中学化学计算方法--十字交叉法PPT课件

.,1,“十字交叉法”在中学化学计算中的应用,时间：2013年4月24日星期四,.,2,知识与技能：了解十字交叉法的意义及在中学化学计算中的应用过程与方法：通过例题及练习题，来归纳并掌握十字交叉法的应用情感态度与价值观：通过该专题教学，培养学生善于思考、善于归纳、善于总结的良好习惯,.,3,一、十字交叉法的原理剖析。十字交叉法最初应用于不同质量分数溶液的混合上。如若将质量分数不同（分别为a%、b%且a大于b）的两种溶液Ag和Bg混合成质量分数为c%的溶液，则有关系式：Aa%Bb%=（AB）c%,（1）A/B=（cb）/（ac）此表达式化学意义为溶液混合时它们的质量比与有关质量分数比的关系。,整理得：,.,4,（2）利用十字交叉式为（以100g溶液为基准）：溶液Aac-bc溶液Bba-c且（c-b）/（a-c）为组分A和B混合的质量比。上式中，两条斜线的交叉点上是混合后所得溶液浓度，斜线上两数之差的绝对值分别写在斜线右端，则右端上、下两个差值之比等于左端两种浓度溶液的质量比。,.,5,其实（1）式也可写为c=（AaBb）/（AB）。可见，c实际是一个加权平均数（简称平均数），它不同于算术平均数，a和b是合成这个平均数的两个分量，所以十字交叉法一般步骤是：先确定交叉点上的平均数，再写出合成平均数的两个分量，得出相应物质某量的配比关系(或已知平均数，来求解两个分量)。,.,6,2、当以一定物质的量或体积的混合体系为基准所得十字交叉关系，其比值为物质的量比或体积比。,推广到二组分混合体系（cb）/（ac）的含义为：,1、当以一定质量的混合体系为基准所得十字交叉关系，其比值为质量比。,.,7,适用范围:只有符合二组分混合体系的总量等于各分量之和的这类习题才能用十字交叉法。如混合某两种不同物质的量浓度溶液的习题，不能用十字交叉法计算，因为混合总体积不等于各组分之和。混合两种不同pH某物质的溶液，也不能用十字交叉法，因为总的pH不是各组分pH的简单代数之和。,.,8,特别注意：（1）确定好平均数和合成这个平均数的两个分量，在确定这些数量的过程中要遵照统一的基准。（2）此方法所得比值是基准中产生两个分量的物理量之间的配比，而不是各分量所示的物质的物理量之比，其物理量与基准中的物理量相同。,.,9,例110元钱能买9kg苹果，能买3kg香蕉。现用10元钱买两种水果共6kg，那么钱应该怎样分配？买苹果和香蕉各多少kg？,，9kg、3kg、6kg水果分别是两个分量和平均数：苹果936即3：3=1：1香蕉33,所得比例1：1是作为基准的10元钱的分配比例，而不是两种水果的质量比，即各用5元钱买苹果和香蕉，分别能买4.5kg苹果和1.5kg香蕉，共6kg。,解法1：以10元钱为基准,.,10,例110元钱能买9kg苹果，能买3kg香蕉。现用10元钱买两种水果共6kg，那么钱应该怎样分配？买苹果和香蕉各多少kg？,10/9元、10/3元、10/6元的单价分别是两个分量和平均数。苹果10/910/6310/6香蕉10/310/181,3：1是基准的量（质量）之比，即买苹果和香蕉的质量比为3：1。即：买苹果4.5kg，香蕉为1.5kg。钱的分配仍为各5元。,解法2：以1kg水果为基准，,.,11,从以上两种解法不难看出：不同的基准所得苹果与香蕉之比的物理量也不同，前者是买两种水果需钱的分配比，后者是能买两种水果的质量比。,.,12,【例题2】铁锌合金8.85g，溶于稀硫酸中充分反应后制得0.3gH2，求合金中铁、锌的质量？,解析欲产生0.3gH2需上述金属分别为8.4g和9.75g，则铁8.40.98.85即0.9/0.45=2/1锌9.750.45,本题所选的基准是：0.3g的H2，故2/1为两金属产生的氢气的质量之比，则合金中铁产生的H2为2/30.3=0.2g，锌产生的H2为1/30.3=0.1g，再根据H2的质量求得铁的质量为5.6g，锌的质量为3.25g。,.,13,【例题3】用1L1.0mol/LNaOH溶液吸收0.8molCO2，所得溶液中的CO32-和HCO3-物质的量浓度之比约是（）。A.1：3B.2：1C.2：3D.3：2,即Na2CO3与NaHCO3中C的物质的量之比为1：3，则CO32-和HCO3-物质的量浓度之比为1：3。,解法1以1molC中含Na的物质的量为基准,A,.,14,14,Na2CO31/22/104/5NaHCO313/10,即Na2CO3与NaHCO3中Na的物质的量之比为2：3，则CO32-和HCO3-物质的量浓度之比为1：3。,解法2.以1molNa中含C的物质的量为基准,.,15,总之，十字交叉法是利用量差的关系进行计算的简便方法。