论文部分内容阅读
极值法是一种重要的数学思想和分析方法。化学上所谓的“极值法”就是对数据不足而感到无从下手的计算或混合物组成判断的题目，采用极端假设，即为某一成分或者为恰好完全反应的方法以确定混合体系中各物质的名称、质量分数、体积分数，这样使一些抽象的复杂问题具体化、简单化，可达到事半功倍之效果。极值法思路独到，容易化繁为简，颇有点鬼斧神工的效果。下面就“极限”思想的应用，谈谈在下的浅薄之见。
一、确定混合物的组成
混合物组成的确定以题型的不同解法有较大差别，对于选择题来说，选用极限求取范围是最快、最好的办法了，下面列举两例以证己说。
例1：已知在高炉中有下列反应：Fe2O3 + CO = 2FeO + CO2 ↑，反应形成的固体混合物（ Fe2O3 ，FeO ）中元素铁和氧的质量比用MFe：MO表示，上述固体混合物中 MFe：MO，可能是（选填A、B、C多选扣分）。
A、21：9 ； B、21：75 ；C、21：6
解：因为反应形成的Fe2O3 、FeO的固体混合物中Fe2O3的铁、氧比值是21：9，当FeO质量趋近于零时，可知，混合物中MFe：MO趋近于21：9。因为FeO中的铁、氧质量比值是21：6，若混合物中Fe2O3 质量趋近于零，则混合物中MFe：MO趋近于21：6。由极限思想可知两者混合物中的质量比值一定介于此两比值之间，故选B。
例2：将适量的CO2通入含有0.8gNaOH的碱溶液中，充分反应后，将溶液在减压低温下蒸干，得到1.37g固体物质，产物的组成是什么？
分析：当二氧化碳不足时产物是Na2CO3，当二氧化碳过量时产物是NaHCO3。所以产物可能有三种情况：产物全是Na2CO3；产物全是NaHCO3；两者都有。运用极限法讨论比较好。
解：若产物全是Na2CO3，质量应为（0.8×106）/80 = 1.06g；
若产物全是NaHCO3，质量为(0.8×84)/40 = 1.68g;
实际产物质量为1.37g，说明两者都有。
大家看：原本需要较多计算的选择题，被轻松、快速的锁定答案。而且方便理解。
二、确定化学方程式或离子方程式的书写
对于一些特殊反应的化学方程式，尤其是离子方程式有时书写总是会出现一点半点的错误，在量的关系上有时会纠缠很长时间，很是浪费时间。不妨我就针对此点谈谈“极限思想”的应用。
例3：写出下列描述对应的离子方程式
（1）往NaHSO4溶液中滴加少量的Ba(OH)2溶液；
（2）往Ba(OH)2溶液中滴加少量的NaHSO4溶液。
分析：（1）少量我们可以极限成一个Ba(OH)2微粒，那么只能中和两个H+并沉淀一个SO2-4，得到离子方程式是
Ba2++2OH- + 2H+ + SO2-4= BaSO4↓+2H2O
（2）在加NaHSO4时，即使极限到一个NaHSO4微粒，那么只能中和一个OH-并沉淀一个Ba2+，得到离子方程式是
Ba2++OH- + H+ + SO2-4= BaSO4↓+H2O
其实量化思想在化学中的应用很是广泛，此处利用“极限”思想将物质量化为“1”不仅简化了思考，也使反应被形象化。
三、确定平衡体系参数的范围
例4：向体积固定的密闭容器中充入2molA和1molB，发生如下反应：2A(g)＋B(g) 3C(g)＋D(s)。达到平衡时C的浓度为1.2mol/L；若向容器中加入3molC和0.8molD，达到平衡时C的浓度仍为1.2mol/L，则容器的体积的取值范围为。 分析：D为固体，该反应前后气体的物质的量不变，即压强对平衡无影响，且固体的用量不影响平衡。由试题所给信息可知：2A(g)＋B(g) 3C(g)＋D(s)
起始时：2mol 1mol00
平衡时：C(c)= 1.2mol/L
起始时： 003mol0.8mol
平衡时：C(c)= 1.2mol/L
设容器的体积为VL，则：
⑴若2molA或1molB完全反应，生成C的物质的量为3mol，其浓度为3mol/V＝1.2mol/L，解得V＝2.5；
⑵若0.8molD完全反应，剩余C的物质的量为0.6mol，其浓度为0.6mol/V＝1.2mol/L，解得V＝0.5。因此V的取值范围为：0.5L 例5：将1molCO和1molH2O(气)充入某固定容积的反应器中，在某条件下达到平衡：CO(气)＋H2O(气) CO2(气)＋H2(气)，此时有 的CO转化为CO2，在相同条件下，若将 1molCO2、1molH2和1molH2O(气)充入同一反应容中，当达到平衡后，混合气体中CO2的体积分数可能为()
A.22.2%B.27.5% C.33.3%D.36.8%
分析： CO(气)＋H2O(气) CO2(气)＋H2(气)
起始时： 01mol 1mol1mol
转化为：1mol 2mol0 0
反应达到平衡时CO2的体积分数为：(2/3)/2＝33.3%。
当加入1molCO2、1molH2和1molH2O(气)时体现的关系为：
CO(气)＋H2O(气) CO2(气)＋H2(气)
起始时： 01mol 1mol1mol
转化为：1mol 2mol0 0
