第一讲化学审题基础.doc

第一章 化学审题基础 &化学解题学书稿 化学审题基础（高中化学教学讲座1）第一节 考卷考题分析-2 第二节 确定整体解法-4第三节 本书解法分类-7 第四节 一题多解示例-10这一章是入门知识，可供高一学生使用。你要学会审题，了解一些解题方法，并且会选择最好的解题方法，知道最好的解题方法是什么，就行了。鉴赏一题多解的精彩，看看多角度思维是什么。不必期望太高，慢慢地跟着我走。第一节 考卷考题分析一、高考化学考卷的分析1题型分析按照化学考题内容分类：可以分为化学理论题、无机物考题、有机物考题、化学实验题和计算题等。按照考题形式分类：可分为客观题和主观题两大类。客观题又分为：选择填空题（包括单项选择题、双项选择题和多项选择题等）以及是非题等。主观题则分为简答题、自由填空题、框图题、准框图题、实验题和计算题等。2整卷分析整卷分析包括几个大题、试卷分量、各题难度以及分值大小。二、高考化学考题的题给数据除了已知条件中的过程和形态描述以外，题给数据包括明显数据和隐含数据两种。高考化学考题中的已知条件分类及其作用列表如下。已知条件分类已知条件的给出方式可能用途化学知识化学反应化学方程式定量关系隐含数据作反应计算物质组成物质的化学式质量分数计算题给数据明显数据物料数据，条件数据主要作反应计算隐含数据定量关系：守恒关系，定比关系上述全部计算明显数据有物料数据和条件数据。物料数据是指考题中，给出的反应物和生成物多少的数据（质量、体积、物质的量以及粒子数等）。条件数据是温度、压强等解题条件的数据。它们都是进行化学计算的必需数据。隐含数据是隐藏在化学知识（化学反应和物质组成）中的定量关系（包括定比关系和守恒关系）而产生的数据。三、高考化学考题的审题1分析考题的内容化学知识、题给数据和目标差 分析已知条件：分析原题给出的化学知识（化学式和化学方程式）和题给数据（物料数据和条件数据，以及隐含条件的两个定量关系：守恒关系和定比关系）。 分析已知条件和所求内容之间的差距，这个差距叫做目标差。对所求内容的分析有助于解决考题的目标差。理解了目标差，考题也就解出来了。 把题目中已知条件和所求问题之间的关系用图示的方法表示出来。2分析方法图示表示法 用图示分析法解题，具有鲜明性和直观性，容易看清问题的实质。一是可以清楚地表示反应的过程以及各个物质的变化关系的来龙去脉，二是可以表示各计算数据之间的相互关系。这里的图示包括用图形和表格两种形式。四、高考化学考卷的解题过程1整卷分析完成以后，首先依照难易程度和分值大小确定解题顺序，先易后难，分值太小的难题放在最后做，或者干脆舍弃。2一般做题要经过以下几个步骤或过程： 知识储备；模式比对（识别与转换）；解法确定；书写答案；总结反馈。以已知条件为依据，充分利用明显数据，认真挖掘隐含数据，以模式比对、逻辑分析、虚拟假设和同解转化为普遍法则，以数学为运算工具，一次或者反复多次进行这样的操作，直至把考题完全解出，最后书写出规范的书面解题过程和答案。这就是化学解题过程。化学解题过程用图表示如下：化学知识题给数据模式比对、逻辑分析虚拟假设、同解转化数学分析与计算答案已知条件解题法则结 果数学工具 注意，隐含条件包括守恒关系和定比关系，明显数据包括物料数据和条件数据。五、典型例题与学生练习（题型示例）例1：（2012年上海高考4）PH3一种无色剧毒气体，其分子结构和NH3相似，但PH键键能比NH键键能低。下列判断错误的是APH3分子呈三角锥形 BPH3分子是极性分子CPH3沸点低于NH3沸点，因为PH键键能低DPH3分子稳定性低于NH3分子，因为NH键键能高 （答案C）例2：（2007年广东高考30）污水处理的主要方法有中和法；化学沉淀法；氧化还原法；过滤法。