高考化学 专题十七化学计算精品教案

高考化学专题十七化学计算精品教案

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近几年，化学计算素材重要的着眼点之一就是注重体现“化学与社会”、“科学与技术”的关系，显示化学计算视角更为广阔。高考计算试题主要分成两类：一类是有关物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数、pH、反应热等基本概念的计算，另一类是根据常见元素的单质及其重要化合物的性质，以化学方程式为载体的综合计算。可以预料，定性和定量融合的试题将会成为化学计算题的主流题型。

预测2012年高考化学计算将呈现如下特点

（1）传统题型还会出现。如阿伏加德罗常数与粒子数之间的关系，离子浓度的计算、有机物分子式的确定等。在复习中应注意以新情景或新物质为载体对有关溶液的计算的考查，同时注意有关图像题的解题方法。

（2）由于近年高考中对实验的考查逐步从定性转变为定量，推断题逐步定性推断转变为计算与性推断相结合。因而在实验题、推断题中也将涉及化学计算

（3）有关工业生产中的化学反应、转化率、产率等将会与物质的量融合在起进行考查。对此类问题若能找出关系式，则可快速、准确地获得结果。

[知识体系和复习重点]

各种基本概念计算之间的联系

2．化学计算常用方法

守恒法利用反应体系中变化前后，某些物理量在始、终态时不发生变化的规律列式计算。主要有：（1）质量守恒；（2）原子个数守恒；（3）电荷守恒；（4）电子守恒；（5）浓度守恒（如饱和溶液中）；（6）体积守恒；（7）溶质守恒；（8）能量守恒。

差量法根据物质发生化学反应的方程式，找出反应物与生成物中某化学量从始态到终态的差量（标准差）和实际发生化学反应差值（实际差）进行计算。主要有：（1）质量差；（2）气体体积差；（3）物质的量差；（4）溶解度差……实际计算中灵活选用不同的差量来建立计算式，会使计算过程简约化。

平均值法这是处理混合物中常用的一种方法。当两种或两种以上的物质混合时，不论以何种比例混合，总存在某些方面的一个平均值，其平均值必定介于相关的最大值和最小值之间。只要抓住这个特征，就可使计算过程简洁化。主要有：（1）平均相对分子质量法；（2）平均体积法；（3）平均质量分数法；（4）平均分子组成法；（5）平均摩尔电子质量法；（6）

平均密度法；（7）平均浓度法……

关系式法对于多步反应体系，可找出起始物质和最终求解物质之间的定量关系，直接列出比例式进行计算，可避开繁琐的中间计算过程。具体有：（1）多步反应关系法：对没有副反应的多步连续反应，可利用开始与最后某一元素来变建立关系式解题。（2）循环反应关系法：可将几个循环反应加和，消去其中某些中间产物，建立一个总的化学方程式，据此总的化学方程式列关系式解题。

十字交叉法实际上是一种数学方法的演变，即为a1x1+a2x2=a平×（x1+x2）的变式，也可以转化为线段法进行分析。（1）浓度十字交叉法；（2）相对分子质量十字交叉法等。

极值法当两种或多种物质混合无法确定其成分及其含量时，可对数据推向极端进行计算或分析，假设混合物质量全部为其中的某一成分，虽然极端往往不可能存在，但能使问题单一化，起到了出奇制胜的效果。常用于混合物与其他物质反应，化学平衡混合体系等计算。

讨论法当化学计算中，不确定因素较多或不同情况下会出现多种答案时，就要结合不同的情况进行讨论。将不确定条件转化为已知条件，提出各种可能答案的前提，运用数学方法，在化学知识的范围内进行计算、讨论、推断，最后得出结果。主要有以下几种情况：（1）根据可能的不同结果进行讨论；（2）根据反应物相对量不同进行讨论；（3）运用不定方程或函数关系进行讨论。

估算法有些化学计算题表面看来似乎需要进行计算，但稍加分析，不需要复杂计算就可以推理出正确的答案。快速简明且准确率高，适合于解某些计算型选择题。但要注意，这是一种特殊方法，适用范围不大。

