試議物質(zhì)的量在高中化學(xué)解題中的核心作用

張劍英

摘 要：基于化學(xué)方程式的計算是高中化學(xué)解題的核心組成部分，而在計算過程中物質(zhì)的量則起著十分關(guān)鍵的作用。本文對物質(zhì)的量在高中化學(xué)解題中的核心作用進行了較為系統(tǒng)的探討。在日常教學(xué)中，教師要注意相關(guān)方面的問題，多思考多總結(jié)，并對學(xué)生多加強調(diào)，使其切實理解物質(zhì)的量在解題中的核心作用進而能在實際解題過程中靈活運用。

關(guān)鍵詞：物質(zhì)的量;高中化學(xué);核心作用;教學(xué)心得

基于化學(xué)方程式的計算是高中化學(xué)解題的核心組成部分，而在計算過程中物質(zhì)的量則起著十分關(guān)鍵的作用。以下結(jié)合筆者的教學(xué)思考與體會對此作一簡要探討，希望對高中師生有所啟發(fā)。

一、物質(zhì)的量在高中化學(xué)解題中的核心作用

化學(xué)方程式可以明確地表示出化學(xué)反應(yīng)中粒子之間物質(zhì)的量的關(guān)系，即化學(xué)計量數(shù)之比等于反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比。對于反應(yīng)aA+bB=cC+dD，化學(xué)計量數(shù)為a、b、c、d;擴大NA倍：aNA、bNA、cNA、dNA;物質(zhì)的量：amol、bmol、cmol、dmol;由此可得到結(jié)論：化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比=粒子（分子）數(shù)之比=物質(zhì)的量之比。這可以視為化學(xué)方程式計算的基礎(chǔ)性規(guī)律，而基于這一關(guān)系，物質(zhì)的量就使得了宏觀量如質(zhì)量、氣體體積與粒子數(shù)目之間發(fā)生聯(lián)系，從而使得有關(guān)化學(xué)方程式的計算具備了一般性思路，實際解題中只需結(jié)合具體題意靈活運用即可，所謂物質(zhì)的量在高中化學(xué)解題中的核心作用，主要也就表現(xiàn)在這里。除此之外，還有一點需要指出，以0.012kg12C中所含有的碳原子數(shù)作為計量標(biāo)準(zhǔn)，便能與相對原子質(zhì)量的計量標(biāo)準(zhǔn)1/1212C的質(zhì)量發(fā)生聯(lián)系，巧妙利用這種聯(lián)系能夠使物質(zhì)的摩爾質(zhì)量在以g·mol-1為單位時，數(shù)值上等同于其相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量，從而使得計算變得更為簡單快捷。

二、運用物質(zhì)的量解題的基本要點與技巧性

運用物質(zhì)的量解方程式計算題首先要切實明白化學(xué)方程式在量方面的含義，理解化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比=粒子（分子）數(shù)之比=物質(zhì)的量之比這一基本關(guān)系。在此基礎(chǔ)上采取正確的解題步驟，一般包括：將化學(xué)方程式清晰無誤地寫出來，這是正確計算的基本前提;根據(jù)題目信息，在化學(xué)方程式下面寫出已知物、未知物由化學(xué)方程式的化學(xué)計量數(shù)所確定的量如物質(zhì)的量、質(zhì)量、體積等，這是順利解題的關(guān)鍵;將已知量和待求量（可直接用特定字母表示）分別寫在有關(guān)化學(xué)式下面;列出比例式求未知量。在解題過程中要注意，方程式所表示的是純凈物之間的量的關(guān)系，因此不純物質(zhì)或不完全轉(zhuǎn)化物質(zhì)的質(zhì)量只有換算成純凈物的質(zhì)量，才可以基于方程式列比例式進行計算。此外還要注重單位問題，通常來說，在一道題目中都用統(tǒng)一的單位，是不會出現(xiàn)錯誤的，但如果題中所給信息中有些量的單位不一致，則應(yīng)確保“上下一致，左右相當(dāng)“。

三、物質(zhì)的量在方程式計算中的應(yīng)用的題例

題目：有一種新型肥料，在發(fā)酵后會產(chǎn)生含有二氧化碳、氮氣、甲烷的混合氣體。將標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.016L的這種氣體通入裝有紅熱氧化銅粉末的硬質(zhì)玻璃管，發(fā)生反應(yīng)為：CH4+4CuO=CO2+2H2O+4Cu。在甲烷完全反應(yīng)的情況下，玻璃管的總重減少4.8g。將反應(yīng)后生成的氣體通入足量澄清石灰水等待完全吸收，最終生成8.5g沉淀。則原混合氣體中甲烷的物質(zhì)的量為（）;原混合氣體中氮氣的體積分數(shù)為（）。

解析：根據(jù)題意，設(shè)甲烷的物質(zhì)的量為x，原混合氣體中二氧化碳的物質(zhì)的量為y，則有：

CH4+4CuO=CO2+2H2O+4Cu△m

1mol1mol64g

xx4.8g

據(jù)此可求得x=0.075mol。

又因n（總）=2.016L/22.4L·mol-1=0.09mol，n（CO2）=8.5g/100g·mol-1=0.085mol，

故y=0.085mol-0.075mol=0.01mol，n（N2）=0.09mol-0.01mol-0.075mol=0.005mol，

N2的體積分數(shù)=0.005mol/0.09mol=0.0556，也就是其體積分數(shù)為5.56%。

簡評：這道題沒有什么太大的難度，但是具備一定的代表性，其考查的基本指向是學(xué)生對物質(zhì)的量的計算以及差量法的運用。大體而言，對于鍛煉學(xué)生靈活解題能力以及理解物質(zhì)的量在計算中的核心作用有著一定作用。

如上，本文對物質(zhì)的量在高中化學(xué)解題中的核心作用進行了較為系統(tǒng)的探討。在日常教學(xué)中，教師要注意相關(guān)方面的問題，多思考多總結(jié)，并對學(xué)生多加強調(diào)，使其切實理解物質(zhì)的量在解題中的核心作用進而能在實際解題過程中靈活運用。

參考文獻

[1]蔡建芳.關(guān)于高中化學(xué)“物質(zhì)的量”的教學(xué)探討[J].新校園：學(xué)習(xí)版，2013（3）：124-124.

[2]孫金環(huán).高中化學(xué)計算的幾個技巧[J].中學(xué)生數(shù)理化（學(xué)習(xí)研究），2012（3）：6-6.