阿伏加德羅常數(shù)變式分類突破

2017-11-27 03:00:29曾澄福

數(shù)理化解題研究 2017年25期

曾澄福

(廣東省深圳市南山外國語學(xué)校(集團(tuán))濱海學(xué)校,廣東深圳 518000)

阿伏加德羅常數(shù)變式分類突破

曾澄福

(廣東省深圳市南山外國語學(xué)校(集團(tuán))濱海學(xué)校,廣東深圳 518000)

在考綱要求及阿伏加德羅常數(shù)定義的基礎(chǔ)上，從物質(zhì)的量的基本公式出發(fā)，圍繞與之相關(guān)的宏觀物理量(物質(zhì)質(zhì)量、氣體體積、溶液濃度)、微觀結(jié)構(gòu)及特殊反應(yīng)等五個方面，結(jié)合適當(dāng)?shù)淖兪接?xùn)練，系統(tǒng)闡釋了高考對阿伏加德羅常數(shù)的考查.

阿伏加德羅常數(shù)；宏觀物理量；微觀結(jié)構(gòu)；特殊反應(yīng)；變式訓(xùn)練

2017年高考大綱對于阿伏加德羅常數(shù)的要求是：了解物質(zhì)的量及其單位、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積、物質(zhì)的量濃度、阿伏加德羅常數(shù)的含義；能根據(jù)微粒(原子、分子、離子等)物質(zhì)的量、數(shù)目、氣體體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)之間的相互關(guān)系進(jìn)行有關(guān)計(jì)算.

一、阿伏加德羅常數(shù)的定義及考查內(nèi)容

在國際上規(guī)定：1 mol粒子集體所含有的粒子數(shù)與0.012 Kg的12C所含有的碳原子數(shù)相同，約為6.02×1023.把1 mol任何粒子的粒子數(shù)叫做阿伏加德羅常數(shù)，符號為NA，通常用6.02×1023mol-1表示.

有關(guān)NA的正誤判斷是高考經(jīng)典考題，該題型主要以物質(zhì)的量為中心，通過物質(zhì)的量、阿伏加德羅常數(shù)、物質(zhì)的質(zhì)量、氣體的體積、物質(zhì)的量濃度等之間的換算關(guān)系(即N=n·NA、N=(m/M)·NA、N=(V/Vm)·NA、N=c·V·NA)，主要考查氣體摩爾體積的適用條件、物質(zhì)微粒的構(gòu)成、化學(xué)鍵數(shù)目、混合物中(含溶液)原子含量、反應(yīng)中的微粒變化和能量變化、氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目與元素價(jià)態(tài)的變化、溶液pH和濃度等.解決此類問題的關(guān)鍵是留心關(guān)鍵字詞，做題時謹(jǐn)慎細(xì)致，避免急于求成而忽略問題的本質(zhì).

二、阿伏加德羅常數(shù)高考題分類突破

高考中關(guān)于阿伏加德羅常數(shù)基本上都是以選擇題形式出現(xiàn)，為了讓學(xué)生在一輪復(fù)習(xí)中對阿伏加德羅常數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)準(zhǔn)確把握，現(xiàn)把歷年高考中的NA試題進(jìn)行分類闡釋，并改編成判斷題形式進(jìn)行變式訓(xùn)練.

1.由宏觀物理量決定的微粒計(jì)算

(1)物質(zhì)質(zhì)量或摩爾質(zhì)量

以N=(m/M)·NA為計(jì)算依據(jù)，主要變化量是m或M.此類題型注意把握特殊物質(zhì)的摩爾質(zhì)量以及某些物質(zhì)間摩爾質(zhì)量呈相等或倍數(shù)關(guān)系.例如D2O、T2O的摩爾質(zhì)量、混合單烯烴和環(huán)烷烴中碳原子數(shù)或氫原子數(shù)的判斷等.

