内容正文:
好了,咱们这个视频开始,我们集中的去录制一下化学计算。就是九上的这部分计算,大概是分为三个模块,三部分。第四单元在化合价那一部分,我们涉及到了一些基本的计算,那一部分我们属于叫化学式计算,啥意思?也就是说没有方程式的一个情况下,单纯我给你比如说给一个二氧化碳气体,让你求里边的什么相对分子质量了,元素质量比的质量分数的。好了,那还有另外的一种情况,这个也是咱们后续要讲的一个重点。如果说题干当中给出的这个物质不是一种纯净物,是一种类型。如果说不是纯净物的话,也给出很多个化学式的话,那怎么去计算?这是另外一种类型题。但是他俩不管哪一种类型题,计算的这个基本逻辑和公式都是一模一样的。只不过在用再说咱们需要补充一些拓展的知识点而已。好了,计算的话另外一部分在第五章当中涉及到最后两个部分,两个板块。一个是质量守恒定律,然后另外一个叫比例式计算。好,但是计算的话实际上还会涉及到一些比较复杂的,比如说带有一些技巧性的这种计算类型题,咱们放到后面去处理。好,咱们这个模块的话我先完整的去梳理一下,化学式计算,就是第四单元计算当中,其实教材里面讲的并不是很详细,或者说很多公式,它的推导过程比较突兀一些。咱们要补充这个完整的流程。好了,化学式计算常见的几个公式,我以这个二氧化碳为例。好,碳的相对原子质量是12,氧的相对原子质量是16。好了,教材里面列举出来这几个公式,咱们一个个梳理。好好,第一个就叫相对分子质量,对吧?好了,这个概念实际上跟刚才我列举的这个相对原子质量,它是有点相似的一个概念。咱们回顾一下,说什么是相对原子质量,你一个碳原子的重量很小对吧?好,那在实际计算的时候就比较麻烦一些,就比如说涉及到一些科学技术法的一些问题,你在实际计算的时候就很难去处理,那怎么办呢?我为了省去很长这一串数字的这样的一个书写的过程,我就用一个代替的思路,那怎么处理的呢?就是科学家想到我用一个比较小的数字来代替这一串,是不是咱们书写计算的话就比较方便一些了,对吧?好了,我们引入了一个叫相对原子质量。好了,相对分子质量跟它是相似的一个概念哈那这个是原子质量很小,那分子质量其实也很小,对吧?好了,比如说二氧化碳这个模型,它是一个碳原子,两个氧原子,然后这三个原子是在同一条直线上排布的。好了,你这一个二氧化碳分子这样也是比较小的,那怎么办呢?我也是找一个数字去代替它,代替这个数字进行一个后续的计算哈那怎么去代替呢?那我们自然就会想到,你这个碳你是用12来代替的对吧?然后氧是用16来代替的。所以说你只需要把这几个数合在一起,是不是就是最后代替这个二氧化碳分子质量的一个值了,对不对?好了,所以我们就说谈到相对分子质量在计算的时候原因,这个理由或者说计算这个过程很简单,就是你把所有原子的相对原子质量。求和值就可以了,有几个你就用几个。比如说这里面氧是两个,一个氧是十六,所以说你这里边需要乘以两个对吧?然后碳原子质量是12,相对原子质量,所以说最后我求完这个值就等于44,对吧?好了,咱们明确一点,相对分子质量和相对原子质量一样,单位其实都是一个省略的一,它不表示分子和原子实际的一个质量,这个一定要注意,只不过化学里的一通常我们省略不写。好了,这是关于第一个相对分子质量这个概念理解到这儿就可以。好了,下面第二个说我要看一下说在二氧化碳当中,你碳元素和氧元素的这个质量比等于多少?好了,前面最好带上这样的一个公式,就是具体的这个质量。右下角的话跟一个原子种类,或者说你跟上某种元素,表示的是碳元素比上氧元素的质量。好了,碳元素氧元素我们说咋求呢?还是在这里边你炭的质量我用12来代替对吧?氧的话我用16来代替。那你这里边有几个氧,是不是两个氧?好了,所以说最后碳元素和氧元素的质量比就是这个值呗,对吧?好了,一般情况下,我们要求这个是最简比,所以说咱们需要化简一下对吧?好了,这个结果就是最后二氧化碳当中碳元素和氧元素的质量比。好了,第三个类型是非常经典的一个概念,就是涉及到元素质量分数。好了,什么意思呢?比如说这个分数肯定是一个比值的形式,对吧?那谁比谁呢?很简单,比如说我想看一下在二氧化碳分子当中,氧元素的质量在整个模型里面它占的一个比重。