其中属于化学方法的有A B C D （答案A）例3：（2012年广东高考12）下列陈述正确并且有因果关系的是选项陈述陈述ASO2有漂白性SO2可使溴水褪色BSiO2有导电性SiO2可以制备光导纤维C浓硫酸由强氧化性可以干燥H2和CODFe3+有氧化性FeCl3溶液可用于回收旧电路板中的铜（答案D）解答：A关系不对，陈述是还原性。B SiO2不导电。C关系不对，陈述是吸水性。例4：（2007年全国高考之26）用A+、B-、C2-、D、E、F、G和H分别表示含有18个电子的八种微粒（离子或分子）。请回答：A元素是 ，B元素是 ，C元素是 (用元素符号表示)。D是由两种元素组成的双原子分子，其分子式是 。E是所有含18个电子的微粒中氧化能力最强的分子，其分子式是 。F是由两种元素组成的三原子分子，其分子式是 ，电子式是 。G分子中含有4个原子，其分子式是 。H分子中含有8个原子，其分子式是 。答案：K，Cl，S HCl F2 H2S， H2O2 C2H6 评述：例1是自由选择题，例2是组合选择题，例3 是因果选择题。例4是自由填空题（主观题），也是准框图题(68)，属于综合题型，考查内容多，分值也较大。第二节 确定整体解法 这一节的知识不是你一次就可以完全掌握的，需要多次精读和仔细思考。特别是“确定化学考题的解题方法”这一部分，虽然只有一个表格，但是其中的学问大着呢。因为限于篇幅，不能在这里一一阐述。子曰：“学而不思则罔，思而不学则殆”。你呢？一、确定化学考题的解题方法依据考题内容，按照下表所示的思维步骤，确定解题方案。常规情况下基元解法，一步解出，直接答题答案现成直接复述，简捷原则考题会解的旧题，复合解法模式比对运用旧法，比对原则考题会解的新题，逐步解出同解转化按部就班，递进原则非常规情况下结论条件，可直接从选项验证逆向解题结论倒推，正反原则考题许多会解的小题，打乱步骤大题化小分别解出，拆分原则条件结论1条件1结论间接解题搭桥虚拟，迂回原则上表中，请注意的差别。是按部就班、由条件开始，由前到后、一步步的进行同解转化,得出答案。属于常规解法。而是把原题打乱，按照先易后难的原则，把有关解题的要素（数据和条件）一一求出，然后直接得到答案。这是非常规解法。二、分析各种解题方法的优劣每个考题可能有多种解法，应选择那些思维简单、计算简单、书写简单（简称之为三简单）的解法，才是取胜之道。所谓“解无定法，简捷为上”，就是这个意思。尽量简单、避免采用故弄高深的解法。举例讲解如下，仅供您参考。例题：1.92g铜与一定量的浓硝酸反应，随着反应的进行，生成的气体的颜色逐渐变浅，最后得到气体一共1.12L（标准状况下）。求：参加反应的硝酸一共有几摩尔？审题：此题的硝酸虽为一种物质，实则作用不同。一部分只做氧化剂，另一部仅做酸用，氮元素不变价。铜与硝酸反应可以生成NO2（浓硝酸），或生成NO（稀硝酸）。解1：设生成二氧化氮2 xmol，一氧化氮2 ymol。化学反程式如下。 答：参加反应的硝酸一共有0.11摩尔。解2：设生成二氧化氮2 xmol，一氧化氮2 ymol。化学反应方程式如下。答：参加反应的硝酸一共有0.11mol。解3：用直写化学反应方程式解法。设生成NO2 xmol，生成NO ymol。1.92g铜是0.03摩尔。依次把化学方程式配平如下。0.03 Cu + (0.06+x+y) HNO3= 0.03 Cu(NO3)2 + xNO2 + y NO + zH2O。所用的硝酸为：0.06+x+y=0.06 +（x+y）=0.06+1.12/22.4 = 0.11（mol）。答：参加反应的硝酸一共有0.11mol。