若能变通一下思维或更换一下角度来进行思考,则好多繁琐的计算会变得简单方便。在教完了“根据化学式进行有关计算”的全部内容后,我给同学们留了这样几道思考题:

1、在8g二氧化硫和氧气的混合物中,经分析知道硫元素的质量分数为40%,求此混合物中氧气所占的质量分数。

2、FeSO4与Fe2(SO4)3的混合物中,已测知含硫元素为a%,求此混合物中含铁元素的质量分数。

3、将由CaCO3和MgCO3组成的混合物,充分加热至质量不再改变,所得残留物是原混合物质量的一半,求原混合物中CaCO3与MgCO3的质量比。

有些同学束手无策,无从下手;大多数同学能分步计算求出答案,但十分繁琐,化费了很多时间;极少数同学的解法符合老师的意图,有新意,简单方便易掌握。值得一提。

第一题:首先从化学式SO2中得知两元素的质量之比为1 :1,从而得到二氧化硫在混合气体中占80%(40%+40%);然后求出氧气在混合气体中所占的质量分数为1-80%=20%。

第二题:从两物质的化学式可以看出,均含有硫酸根SO4,而其中硫元素与氧元素的质量比为32 :(16 * 4)=1 :2,则:Fe的质量分数为1 - a% - 2a% = 1 - 3a%。

第三题:根据题意可知,生成CaO、MgO的质量之和是反应物CaCO3、MgCO3质量的一半,解设混合物中CaCO3的质量为a,MgCO3的质量为b,则

56a              40b      1

─── + ─── = ─ ( a + b )     a :b = 25 :63

100               84      2

巩固思考:

1、Na2S、Na2SO3、Na2SO4三种物质的混合物中,测得含硫元素为a%,求此混合物中氧元素的质量分数。

2、将一定量的CaCO3和Cu粉末放置于同一敞口容器中,加热煅烧,使其完全反应,反应前后容器内固体的质量不变,求混合物中CaCO3与Cu的质量比。

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