所以说你要求的是氧,所以说氧的话放在分子上,氧元素的质量好了,比上谁呢?总质量。这个是求氧元素质量分数计算的时候,一个基本的定义式哈那怎么去求?还是就咱们整个谈到化学式,纯净物化学式的一个计算,都跟相对原子质量是有关系的哈那你氧质量怎么办?我用十六代来代替,是不是?那你总质量呢?总质量是不是就是这一串所有元素质量求和是不是就是相对分子质量这个概念对不对?好了,12乘以22加上一个16乘以2对吧?好,乘以百分之百,那最后这个结果也是化茧成百分数,比如说什么你要算完是23点漆,对吧?那就后面得带上一个百分号。这是在做题当中,这个百分号的一个小的点,需要注意,不能遗漏,你不能直接写23.7。好了,这些是比较简单的。我们说尤其是当你看到题干当中给出是纯净物的时候,都可以这么去算。好,这里边我举一个例子,比如说现在有一袋二氧化碳气体,我要求里边碳元素和氧元素的这个质量比,那怎么去求?好了,这里边咱们一定要明确一个概念。前面我讲的这些是什么?就是化学式的计算,针对的是一个微粒对吧?好,但是二氧化碳什么其他的一些物质,咱们知道物质由微粒构成的,而且你这个物质它肯定不是由一个微粒构成的对吧?肯定是好多个。所以说在咱们实际计算的时候,咱们自己要明确一个什么概念的话,就是这里边是有微粒个数的一个概念。有微粒个数的这样一个概念。好了,只不过有的时候这个个数题干当中可能他不会告诉你,需要你自己去设定。好了,所以说咱们在化学式计算的这部分,这个概念死死的盯在脑子里。就是说有的时候我可能需要设个数,这样一个概念。好了,那下面咱们来捋一下,说如果现在是一袋气体的那你这里边二氧化碳分子个数肯定不是一个,对不对?那跟前面这个计算方法还能一样吗?好了,其实答案是一样的哈那咱们去推导一下这个过程。比如说你现在我就得画一下了,把这个拖一下。好,假设现在这是一大二氧化碳气体。好了,我用白色的表示的是碳原子,假设有很多个,然后这个黄色的话表示的是氧原子,一个二氧化碳当中有两个氧原子,是不是?所以说把这些原子都补上去。好了。补上去之后,咱们可以这样去设定。刚才提到了我们说可能你要设微粒个数,对吧?好了,因此我就可以设这里边碳原子的个数为A个,氧原子的个数为big。好了,那按照刚才我们这个定义,咱们来看一下最后碳元素和氧元素这个质量应该怎么去求好了。实际上我们说是不是就是你对应着一个碳原子的实际质量除以碳原子的个数,有A个就可以了,对吧?好了,一个碳原子质量你是用12来代替,对不对?好,那我们说有几个碳原子是不是A个?好了,下面这个稍微需要注意的是什么呢?我设的是氧原子的个数对吧?氧原子总数就是黄色的这个原子这个球的总个数是big对吧?好了,氧元素咱们知道你在二氧化碳当中,氧元素是有几个?是不是有两个?好了,一个氧的话是16,你这里面有几个氧?是不是两个氧?好了,这些氧原子的总个数是多少个?好了,是不是big对吧?也就是说实际在计算氧原子个数的时候,什么咱们需要乘以一个二对吧?因为你一个二氧化碳当中氧原子的个数是什么?是它的二倍吧?是分子个数的二倍。好了,或者说这样咱们严谨一点,我直接设这个微粒个数,这样能更准确一些。比如说我设这个二氧化碳分子的个数。就为A个对吧?咱们就列一个未知数就可以了。好了,根据刚才咱们讲的这个基本的概念,说你一个二氧化碳当中有一个碳原子,两个氧原子,对不对?好了,所以说你现在分子个数是A个二氧化碳的话,里边碳原子的个数是多少?是不是A个好了,一个碳原子的质量你用12来代替的话,那你这里边也是有一个碳原子对吧?好了,这个是不是就是碳元素的总质量,我可以用这个值去代替。好了,氧原子个数,一个二氧化碳当中有两个氧原子,所以说A个二氧化碳的分子当中,氧原子的个数是多少?是不是2A对吧?好了,乘以氧元素的这个质量,或者说氧原子的相对分子质量是相对原子质量16对不对?好,咱们会发现一个什么问题?你尽管设定了这个微粒个数,但是这个A和A分子分母都有,是不是咱们就去掉了对吧?好了,所以说最后这个值跟前面我们算这个结果怎么样,肯定得是一样的,是不是?