与前一种情况相比，由于H2O量的增加，达到平衡时CO的反应量应大于 ，但小于1mol，CO2的生成量应大于 ，小于1mol，因此平衡时CO2的体积分数应大于 ，而小于 ，故答案为B。
极限思想的应用很是广泛，在下就高中化学常见的三个方面举例并加以分析，意在探讨极限思想的应用方法，归纳未尽，尚请大家指正。
作者单位：江苏省连云港市杨集高级中学
一、确定混合物的组成
混合物组成的确定以题型的不同解法有较大差别，对于选择题来说，选用极限求取范围是最快、最好的办法了，下面列举两例以证己说。
例1：已知在高炉中有下列反应：Fe2O3 + CO = 2FeO + CO2 ↑，反应形成的固体混合物（ Fe2O3 ，FeO ）中元素铁和氧的质量比用MFe：MO表示，上述固体混合物中 MFe：MO，可能是（选填A、B、C多选扣分）。
A、21：9 ； B、21：75 ；C、21：6
解：因为反应形成的Fe2O3 、FeO的固体混合物中Fe2O3的铁、氧比值是21：9，当FeO质量趋近于零时，可知，混合物中MFe：MO趋近于21：9。因为FeO中的铁、氧质量比值是21：6，若混合物中Fe2O3 质量趋近于零，则混合物中MFe：MO趋近于21：6。由极限思想可知两者混合物中的质量比值一定介于此两比值之间，故选B。
例2：将适量的CO2通入含有0.8gNaOH的碱溶液中，充分反应后，将溶液在减压低温下蒸干，得到1.37g固体物质，产物的组成是什么？
分析：当二氧化碳不足时产物是Na2CO3，当二氧化碳过量时产物是NaHCO3。所以产物可能有三种情况：产物全是Na2CO3；产物全是NaHCO3；两者都有。运用极限法讨论比较好。
解：若产物全是Na2CO3，质量应为（0.8×106）/80 = 1.06g；
若产物全是NaHCO3，质量为(0.8×84)/40 = 1.68g;
实际产物质量为1.37g，说明两者都有。
大家看：原本需要较多计算的选择题，被轻松、快速的锁定答案。而且方便理解。
二、确定化学方程式或离子方程式的书写
对于一些特殊反应的化学方程式，尤其是离子方程式有时书写总是会出现一点半点的错误，在量的关系上有时会纠缠很长时间，很是浪费时间。不妨我就针对此点谈谈“极限思想”的应用。
例3：写出下列描述对应的离子方程式
（1）往NaHSO4溶液中滴加少量的Ba(OH)2溶液；
（2）往Ba(OH)2溶液中滴加少量的NaHSO4溶液。
分析：（1）少量我们可以极限成一个Ba(OH)2微粒，那么只能中和两个H+并沉淀一个SO2-4，得到离子方程式是
Ba2++2OH- + 2H+ + SO2-4= BaSO4↓+2H2O
（2）在加NaHSO4时，即使极限到一个NaHSO4微粒，那么只能中和一个OH-并沉淀一个Ba2+，得到离子方程式是
Ba2++OH- + H+ + SO2-4= BaSO4↓+H2O
其实量化思想在化学中的应用很是广泛，此处利用“极限”思想将物质量化为“1”不仅简化了思考，也使反应被形象化。
三、确定平衡体系参数的范围
例4：向体积固定的密闭容器中充入2molA和1molB，发生如下反应：2A(g)＋B(g) 3C(g)＋D(s)。达到平衡时C的浓度为1.2mol/L；若向容器中加入3molC和0.8molD，达到平衡时C的浓度仍为1.2mol/L，则容器的体积的取值范围为。 分析：D为固体，该反应前后气体的物质的量不变，即压强对平衡无影响，且固体的用量不影响平衡。由试题所给信息可知：2A(g)＋B(g) 3C(g)＋D(s)
起始时：2mol 1mol00
平衡时：C(c)= 1.2mol/L
起始时： 003mol0.8mol
平衡时：C(c)= 1.2mol/L
设容器的体积为VL，则：
⑴若2molA或1molB完全反应，生成C的物质的量为3mol，其浓度为3mol/V＝1.2mol/L，解得V＝2.5；
⑵若0.8molD完全反应，剩余C的物质的量为0.6mol，其浓度为0.6mol/V＝1.2mol/L，解得V＝0.5。因此V的取值范围为：0.5L
A.22.2%B.27.5% C.33.3%D.36.8%
分析： CO(气)＋H2O(气) CO2(气)＋H2(气)
起始时： 01mol 1mol1mol
转化为：1mol 2mol0 0
反应达到平衡时CO2的体积分数为：(2/3)/2＝33.3%。
当加入1molCO2、1molH2和1molH2O(气)时体现的关系为：
CO(气)＋H2O(气) CO2(气)＋H2(气)
起始时： 01mol 1mol1mol
转化为：1mol 2mol0 0
与前一种情况相比，由于H2O量的增加，达到平衡时CO的反应量应大于 ，但小于1mol，CO2的生成量应大于 ，小于1mol，因此平衡时CO2的体积分数应大于 ，而小于 ，故答案为B。
极限思想的应用很是广泛，在下就高中化学常见的三个方面举例并加以分析，意在探讨极限思想的应用方法，归纳未尽，尚请大家指正。
作者单位：江苏省连云港市杨集高级中学