摘要:化學(xué)教學(xué)的重要目的之一就是要培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和學(xué)習(xí)能力�；瘜W(xué)的學(xué)習(xí)過程有其特殊性,首先是對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的感知、記憶、理解和注意,在具備了一定的知識(shí)背景基礎(chǔ)上,才能去分析和解決化學(xué)問題。學(xué)生的學(xué)習(xí)過程圍繞著一個(gè)需要解決的問題展開,有時(shí)用一些常見的數(shù)學(xué)方法分析,不僅會(huì)使解決問題的途徑更加直接,而且會(huì)加深對(duì)題意的理解,舉一反三,融會(huì)貫通。
關(guān)鍵詞:化學(xué);教學(xué);優(yōu)先意識(shí);學(xué)習(xí)遷移;梯度;類推
化學(xué)教學(xué)的重要目的之一就是要培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和學(xué)習(xí)能力�；瘜W(xué)的學(xué)習(xí)過程有其特殊性,首先是對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的感知、記憶、理解和注意,在具備了一定的知識(shí)背景基礎(chǔ)上,才能去分析和解決化學(xué)問題。學(xué)生的學(xué)習(xí)過程圍繞著一個(gè)需要解決的問題展開,有時(shí)用一些常見的數(shù)學(xué)方法分析,不僅會(huì)使解決問題的途徑更加直接,而且會(huì)加深對(duì)題意的理解,舉一反三,融會(huì)貫通。
學(xué)生學(xué)業(yè)成績(jī)的好壞,在一定程度上取決于學(xué)習(xí)策略的優(yōu)劣。以往對(duì)部分學(xué)習(xí)困難的學(xué)生進(jìn)行教學(xué)干預(yù)時(shí),總將注意力分別集中在怎樣幫助他們對(duì)教材內(nèi)容的理解及對(duì)學(xué)科學(xué)習(xí)方法的掌握這兩個(gè)方面,對(duì)學(xué)習(xí)策略尤其是認(rèn)知變換策略的指導(dǎo)和訓(xùn)練則很少,結(jié)果收效甚微。實(shí)際上學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解與掌握并不是十分困難,在解決化學(xué)問題時(shí)他們的最大障礙是缺乏對(duì)信息的再加工能力,難以將內(nèi)容和方法進(jìn)行“匹配式”思維,即是缺乏認(rèn)知變換的策略。一個(gè)智力平庸的人可以通過正確引導(dǎo)和激勵(lì)不斷增強(qiáng)意識(shí),掌握和運(yùn)用科學(xué)思維法。從而在學(xué)習(xí)上取得飛速的進(jìn)步。因此,在化學(xué)解題教學(xué)中,不僅要向?qū)W生介紹解題的具體方法,更要注意培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的認(rèn)知變換策略和解決問題的優(yōu)先意識(shí)。
1.化學(xué)解題與認(rèn)知變換策略和解題優(yōu)先意識(shí)的關(guān)系
從某種意義上看,如果說認(rèn)知策略是關(guān)于解決化學(xué)問題的策略,而認(rèn)知變換策略則是在認(rèn)知策略的自我意識(shí)的基礎(chǔ)上、對(duì)認(rèn)知策略不斷進(jìn)行自我調(diào)節(jié)的策略�；瘜W(xué)解題,尤其是求解探索性的化學(xué)問題,是一個(gè)復(fù)雜的智力活動(dòng),它是解題者的一種有目的、有計(jì)劃的科學(xué)活動(dòng)。學(xué)生在解題過程中,他們所采取的種種行為,都不是無意識(shí)的盲目的嘗試,而是有著明確的目標(biāo)指向的。但由于問題的復(fù)雜性,或?qū)W生的思維缺陷等主、客觀原因,解題的進(jìn)程有時(shí)會(huì)中斷,或偏離正確的方向。因此,在解題過程中學(xué)生應(yīng)當(dāng)隨時(shí)接收有關(guān)信息,及時(shí)地加以修正和調(diào)節(jié)。通過自我調(diào)節(jié),強(qiáng)化正確,糾正錯(cuò)誤。由此可見,化學(xué)解題是一個(gè)需要不斷對(duì)所發(fā)生的情況進(jìn)行自我評(píng)估并隨時(shí)加以必要調(diào)節(jié)的動(dòng)態(tài)過程,也就是一個(gè)不斷進(jìn)行認(rèn)知和再認(rèn)知(認(rèn)知變換)的過程。
2.認(rèn)知變換策略和解題優(yōu)先意識(shí)訓(xùn)練的基本方法
G.波利亞把數(shù)學(xué)問題的解決過程分為四個(gè)階段:弄清問題、擬定計(jì)劃、實(shí)施計(jì)劃、回顧,依據(jù)此原則,筆者把化學(xué)問題的解決粗分為五個(gè)階段:弄清問題、已知解決方式的使用、新解決方法的尋找、實(shí)施尋到的方法、回顧。這五個(gè)階段可用下圖表示:
化學(xué)解題教學(xué)中有關(guān)認(rèn)知變換策略的訓(xùn)練也主要集中在上述幾個(gè)階段。主要做法是:
2.1弄清問題階段
弄清問題是解題的第一環(huán)節(jié),它的任務(wù)是獲取題目提供的各種信息,以供思維加工。準(zhǔn)確、充分地感知題目信息是成功解題的前提條件。在這一過程中,要讓學(xué)生學(xué)會(huì)自己對(duì)自己提出如下問題:①未知條件是什么?②已知條件是什么?③是否有隱含條件?④為了解決這個(gè)問題,我應(yīng)該怎樣做?