如果不一样的话,就说明你算错了。好的,所以说咱们前面整体来总结一下,就是说单纯涉及到只要你看到这个物质,它是一个纯净物。不管你说具体是给你是一个二氧化碳分子的质量,还是说你给纯净物的总质量,我们说计算的这个公式都是一模一样的。好了,这是关于化学式计算。第一小部分就是涉及到纯净物,咱们怎么去计算,就这样去求就可以了。好了,下面穿插一个很重要的公式,或者说这个公式在咱们后续很多习题当中。如果说当你发现完全没有思路,其他思路打不开局面的时候,这个公式就可能他会直接去考察,就是你心里边就记住。如果说涉及到一些难题的话,就这个公式大概率你可能就需要用到。好了,来咱们还是以具体的这个模型为例,咱们要推一下这个公式。好,假设你现在我给出一个问题,比如说我现在不让你求什么相对分子这样了,我让你求具体。比如说这一袋气体二氧化碳,这个气体的质量。是40克. 二氧化碳是40克,我让你求什么呢?求这里边碳元素的质量是多少克,氧元素的质量是多少克?好好,咱们后续经常会遇到利用这个模型去计算一些更复杂的习题。好,那咱们简单思考一下,或者说咱们来捋一下这句话他问的是什么意思。注意这道题的话跟刚才那个模型是一样的。我们说仍然是纯净物。的一个计算。但是因为这个纯净物它给出了这个具体气体的质量是多少克了,对吧?好了,那咱们就可以这样去理解,你最后求出的这个碳元素和氧元素,它是不是也是一个代客的质量吧?啊,这个质量是能称重的,你是能感知到?它是一个宏观的质量?元素元素是一个宏观的量。好了,那接下来我们说在求的时候,咱们可能就不能你简单认为说什么叹还是十二氧还是16了,对吧?因为这个12和16,当你这个化学式或者说当你这个物质没有给出具体质量的时候,什么你可以认为12和16是代替碳和氧的一个质量,对吧?但它不是碳元素和氧元素真实的质量对吧?好的,那这种情况下哈那你就不能再认为说它是12是10六了,那你得怎么去算?咱们可以这样去想。好了,前面咱们给出那个公式,仍然可以用,既然仍然能用的话,咱们就这样理解。说二氧化碳当中,你不管现在给出的这个质量是多少克,你这里边碳元素和氧元素的质量比是多少?算错了,是不是12比上16乘以2对吧?好了,那咱们现在可以这样去处理。那你这个二氧化碳这个物质包含几种元素,是不是包含两种元素对吧?也就说碳元素和氧元素的总和的质量是不是就等于40克,对不对?好了,那你这个碳元素到底具体的质量是多少克,我是不是可以设定一下?那你这二氧化碳这个气体里边分子个数我是不是也可以设定一下,对吧?这个就是刚才咱们前面讲的那个小的概念,就是微粒个数可能在推导公式的时候他不会直接考察,但是什么你自己要设定,你要理解到这个程度。好了,碳元素的质量我们说咋求?这个值等于什么?好了,一个碳原子的质量对吧?好,现在我具体要给克了。比如说一个碳原子的具体质量,我视它为比如说。是。A克好了,一个氧原子的实际质量我视它为B克好了,前面二氧化碳分子个数,也就说这里边包含多少个二氧化碳分子呢?一个两个好了,有A个对吧?这里边就是用X和Y来表示了,换个未知数。好,那咱们琢磨,你一个碳原子的质量是X克,那你这里面有几个碳原子,是不是有一个碳原子对吧?好了,所以说碳元素的总质量是不是AX对吧?好了,下面我们说氧原子的实际质量是外壳对吧?好了,那你这里边有几个氧原子,是不是有2A个氧原子?所以说氧原子的总质量是多少?是不是就是2A乘以一个Y?是不是好了,这个AX是不是就是我最后要求的这个X是设定的碳元素,是不是碳元素的具体质量,然后这个质量是后面人家带单位?碳元素的总质量好了,分母的话2AY的话是不是就是氧元素的总质量,后面人家也是有单位,对不对?好了,因此我们会发现一个什么问题,在求的时候,实际上元素具体的质量,你不管你给定的这个物质质量是多少克,你是40克还是700克,跟前面这个比例关系怎么样,它是对应的对吧?也就是说化学式当中,你相对原子质量碳是12,氧是16。只要这个事实是符合要求的,是客观存在的那你最后碳元素的质量其实跟你给的这个质量是没有任何关系的,对不对也就是说具体带单位克的这个质量跟前面比例关系仍然是吻合的。