初中 九年级 化学 复习专题 第8课时 化学思维特征与研究方法

化学思维特征与研究方法【考点解析】
化学——人类进步的关键，化学是一门中心的、实用的和创造性的科学。

化学学科的“杠杆支点”：学科思想、思维特征、研究方法。

化学教育的“杠杆支点”：基本观念、三重表征、实验探究。

化学学科思想：联系、辩证、守恒、验证探究、绿色化学、学以致用思想等。

常用的“化学学科方法”如下：如观察与归纳、分类与比较、迁移与推理，图像法、控制变量法、守恒法（原子守恒、元素守恒、电荷守恒等）等。

化学基本观念体系：元素观、微粒观、变化观；分类观、实验观；化学价值观。

化学思维能力：主要是指观察、实验、思维、自学能力，知识迁移能力，创新思维能力等。

【命题视角】
1．化学思维特征与研究方法
（1）实验、评价。

旨在凸显对归纳与推理、变量控制、对比方法、简单设计、分析质疑等高水平科学思维能力的考查，考查学生对学科思想的理解和对科学方法的运用。

（2）自主、创新。

试题以基础知识为载体，选取各种类型的情景素材，通过科学规范的优化设计，测量自主学习的能力，考查创新设计能力，（3）探究、开放。

命题让考生在创设的真实探究情景中体验探究过程，从不同角度引导考生独立思考，从固化的思维模式中解脱出来，通过多样化的信息和设问给考生搭设开放性的思维平台，使各层次考生都能充分展现解题的思维过程。

2．要总结出每种题型的解题思路、方法和规律，针对常见题型进行强化训练。

解题时，运用信息特征法，根据试题提供的各种信息，如结构、位置、性质、组成、现象、数值等各个方面的特征进行推理判断，可以做到去表象、抓实质，融会贯通，快速求解。

同学们，大家好！这节课主要训练同学们的化学思维，熟练掌握相应的答题方法和答题技巧，从而来提高同学们的化学素养。

好，让我们带着这个任务一起进入本节课的学习。

请同学们思考这道题。

（1分钟）
好，让我们一起来分析：
【典例评析】
【例题1】氧化钙和过氧化钙（CaO 2）的混合物12.8g 溶于足量水后，加入足量的Na 2CO 3溶液，溶液中的Ca 2+ 全部转化为沉淀，过滤、干燥，得到20gCaCO 3。

则原12.8g 混合物中钙元素与氧元素的质量之比为
（已知2CaO 2+2H 2O ＝2Ca(OH)2＋O 2↑）
A ．5∶2
B ．5∶3
C ．5∶4
D ．1∶1
解析：本题蕴藏化学观念、科学估算、构建模型、逻辑推证，依托所学知识和新信息，考察原子守恒这一基本化学思想，考查学生的理解能力、推理能力和应用数学知识处理化学问题的能力。

本题发生的反应有：
CaO +H 2O ＝ Ca(OH)2
2CaO 2 +2H 2O ＝2Ca(OH)2+O 2↑
Ca(OH)2+Na 2CO 3＝CaCO 3↓+2NaOH
共有三种解法：
解法一：数学方程法（常规思维）
设CaO 、CaO 2的质量分别为x 、y ，根据物质质量守恒和钙元素原子质量守恒，可得方程组为：
x + y = 12.8g x 5640+ y 7240= 20g 100
40⨯ x = 5.6g
y =7.2g
混合物中钙元素的质量为 5.6g 5640⨯+7.2g 72
40⨯=8g 混合物中氧元素的质量为 5.6g 5616⨯+7.2g 7232⨯= 4.8g 钙元素与氧元素的质量比为：
8g ︰4.8g=5︰3。