2.2已知解決方式的使用階段
求解是解題的中心環(huán)節(jié),它的任務(wù)是制定解題方案和實(shí)施解 題方案。對(duì)于一些比較簡(jiǎn)單的化學(xué)問題,指導(dǎo)他們盡可能地用現(xiàn)有的信息去聯(lián)想、分析,試圖使用已有的解題方式進(jìn)行解題。這一過程中,要讓他們學(xué)會(huì)自己能對(duì)自己提如下問題:①過去見過這類題嗎?②該題涉及到哪些基本概念、基礎(chǔ)理論?哪些化合物的性質(zhì)?③過去的哪種解題方式與此相關(guān)?可以運(yùn)用它嗎?
2.3新解決方法的尋找階段
一個(gè)好的解題方案并不是一開始就能作出的,它需要在解題過程中經(jīng)過多次修正而逐步完善。有的解題途徑則是邊解題邊摸索出來的。對(duì)于一些比較復(fù)雜的化學(xué)問題,當(dāng)用原有解題方式解決受阻時(shí),應(yīng)教會(huì)他們先如何將實(shí)際問題或題設(shè)的情景予以分解,找出應(yīng)答的關(guān)鍵,選擇、調(diào)用自己貯存的知識(shí)塊,然后用分解、遷移、轉(zhuǎn)換(聯(lián)想、類比、模仿、改造)、重組等方法來探尋新的解決方案。這一過程中,要讓學(xué)生學(xué)會(huì)自己對(duì)自己提如下問題:
�、傥覒�(yīng)選擇何處作突破口?②再看一下未知條件,能否思考一個(gè)具有相同或相似未知條件的熟悉問題?③能否用聯(lián)想、類比、假設(shè)、猜測(cè)等方法予以突破?④如果還不能解決眼前問題,那就先解決某個(gè)相關(guān)問題,再回頭解決眼前問題。
2.4回顧階段
回顧是解題的最后一個(gè)環(huán)節(jié),它的任務(wù)是反思解題過程,對(duì)解題過程再認(rèn)識(shí),檢驗(yàn)題解的正確性,擴(kuò)大題解的成果等。為了使回顧對(duì)解題起到調(diào)節(jié)作用,在解題之后,應(yīng)讓學(xué)生學(xué)會(huì)自己對(duì)自己提如下問題:
�、傥夷軝z驗(yàn)結(jié)果的正確性嗎?②我為什么要這樣做?③我為什么會(huì)想到這樣做?④我不這樣做行不行,還有沒有別的方法?這些方法哪個(gè)最好?⑤這個(gè)問題改變?cè)O(shè)問角度,還會(huì)變成什么的問題?⑥這個(gè)結(jié)果與方法還能運(yùn)用于其它問題?
