陳琳
如何提高初中化學溶液質量計算的教學實效性是化學教育工作者研究和探討的一個重要課題,在教學中教師要注重指導學生把溶液的有關概念運用到解題中,提高學生的解題效率.
一、初中化學溶液知識簡析
1.溶液的概念和組成
溶液是指由一種或一種以上物質分散到另一種物質中形成均一、穩定的混合物.溶液由溶質(被溶解的物質)和溶劑(能溶解其他物質的物質)組成,其中溶質可以是固體、液體、氣體混合.兩種液體混合時,量多的作為溶劑.
2.飽和溶液和不飽和溶液
飽和溶液和不飽和溶液是溶液的一種分類方式.飽和溶液是指,在一定溫度下,一定量的溶劑中,不能再繼續溶解某種物質的溶液;不飽和溶液是指,在一定溫度下,一定量的溶劑中,能再繼續溶解某種物質的溶液.飽和溶液和不飽和溶液之間可以相互轉換,飽和溶液轉換成不飽和溶液可以通過添加溶劑、改變溫度的方法;不飽和溶液轉換為飽和溶液可以通過添加溶質、蒸發溶劑或者改變溫度的方法.
3.溶解度
定義:在一定的溫度下,物質在100g的溶劑中,達到飽和狀態時所溶解的質量.也就是說,當一定量的溶質融入到另一種溶液中,其溶質在整個溶液中所占的比例.影響溶解度的因素主要有:少數固體溶解度隨溫度升高變化不大,也有極少數固體溶解度隨著溫度的升高而變小.
4.溶液計算的常用公式
溶質的質量分數=溶質質量÷溶液質量×100%
溶質的質量分數=溶質質量÷(溶質質量+溶劑質量)×100%
溶液中溶質的質量=溶液的質量×溶液中溶質的質量分數
二、初中化學溶液質量計算方法及解題技巧
1.計算化合物中各元素的質量比
化合物中各元素的質量比,就是在該化合物的一個分子中各元素原子的原子量之和的比值.計算化合物中各元素的質量比,要先根據化合物的化學式分別計算出所有元素的原子量的總和,再計算出各元素的原子量之和的比值.
例1計算氧化鐵中鐵元素與氧元素的質量比.
解析:氧化鐵的化學式是Fe2O3.在Fe2O3的一個分子中,含有2個鐵原子和3個氧原子,2個鐵原子的原子量之和是:2×56=112,3個氧原子的原子量之和是:3×16=48,鐵元素與氧元素的質量比是112∶48,化簡后為7∶3.所以在Fe2O3中Fe與O的質量比是7∶3.
在計算過程中,一定要熟記元素表,知道元素的原子量.只有這樣,在做題時才能得心應手.
2.有關質量守恒的計算
質量守恒是指,在化學反應中參加化學反應的各物質的質量總和等于反應后生成的各物質的質量總和.也就是說,化學物質的質量在化學反應之前與發生化學反應之后總的質量是不會發生變化的.
例2某種化合物中含有MgBr2和MgO的混合物,經分析測得Mg元素的質量分數為38.4%,求溴元素的質量分數.
解析:在混合物中,元素的正價總數=元素的負價總數,因此Mg原子數×Mg元素的化合價數值=Br原子數×Br元素的化合價數值+O原子數×O元素的化合價數值.設混合物的質量為100g,其中Br元素的質量為xg,則38.4÷24×2=x÷80×1+(100-38.4-x)÷16×2a=40g.因此溴元素的質量分數為40÷100=40%.
3.飽和溶液降溫析出晶體的計算
例3已知68℃時KNO3的溶解度為140g,26℃時KNO3的溶解度為30g.現有68℃飽和KNO3溶液48g,當冷卻至26℃時析出晶體多少克?
解析:由68℃KNO3的溶解度是140g可知,在100g水中能溶解KNO3140g,按照溶劑質量與溶質質量之和等于溶液質量可知,在240g硝酸鉀飽和溶液中含有KNO3140g,當冷卻至18℃時,可以析出KNO3(140-30)g,運用正比例關系,就可計算出68℃時48gKNO3飽和溶液冷卻至26℃時析出晶體的質量.
總之,溶液計算問題是初中化學中重要的一個知識點.學好溶液計算,可以為初中階段的化學科目的學習打下堅實的基礎.因此,教師要指導學生充分掌握初中化學中關于溶液計算的方法及其解題技巧,提高學生的化學學習效果,從而提高初中化學教學的實效性.