此法的运用，关键是遵照统一基准来确定两个分量和平均值，“交叉”后所得比值是基准中产生两个分量的物质之间的配比，而不是各分量所示物质之间配比，其物理量与基准中的物理量相同。,.,16,1、已知二组分混合物的平均分子量和各组分的分子量，求两个组分物质的量之比。,【例1】用O2和CO2组成的混合气体，平均分子量为36，则此混合气体中O2和CO2的物质的量之比为（）A.1：1B.1：2C.2：1D.3：4,以mol气体为基准,二、十字交叉法的应用。,C,.,17,【例】硼的天然同位素有10B和11B两种。已知硼元素的相对原子质量为10.8；则10B和11B的原子个数之比为（）。A.1：4B.1：5C.4：1D.4：5,解析这是一道有关同位素原子量交叉求同位素的原子百分组成的一道题10B100.210.811B110.8则N（10B）：N（11B）=0.2：0.8=1：4,以1个B原子为基准,A,.,18,【例】15%的CuSO4溶液与35%的CuSO4溶液混合配比成20%的溶液，则两溶液的质量比为()（A）1：1（B）2：1（C）2：3（D）3：1,15%CuSO415152035%CuSO4355即15/5=3：1,解析以100克溶液为基准：,2、同一溶质的不同质量分数“交叉”求溶液的质量比。,D,.,19,3、有关一定量两种物质的混合物反应产生热量的习题。【例】已知氢气、丙烷的燃烧热分别为285.8KJ/mol、2220KJ/mol。实验测得氢气和丙烷混合气体共5mol，完全燃烧放热3847KJ。则混合气体中氢气和丙烷的体积比为（）。A、1：3B、3：1C、1：4D、1：1,解析以5mol氢气或丙烷燃烧放出热量为基准与实际产生热量列十字交叉关系：氢气5285.872533847丙烷522202418所以氢气和丙烷的体积比为7253：2418=3：1,B,.,20,4.可化为二组分混合体系的多组分混合题。【例】：标况下，甲烷和一氧化碳、乙炔的混合气体8.96L，完全燃烧生成二氧化碳26.4g，则混合气体中乙炔的体积是多少？,解析0.4mol混合气体含0.6mol碳原子，则1mol混合气体中平均含碳原子1.5mol；CH4、CO为一组，1molCH4、CO混合气体中含1mol碳原子；而1molC2H2含2mol碳原子，利用十字交叉法求解,.,21,以1mol气体为基准：,.,22,一、课堂练习题：,1、实验测得乙烯（C2H4）与O2混合气体的密度是相同条件下H2的14.5倍，则在混合气体中乙烯所占的质量分数是多少？（）A、72.4%B、50%C、30%D、33.3%,A,2、某CO和CO2的混合气体中氧的质量分数为64.9%，求混合物中CO和CO2的质量比。,.,23,解：CO中O=57.1%，CO2中O=72.7%，则：,3、某同学欲配制40%的NaOH溶液100g，实验室中有10%的NaOH溶液和NaOH固体，问此同学应各取上述物质多少g？,.,24,M固=100-66.7=33.3(g),解：,4、丁烷(C4H10)、甲烷(CH4)、乙醛(C2H4O)的混和气体在同温同压下和CO2的密度相同，则三种气体的体积比为（）A.2:1:10B.1:2:5C.4:2:7D.2:1:5,A、D,.,25,十字交叉法只适用于二元混和体系，但某些多元混和体系具有特殊性，可以转化为二元混和体系，从而应用十字交叉法求解。,解：,.,26,1、在常温下，将1体积乙烯和一定量的某气态未知烃混和，测得混和气体对氢气的相对密度为12，求这种烃所占的体积。2、Na2CO3和NaHCO3的混合物100g，与足量盐酸反应，产生22.4L标况CO2，求混合物中Na2CO3的百分含量。,二、课后练习题,.,27,3、将一定质量的2%的NaCl溶液蒸发48g水后，溶液质量分数变为10%，试计算原NaCl溶液的质量。4、用98的浓硫酸与20的稀硫酸来配制48的硫酸，求所用酸的质量比。,.,28,5、在常温下，一种气态烷烃A和一种气态烯烃B组成混合气体，已知B分子含碳原子数多于A分子中的碳原子数。(1)将2L混和气体充分燃烧，在相同条件下得到7L水蒸汽，推断原混和气体中，A、B所有可能的组成及体积比。(2)取2L混和气体与9.5LO2恰好充分反应，通过计算确定A、B的化学式。,.,29,6、铜的平均相对原子质量为63.5，它的同位素为63Cu和65Cu，则63Cu和65Cu的原子个数比是多少？7、氯元素有两种同位素1735Cl和3717Cl，氯元素的相对原子质量为35.5，则1735Cl和3717Cl在自然界中原子个数比？,.,30,8、把3.2g铜放入盛有一定量浓硝酸的大试管中，发生反应，当铜与硝酸恰好完全反应时，共收集到1.12L气体标况。（1