故答案为B 。

解法二：元素守恒法（简约思维）
由题意可知混合物中所有的钙原子全部进入CaCO 3中，故混合物中钙元素的质量为：20g 100
40 =8g 。

混合物仅由Ca 、O 两种元素构成，所以
氧元素的质量为12.8 g -8 g = 4.8g ，
两种元素的质量之比为：8g ︰4.8g = 5︰3。

故答案为B 。

解法三：区间极值法（极限思维）
纯净的CaO 中钙元素与氧元素的质量比为：
40︰16=5︰2
纯净的CaO 2中钙元素与氧元素的质量比为：
40︰32=5︰4
二者的混合物中钙元素与氧元素的质量比介于5︰2与5︰4之间，在四个选项中只有B 合理，故答案为B 。

解法四：分析排除法（统筹思维）
首先排除D 答案，因混合物中两种元素的质量分数不可能相等。

由题意可知设混合物的平均组成化学式为CaO x ，x 的数值在1与2之间。

混合物中钙元素与氧元素的质量比为：40︰16x =5︰2x
若代入x =1，选A ；若代入x =2，选C ；应用分析排除法，所以本题符合题意的选项为B 。

本题的设计很好的体现了选择题的功效，那就是以知识为载体，以方法为依托，以能力考核为目的，虽不显现思维过程，但注重效率、节约时间。

2、取一定质量的碳酸钙，高温加热一段时间后，得到碳酸钙和氧化钙的固体混合物，其中碳、氧元素质量比为3∶14，那么该固体混合物中碳酸钙和氧化钙的质量比是多少？
3、取该固体混合物25.6g，加入溶质质量分数10%的稀盐酸219g，恰好完全反应，将所得溶液蒸发、结晶，最后得到固体的质量是多少？
解：设反应后生成氯化钙的质量为x
CaO + 2HCl ＝ CaCl2 + H2O
CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
2HCl﹣﹣﹣﹣﹣CaCl2
73 111
219g×10% x
x=33.3g
答：固体混合物中碳酸钙和氧化钙的质量比是25∶7；最后得到固体的质量是33.3g。

4、有一种含CaCO3与CaO的混合物，测得其中钙元素的质量分数为50％，取该混合物16 g，经高温煅烧后，将剩余固体投入足量的水中，固体全部溶解生成Ca(OH)2，则生成Ca(OH)2的质量为( )
A．3.7 g B．7.4 g
C．14.8 g D．22.2 g
5、（1）碱式碳酸铜[Cu2（OH）2CO3]受热分解生成氧化铜、水和二氧化碳，反应的化学方程式为
（2）充分加热24g含氧化铜的碱式碳酸铜固体，若反应前后固体中铜元素的质量分数之比为3∶4，求该反应生成二氧化碳和水的质量之和是多少？
充分加热24g含氧化铜的碱式碳酸铜固体，则得到
纯净的氧化铜。

已知反应前后固体中铜元素的质量分数之比为3∶4
反应后氧化铜中铜元素的质量分数为80%
所以反应前铜元素的质量分数为60%
反应前铜元素的质量为：
24g×60%=14.4g
则反应后固体的质量为：
14.4g÷80%=18g
该反应生成水和二氧化碳的质量之和为：
24g﹣18g=6g
6、有Mg、Al、Zn的混合物共7.2g，与足量盐酸反应，生成H2的质量可能是（）A．0.2g B．0.6g C．0.8g D．0.9g
7、在FeSO4和Fe2(SO4)3混合物中，已知硫元素的质量分数为23%,则铁的质量分数。

8、有CO、CO2和N2的混合气体120g，其中碳元素的质量分数为20%。

使该混合气体与足量的灼热氧化铁完全反应，再将气体通入过量的澄清石灰水中，
充分反应后得到白色沉淀的质量为（）
A．50 g B．100 g
C．150 g D．200 g
9、利用下图装置进行实验，对石灰石中碳酸钙含量进行探究。

