浅议元素守恒在化学计算中的应用

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浅议“十字交叉法”在初中化学计算中的应用

作者：吴文华

来源：《新课程·中学》2013年第03期

摘 要：初中化学中的“十字交叉法”是教学的重难点，也是学生比较头疼的一部分，主要针对这一难点进行举例分析。

关键词：十字交叉法；化学；计算

“十字交叉法”在初中化学溶液这一单元的教参中已有所介绍。如：用10%的NaOH溶液和50%的NaOH溶液配制20%的NaOH溶液，求两种溶液的质量比。

解：10% 50%-20%=30%

20%

50% 20%-10%=10%

则10%的NaOH溶液和50%的NaOH溶液的质量比为30%∶10%=3∶1。

该法称为“十字交叉法”，用这种方法可求同一溶质不同溶质质量分数的溶液的质量比。可见两种溶液的质量比等于它们各自的质量分数与中间值之差的绝对值之比。事实上用“十字交叉法”求的质量比，不仅适用于求两溶液的质量比，还适用于求与此相类似（如，已知混合物中某元素的质量分数）的两物质质量比，进而进行进一步的计算。如：

例1.由SO2和SO3组成的气体中，已知O%=54%，求SO2在混合气体中所占的质量分数。

解：设SO2和SO3的质量比为X∶Y

SO2中O%=50% 60%-54%=6%

54%

SO3中O%=60% 54%-50%=4%

则X∶Y=6%∶4%=3∶2

∴SO2%=3/（3+2）×100%=60% 龙源期刊网

例2.由Cu和CuO组成的混合物中，已知O%=15%，求单质Cu在混合物中所占的质量分数。

解：设混合物中Cu和CuO的质量比X∶Y

Cu中O%=0 5%

教法探索　瓣警Ｅｄｕｃａｔｉｏｎａｌ　Ｍｏｄｅｒｎｉｚａｔｉｏｎ　

浅议教　育心理学　在高中化学教学中的应用　

浙江省磐安县第三中学周春明　

近年来，随着人们对教育事业认识的不断提高，许多学生、家长，　

乃至教师已经对传统“填鸭式”的“教”和“说教式”的“育”持否定态度。　

要求教师全面掌握学生的心理、加强师生互动等教学技巧。掌握心理　

学的基本知识、并将其运用于教学实践中，这对于教师来说，是新时代　

赋予的使命。　

一、教育心理学是现代化教育的时代要求　

１．教师自身良好的心理学知识基础是教育好学生的根本保证。“师　者，传道授业解惑也”，教师是教学生读书的，教师的职责是把自己掌　

握的知识传授给学生，这是多少年来人们思想中根深蒂固的思想。但　

是，就长远的教育发展方向和趋势来看，任何一个学生、家长都希望教　师是一个有感情的人，而不仅是一架教书的机器。郭沫若先生说“书是　

死的，人是活的，死读书把活人读死，活读书把死书读活”。为了教学生　

读好书，教师仅仅有课本的知识还远远不够，还应该懂得心理学，及时　

掌握学生的心理动态。　

２．教师对学生情况有全局的把握，是教育好学生的先决条件。俄罗　

斯教育学家乌申斯基说过：“教育者应当努力了解一个人，看他在实际上　

究竟是怎样的人，了解他的一切优点和缺点，他平素的一切琐细的需要以　及他的一切崇高的精神要求等等……”。教师首先要了解教育对象，多渠　

道接触学生，全面掌握每个学生的家庭背景，经济状况，家庭教育，社会影　

响，思想动态，知识层次以至个人性格、特长、交往、爱好等等，做到对学　生的思想、学习心中有数，才能有效地实施教育教学。　

３．教学过程中完美的心理教学方法的演绎和运用是教育好学生的有　

效途径。教师在教学过程中，首先要和学生进行有效的心理沟通。有效的　

心理沟通是教师成功教学的前提和保证。教师要了解学生在学习过程中　

想什么，与此同时，教师还要让学生知道自己在想什么，这样更有利于和　

学生增进了解、互相沟通，这是提高学生学习兴趣的关键。在教学过程中，　

利用元素质量守恒巧解化学计算题

初中化学中的质量守恒定律是一个十分重要的基本定律，在化学反应前后元素的种类没有改变,各元素的原子总数也无增减.所以在化学反应前后各元素的质量保持不变，这就是说，化学反应前后各元素的质量是守恒的。有些根据化学方程式计算的题，涉及到元素质量或元素质量分数等的计算，有的题甚至需要根据多个化学方程式分别计算，步骤多，耗时多，失误自然也多。碰到此类题特别是涉及多个反应的题时，如果我们能抓住反应前后某特征元素质量守恒这一点去分析、求解,那就可能使看上去颇为复杂的计算变得极其简单。下面举例加以分析。

