化学计算中应强化的几种思维意识

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1、化学计算中应强化的几种思维意识倪侃化学计算过程，主要是一个化学问题的数学处理过程，即对物质的组成、结构、性质和变化规律的量化过程。不同的问题，需要不同层次的解题能力。各层次能力的形成，知识点及基本解法的训练固然很重要，但在解答具体问题时，具备下列几种思维意识，也是非常重要的。笔者在教学中，强化这几种意识，取得了很好的效果。一、整体意识解题时，首先全面地收集题中信息，着眼于问题的整体，判断出解答问题所必需的化学、物理、数学、语文等知识，系统全面地把握这些知识的纵向与横向联系。这样，解答会更具目的性、预见性和针对性，减少盲目性。在此基础上，解法会更灵活，过程会更简捷。二、代数意识

2、即在解题时，依据有关条件，直接求值，找关系式，由变量之间的关系列方程（或方程组），建立不等式，构造函数表达式然后求解的思维意识。例1．今有1．40ｇ碱金属Ｍ及其氧化物Ｍ2Ｏ的混合物与水反应，生成碱1．79ｇ，则Ｍ为（）。Ａ．ＬｉＢ．ＮａＣ．ＫＤ．Ｃｓ解：根据平均值规律，1．79ｇ碱应介于1．40ｇ全为Ｍ和全为Ｍ2Ｏ时生成的碱的质量之间，由此建立不等式：2Ｍ＋2Ｈ2Ｏ＝2ＭＯＨ＋Ｈ2↑2Ｍ2Ｍ＋341．40ｍ1ｍ1＝（1．40×（Ｍ＋17））/ＭＭ2Ｏ＋Ｈ2Ｏ＝2ＭＯＨ2Ｍ＋162Ｍ＋341．40ｍ2

3、ｍ2＝［1．40×（Ｍ＋17）］/（Ｍ＋8）［1．40×（Ｍ＋17）］/（Ｍ＋8）＜1．79＜［1．40×（Ｍ＋17）］/Ｍ24．3＜Ｍ＜61．03故只有Ｍ＝39，即钾适合条件，则选Ｃ。例2．（1999高考第32题）取一根镁条置于坩埚内点燃，得到氧化镁和氮化镁混合物的总质量为0．470ｇ。冷却后加入足量水，将反应产物加热蒸干并灼烧，得到的氧化镁质量为0．486ｇ。（1）写出氮化镁与水反应生成氢氧化镁和氨的化学方程式。Ｍｇ3Ｎ2＋6Ｈ2Ｏ＝3Ｍｇ（ＯＨ）2↓＋2ＮＨ3↑（2）计算燃烧所得混合物中氮化镁的质量分数。解：令燃烧后得Ｍｇ3Ｎ2ｘｍｏｌ，ＭｇＯｙｍｏ

4、ｌ。据Ｍｇ原子守恒，Ｍｇ3Ｎ2～3Ｍｇ。列方程组：100ｘ＋40ｙ＝0．470120ｘ＋40ｙ＝0．486ｘ＝0．0008（0．008×100）/0．470×100％＝17．0％三、几何意识即将化学问题中复杂抽象的数量关系转化为简明的几何形体，将几何形体中包含的有关化学问题的数量关系抽象出来再求解的思维意识。例3．［1999高考第33题（1）］：中学教材上图示了ＮａＣｌ晶体结构，它向三维空间延伸得到完美晶体。ＮｉＯ（氧化镍）晶体的结构与ＮａＣｌ相同。Ｎｉ2＋与邻近Ｏ2-的核间距离为ａ×10-8ｃｍ，计算ＮｉＯ晶体的密度（已知ＮｉＯ的摩尔质量为74．7ｇ

5、·ｍｏｌ－1）。解：（A）先绘出ＮｉＯ的晶体结构中晶胞的三维立体图，见附图。用心爱心专心118号编辑-4-附图晶胞图（Ｂ）再将三维小立体中蕴含的数量关系抽象出来，进行计算。附图中平均每2个小立方体含1个Ｎｉ2＋与1个Ｏ2-。则含1ｍｏｌＮｉＯ的体积为2ＮＡ×（ａ×10－8）3ｃｍ3ｄ＝74．7ｇ/［2ＮＡ×（ａ×10－8）3ｃｍ3］＝（74．7×10．24）/（2ＮＡａ3ｇ·ｃｍ－3）即：ｄ＝（62．0/ａ3）ｇ·ｃｍ－3四、转化意识即将复杂的问题转化为较简单的问题，将抽象的问题转化为具体形式的思维意识，如化学平衡问题中的等效转化意识等。例4．将一

6、定体积的ＮＯｘｍＬ用大量筒倒立于盛有足量水的水槽里，再向其中缓缓导入ｙｍＬＯ2。若ｘ＋ｙ＝40，且最终量筒内余下5ｍＬ无色气体。求ＮＯ与Ｏ2的体积比ｘ∶ｙ（均在恒温恒压下测定）。解：先写出有关化学反应方程式：ＮＯ＋Ｏ2＝2ＮＯ2①3ＮＯ2＋Ｈ2Ｏ＝2ＨＮＯ3＋ＮＯ②上列两反应形成循环，有关量形成一个无穷递缩等比数列。尽管由数列知识可得出ＮＯ与Ｏ2与Ｈ2Ｏ完全反应的总反应式：4ＮＯ＋3Ｏ2＋2Ｈ2Ｏ＝4ＨＮＯ3但推导过程繁琐冗长，不如进行下列转化，以达到弃繁就简的目的，使较复杂的问题转化为较简单的问题。［①×3＋②×2］得：4ＮＯ＋3Ｏ2＋2Ｈ2Ｏ＝4Ｈ

7、ＮＯ3③令反应消耗的ＮＯ为4ａｍＬ，则消耗的Ｏ2为3ａｍＬ，并分类讨论：（1）若余下的为5ｍＬＯ2，那么：4ａ＝ｘｙ－3ａ＝5ｘ＋ｙ＝40ａ＝5ｘ＝ｙ＝20ｘ／ｙ＝1（2）若余下的为5ｍＬＮＯ，那么：ｘ＝4ａ＋5ａ＝5ｙ＝3ａｘ＝25ｘ＋ｙ＝40ｙ＝15ｘ／ｙ＝5／3所求ｘ／ｙ为1或5／3。例5．在一固定容积为1Ｌ的密闭容器中，充入1ｍｏｌＡ和1ｍｏｌＢ气体，在一定条件