充分反应后，测定B中生成的BaCO3沉淀质量，以确定碳酸钙的质量分数。

请回答下列问题:
（1）准确称取8g样品三份，进行测定，测得BaCO3平均质量为3 . 94 g。

计算样品中碳酸钙的质量分数。

（2）若计算值比实际值偏小，分析其原
因；
（3）若计算值比实际值偏大，分析其原
因；改进措施
是。

解析：本题既涉及有关化学方程式的计算，还涉及误差分析，着重考查科
学素养。

题目中的“测得BaCO 3平均质量．．．．
为3. 94 g ”是指三次实验的“平均质量”，符合实验实际。

对于误差分析，学生要考虑实验中的CO 2与Ba(OH)2溶液的实际反应，还要考虑外界CO 2对反应结果的影响。

答案：（1）设参加反应的CaCO 3的质量为x
CaCO 3+2HCl ＝CaCl 2+H 2O+CO 2↑
Ba(OH)2+ CO 2＝ BaCO 3↓+ H 2O
CaCO 3 ～BaCO 3
100 197
x 3.94g g x 94.3197100= x = 2g
%25%1008g 2=⨯g
（2）反应生成的CO 2没有被Ba(OH)2溶液全部吸收，锥形瓶中有残留。

（3）外界空气中的二氧化碳通过B 装置右侧的导管进入装置B 中，被Ba(OH)2溶液吸收
在B 装置右侧再连接一个盛碱石灰的干燥管。

10、已知B 、C 、D 、E 、F 、G 为常见的物质，其中B 、E 、G 属于单质，反应②是炼铁工业中的主要反应。

1）写出反应的化学方程式_____________________________
（2）写出X溶液中溶质的化学式__ _
（3）写出反应③中生成红色固体的化学方程式________________________ 基本反应类型为_____________
练习提高
【知能训练】
1．下列典故或成语中，蕴含化学变化的是（）
①滴水成冰②刻舟求剑
③司马光砸缸④玉石俱焚
⑤百炼成钢⑥铁杵磨成针
⑦火烧赤壁⑧沙里淘金
其中属于化学变化的是（）
A．①③⑤⑦B．④⑤⑦
C．①②③⑥⑧D．②④⑥⑧
2．下列实验操作正确的是( )
3．（2019•南通）我国科学家屠呦呦因研制出青蒿素（C15H22O5）和双氢青蒿素（C15H24O5）而荣获了诺贝尔奖。

下列说法正确的是（）A．青蒿素和双氢青蒿素分子的构成一定不同
B．C、H、O三种元素均为人体必需的微量元素
C．青蒿素中碳元素和氢元素的质量比为15∶22
D．青蒿素与水发生化合反应可生成双氢青蒿素
4．汽车剧烈碰撞时，安全气囊中发生反应：10NaN3+2KNO3＝16N2↑+K2O+5Na2O，则下列判断错误的是
A．产物有一种单质和两种氧化物
B．反应物KNO3中N元素的化合价为+5价
C．碰撞时，短时间内产生大量气体，起到缓冲作用
D．该反应是复分解反应
5．下图是某汽车尾气净化装置中发生反应的微观示意图。

下列说法正确的是
A．该反应中，氮、氢、氧三种元素的化合价均发生了变化
B．一个Y和W分子中均有10个电子
C．参加反应的X与生成的Z的质量比为7︰9
D．该反应属于置换反应
6．大蒜中含有一种有效成分辣素“硫化丙烯”，其化学式为C3H6S，能杀菌，具有一定的抗病功能和食疗价值。

下列关于硫化丙烯的说法中正确的是A．1个硫化丙烯分子中含有3个氢分子
B．1个硫化丙烯分子由3个碳原子、6个氢原子、1个硫原子构成
C．由碳、氢、氧三种元素组成
D．分子中C、H、S元素原子质量比为3︰6︰1
7．有一种含CaCO3与CaO的混合物，测得其中钙元素的质量分数为50％，取该混合物16 g，经高温煅烧后，将剩余固体投入足量的水中，固体全部溶解生成Ca(OH)2，则生成Ca(OH)2的质量为( )
A．3.7 g B．7.4 g
C．14.8 g D．22.2 g
8．2017年5月，中国海域试采可燃冰成功。

可燃冰外观像冰，主要成分是甲烷水合物（化学式为CH4•8H2O）。

（1）下列说法错误的是（）
A．可燃冰属于氧化物
B．甲烷水合物的相对分子质量是160
C．一个甲烷水合物分子由29个原子构成
D．甲烷水合物中氧元素的质量分数最大
（2）甲烷（CH4）可用作燃料，其充分燃烧的化学方程式为。