例1、一定量的乙醇在氧气不足的条件下燃烧，得到CO、CO2和水的总质量为27．6 g，其中水的质量为10．8 g，则参加反应的乙醇的质量是多少？生成一氧化碳的质量是多少?

解析：由于乙醇燃烧生成CO、CO2和水，根据元素质量守恒可知：乙醇中碳元素的质量应等于产物一氧化碳与二氧化碳中碳元素的总质量，而乙醇中氢元素的质量应等于产物水中氢元素的质量，据此可算出参加反应的乙醇的质量。

解:10．8 g水中氢元素的质量为：

则参加反应的乙醇的质量为：

乙醇中碳元素质量为：

根据题意得生成的CO、CO2总质量为：27．6 g—10．8 g=16．8 g

设生成CO的质量为X,则生成CO2的质量为16．8 g—X，由题意列式为:

解之得：X=1．4 g

答：参加反应的乙醇的质量是9．2 g，生成一氧化碳的质量是1．4 g.

例2、有一种含CaCO3与CaO的混合物，测得其中钙元素的质量分数为50％，取该混合物16 g，经高温煅烧后，将剩余固体投入足量的水中,固体全部溶解生成Ca(OH)2，则生成Ca (OH）2的质量为（ )

A、3．7 g B、7．4 g C、14．8 g D、22．2 g

解析：由于CaCO3高温分解会生成CaO，CaO与水反应又生成Ca (OH）2 ，在这里涉及多个反应，而解决此题的关键在于物质在转化的过程中，钙元素的质量是保持不变的，因此，在混合物中钙元素的质量为:16 g×50％=8 g，固体全部溶解生成Ca (OH)2 的质量为:钙元素的质量÷Ca （OH）2 中钙元素的质量分数，即： 。故答案C正确。

守恒法在化学计算中的应用

化学反应的实质是原子间重新组合，依据质量守恒定律在化学反应中存在一系列守恒现象，如：质量守恒、原子守恒、元素守恒、电荷守恒、电子得失守恒等，利用这些守恒关系解题的方法叫做守恒法。

1. 元素和原子守恒（质量守恒）

【例1】（2015全国新课标Ⅰ-９）乌洛托品在合成、医药、染料等工业中有广泛用途，其结构式如图所示。将甲醛水溶液与氨水混合蒸发可制得乌洛托品。若原料完全反应生成乌洛托品，则甲醛与氨的物质的量之比为（C ）

A．1：1 B．2：3 C．3：2 D．2：1

【解析：该有机物的分子式为C6H12N6，根据元素守恒，则C元素来自甲醛，N元素来自氨，所以分子中的C与N原子的个数比即为甲醛与氨的物质的量之比为6:4=3:2，答案选C。】

【例2】8gNa2O2、Na2O、Na2CO3、NaOH的混合物与200 g质量分数为36.5%的盐酸恰好反应，蒸干溶液，最终所得固体质量为（ B ）

A. 8 g B. 11.7g C. 15.3g D.

无法计算

【解析：在整个反应过程中 氯离子和钠离子只生产了氯化钠，既然是恰好完全反应

n(HCl)= n(NaCl) 而 n(HCl)=200g×3.65%÷36.5g/mol=0.2 mol

所以m(NaCl)=n(NaCl) ×M(NaCl)= n(HCl) ×M(NaCl)=0.2mol×58.5g/mol=11.7g 】

【练习】将一定量的Fe和Fe2O3的混合物投入到250mL2.0mol／L的硝酸中，反应共生成1.12L NO（标准状况下），再向反应后的溶液中加入1.0mol／L的NaOH溶液，当沉淀完全时所加NaOH溶液的体积最少是 （A ）

A.450mL B. 500mL C. 400mL D. 不能确定