3.化學(xué)解題的優(yōu)先意識(shí)培養(yǎng)的有效途徑
3.1構(gòu)建問題的梯度,突破解題的障礙,開動(dòng)腦筋尋求解題的最佳方法。
現(xiàn)在的考試不僅僅是書本的重現(xiàn),而是利用所學(xué)的課本知識(shí)去完成未學(xué)的東西。怎樣利用這些信息去解決化學(xué)問題,就必須要求我們對(duì)解決化學(xué)問題有個(gè)優(yōu)先的意識(shí)。
根據(jù)試題提供的信息作出迅速而直接的判斷和猜測(cè)。直接法不按照常規(guī)的推理步驟和嚴(yán)密的論證而直接得出結(jié)論,因此解題思維簡(jiǎn)化,判斷快捷。運(yùn)用直接法解題,并非胡亂猜測(cè),而是以扎實(shí)的知識(shí)為基礎(chǔ),是一種知識(shí)的結(jié)晶與升華。運(yùn)用直接法應(yīng)注意以下三點(diǎn):(1)前題:扎實(shí)的雙基知識(shí)。(2)基礎(chǔ):抓住問題的實(shí)質(zhì)和解決問題的突破口。(3)關(guān)鍵:準(zhǔn)確的再現(xiàn)知識(shí)
例1礦物膽礬就是CuSO4?5H2O,當(dāng)它溶于水滲入地下,遇到黃鐵礦(FeS2),銅將以輝銅礦(Cu2S)的形式沉積下來;而反應(yīng)得到的鐵和硫則進(jìn)入水溶液,該溶液無臭味,透明不渾濁,綠色,呈強(qiáng)酸性,在有的礦區(qū)�？梢姷竭@種具有強(qiáng)腐蝕性的地下水(俗稱黑水)滲出地面,上述反應(yīng)可以用一個(gè)化學(xué)方程式來表示,試寫出配平的化學(xué)方程式。
[解題思路]由題給的信息可知:反應(yīng)物有CuSO4?5H2O、FeS2、還有可能有H2O。生成物有中Cu2S,硫和鐵的價(jià)態(tài)運(yùn)用直接法可確定:綠色溶液?鐵以Fe2+進(jìn)入溶液;溶液無臭味、透明不渾濁、呈強(qiáng)酸性?排除了硫以-2,0,+4等價(jià)態(tài)進(jìn)入水溶液的可能,只能以SO42-存在。
[答案]14CuSO4+5FeS2+12H2O=7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4
[評(píng)注]試題提供信息隱蔽,但只要我們運(yùn)用直接法,抓住問題的實(shí)質(zhì),也不難解決。本題應(yīng)注意元素化合價(jià)的升降,Cu的化合價(jià)在反應(yīng)物中為+2價(jià)、生成物Cu2S中為+1價(jià),硫元素化合價(jià)在FeS2為-1價(jià)、生成物Cu2S中為-2價(jià)、生成物FeSO4或H2SO4中為+6價(jià),既升又降,在配平時(shí)一定要保證化合價(jià)升降總數(shù)相等,方可完成任務(wù)。
3.2讓學(xué)生在解決化學(xué)問題遷移、類推能力中形成化學(xué)解題優(yōu)先意識(shí)。
3.2.1組成接近類推形成化學(xué)解題優(yōu)先意識(shí)
例2已知乙炔、苯、乙醛的混合蒸汽中含碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為84%,求混合物中氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
做法:從分子式[C2H2、C6H6、C2H2]?H2O(改寫CH3CHO)可以發(fā)現(xiàn),框內(nèi)有n(C)=n(H),現(xiàn)令混合物為100g,則m(C)=100×84%=84(g),n(C)=84/12=7(mol),所以,n(H)=7(mol),框內(nèi)質(zhì)量為84+7=91(g),故混合物內(nèi)有“水”9g,其中氧元素質(zhì)量為9×16/18=8(g),即含氧量為8%。
類推① 已知Fe2(SO4)3和FeSO4的混合物中含硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a%,求鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
類推② 已知Na2S、Na2SO3、Na2SO4的混合物中含硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x%,求氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
其中類推題①②不用贅述我們也會(huì)從硫和氧、鈉和硫的特定關(guān)系進(jìn)行解析,同時(shí)學(xué)生自己會(huì)產(chǎn)生類推③④,并歸納出對(duì)含三種元素的混合物中求某種元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的方法。
3.2.2化學(xué)反應(yīng)類似類推形成化學(xué)解題優(yōu)先意識(shí)
例3已知同主族元素的單質(zhì)及其化合物在性質(zhì)上有相似之處,試完成下列反應(yīng):
�、貼a2S和CS2溶液反應(yīng)生成黃色物質(zhì)。
�、赑2S5易溶于Na2S溶液。
做法:本題可類推到氧化物的性質(zhì):Na2O+CO2=Na2CO3 3Na2O+P2O5 = 2Na3PO4
因氧和硫是同族元素可以迅速遷移得到:
Na2S+CS2= Na2CS3 3Na2S+P2S5 = 2Na3PS4
類推:鹵素互化物如溴化碘IBr、氯化溴BrCl、氯化碘ICl及擬鹵化合物氰(CN)2、硫氰(SCN)2、氧氰(OCN)2的性質(zhì)與鹵素單質(zhì)的性質(zhì)相似。試完成下列反應(yīng):
①Na+IBr → ②NaOH+ICl →
�、跙rCl+SO2+H2O → ③KSCN+MnO2 →
�、�(CN)2+H2O → ⑥KSCN+ KHSO4 →
做法:因鹵素互化物和擬鹵化合物性質(zhì)與鹵素單質(zhì)相似,因此,只要掌握了Cl2的性質(zhì)(與Na、NaOH、SO2、H2O的反應(yīng)),及Cl2的制備和氯化鉀的性質(zhì),上述反應(yīng)就能順利完成。通過反應(yīng)類似類推,可提高我們的遷移能力。
3.2.3物質(zhì)制備對(duì)比類推形成化學(xué)解題優(yōu)先意識(shí)
例4碳化鈣可用于制乙炔,則Al4C3、Fe3C、SiC放入水中情況如何?
