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一 、关系式法
关系式法是根据化学方程式计算的巧用,其解题的核心思想是化学反应中质量守恒 ,各反应物与生成物之间存在着最基本的比例(数量)关系。
二、方程或方程组法
根据质量守恒和比例关系,依据题设条件设立未知数,列方程或方程组求解 ,是化学计算中最常用的方法,其解题技能也是最重要的计算技能。
三、守恒法
化学方程式既然能够表示出反应物与生成物之间物质的量、质量 、气体体积之间的数量关系,那么就必然能反映出化学反应前后原子个数、电荷数、得失电子数 、总质量等都是守恒的。巧用守恒规律 ,常能简化解题步骤、准确快速将题解出,收到事半功倍的效果 。
四、差量法
找出化学反应前后某种差量和造成这种差量的实质及其关系,列出比例式求解的方法 ,即为差量法。其差量可以是质量差 、气体体积差、压强差等。
差量法的实质是根据化学方程式计算的巧用 。它最大的优点是:只要找出差量,就可求出各反应物消耗的量或各生成物生成的量。
五、平均值法
平均值法是巧解方法,它也是一种重要的解题思维和解题
六 、极值法
巧用数学极限知识进行化学计算的方法 ,即为极值法。
七、十字交叉法
若用A、B分别表示二元混合物两种组分的量,混合物总量为A+B(例如mol) 。
若用xa 、xb分别表示两组分的特性数量(例如分子量),x表示混合物的特性数量(例如平均分子量)则有:
十字交叉法是二元混合物(或组成)计算中的一种特殊方法,它由二元一次方程计算演变而成。若已知两组分量和这两个量的平均值 ,求这两个量的比例关系等,多可运用十字交叉法计算。
使用十字交叉法的关键是必须符合二元一次方程关系 。它多用于哪些计算?
明确运用十字交叉法计算的条件是能列出二元一次方程的,特别要注意避免不明化学涵义而滥用。
十字交叉法多用于:
①有关两种同位素原子个数比的计算。
②有关混合物组成及平均式量的计算 。
③有关混合烃组成的求算。(高二内容)
④有关某组分质量分数或溶液稀释的计算等。
例题7 已知自然界中铱有两种质量数分别为191和193的同位素 ,而铱的平均原子量为192.22,这两种同位素的原子个数比应为 [ ]
A.39∶61 B.61∶39
C.1∶1 D.39∶11
此题可列二元一次方程求解,但运用十字交叉法最快捷:
八、讨论法
讨论法是一种发现思维的方法。解计算题时 ,若题设条件充分,则可直接计算求解;若题设条件不充分,则需采用讨论的方法 ,计算加推理,将题解出 。
例题8 在30mL量筒中充满NO2和O2的混合气体,倒立于水中使气体充分反应 ,最后剩余5mL气体,求原混合气中氧气的体积是多少毫升?
最后5mL气体可能是O2,也可能是NO,此题需用讨论法解析。
解法(一)最后剩余5mL气体可能是O2;也可能是NO ,若是NO,则说明NO2过量15mL。
设30mL原混合气中含NO2、O2的体积分别为x、y
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
原混合气体中氧气的体积可能是10mL或3mL 。
解法(二):
设原混合气中氧气的体积为y(mL)
(1)设O2过量:根据4NO2+O2+2H2O=4HNO3,则O2得电子数等于NO2失电子数。
(y-5)×4=(30-y)×1
解得y=10(mL)
(2)若NO2过量:
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
4y y
3NO2+H2O=2HNO3+NO
因为在全部(30-y)mLNO2中 ,有5mLNO2得电子转变为NO,其余(30-y-5)mLNO2都失电子转变为HNO3。
O2得电子数+(NO2→NO)时得电子数等于(NO2→HNO3)时失电子数 。
评价解法(二)根据得失电子守恒,利用阿伏加德罗定律转化信息 ,将体积数转化为物质的量简化计算。凡氧化还原反应,一般均可利用电子得失守恒法进行计算。
无论解法(一)还是解法(二),由于题给条件不充分 ,均需结合讨论法进行求算 。
4y+5×2=(30-y-5)×1
解得y=3(mL)
原氧气体积可能为10mL或3mL
①平均值法&十字交叉法:在常温下,将1L乙烯和一定量的某气态未知烃混和,测得混和气体对氢气的相对密度为12 ,求这种烃所占的体积。
分析根据相对密度计算可得混和气体的平均式量为24,乙烯的式量是28,那么未知烃的式量肯定小于24,式量小于24的烃只有甲烷 ,利用十字交叉法可求得甲烷是0.5L乙烯 C2H4 28 8 24 甲烷CH4 16 4 ∴乙烯:甲烷=8:4=2:1,∴ 甲烷=0.5L 平均值法:就是根据两组分解物质的某种平均值来推断两物质范围的解题方法。 平均值法所依据的数学原理是:xA<x<xB 只要知道x,便可判断xA和xB 的取值范围 ,从而实现速解巧解,可见平均值法适用于两元混合物的有 关计算,若混合物由两种物质组成 ,平均值法就是十字交叉法,只是在解题时没有写成十字交叉形式 。 如果需要可以举例:如例题溴有两种同位素,在自然界中这两种同位素大约各占一半 ,已知溴的原子序数是35,原子量是80,则溴的两种同位素的中子数分别等于。
(A)79 、81 (B)45 、46 (C)44 、45 (D)44 、46
分析两种同位素大约各占一半,根据十字交叉法可知,两种同位素原子量与溴原子量的差值相等,那么它们的中子数应相差2,所以答案为D
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