化學(xué)熱點(diǎn)題型分析
化學(xué)計(jì)算
(資料圖片僅供參考)
在高中化學(xué)中,計(jì)算題的主要功能是考查考生掌握基礎(chǔ)知識的廣度和熟練程度以及知識的系統(tǒng)性。這類題目考查的形式既有直接的簡單化學(xué)計(jì)算和間接的應(yīng)用化學(xué)原理推算,常見的方法有假設(shè)法、關(guān)系式法、差量法、守恒法等。
化學(xué)反應(yīng)圖像
化學(xué)反應(yīng)圖像題的特征是將一些關(guān)鍵的信息以圖像、圖表的形式給出,把題目中的化學(xué)原理抽象為數(shù)學(xué)問題,目的是考查考生從圖像、圖表中獲得信息、處理和應(yīng)用相關(guān)信息的能力以及對圖像、圖表的數(shù)學(xué)意義和化學(xué)意義之間對應(yīng)關(guān)系的轉(zhuǎn)換運(yùn)用能力。
實(shí)驗(yàn)儀器的創(chuàng)新
實(shí)驗(yàn)儀器的創(chuàng)新使用一般體現(xiàn)為三個“一”:一個裝置的多種用途、一種用途的多種裝置和一種儀器的多種用法,該類試題主要考查考生的思維發(fā)散能力。
化學(xué)熱點(diǎn)方法聚焦
化學(xué)計(jì)算中的4種常用方法
一、假設(shè)法
所謂假設(shè)法,就是假設(shè)具有某一條件,推得一個結(jié)論,將這個結(jié)論與實(shí)際情況相對比,進(jìn)行合理判斷,從而確定正確選項(xiàng)。
01 極端假設(shè)法
主要應(yīng)用:
(1)判斷混合物的組成。把混合物看成由某組分構(gòu)成的純凈物進(jìn)行計(jì)算,求出最大值、最小值,再進(jìn)行討論。
(2)判斷可逆反應(yīng)中某個量的關(guān)系。把可逆反應(yīng)看作向左或向右進(jìn)行到底的情況。
(3)判斷可逆反應(yīng)體系中氣體的平均相對分子質(zhì)量大小的變化。把可逆反應(yīng)看成向左或向右進(jìn)行的單一反應(yīng)。
(4)判斷生成物的組成。把多個平行反應(yīng)看作單一反應(yīng)。
02 狀態(tài)假設(shè)法
狀態(tài)假設(shè)法是指在分析或解決問題時,根據(jù)需要,虛擬出能方便解題的中間狀態(tài),并以此為中介,實(shí)現(xiàn)由條件向結(jié)論轉(zhuǎn)化的思維方法。該方法常在化學(xué)平衡的計(jì)算中使用。
03 過程假設(shè)法
過程假設(shè)法是指將復(fù)雜的變化過程假設(shè)為(或等效為)若干個簡單的、便于分析和比較的過程,考慮等效狀態(tài)的量與需求量之間的關(guān)系,進(jìn)而求解的方法。該方法在等效平衡的計(jì)算中使用概率非常高。
04 變向假設(shè)法
變向假設(shè)法指在解題時根據(jù)需要改變研究問題的條件或結(jié)論,從一個新的角度來分析問題,進(jìn)而遷移到需要解決的問題上來,從而得到正確的答案。
二、關(guān)系式法
在多步反應(yīng)中,關(guān)系式法可以把始態(tài)的反應(yīng)物與終態(tài)的生成物之間的“物質(zhì)的量”關(guān)系表示出來,把多步計(jì)算簡化成一步計(jì)算。正確書寫關(guān)系式是用關(guān)系式法解化學(xué)計(jì)算題的前提。
01 根據(jù)化學(xué)方程式找關(guān)系式
特點(diǎn):在多步反應(yīng)中,上一步反應(yīng)的產(chǎn)物即是下一步反應(yīng)的反應(yīng)物。
02 通過化學(xué)反應(yīng)方程式的疊加找關(guān)系
適用于多步連續(xù)反應(yīng)或循環(huán)反應(yīng)。方法:將其中幾個有關(guān)聯(lián)的化學(xué)反應(yīng)方程式進(jìn)行適當(dāng)變形(改變化學(xué)計(jì)量數(shù)),然后相加,消去中間產(chǎn)物,即得總的化學(xué)反應(yīng)方程式。
03 差量法
