以物質(zhì)的量為中心的計算策略分析

◇ 江蘇 徐駿飛

以物質(zhì)的量為中心的計算是高中化學計算試題中的一類重要題型，也是每年高考的必考題型.物質(zhì)的量通過摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積、阿伏加德羅常數(shù)，將描述宏觀物質(zhì)的物理量與微觀物質(zhì)的物理量銜接起來，屬于重要的“橋梁式”的物理量，在化學知識中占有重要地位.

1 掌握知識網(wǎng)絡(luò)

1.1 以物質(zhì)的量為中心的計算體系

圖1

1.2 萬能恒等式

在解答以物質(zhì)的量為中心的計算題時，學生要抓住物質(zhì)的量這一計算的核心，把物質(zhì)的質(zhì)量、氣體的體積、微粒個數(shù)、微粒的質(zhì)量通過物質(zhì)的量進行轉(zhuǎn)化.通過教學經(jīng)驗，我們總結(jié)出了“萬能恒等式”及其變形，有利于我們進行各個量的相互求算.

2 熟悉考查方式

高考中常見的考查方式包括：以阿伏加德羅常數(shù)為依托，考查某物質(zhì)中含有的原子數(shù)、電子數(shù)、中子數(shù)、質(zhì)子數(shù)、離子數(shù)、價鍵數(shù)等，涉及對物質(zhì)的量濃度、氣體摩爾體積、標準狀態(tài)的考查，這是比較常見的考查方式.例如，2019年全國卷Ⅱ第8題結(jié)合離子共存問題，考查對物質(zhì)的量濃度概念的理解；2019年江蘇卷第4題結(jié)合水解平衡，考查離子濃度的變化及學生的綜合判斷能力.

通過對物質(zhì)的量的學習讓學生從量的角度認識化學世界，主要培養(yǎng)學生的邏輯思維能力.在平時的學習和復習中，教師要讓學生掌握有關(guān)物質(zhì)的量的相關(guān)知識網(wǎng)絡(luò)，在進行相關(guān)計算時要把所有的已知數(shù)據(jù)向物質(zhì)的量轉(zhuǎn)換.

3 了解解題要點

以物質(zhì)的量為中心的計算題在高考中屬于基礎(chǔ)性的試題，解答的要點是準確解讀試題中的條件，理解物質(zhì)的量及其相關(guān)概念，熟悉多個計算公式之間的相互轉(zhuǎn)換，能把物質(zhì)的量濃度快速轉(zhuǎn)化為離子濃度，在平時的練習中要儲備充足的解答阿伏加德羅常數(shù)題的知識.此外，配制一定物質(zhì)的量濃度溶液時，學生要對化學實驗的原理了如指掌，要掌握容量瓶的使用注意事項，以及配制溶液時物質(zhì)的量濃度的誤差分析等.

例設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法中正確的是( ).

A.常溫、常壓下，14g由N2和CO 組成的混合氣體中含有的原子數(shù)為NA

B.常溫、常壓下，8gO2含有2NA個電子

C.標準狀況下，22.4L鹽酸含有NA個HCl分子

D.已知C2H4和C3H6的混合物的質(zhì)量為a g，則該混合物所含原子總數(shù)為

分析本題涉及的計算公式有N2和CO 的相對分子質(zhì)量相等，兩種氣體以任何比例混合時的平均相對分子質(zhì)量都是28，所以14g混合氣體的物質(zhì)的量為兩種氣體都是雙原子分子，混合氣體中所含的原子的物質(zhì)的量為1mol，原子數(shù)目為NA；8gO2的物質(zhì)的量為0.25 mol，1個氧原子中含有8個電子，則O2中含有電子的物質(zhì)的量為0.25mol×8×2＝4 mol，電子數(shù)目為4NA；Vm＝22.4L·mol－1的應(yīng)用條件有兩個：標準狀況和氣體，標準狀況下的鹽酸是液體，只知道體積時無法確定HCl的分子數(shù)；C2H4和C3H6中C 原子數(shù)與H 原子數(shù)之比都是1∶2，最簡式都是CH2，因此，ag混合物的物質(zhì)的量為所含的原子總數(shù)為

以物質(zhì)的量為中心的計算需要學生在平時的練習中由淺入深地熟悉，在習題的訓練中轉(zhuǎn)化思維，逐漸養(yǎng)成從物質(zhì)的量的角度看待和思考問題的習慣，把復雜的化學計算問題簡單化.