3．基本概念、基本理论、元素化合物、有机化学基础、化学实验等各部分内容中都隐含许多计算因素问题，复习中要加以总结归类。如，有机化合物内容中的化学计算因素问题主要有：

（1）同系物通式的计算（通式思想的运用）；

（2）同分异构体种数计算（空间想像、立体几何知识）；

（3）有机化合物结构简式的确定（有机化合物性质跟所有化学基本计算的综合）；

（4）有机物燃烧规律的计算（跟气体燃烧实验、气体吸收实验、气体干燥实验等的综合）；

（5）有机反应转化率、产量的计算（跟工业生产实际的结合）。

【知识网络构建立】

考向三维突破

考向一以物质的量为中心的计算

一维知识联动

1．物质的量与其他化学量之间的关系

)(aq CV V V N n M m n m ====

2．阿伏加德罗定律：同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。

（1）同温同压下，气体的体积之比等于气体的物质的量之比，即V1：V2＝n1：n2。

（2）同温同压下，两种不同气体的密度之比等于气体的摩尔质量之比，即ρ1：ρ2＝M1：M2。

（3）同温同体积下，气体的压强之比等于气体的物质的量之比：P1：P2＝n1：n2。 总之，在气体状态方程pV= nRT 的四个变量中，三同定一同，两同定比例．

3．解答阿伏加德罗常数与粒子数的分析与比较

解答此类题目，审题是关键，一定要警惕“陷阱”。

（1）状态问题，如水在标准状况时为液态或固态；SO3在标准状况下为固态，常温常压下为液态；戊烷及碳原子数大于4的烃，在标准状况下 不是气态。

（2）特别物质的摩尔质量，如D2O 、T2O 、等。

（3）某些物质分子中的原子个数，如Ne 、O3、白磷等。

（4）一些物质中的化学键数目，如SiO2、Si 、CH4、P4、CO2等。

（5）较复杂的化学反应中，转移电子数的求算，如Na2O2十H2O ；Cl2十NaOH ；电解AgNO3溶液等。

（6）某些离子或原子团在水溶液中能发生水解反应，使其数目减少。

【典型1】下列说法中正确的是 （ ）

A ．1 L 水中溶解了58．5 g NaCl ，该溶液的物质的量浓度为 1 mol/L

B ．从1 L 2 mol/L 的H2SO4溶液中取出0．5 L ，该溶液的浓度为1 mol/L

C ．配制500 mL 0．5 mol/L 的CuSO4溶液，需62．5 g 胆矾

D ．中和100 mL 1 mol/L 的H2SO4溶液，需NaOH 4 g

解析：选C 。A 项中1 L 水中加入NaCl 后体积发生变化，浓度不是1 mol/L ；B 项溶液是均一稳定的，所以H2SO4的浓度还是2 mol/L ；D 项H2SO4的物质的量为0．1 mol ，需NaOH 0．2 mol 即8 g 。

【典型2】将Cu 片放入0．1 mol·L－1FeCl3溶液中，反应一定时间后取出Cu 片，溶液中c （Fe3＋）∶c（Fe2＋）＝2∶3，则Cu2＋与Fe3＋的物质的量之比为 （ ）

A ．3∶2

B ．3∶5

C ．3∶4

D ．4∶3

解析：选C 。反应的化学方程式为Cu ＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋。设溶液的体积为1 L ，生成的n （Fe2＋）＝2a ，则消耗的n （Fe3＋）＝2a ，生成的n （Cu2＋）＝a ，因此反应后溶液中n （Fe3＋）＝0．1 mol －2a ，所以有关系式：（0．1 mol －2a ）∶2a＝2∶3，得出a ＝0．03 mol 。溶液中c （Cu2＋）＝0．03 mol/L ，反应后溶液中c （Fe3＋）＝（0．1－2×0．03）mol/L ＝0．04 mol/L ，故溶液中Cu2＋与Fe3＋的物质的量之比为3∶4。