差量法解題的關(guān)鍵是正確找出理論差量。其解題步驟如下:
(1)分析題意:分析化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)之間的數(shù)量關(guān)系,弄清引起差值的原因。
(2)確定是否能用差量法:分析差值與始態(tài)量或終態(tài)量之間是否存在比例關(guān)系,以確定是否能用差量法。
(3)寫出正確的化學(xué)反應(yīng)方程式。
(4)根據(jù)題意確定“理論差量”與題中提供的“實(shí)際差量”,列出比例關(guān)系,求出答案。
04 守恒法
“守恒法”利用物質(zhì)變化過程中某一特定的量固定不變來列式求解。它的優(yōu)點(diǎn)是用宏觀的統(tǒng)攬全局的方式列式,不去探求某些細(xì)枝末節(jié),直接抓住其中特有的守恒關(guān)系,快速建立算式,簡捷巧妙地解答題目。常用的方法有質(zhì)量守恒、得失電子守恒、電荷守恒等。
1.質(zhì)量守恒
依據(jù):化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物的總質(zhì)量與生成物的總質(zhì)量相等。
2.電子得失守恒
依據(jù):氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)一定相等。
應(yīng)用:氧化還原反應(yīng)和電化學(xué)的有關(guān)計(jì)算。
3.電荷守恒
依據(jù):反應(yīng)前后參加反應(yīng)的離子所帶的電荷總量不變(或在電解質(zhì)溶液中陰、陽離子所帶的負(fù)、正電荷總數(shù)相等)。
方法:首先要確定體系,并找出體系中陰、陽離子的種類,每個離子所帶的電荷數(shù)及其物質(zhì)的量;然后根據(jù)陰、陽離子所帶的電荷總數(shù)相等列出計(jì)算式。
應(yīng)用:溶液中離子濃度關(guān)系的推斷,也可用于有關(guān)量的計(jì)算。
化學(xué)反應(yīng)圖像題的解題方法
01 離子反應(yīng)圖像
考查知識點(diǎn):根據(jù)圖像考查反應(yīng)發(fā)生的先后順序、書寫離子反應(yīng)方程式、分析溶液的成分、離子的共存與推斷、計(jì)算反應(yīng)物的量或由離子反應(yīng)畫出相應(yīng)的圖像等。
實(shí)質(zhì):離子反應(yīng)圖像問題,歸根結(jié)底,考查的實(shí)質(zhì)仍然是離子反應(yīng)和離子共存問題。
1.離子反應(yīng)圖像
溶液中存在多種還原劑(或氧化劑),加入同一種氧化劑(或還原劑)時,必須按照“強(qiáng)者先行”的原則,考慮反應(yīng)的先后順序。只有當(dāng)“強(qiáng)”的反應(yīng)完后,“弱”的才能發(fā)生反應(yīng)。
2.離子共存及離子計(jì)算圖像
離子共存圖像要謹(jǐn)防離子共存的陷阱,特別要注意一些隱含條件和隱性關(guān)系;離子計(jì)算的前提是掌握離子反應(yīng)方程式的書寫,特別要注意物質(zhì)間量的關(guān)系,遵循三大守恒原則和溶液電中性原則。
02 化學(xué)平衡圖像
化學(xué)平衡圖像是中學(xué)化學(xué)基礎(chǔ)圖像知識的一個重要方面,它能把抽象的化學(xué)平衡理論形象直觀地表述出來?；瘜W(xué)平衡圖像題是高考必考題型之一,根據(jù)圖像坐標(biāo)表示的意義,將常考的化學(xué)平衡圖像分成如下三類。
1.量值-時間圖像
圖像中的縱、橫軸分別代表物質(zhì)的數(shù)量(如濃度、百分含量、轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率等)與反應(yīng)時間(過程),將可逆反應(yīng)中物質(zhì)的數(shù)量隨時間的變化體現(xiàn)在圖像中。
該類題解答時要明確曲線“走勢”代表的意義,并由此確定反應(yīng)進(jìn)行的方向,再進(jìn)一步確定改變的條件。千萬要注意此類圖像中可能出現(xiàn)的“交點(diǎn)”并不代表平衡點(diǎn),只有某種量值不隨時間改變時的點(diǎn)才是平衡點(diǎn)。
