约1520字。
第二节建立方程
建立方程就象把一种语言翻译成另一种语言。
———牛顿
“建立方程的意思是把用文字表达的条件改用数学符号来表示,它是从普通语言到数学公式语言的一种翻译。在建立方程中所可能遇到的困难是翻译的困难。”
化学作为一种特殊的语言,哦,对没错,一种特殊的语言。化学计算就是要将这种语言翻译成数学符号语言(或数学表达式)。这种思考对一些感觉到化学计算比较难的同学们全有一些帮助。
要想成功的将这种“翻译”过程进行下去,我们要做好到两件事情。第一、我们必须彻底理解化学语言的意义并找出相关物理量。第二、我们必须熟悉物质间相关物理量的数学关系。
一个完整的化学计算题会有已知条件,通常会是相互接连的几个部分。有时候条件比较明显的告诉我们已知的物理量,我们可轻松的写出它的符号,可有时间会困难的多。倘若如此,少注意文字叙述,多理解含义,在开始写公式计算之前,也许我们还应该将条件重新排列整理一下,这样可能我们会联想到一些隐藏的物理量,会对解决问题有所帮助。
要建立方程,我们必须了解条件,把条件的各部分分开,并且问:你能翻译出相关的物理量吗?在容易的情况下,我们可以立即把条件分成各部分,并用其物理量的符号写出来;在困难的情况下,条件的适当分法并不那么明显。
研究一下下面的这个例子,看是不是对你理解方程的建立有没有帮助。
例1:(2015新课标II)NA代表阿伏加德罗常数的值。
1L0.1mol•L-1的NaHCO3溶液中HCO3-和CO32-离子数之和是否为0.1NA?(否)
我们把思路与解题过程结合起来做成下表:
叙述题目
化学语言 符号语言(数学表达式)
HCO3-和CO32-的数目 N(HCO3-),N(CO32-)
求两种离子数之和 N(HCO3-)+N(CO32-)
1L0.1mol•L-1的NaHCO3溶液中 v=1L
c=0.1mol•L-1
知道了溶液的体积与物质的量浓度可求出溶质NaHCO3的总物质的量 n(NaHCO3)=cv=0.1mol
由碳原子守恒可知:溶液中C有三种存在形式:H2CO3、HCO3-和CO32- n(HCO3-)+ n(CO32-)+n(H2CO3)=0.1mol
NA代表阿伏加德罗常数的值 N(HCO3-)+ N(CO32-)+N(H2CO3)=0.1NA
可以看出,一侧是已分开成适当部分的文字叙述,另一侧写上物理量的符号或计算式,与文字叙述中的相应部分相对。即原问题在左,符号翻译在右。
由分析过程我们看出,只是将已知条件分开,并用符号将各部分的物理量表示出来,并不能一下就达到目的。这时我们还是要回到其化学意义上去。请看下面的题目。
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