解4：依照氮原子守恒，则有如下关系成立：n(HNO3)=n(NO3)+n(NO2)+n(H2O)=因此参加反应的硝酸一共有0.11摩尔。评述：显然解法3比较好，而解法2又比解法1好。但是解法4更妙。三、典型例题和学生练习例1：（2005年广东高考27）化合物KxFe(C2O4)yzH2O（本书以A表示）是一种重要的光化学试剂，其中铁为3价。分别称取该样品0.491g两份。其中一份在110下干燥脱水，至质量恒定为0.437g。 另一份置于锥形瓶中，加入足量的3molL-1H2SO4和适量的蒸馏水，加热到75，趁热加入0.05molL-1 KMnO4溶液24mL，恰好完全反应；再向溶液中加入适量的某种还原剂，将Fe3+完全转化为Fe2+，该溶液中Fe2+刚好与4mL 0.05molL-1 KMnO4溶液完全反应。通过计算，分别求： 0.491g样品中结晶水的物质的量。化合物中草酸根的质量分数。 化合物的化学式。已知：2KMnO45H2C2O43H2SO4 2MnSO4K2SO410CO28H2O；MnO45Fe2+8H+ Mn2+5Fe3+4H2O。解：A中结晶水的含量：n(H2O)=(0.491-0.437)18=0.003(mol) 。1：y：z=0.0010.0030.003=133，所以y = 3，z = 3。因此A的化学式可以写作KxFe(C2O4)33H2O 根据A中阴阳离子电荷平衡原则，则有：1x+31=23。 得到x = 3 所以A的化学式是K3Fe(C2O4)33H2O 评述：本题解法是按照“递进原则”，按部就班解之，属于常规解法。例2：（2007年上海高考31）钾是活泼的碱金属，钾和氧有氧化钾（K2O）、过氧化钾（K2O2）和超氧化钾（KO2）等多种化合物。 钾和硝酸钾反应（10K2KNO36K2ON2）可制得K2O。39.0g钾与10.1g硝酸钾充分反应生成K2O的质量为_g。 某K2O2样品中氧的质量分数（杂质不含氧）为0.28，则样品中K2O2的质量分数为_。 超氧化钾和二氧化碳反应生成氧气(4KO22CO22K2CO33O2)，在医院、矿井、潜水、高空飞行中用作供氧剂。13.2L(标准状况)的CO2和KO2反应后，气体体积变为18.8L (标准状况)，计算反应消耗的KO2的质量。 KO2加热至600部分分解得到产物A。6.30g产物A充分吸收二氧化碳生成碳酸钾并产生氧气1.12L(标准状况)。试确定产物A中钾氧两种原子个数之比。如果产物A只含有两种化合物，写出所有可能的化学式并计算A中两种化合物的物质的量之比。解答与提示：由化学方程式10K2KNO36K2ON2，经计算分析知道金属钾过量，以10.1克硝酸钾计算即可。生成氧化钾为28.2克。 经过计算知道纯净过氧化钾的氧元素含量为0.291。由0.28除以0.291得到，样品中过氧化钾的质量分数是96.22%。 运用差量法计算反应消耗的KO2的质量。列出计算的比例式：284 22.4=x 5.6 。解之得x=71，反应消耗KO2 71克。 设混合物的平均组成为KxOy 。 解得xy=23。即n(K)n(O)=23。产物A中钾元素的物质的量比氧元素少。讨论“所有可能的化学式并计算A中两种化合物的物质的量之比。”。若由amolKO2与bmolK2O2组成，K元素为(a+2b)，O元素为(2a+2b)。因此：(a+2b)(2a+2b) =23。解得ab=21。则A中KO2与K2O2的物质的量之比为21。若由amolKO2与bmolK2O组成， K元素为(a+2b)，O元素为(2a+b)。因此：(a+2b)(2a+b) =23。解得ab=41。则A中KO2与K2O的物质的量之比41。