2.量值-條件圖像
將物質(zhì)或反應(yīng)體系的某種量值與溫度、壓強(qiáng)、濃度、催化劑中的某一種之間的關(guān)系,反映在圖像中。解答時首先要仔細(xì)觀察圖像,找出相關(guān)量值間的變化關(guān)系,然后將圖像中的這種對應(yīng)關(guān)系與理論知識進(jìn)行對照,分析其是否符合理論上推導(dǎo)出來的關(guān)系,最后確定答案。
3.量值-時間-條件圖像
該類圖像反映的是某一物質(zhì)的量值(如濃度、轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率、百分含量等)與一種或兩種外界條件(溫度、壓強(qiáng)、催化劑)隨時間的變化關(guān)系。其圖像構(gòu)成的特征是圖像中有一表明反應(yīng)已達(dá)到平衡的突變點(diǎn)(平衡點(diǎn)、最大值、最小值)。
解題思路:依建立平衡所需時間的長短→反應(yīng)速率的相對大小(時間短速率大)→確定影響反應(yīng)速率的不同條件間的關(guān)系(反應(yīng)速率大條件強(qiáng))→再根據(jù)物質(zhì)量值的變化判斷平衡的移動方向,由此得出的移動方向應(yīng)與由勒夏特列原理確定的方向一致。
03 電化學(xué)圖像
近年高考中對電化學(xué)的考查出現(xiàn)了新的變化,以裝置圖為載體來考查電化學(xué)的相關(guān)知識,成為近年高考的新亮點(diǎn)。
1.原電池和電解池的工作原理
破解關(guān)鍵:正、負(fù)極或陰、陽極的判斷。
2.原電池與電解池的互變
原電池與電解池可以相互轉(zhuǎn)化,利用這一原理可以制造二次電池。二次電池中,放電時是原電池,充電時是電解池,放電時的負(fù)極反應(yīng)與充電時的陰極反應(yīng)相反,放電時的正極反應(yīng)與充電時的陽極反應(yīng)相反。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新探究
01 球形干燥管的創(chuàng)新使用
1.A裝置為尾氣吸收裝置,用來防倒吸,原理類似于倒置在水中的漏斗。
2.B裝置為簡易的過濾器,可凈化天然水。如果去掉上邊兩層,可用活性炭對液體中的色素進(jìn)行吸附。
3.C裝置是一微型反應(yīng)器。該裝置既可節(jié)約藥品,又可防止污染。如銅絲在該裝置中燃燒時,Cl2封閉在干燥管內(nèi),實(shí)驗(yàn)結(jié)束后剩余的Cl2不僅可以用水吸收,還可以觀察CuCl2溶液的顏色。
4.D裝置為一簡易的啟普發(fā)生器, 可用于H2、CO2等的制取。
5.E裝置起干燥、除雜或緩沖氣流的作用。
02 儀器連接的創(chuàng)新與改進(jìn)
1.儀器巧妙連接,取代啟普發(fā)生器
2.儀器創(chuàng)新連接,防止尾氣倒吸
(1)倒立漏斗式:這種裝置可以增大氣體與吸收液的接觸面積,有利于吸收液吸收氣體。當(dāng)易溶性氣體被吸收液吸收時,導(dǎo)管內(nèi)壓強(qiáng)減小,吸收液上升到漏斗中。由于漏斗容積較大,導(dǎo)致燒杯中的液面下降,使漏斗口脫離燒杯中的液面,漏斗中的吸收液受自身重力的作用又流回?zé)瓋?nèi),從而防止吸收液倒吸。
(2)肚容式:當(dāng)易溶于吸收液的氣體被吸收液吸收后,導(dǎo)氣管內(nèi)壓強(qiáng)減小,使吸收液倒吸進(jìn)干燥管中,吸收液受自身重力的作用又流回?zé)瓋?nèi),從而防止吸收液倒吸。這種裝置與倒立漏斗式的功能類似。
(3)蓄液式:當(dāng)吸收液發(fā)生倒吸時,倒吸進(jìn)來的吸收液被預(yù)先設(shè)置的蓄液裝置貯存起來,以防止吸收液進(jìn)入受熱儀器或反應(yīng)容器中。
(4)脫離式:因?qū)Ч軟]有與液體接觸,從而無法產(chǎn)生倒吸。
(5)液防式:通過改變試劑的方法達(dá)到防倒吸的目的。如吸收HCl時,HCl不溶于四氯化碳而無法倒吸,HCl從四氯化碳中逸出進(jìn)入水中而溶解。
