2010高考二轮复习化学教案：专题十七《综合计算》

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专题十七 综合计算
【专题要点】
在每年的化学高考试题中，属于计算类题目现在基本不出现独立的大的计算题，一般均以小题的形式呈现，穿插于选择题的选项中以及实验题、工业设计题、有机题等大题中；高考题中常见的计算主要出现在以下几个知识点上：
1． 阿伏伽德罗常数以及相关物理量的计算；
2． 物质的量应用于化学方程式的计算；
3． 结合热化学方程式的书写，应用盖斯定律进行化学反应反应热的相关计算；
4． 化学平衡常数的应用于计算反应物的转化率；
5． pH的简单计算；
6． 溶解度、溶液中溶质的质量分数的计算；
7． 其他如实验中涉及的定量实验的定量计算等；
在复习时紧扣知识点复习，结合计算技巧，突破计算难点21世纪教育网
【考纲要求】
1． 理解相对原子质量、相对分子质量的含义，并能进行有关计算。
2．了解摩尔(mol) 、摩尔质量、气体摩尔体积(标准状况下)、物质的量浓度、阿伏加德罗常数的含义。并能进行有关计算(混合气体的平均相对分子质量的相关计算不作要求)。
3．能正确书写化学方程式，并能根据质量守恒定律进行有关计算。
4．能正确书写热化学方程式，能用盖斯定律进行简单化学反应反应热的计算。
5．理解化学平衡和化学平衡常数的含义，能用化学平衡常数计算反应物的转化率。
6．了解溶液pH的定义，能进行pH的简单计算21世纪教育网
7．理解溶解度、溶液中溶质的质量分数的概念21世纪教育网
【教法指引】
从每年的高考试卷抽样分析报告中经常会说计算题的得分率不是太高，实际主要问题是学生对基本知识点的掌握存在欠缺；在一轮复习时已经将这些知识点贯穿于相应章节进行了系统复习，在二轮复习时再将这些涉及计算方面的知识点联系起来，进行知识点的再现以及进行强化训练；而对于一些计算的技巧可以穿插其中讲解，也可单独罗列解题技巧和方法。
【知识网络】
一．物质的量及阿伏伽德罗常数的计算见专题十六；
二．盖斯定律的应用
盖斯定律在科学研究中具有重要意义。因为有些反应进行的很慢，有些反应不容易直接发生，有些反应的产品不纯（有副反应发生），这给测定反应热造成了困难。此时如果应用盖斯定律，就可以间接的把它们的反应热计算出来。
例如：C（S）＋0.5O2（ｇ）=CO(g)
上述反应在O2供应充分时，可燃烧生成CO2、O2供应不充分时，虽可生成CO，但同时还部分生成CO2。因此该反应的△H无法直接测得。但是下述两个反应的△H却可以直接测得：C（S）＋O2（g）=CO2(g) ； △H1= - 393.5kJ/mol
CO（g） ＋0.5 O2（g）＝CO2(g) ；△H2＝ - 283.0kJ/mol
根据盖斯定律，就可以计算出欲求反应的△H3。
分析上述反应的关系，即知
△H1＝△H2＋△H3
△H3＝△H1－△H2＝-393.5kJ/mol －(-283.0kJ/mol)
＝-110.5kJ/mol
三．化学平衡常数的应用
aA（g）+bB(g) cC(g)+dD(g)
四．pH的计算
1．pH＝－lg[H＋]，pOH＝－lg[]，pH＋pOH＝14
2．一定体积不同pH值溶液混合，若二者为强酸，则求出混合溶液的[H＋]，求pH值；若二者为强碱，则必须求出混合后溶液的[]值再化为pH值。若一强酸与一强碱,则求出H＋离子或离子后,求得[H＋]化为pH值或求[]再化为pH值。
3．浓溶液稀释后的pH计算
（1）强酸溶液稀释10倍，其pH增大一个单位。
如果强酸的浓度接近于10-7mol/L时，无论稀释多少倍，其pH只能是接近于7，但要小于7而显酸性。
（2）强碱溶液稀释100，其pH减小2个单位。
同理，如果强碱溶液中的[]≤10-8mol/L时，则无论稀释多少倍，其pH只能接近于7但要大于7而显碱性。
五．溶解度、溶液中溶质的质量分数的计算
1. 溶液等质量混合的规律