做法: 碳化物有離子型如CaC2、MgC2、Al4C3等,共價(jià)型如SiC、B4C3等,只有離子型碳化物會(huì)與水作用放出氣體,其他不與水反應(yīng)。MgC2+2H2O == Mg(OH)2↓+C2H2↑
Al4C3+12H2O== 4Al(OH)3↓+3CH4↑,而Fe3C是介于典型離子型和共價(jià)型之間的過渡情況,與水反應(yīng)但產(chǎn)物復(fù)雜。由于物質(zhì)之間的聯(lián)系是多種多樣的、錯(cuò)綜復(fù)雜的,因此我們應(yīng)從多層次、多方位、多角度去分析問題,產(chǎn)生豐富的類推,進(jìn)行多方面的遷移,使所學(xué)知識(shí)體系和能力體系有機(jī)結(jié)合成一體。
3.3利用數(shù)據(jù)不足無從下手的計(jì)算或混合物組成判斷的題,激發(fā)學(xué)生形成化學(xué)解決問題優(yōu)先意識(shí).
極值法在是利用數(shù)據(jù)不足無從下手的計(jì)算或混合物組成判斷的題,激發(fā)學(xué)生形成化學(xué)解決問題優(yōu)先意識(shí)的有效方法.所謂“極值法”就是對(duì)數(shù)據(jù)不足無從下手的計(jì)算或混合物組成判斷的題,極端假設(shè)恰好為某一成分,或者極端假設(shè)為恰好完全反應(yīng),以確定混合體系各成分的名稱、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)的解題方法.
3.3.1用極值法確定物質(zhì)的成份
在物質(zhì)組成明確,列方程缺少關(guān)系無法解題時(shí),可以根據(jù)物質(zhì)組成進(jìn)行極端假設(shè)得到有關(guān)極值,再結(jié)平均值原則確定正確答案。
例5.某堿金屬單質(zhì)與其普通氧化物的混合物共1.40g,與足量水完全反應(yīng)后生成1.79g堿,此堿金屬可能是( )
(A)Na (B)K (C)Rb (D)Li
解析 本題若用常規(guī)思路列方程計(jì)算,很可能中途卡殼、勞而無功。但是如果將1.4g混合物假設(shè)成純品(堿金屬或氧化物),即可很快算出堿金屬相對(duì)原子質(zhì)量的取值范圍,以確定是哪一種堿金屬
假定1.4g物質(zhì)全是金屬單質(zhì)(設(shè)為R) 假定1.40g全是氧化物設(shè)為R2O
則:R→ROH △m 則:R2O → 2ROH △m
MR 17 2MR+16 18
1.40 (1.79-1.40) 解之MR=61 1.40 (1.79-1.40) 解之MR=24.3
既然1.40g物質(zhì)是R和R2O的混合物,則R的相對(duì)原子質(zhì)量應(yīng)介于24.3?61之間。題中已指明R是堿金屬,相對(duì)原子質(zhì)量介于24.3?61之間的堿金屬只有鉀,其相對(duì)原子質(zhì)量為39。答案為B
3.3.2用極值法確定雜質(zhì)的成份
在混合物雜質(zhì)成分分析時(shí),可以將主要成分與雜質(zhì)成分極值化考慮,然后與實(shí)際情況比較,那么就迅速判斷出雜質(zhì)的成分。
例6 將13.2克可能混有下列物質(zhì)的(NH4)2SO4樣品,在加熱的條件下,與過量的NaOH反應(yīng),可收集到4.3升NH3(密度為17克/22.4升),則樣品中不可能含有的物質(zhì)是( )
(A)NH4HCO3、NH4NO3 (B)(NH4)2CO3、NH4NO3
(C)NH4HCO3、NH4Cl (D)NH4Cl、(NH4)2CO3
解析:假設(shè)樣品為純(NH4)2SO4,則由(NH4)2SO4→2NH3可知,能產(chǎn)生4.48升NH3,大于4.3升。因此樣品中的雜質(zhì)造成樣品NH4+的含量小于純(NH4)2SO4中NH4+的含量。這就要求選項(xiàng)的兩種物質(zhì)中至少有一種物質(zhì)的NH4+含量小于(NH4)2SO4中NH4+的含量,都大于是不可能的�？蓪溥x答案化學(xué)式變形后進(jìn)行估算:NH4HCO3→(NH4)2(HCO3)2,NH4NO3→(NH4)2(NO3)2,NH4Cl→(NH4)2Cl2 部分“式量”:(HCO3)=122,(NO3)2=124,Cl2=71,CO3=60,而(NH4)2SO4中,SO4=96,故答案選D。
3.3.3用極值法確定混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量
