化学解题效率提升技巧与“化合价”运用分析论文_高铉博

化学解题效率提升技巧与“化合价”运用分析论文_高铉博

(保定市第三中学 河北保定 071000)

摘要:对于高中生而言,解题效率的提升与技巧有分不开的关系,而化合价的应用便是提高化学解题效率的有效手段。文章以提升化学解题效率为前提,介绍了化合价这一知识,并且阐述了化合价在配平化学方程式、化学定量习题求解中的应用,从中认识到化合价的作用,并且为今后化学学科学习奠定基础。

关键词:高中;化学解题;化合价

化合价是高中化学中代表性的知识,通过化合价能够简化氧化还原反应问题,降低习题难度,使我们更加快速的完成解题。化学解题效率的提升,离不开“技巧”的帮助,而化合价便是其中一个非常高效的解题技巧。但是从实际情况分析了解到,对于化合价这一知识的运用依然存在一些问题,需要我们继续深入探究。

1 化合价介绍

化合价在高中化学中属于基础知识,当多个元素互相化合,这时反应物原子数比会由于原子最外层电子数不一致而存在差异,例如钾以及元素氯这两个元素化合,钾最外层有1个容易失去电子,且显+1价,氯电子层最外层有7个电子,容易获得钾最外层1个电子,构成8电子稳定结构,并且显示-1价,如此一来所呈现的相互化合的元素原子比是1:1。一旦镁和氯两个元素化合,这时由于镁最外层活跃电子有2个,构成的化合物显示为+2价,所以最终形成的化合物MgCl2,其中的镁原子以及氯原子之比例是1:2[1]。若1个化合物的正负化合价总和不为0,所形成的化合物原子电子排布便不具备稳定性,无法形成稳定的化合物。鉴于此可以理解何为“化合价”,即对于元素和其他元素化合时所呈现的性质。

2 化合价在化学习题求解中的应用

2.1应用于配平化学方程式

氧化还原反应当中的还原剂失去电子数需要和氧化剂获得电子数一致[2]。基于此,当我们配平化学方程式时,首先要将氧化剂、还原剂分子式写出来,化合价出现变化所有元素上注明化合价,对元素反应前、后化合价变化和进行计算。通过电子守恒原理以及系数计算这两种方法,得知反应电子得失数一致,其次再利用原子守恒原理,在方程式两侧添加与数目相等的水等物质,便可完成解题。

例如,配平FeS2+O2——Fe2O3+SO2。首先,通过对反应方程式的了解可知,氧元素在两边出现的次数较多,且其原子个数在两边有奇数亦有偶数。 其次,反应式左边有O2,由“乘法则”可知,其系数无论为何,O原子总数必为偶,而由“加法则”可知,要使右边O原子总数亦为偶,就必须给右边含奇数个氧原子的Fe2O3系数选配2,使之偶数化,则:FeS2+O2——2Fe2O3+SO2。最后,由已确定的系数,推出与此有关的其它物质的系数。反应式右边有4个Fe原子,故左边FeS2的系数须配4,则: 4FeS2+O2——2Fe2O3+SO2,然后以左边的S原子数,推得右边应有8SO2,即: 4FeS2+O2——2Fe2O3+8SO2。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆最后配平O原子,当左边有11O2时,反应式则可配平为: 4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2。通过这一例题可知,使用化合价能够将方程式配平这一类问题简化,提高解题速度。

2.2 应用于化学定量习题求解

2.2.1 计算物质具体量

针对一些与氧化还原反应复杂定量有关的习题求解,若不使用化合价得出电子守恒方程,将会加大计算量,无法完成解答。所以,针对这一类问题可以应用化合价获得电子得失方程[3]。例如小明在登山比赛结束以后感到肌肉酸胀,这是因为在剧烈运动以后,血液中产生较多的乳酸(C3H6O3),使肌肉酸痛,放松一段时间后,乳酸可以与吸入的氧气反应而生成二氧化碳和水,使肌肉酸痛感消失。写出此反应化学方程式,并计算消除体内180g乳酸,需要多少克氧气?同时呼出二氧化碳多少克?要求解这一习题,可以应用化合价计算物质具体量。首先设需要氧气的质量为X,放出二氧化碳的质量为Y,列出化学方程式:

C3H6O3+3O2=3CO2+3H2O,

90 96 132

180g X Y

90/96=180g/X 90/132=180g/Y

X=192g Y=264g

如此即可求得需要氧气质量为192g,放弃呼出二氧化碳264g。

2.2.2氧化产物与还原产物物质量比

我们在学习氧化还原反应相关知识时,必然会面临氧化产物和还原产物物质量比这一类问题,针对这一问题的求解,可以应用化合价,利用电子守恒原理获得方程,从而进行后续求解。例如在反应:6NO+4NH35N2+6H2O中,氧化产物与还原产物的物质的量之比为()。针对这一习题,由于反应6NO+4NH3=5N2+6H2O当中所生成氮气,同时是氧化产物和还原产物,化合价升高元素为氨气内氮元素,为4mol,反应内被氧化,即属于氧化产物;化合价降低元素为一氧化氮内氮元素,为6mol,反应内被还原,属于还原产物,在这一反应当中被氧化以及被还原氮元素物质量比为4:6,即2:3,因此可以获得氧化产物和还原产物物质量比。

2.2.3 氧化产物(还原产物)元素化合价

氧化还原反应中所涉及到的氧化产物、氧化剂、还原剂以及还原产物,其中所有元素的化合价有紧密联系,即“知三求一”,我们只要了解到以上3个元素化合价,便可以利用化合价变化以及电子守恒得到剩余1个化合价。

结束语:

综上所述,将化合价应用于高中化学习题求解,能够有效提升解题效率,是一个非常有效的解题技巧。我们在学习化学知识时,除了要掌握教材中的内容以外,也要具备创新思维,学会使用“技巧”完成解题,如此才能够更加准确、迅速的完成习题求解。

参考文献:

[1]何雨昊.得失电子守恒法在化学解题中的应用[J].科学技术创新,2017(33):18-19.

[2]廖华强.浅谈高考电化学解题技巧[J].读与写(教育教学刊),2017,14(03):109-110.

[3]王学林.氧化还原反应解题策略[J].教育教学论坛,2013(46):132-133.

论文作者:高铉博

论文发表刊物:《知识-力量》2017年12月下

论文发表时间:2018/4/10

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