但是咱们要做一下修改,做一个什么修改的?为了咱们后续计算会更好处理一些,来咱们把这个公式进一步优化一下。刚才我们说12比上32,对吧?这个是碳元素比上氧元素的质量,对不对?好了,现在我每一项干嘛呢,我加上一个这个数。好了,或者说咱们就直接来这样处理给这个去掉,就为了咱们理解能稍微方便点,我这样去处理。我看一下,这个是32分之12,来这样,不沿用这个公式了,咱们这样去处理。好了,这个是不是刚才咱们提的这个某元素的质量分数,对吧?好了,12比上一个12加上一个16乘以2,这个是不是碳元素的质量分数,对不对?好了,那现在它等于什么?碳元素质量分数,那刚才咱们说这个公式是不是就等于AX碳元素的具体质量好了,比上一个总质量,对吧?好了,这个是二氧化碳的总质量,对吧?具体的总质量对不对?好了,十二比上一个44等于一个。好,这个咱们抽象出来,这个是碳元素的具体质量,然后下面是物质的总质量,这个总质量是不是就是你对应的这个气体的这个物质,它的总质量是多少,对吧?好了,咱们一个项碳元素。我们直接拿出来,然后把这个物质质量乘过去。乘过去之后我们会发现咱们得到了一个公式,而且这个公式里边12比上44,这个是啥?这个是咱们前面讲过的一个什么量,是不是?就是碳元素的质量分数,对吧?好了,因此咱们后续如果说当题干当中,给出物质的具体质量,人家有代课的这个单位的时候,咱们马上利用这个公式去求这个公式咱们总结一下,元素质量等于什么呢?等于包含这个元素的这个物质的质量乘以该元素的质量分数。其中这里边咱们要意识到,刚才我们求的那个12比44化学式,只要敲定了它是一个定值,对不对?也就是说这个值的话它不会随着任何量发生改变。好了,所以说接下来你只需要做一件事情,就是你看清楚包含元素的这个物质它在哪里,它的质量是多少,你带入就可以了。来比如说刚才咱们这个题,好了,你该元素的质量是40克,那个物质的质量是40克,说错了。好了,因此碳元素的质量我们说具体怎么去求好了,物质质量是40克,我们直接乘进去对吧?好了,碳元素的质量在哪?是不是12比上44对吧?好了,因此你最后求完这个值是多少,就是最后的答案,对不对?好了,因此后续这个公式的话是很重要的,是一定,你们要把它这个公式。给它记住。好的,关于那个公式的话,咱们后续有题慢慢去处理,慢慢去练,去加深这个公式的理解和运用。好,那咱们这个模块,我们来处理一些第四单元计算当中就是化学式计算一类很特殊的题型。刚才咱们讲的都是纯净物,然后下面咱们讲的是,如果说题干当中给出的它是一个混合物,几种物质混合在一起之后,让你求什么元素质量比的对吧?什么质量分数又应该怎么去求?好,咱们节选一些例题,简单的去看一看。好了,我把这个挪在上面。这个第二题好了,现在说有一些氧化镁和三氧化铁组成的固体混合物,说测定其中氧元素的质量分数是32%。我问你该混合物中镁元素与铁元素的质量比是多少?好了,那化学式我们先写出来,氧化镁,然后这个是三氧化铁。好了,我强调一下在做这个题的时候,有一个常见的雷区。可能很多同学说说他俩组在一起对吧?好了,所以说求镁元素和铁元素,那这个好求,对不对?你刚才不是说利用相对原子质量求吗?那镁是24对吧?铁的话是56,一个是五十六,有两个呗,对不对?好了,所以说最后这个结果就算完了,对吧?3比14,这多简单是不是?好,强调一下,有的时候你如果这样去算的话,可能会撞到这个正确结论。但是这个算法是不对的,为什么呢?我解释一下。其实刚才。我在讲化学式计算的时候,我强带的一个说微粒个这个概念。其实这是在理解当中,你一定要搞清楚的,为什么我要加这个东西。我举个例子,好,假设混合物,我给这个氧化镁和三氧化铁组在一起。好了,氧化镁、三氧化二铁、氧化镁、三氧化铁。好了,我就举这一个例子就能说明问题。好,来咱们看一下两个混合物,前面氧化镁和三化铁,后面也是这两个混在一起,对吧?好,但是区别在于什么?咱们是不是可以意识到我前面举的这个氧化镁个数是一个,三氧化铁个数是一个,对不对?好了,因此如果说按照刚才咱们那个概念,那你这里边每的话有几个是不是一个是二十四好了,那镁元素的质量它就是24对吧?