根据n(K)n(O)=23，知道产物A不可能由K2O2与K2O组成。评述：该题是按照“拆分原则” ，分别解出答案。解法复杂，先考基础再考技能。第三节 本书解法分类 先给你个大概的初步印象，有一个总的了解，不要性急，跟我走吧。欲速则不达呀！一 、化学考题解法分类的依据解题过程中涉及的化学、逻辑学和数学三科某些基础知识就形成本书上卷，而四种解题思路（模式比对、逻辑思维、虚拟假设和同解转化），就构成中卷的四种解题法则。上卷和中卷的各种解题方法的具体运用，就成为下卷的内容“高考热点”的解答。各种各样的解题方法之间存在着各种各样的有机联系，如下页插图所示。解题方法守恒与定比逻辑数学逻辑工具数学工具思路：模式比对虚拟假设同解转化答案二、解题妙法分类一览表本书所讲的解题方法，分类如下表。这里仅把主要的方法总结出来，供你参考。大类分类依据小类解法罗列解题法则模式比对内容比对知识比对法，解法比对法，信息比对法思维比对演绎比对法，归纳比对法，类推比对法同解转化数值转化等值转化法，等值替代法，数据化简法对象转化代入验证法，等效隔离法，结构剪裁法等效平衡法，反应归类法，立体切割法逻辑分析简单思维直觉思维法，穷举讨论法，筛选淘汰法复杂思维等价思维法，极端思维法，类比推理法反证归谬法，逆向思维法，归纳思维法虚拟假设数值假设数据假设法：设1法，设a法，设x法关系处理构造关系法，数据化简法，数值归一法虚拟对象虚拟状态法，虚拟组成法，虚拟过程法数学工具数学分析求未知数数学方程法，不等式分析法可能分析排列组合法，大小极值法，集合排序法图像处理图像题解法，数轴区间法化学实用反应原理三大要点氧化还原反应法，离子反应法，化学平衡法反应计算基本计算过量判断法，两种差量法，各类守恒法快速计算两差一比法，最新当量法，硝酐水化法物质结构晶体结构粒子均摊法，立体切割法，粒子结构法有机结构结构剪裁法，碳素等式法，结构简化法物质组成加权平均法，十字交叉法，极端假设法以上解题方法的分类，是按照解题法则、数学工具和化学实用分成三大类，然后再细分为若干小类。许多解法之间的关系错综复杂、互相渗透。具体到某一种解法，按照不同的分类标准，可能会属于不同的大类别。三、解法美之欣赏最不可理解的是，由自然界产生的智慧的最高花朵、总重不足两千克的人类的大脑，试图解开自然界的秘密，而这样复杂的自然界竟然是可以理解的。不但可以理解，而且还能够欣赏自然界之美：那层层组成的复杂结构，大至宇宙的万事万物，小至微生物以至于原子、基本粒子的结构。这一切是那样的优美，既有美丽和谐之稳定，又有千变万化之斗争。难道这一切还不值得我们静下来，好好欣赏一番吗？看看人类的各种理论，无一不透露出和谐、对称、优雅之美！ 请再一次欣赏我们的解题方法吧。看看上表，既有各种解法组成之美，又有考题设计之美。因此我们给一些考题冠以“欣赏题”的标签。请你好好欣赏吧。四、思维组合学会多角度思维化学考题的一题多解既是锻炼大脑的思维操，又是令人兴奋的一种艺术，它使我们头脑灵活，避免思维僵化单一。客观世界本来就是丰富多彩的，从不同的角度进行观察和思维，就会找到不同思维路径。例如，一朵鲜花，不同职业的人看到它可能有不同的思维。画家看到的是色彩与形状，哲学家感到物质的存在，化学家想到它的化学成分，物理学家观察它的运动规律，生物学家判断它所属的物种，数学家研究它的几何形状，商人琢磨它的经济利益，农民则把它当作一种农作物，而诗人则兴高采烈，诗兴大发，化妆师则想到可以提取香精，厨师又会把它做成一道菜。而不同年龄的人的感触可能也不同，青年人赋予它青春和爱情的含义，而老年人也可能想到青春的逝去。如此等等，各不相同。