兩種氣體組成的混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量肯定介于組成氣體相對(duì)分子質(zhì)量之間,三種氣體組成的混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量肯定介于組成氣體相對(duì)分子質(zhì)量最大值和最小值之間,但這個(gè)范圍太大,依據(jù)題目?jī)?nèi)在關(guān)系和極值法可使范圍更加準(zhǔn)確。
例7 0.03mol Cu完全溶于硝酸,產(chǎn)生氮的氧化物(NO、NO2、N2O4)混合氣體共0.05mol 。該混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量是( )
(A)30 (B)46 (C)50 (D)66
解析:設(shè)NO、NO2、N2O4三者的物質(zhì)的量分別為:x、y、z, x + y + z = 0.05---①式
則依據(jù)電子守恒可得:3x+y+2z=0.06---②式,②式減去①式得:2x + z = 0.01
故NO物質(zhì)的量的極值為0.005 mol ,N2O4物質(zhì)的量的為極值0.01 mol
若NO物質(zhì)的量的為0.005 mol,則NO2為0.045 mol∴= =44.4
若N2O4物質(zhì)的量的為0.01 mol,則NO2為0.04 mol ∴= =55.2
∴該混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量介于44.4和55.2之間,故答案選B、C
3.3.4用極值法確定可逆反應(yīng)中反應(yīng)物、生成物的取值范圍
由于可逆反應(yīng)總是不能完全進(jìn)行到底的,故在可逆反應(yīng)中,分析反應(yīng)物、生成物的量的取值范圍時(shí)利用極值法能達(dá)到目標(biāo)明確,方法簡(jiǎn)便,范圍正確。
例8 容積不變的反應(yīng)容器中,要求通過調(diào)節(jié)體系溫度使A(g)+2B(g) 2C(g)達(dá)平衡時(shí)保持氣體總物質(zhì)的量為12mol,現(xiàn)向反應(yīng)容器中通入6.5molA、xmolB和2molC,欲使起始反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng),x的取值范圍為
解析:依題意:6.5+x+2<12,x<3.5(逆向?yàn)槲镔|(zhì)的量增加的反應(yīng),故6.5+x+2小于12)
一般同學(xué)都能順利解出這步,但對(duì)x的另一范圍部分同學(xué)就存在困難,若假設(shè)C(極值)能完全轉(zhuǎn)化,則x的極值馬上可得。設(shè)2molC完全轉(zhuǎn)化為A、B,則(6.5+1)+(x+2)>12,x>2.5(因C實(shí)際不能完全轉(zhuǎn)化,故(6.5+1)+(x+2)大于12 。實(shí)際上C轉(zhuǎn)化一部分滿足12mol) 故答案為2.5<x<3.5
3.3.5用極值法確定反應(yīng)時(shí)的過量情況
當(dāng)反應(yīng)物以混合物的總質(zhì)量或總物質(zhì)的量已知時(shí),可以利用極值假設(shè)全部是某一反應(yīng)物,然后假設(shè)全部是另一反應(yīng)物,再假設(shè)兩者則好完全反應(yīng),從而得到解題的線索。
例9 18.4g NaOH 和NaHCO3固體混合物,在密閉容器中加熱到250℃,經(jīng)過充分反應(yīng)后排除氣體,冷卻,稱得剩余固體質(zhì)量為16.6g,試計(jì)算原混合物中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
解析:這是在密閉容器中進(jìn)行反應(yīng),可能的反應(yīng)有:
NaOH+ NaHCO3 = Na2CO3+H2O ---① 2NaHCO3 = Na2CO3+ CO2↑+ H2O---②
40 84 106 168 106
究竟按何種情況反應(yīng),必須判斷出NaOH與NaHCO3在反應(yīng)①中何者過量,然后才能進(jìn)行計(jì)算,借助極值法,能使判斷方便直觀。
設(shè)18.4g 固體全為NaOH,則受熱不減少,剩余固體18.4g。
設(shè)18.4g 固體全為NaHCO3,則按②反應(yīng),剩余固體(18.4g÷84 g/mol)×106 g/mol=11.6g