變式1：判斷正誤，正確的劃“√”，錯誤的劃“×”(后面的例題省略題目說明)

(1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，14g由N2與CO組成的混合氣體含有的原子數(shù)目為NA( ).

(2)2.0g H218O與D2O的混合物中所含中子數(shù)為NA( ).

答案:(1)√ (2)√

2.氣體體積

以N=(V/Vm)·NA為計(jì)算依據(jù)，主要變化量是V或Vm，此類題型要關(guān)注物質(zhì)的聚集狀態(tài).在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，單質(zhì)溴、H2O、HF、苯、CCl4、CH2Cl2、CHCl3、CH3OH、CH3CH2OH，碳原子數(shù)大于4的烴，均為液體；SO3為固體.以上物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下不能使用22.4 L·mol-1(標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的摩爾體積)進(jìn)行計(jì)算.

變式2：(1)常溫下，22.4 L四氯化碳中含有的電子數(shù)為10NA( ).

(2)惰性電極電解食鹽水，若電路中通過NA個電子，則陽極產(chǎn)生氣體11.2 L ( ).

答案:(1)× (2)×

(3)溶液濃度

變式3：(1)在1 L 0.1 mol·L-1碳酸鈉溶液中，陰離子總數(shù)大于0.1NA( ).

答案:(1)√ (2)×

2.由物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)決定的微粒計(jì)算

此類題型要求學(xué)生對物質(zhì)的微觀構(gòu)成要非常熟悉，弄清楚微粒中相關(guān)粒子數(shù)(質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、電子數(shù))及離子數(shù)、電荷數(shù)、化學(xué)鍵之間的關(guān)系.常涉及稀有氣體He、Ne等單原子分子，Cl2、N2、O2、H2等雙原子分子，及O3、P4、18O2、D2O、Na2O2、CH4、CO2等特殊物質(zhì).關(guān)注一些物質(zhì)在晶體和溶液兩種狀態(tài)時離子的種類、數(shù)目不同.

變式4：(1)30g甲醛中含共用電子對總數(shù)為4NA( ).

(2)1 mol Na2O2固體中含離子總數(shù)為4NA( ).

答案:(1)√ (2)×

3.與特殊化學(xué)反應(yīng)相關(guān)的微粒計(jì)算

一是由于護(hù)理專任教師參加臨床實(shí)踐的時間有限,醫(yī)院缺乏相應(yīng)的管理機(jī)制,對于實(shí)踐內(nèi)容、培養(yǎng)目標(biāo)和指導(dǎo)老師等沒有具體的要求,多以“客人”相待,難以深入臨床實(shí)踐[6]。二是學(xué)校缺乏適當(dāng)旳激勵機(jī)制和考核評價(jià)體系,包括職稱評定方式、聘任制度和評優(yōu)考核等均以關(guān)注教學(xué)和科研為主,而未對臨床實(shí)踐作出明確的要求,這也導(dǎo)致教師參加臨床實(shí)踐的積極性不高。

(1)一些特殊的氧化還原反應(yīng)

氧化還原反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子數(shù)目的判斷是關(guān)于NA一類典型的“陷阱”.高考常涉及的特殊氧化還原化學(xué)反應(yīng)有： Na2O2與水(或CO2)； Cl2與水(或堿)；變價(jià)金屬鐵(或銅)與Cl2、S或硝酸； MnO2與濃鹽酸，Cu與濃H2SO4、硝酸；向FeI2溶液中，通入Cl2……

變式5：(1)5.6 g鐵粉與硝酸反應(yīng)失去的電子數(shù)一定為0.3NA( ).

(3)過氧化鈉與水反應(yīng)時，生成0.1mol氧氣轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.2NA( ).

答案:(1)× (2)√

(2)常見的可逆反應(yīng)或隱含反應(yīng)

此類題目的關(guān)鍵是注意一些“隱含反應(yīng)”及其可逆性，任何可逆反應(yīng)都不能進(jìn)行到底，如隱含反應(yīng)：