（3）常温常压时，由甲烷和另两种气体组成的混合物中，碳元素的质量分数为80%，则另两种气体可能是。

A．H2和CO
B．H2和C2H2
C．C2H2和C2H4
D．CO和C2H4
9．（1）在高温、高压和催化剂存在条件下，CO2和NH3可以合成尿素[CO(NH2)2]，同时生成水，该反应的化学方程式
为。

尿素属于化肥中的肥，能使作物枝叶繁茂。

（2）以CO和H2为原料生产乙二醇（C2H6O2）时，按照“绿色化学”原则，应调节原料中CO和H2的分子个数比为。

其分析思路是。

（3）利用CO和H2制取二甲醚的微观过程如图所示：
该变化过程中，反应的化学方程是。

10．制取与储存氢气是氢能源利用领域的研究热点。

I.制氢：铁酸锌(ZnFe2O4)可用于循环分解水制气，其反应可表示为：
6ZnFe2O4高温6ZnO+4Fe3O4+O2↑
3ZnO+2Fe3O4+H2O高温3ZnFe2O4+H2↑
（1）ZnFe2O4中Fe的化合价为________。

（2）该循环制氢中不断消耗的物质是_____(填化学式)，得到H2和O2的质量比为______。

该循环法制氢的不足之处是________。

Ⅱ.贮氢：合金Mg2Cu是一种贮氢材料，高温时在氩气存在条件下，该合金吸氢生成氢化物和另一种合金，其化学方程式为：
2Mg2Cu+ 3H2高温3MgH2+MgCu2
（3）熔炼制备Mg2Cu合金时，通入氩气的目的是_________________。

（4）氢化物MgH2与水反应生成一种碱，并释放出H2，其化学方程式为
________________。

11．某同学用下图装置验证某混合气体中一定含有水蒸气、二氧化碳和一氧化碳三种气体（假设每步操作中，参加反应的气体都完全反应或吸收）。

请回答下列问题：
（1）该同学验证三种气体一定存在．实验进行时，若要气体从左向右流动，则这几种仪器的连接顺序应是：混合气体
→______→______→______→______→______（填A、B、C、D、E，每个装置只使用一次，不重复使用）；
（2）混合气体通过A装置发生反应的化学方程式
为。

12．称取一定质量的铜，放入足量稀硝酸中，反应的化学方程式：
3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2R↑＋4H2O
用排水法收集产生的气体R，生成气体R的质量与反应时间的关系如图所示。

请回答下列问题：
（1）气体R的化学式是。

t1时，已反应的铜占铜的总质量的质量分数是。

（2）称取铜的质量是多少？
专题十二化学思维特征与研究方法
1. B 2．C 3.A 4. D 5.B 6.B 7．C
8．（1）A
（2）CH4＋2O2 CO2＋2H2O
（3）BCD
9．（1）
CO2+2NH3 CO(NH2)2+H2O
氮肥
（2）2∶3
CO和H2在一定条件下按照不同的比例反应，可假定反应时的化学计量数之比为m︰n，则只要化学式变化为形式(CO)m(H2)n，是正确的。

乙二醇（C2H6O2）可变为(CO)2(H2)3，应调节原料中CO和H2的分子个数比为2︰3。

（3）2CO+4H2C2H6O+ H2O
10．（1）+3
（2）H 2O 1︰8 能耗高
（3）起到保护作用，防止材料被氧化
（4） MgH 2+2H 2O ＝Mg(OH)2↓+2H 2↑
11．（1）B→E→D→A→C
（2）CuO+CO Cu+CO 2↑
12．解：（1）NO 80%
（2）设称取铜的质量为x 。

3Cu ＋8HNO 3＝3Cu(NO 3)2 ＋2NO ↑＋4H 2O
192 60
x 6.0g
19260 6.0x g x =19.2g
答：（1）R 的化学式是NO 。

t 1时，已反应的铜占铜的总质量的质量分数是80%。

（2）称取铜的质量是19.2g 。