“数轴”在解化学题中的应用

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1、“数轴”在解化学题中的应用　　摘要："数缺形，少直观；形缺数，难入微"，这是华罗庚教授对数形结合思想的深刻、透彻的阐释。数轴是一条规定了原点、方向和单位长度的直线，是一种在数学学习中非常重要的能表示数量的有用工具。但笔者却发现，在化学教学中若能适时的运用这些工具来表示化学知识，用来解决化学问题往往能起到意想不到的效果。本文就"数轴"在解化学题中的应用谈几点自己的看法。　　关键词：数轴；化学；应用　　中图分类号：G633.8文献标识码：B文章编号：1672-1578（2016）10-0298-02　　1.有关元素质量分数的计算　　[例]某种氧化镁的样品中，其中氧元素的质量分数为46%，

2、则其中可能含有的杂质是：（）　　A.氧化铜B.氧化钙C.氧化铝D.二氧化锰　　解析：由题意可知，氧化镁中氧元素的质量分数为40%，而实际样品中氧元素的质量分数为46%，将氧元素的质量分数用数轴表示如下：　　从数轴上可以看出，要使得样品中氧元素的质量分数为46%，即46%必须在数轴上存在于40%和另外一个数值之间。要满足这个条件只有一种可能：杂质中的氧元素的质量分数必须大于46%。分别计算出各选项中氧元素的质量分数就可以轻易找出答案C。5　　2.在复杂反应中进行有关产物判断的应用　　有一类化学反应，由于反应的条件（如温度）或反应物之间配比的不同，导致产物也不相同。这类化学反应的有关计算

3、或讨论比较复杂。若能巧妙地运用数轴求解，则既能化难为易，又能达到举一反三，触类旁通的功效。　　[例]在含有nmoLFeBr2的溶液中，通入Cl2为xmol　　（1）当x小于等于0.5n时，反应的离子方程式　　（2）当x大于等于1.5n时，反应的离子方程式　　（3）当x=n时，反应的离子方程式　　解析：FeBr2的溶液中，由于Fe2+和Br-都能被Cl2所氧化，且还原性Fe2+>Br-故依据通入Cl2的多少，可能发生如下的反应　　①6FeBr2+3Cl2==2FeCl3+4FeBr3或②2FeBr2+3Cl2==2FeCl3+2Br2或①②都有。现将Cl2与FeBr2的物质的量之比与反

4、应产物的关系用数轴表示如下　　可见，当n（Cl2）/n（FeBr2）≤1/2时只发生反应　　①6FeBr2+3Cl2=2FeCl3+4FeBr3　　当n（Cl2）/n（FeBr2）≥3/2时只发生反应　　②2FeBr2+3Cl2==2FeCl3+2Br2　　当1/2

5、程式：　　2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-　　（3）当x=n时，即n（Cl2）/n（FeBr2）=1∶1，反应的离子方程式：　　2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-　　小结：运用数轴解此类题的步骤是：（1）写出所有可能发生的化学反应方程式；（2）取水平数轴表示反应物间质量或物质的量的比例，并在数轴上标出上述各反应恰好发生的点；（3）依点所划分的区间范围进行讨论或求解。　　3.对理解盖斯定律的应用　　盖斯定律：不管化学反应是一步完成或是几步完成，其反应热中相同的。即化学反应的反应热只与反应体系的如态和终态有关，而与反应途径无关。　　

6、此定律比较抽象，学生理解有一定难度，但应用数轴会更直观。　　运用数学表达式可知：ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3=ΔH4+ΔH3可见结合图形学生更易掌握。　　4.数轴在解氧化还原反应题中的应用　　4.1化合价只靠拢不相交　　[例]用双线桥法标出下列反应的电子转移情况　　H2SO4（浓）+H2S=S↓+SO2↑+2H2O5　　解析：同种元素不同价态间相互反应生成两种价态不同的产物时，化合价升高与化合价降低的值不相交，即高价态降低后的值一定不低于低价态升高后的值，也可归纳为"价态变化只靠拢、不相交".所以，同种元素的相邻价态间不能发生氧化还原反应；同种元素间隔中间价态，发生归中反应.　　用数

7、轴表示更为直观　　故此题的答案为　　4.2化合价规律　　[例]下列粒子不具有氧化性的是（）　　A、Cl--B、Cl2C、H+D、O2　　解析：一种元素具有多种价态时，处于最高价态时只具有氧化性，处于最低价态时只具有还原性，而处于中间价态时则既有氧化性又具有还原性.如硫元素的几种粒子，S2-、S、SO32-、SO42-用数轴表示更为直观。　　所以该题的答案应为A　　5.酸性氧化物与碱反应，讨论生成盐的情况　　例3、将16.8LCO2气体（标准状况下）通入1.