五、一题多解与解法优选具体到某一个化学题：既有物质的守恒，又有反应的数量关系；既可以分解为各个部分，又可以看作一个整体。 而化学题的解题方法：既可以从条件到结论去思维，又可以从结论到条件去反推；既可以分步计算，又可以用数学方程或方程组一步解出；既可以运用直接思维，又可以运用间接思维；既可以用抽象的解法，又可以用具体的图像解法；既可以严格证明解出，又可以边讨论边解出。解法之多令你大开眼界。至于选择填空题的解法就更多了，从思维组合的角度讲，既可以从题干入手直接解之。也可以从选项入手采取直觉思维法、代入验证法、筛选淘汰法等。从具体的解题技巧讲，解法就更多了，不能一一列举了。而快速解题就是建立在一题多解的基础之上的。只有做到了真正的一题多解，才能为快速解题打下一个坚实的基础。简单地说，就是在一题多解中挑选出最好的解法。前面已经讲过，最好的解法，简单地说有三条标准，其标准是：思维简单，易理解； 计算简单，运算快； 书写简单，省时间。平时做作业就按照这个标准进行练习，三年下来，你必然大有长进。发散思维、一题多解、快速计算这是一个完整的链节，前提是会思维组合。事物本身就具有多面性，因此才有不同的人从不同角度看问题，得出异彩纷呈、令人赏心悦目的不同解法。这是美学在高考化学解题学领域里的精彩而又完美地体现。第四节 一题多解示例 给你两个例子，一个是硫酸铜溶液里的结晶的计算，另一个是晶体结构中元素的物质的量的比例的计算。可能让你有点炫目了。不要紧，还是跟着我慢慢走吧。就是没有弄懂，也不要紧。俗话说“读书百遍，其意自见”，可以自己琢磨，也可以找人求教。一、化学考题的一题多解结合初中硫酸铜溶液的析晶计算，介绍溶液析晶问题的16种解题方法。结合高中晶体的二维结构示意图，讲解有关物质的量计算的11种解题方法，供你参考。其中有守恒法、十字交叉法、方程式法、分步算法等。二、溶液析晶问题的一题多解例1：（欣赏题）在80时，饱和硫酸铜溶液310g，恒温蒸发掉水20g。问：析出硫酸铜晶体多少克？（80时，硫酸铜的溶解度为55g）提示：按照以下步骤进行解答。设析出晶体xg。本题有四个溶液可以作为计算的数据依据：原溶液310g 余下溶液（310x20）g蒸发溶液（20+ x）g 标准溶液（100+55）g设硫酸铜晶体CuSO45H2O在80的溶解度为y。则（100+y）为另一个标准溶液。依照溶解度关系，得：，即得胆矾溶解度y 124.43g。100克溶剂中溶解55克硫酸铜后，可以看作胆矾CuSO45H2O溶解于水。此时溶质CuSO45H2O质量是。其中86克55克=31克，31克是包含在溶质内的结晶水的质量。而100克-31克=9克，69 克是自由水的质量（溶剂）。对于无水盐CuSO4的溶剂来说，溶剂水100克=结晶水31克+自由水69克。答案差异与是否涉及自由水计算有关。这个误差在近似值的取舍范围以内，是准确的。涉及胆矾、自由水计算时，x=24.927525；否则x=24.88687725。总结：此类问题，有前述四个溶液和三种质量（溶质、溶剂和溶液）可作计算对象。结合四种溶液和三种质量，用质量守恒法就可以得到12种解法(=12)。三种质量任意两两相比，得=3种比值。由此以比值相等,就可以得到四种溶液的=36=18种解法。以上两项合起来，就至12+18=30种解法。如果析出晶体带有结晶水，那么每种溶液将有六个质量,而不是三个质量。即：无水溶质、带水晶体、溶剂水、溶液、自由水和结晶水这六个质量。由=15可知，得出15个比值，这样解题的思路将更加宽阔。本题既可以用质量不变解题，又可以用比值不变解题，其解法之多令人眼花缭乱。又兼之，质量不变和比值不变兼用，也有多种解法；此外还有级数解法等。例2的16种解法如下。1. 质量守恒法