設(shè)18.4g 固體恰好按①完全反應(yīng),則剩余固體÷(40+84)g/mol×106 g/mol =15.7g
∵現(xiàn)剩余固體16.6g,介于15.7g和18.4g之間,∴應(yīng)為NaOH過量,以后的計(jì)算就比較方便了。
NaOH+ NaHCO3 = Na2CO3+H2O △m
40 84 106 18
x=8.4g 18.4g-16.6 g
m(NaOH)= 18.4g-8.4 g = 10 g
m(NaOH)% = 10 g/18.4g ×100% = 54.3%
3.3.6用極值法確定反應(yīng)巧解計(jì)算題
例10 某混合物含有KCl、NaCl和Na2CO3,經(jīng)分析含鈉31.5%,含氯27.08%(以上均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)),則混合物中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為( )
(A)25% (B)50% (C)80% (D)無法確定
解析: 若混合物質(zhì)量為100g,則可求出n (Cl-)= 0.763mol ,①假設(shè)這0.763mol的Cl-全部來自于KCl(即混合物為KCl和Na2CO3)則m(KCl)=56.84g,②假設(shè)這0.763mol的Cl-全部來自于NaCl(即混合物為NaCl和Na2CO3)則m(NaCl)=44.63g,因Cl-來自于NaCl、KCl兩種物質(zhì),由平均值原理知(1-56.84%)<m(Na2CO3) %<(1-44.63%)故答案選B
3.3.7用極值法確定化學(xué)反應(yīng)方程式
例7 已知Cl2和NO2在一定條件下可以化合成一種氣態(tài)化合物A。為了A測(cè)定的組成,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):(1)當(dāng)Cl2和NO2混合氣體以不同比例混合時(shí),測(cè)得其平均相對(duì)分子質(zhì)量為51及61,則Cl2在上述混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)分別為 和 ;
(2)取上述不同比例的混合氣體各5 L ,分別在一定條件下充分反應(yīng),氣體體積仍均為4L,則Cl2與NO2反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
解析:此題第一問依據(jù)混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量的定義法馬上可求得Cl2在上述混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)分別為1/5和 3/5。在第二問中,由于總體積為5 L,故第一種條件下氣體組成為:Cl2:1 L、NO2 4L ;第二種條件下氣體組成為:Cl2:3L、NO2 2L。
由題意可知反應(yīng)方程式只有一個(gè),可不同條件下體積變化值相同,說明參加反應(yīng)的量相同,故在兩種條件下,肯定都存在一種反應(yīng)物剛好完全反應(yīng),另一種反應(yīng)過量的情況,所以兩種條件下同一種成分的極小值剛好完全反應(yīng),即1 L Cl2和2L NO2恰好完全反應(yīng),故化學(xué)為:Cl2+2NO2=2NO2Cl(體積之比等于計(jì)量系數(shù)之比)
4結(jié)語
心理學(xué)研究表明,意識(shí)的形成過程是有階段性的,即有一個(gè)由初級(jí)階段到熟練掌握的階段。學(xué)生化學(xué)解題優(yōu)先意識(shí)的培養(yǎng)也要遵循這個(gè)規(guī)律。因此,教師在日常教學(xué)中一定要重視激發(fā)學(xué)生化學(xué)解題優(yōu)先意識(shí)的培養(yǎng)。馬卡連柯曾指出:"一般地說來,教育學(xué)是最辨證、最靈活的一種科學(xué),也是最復(fù)雜、最多樣化的一種科學(xué)"。中學(xué)化學(xué)教師只有認(rèn)真學(xué)習(xí)和掌握各種教學(xué)方法和理論,才能在處理各種教學(xué)問題上游刃有余,從而有效提高教學(xué)質(zhì)量。
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