将溶质质量分数分别为W1、W2的同种溶液各取m克混合，混合后的溶液溶质质量分数W3为
根据溶质质量分数基本概念W3，也即不同质量分数的同种溶液等质量混合后的溶液溶质质量分数为其算术平均值。这种情形稍较简单。
2. 溶液等体积混合的规律
将溶质质量分数分别为W1、W2的同种溶液各取V升即等体积混合，混合后的溶液容质质量分数W3为
在这里讨论之前必须引进另一个物理量：溶液的密度（ρ）分别设为ρ1、ρ2，而且我们还有一个准备工作那就是大多数溶液浓度与密度的变化呈同一方向移动且ρ>1，如硫酸溶液、NaCl溶液等；也存在这样少数溶液其密度与质量分数呈反方向变化且ρ<1，如酒精溶液、氨水溶液等21世纪教育网
结论：（1）当浓度越大其密度越大的同溶质不同浓度的水溶液等体积相混（ρ>1），所得混合后的溶液溶质的质量分数大于混合前的两溶液溶质质量分数的平均值。
（2）当浓度越大其密度越小的同溶质不同浓度的水溶液等体积相混（ρ<1），所得混合后的溶液溶质的质量分数小于混合前的两溶液溶质质量分数的平均值。
3. 浓溶液稀释加水的体积
例1. 一质量为m克的质量分数为W1的某溶液加入一定量的水稀释为的溶液，则加入水的体积为
分析：设加水的质量为x g，根据稀释定律： 即x=m，又由于水的密度ρ=1，所以加入水的体积为m mL。
例2. 在质量为m克物质的量浓度为C1的某溶液加入一定量的水稀释到物质的量浓度为，则加入水的体积为
同第二种情形一样，引进密度ρ这一物理量，设加水的体积为Vx,
即
当ρ1>ρ2时，VX当ρ1<ρ2时，VX>m
4. 溶液质量分数与物质的量浓度对应规律
对于某一溶液,溶质质量分数一定时,溶质物质的量浓度、溶液密度也一定，且三者之间存在着对应的转化关系式为：c=ρw/M 。
若以W1、W2分别表示浓度为a mol/L、b mol/L的某溶液的质量分数，且知a=kb，则W1=kW2吗？
利用质量分数和物质的量浓度转换公式c=ρw/M，设溶液密度分别为ρa、ρb，所以
W1:W2
ⅰ）当ρa>ρb时，W1>kW2
ⅱ）当ρa<ρb时，W1六、有机计算
1．有机物化学式的确定
（1）“单位物质的量”法
根据有机物的摩尔质量（或相对分子质量）和有机物中各元素的质量分数（或质量比），求算出1 mol该有机物中各元素原子的物质的量，从而确定分子中的各原子个数来确定有机物的分子式。
（2）最简式法（实验式法）
先求出有机物中各元素原子个数比，然后根据该有机物的摩尔质量或相对原子质量求出分子式。
（3）燃烧通式法
（4）商余法（只适用于烃的分子式的求法）21世纪教育网
根据烷烃（CnH2n+2）、烯烃和环烷烃（CnH2n）、炔烃和二烯烃（CnH2n-2）、苯和苯的同系物（CnH2n-6）分子中都有一个共同部分，这部分的相对分子质量为14n。因此用烃的相对分子质量除以14就可以得到分子所含的碳原子数n的值，再根据余数就可以求出烃的分子式。其规律为：
①M/14能除尽，可推知为烯烃或环烷烃，其商为碳原子数。
②M/14余数为2，可推知为烷烃，其商为碳原子数, 氢原子数为2n+2。
③M/14差2能除尽，可推知为炔烃或二烯烃，其商为碳原子数。
④M/14差6能除尽，可推知为苯或苯的同系物，其商为碳原子数。
（5）守恒法
利用反应前后参加反应物质的各元素原子跟反应后生成物的各元素原子守恒，求出有机物的分子式21世纪教育网
（6）讨论法
当反应物的相对用量不确定或条件不足时应根据有机物分子中的碳原子、氢原子要符合化合价组成原则或某种特定性质要求，加上C、H原子数要为正整数，然后进行讨论来确定有机物的分子式21世纪教育网
2． 有机物的燃烧相关计算
使用时主要涉及元素守恒、原子守恒、燃烧通式等方法进行计算。
3．有机反应中各种反应物之间的量的关系的考查，主要常见于有机物结构与性质考查时在选择题中考查。
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