铁的话是这里边一个三花铁有两个铁好了,所以说你这样去列质量比一点问题没有,对吧?但是如果说你现在每的这个个数,氧化镁的个数是两个的那你镁元素的质量是不是就变成了2乘以24了,对吧?好了,三氧化铁是一个的话,那这铁元素质量仍然是56乘以2,对不对?好了,因此我们会注意到一个什么问题?假设说前面这个混合物里面氧化镁的和这个菜花铁这个个数比,我记为什么A和B的话,这里边也是A和B,这个A和B的比例关系是多少?是不是1比1,对不对?然后这里边氧化镁和三氧化铁的个数比是2比1对吧?好,那也就是说因为你个数的话不一定它是刚好是等比例的,所以说它里面的这个镁和铁的个数是什么?不一定刚好都是什么1比2的关系,对吧?好了,因此就这个例子你记住之后,那你就搞清楚一件什么事情。这个微粒个数在实际计算的时候,什么我可能是需要注意到的个数的话不一定是多少,我也不清楚,题干当中他也不需要真的告诉我,但是我可以通过设定的方法给他一个值,最后再求元素的具体的质量。好了,这个基本的概念你们理解之后的话,咱们就具体来操作一下,就是这个题应该怎么去处理。好了,像前面我铺垫的,因为说你现在我无法确定说氧化镁和三氧化铁这个混合物里边,这个东西和这个东西的个数分别是多少,我不知道。好了,现在我是不是可以给一个,给两个数好了,那我记氧化镁它的个数为A个3,氧化铁的这个个数为big好了,当我给定完个数之后的话,那咱们看一下氧元素的质量分数好了,是不是就可以求了对吧?来咱们过一下公式哈那这里边我强调一下,混合物的那个计算跟前面纯净物质计算公式是一模一样的。就是说当你设定好微粒个数之后的话,你就可以去算了。好,那具体怎么去算?现在给出微粒个数了,你是不是把可以把这两个物质捏在一起,对吧?好,怎么捏在一起?每的个数是不是A个对吧?好了,铁的个数是不是二乘以B个,氧原子的个数是A加上3B好了,你现在是不是可以把这两个换式捏在一起,组合成一个看上去形成了一个新的化学式吧?好了,它的话从混合物现在是不是人家变成纯净物了,对吧?好了,所以说接下来质量分数咋求?算呗,氧的话是16,那你这里面有几个是不是A加上3B对吧?好了,每的话是24,A除以总质量,对不对?好了,这个我就直接乘进去。好了,这个乘以百分之百是不是就等于32%,对吧?好了,那咱们看一下,下面这串是40A加上一个160B16倍的A加上3B,这个值是32,比上一个一百对。好了,该约分的咱们约分对吧?好了,约分完之后的话,这个是50A加上150B等于40A加上一个160B对吧?好了,我们继续化简,10A的话等于10B因此我们推出来A和B的个数是一个什么关系?好了,A和B个数我们确定好之后的话,接下来就好求了对吧?那怎么求?它问你的是镁元素和铁元素的质量比。好了,那刚才咱们铺垫的每的话,这里边是一比一的关系对吧?那镁的话是有多少个,是不是A个?好了,然后铁是2B格吧?那现在人家问的不是个数比,人家问的是元素质量比好了,跟前面纯净物的那个计算是不是一模一样的对吧?每的话是24,有几个是不是A个铁的话是112对吧?好帖式就是56乘以一个2B对不对?这样算好了,24A比上一个112BA和B比例关系是不是相等,对吧?好了,这个咱们说直接进一步化简是不是就可以了。然后化简完之后?好了,咱们会意识到一个什么问题?刚才我们求的那个结果只不过是因为刚好他俩比例关系是一比一撞到了,对吧?如果说你算完最后这个结果,比例关系如果是1比3 1比4,它最后就肯定不是这个3比14这样一个结果了,是不是,所以说答案是A选项。这个题是一个非常经典的,就是在计算的时候公式是一模一样的。只不过在这个处理过程当中,咱们要意识到你需要带入微粒个数这样一个概念,因为它的这个比例关系并不一定刚好等于1比1。好了。这个题结束之后的话,下面咱们再看一道。好,来这个题这个题也是很很早些年的一道老题了,但是出的非常好。他说现在给出三种物质都含有铁元素和氧元素的。FEOFE3氧化铁,然后四氧化碳铁说现在这个混合物说告诉你铁和氧元素的质量比为21比8对吧?然后问你说这三种物质的质量比可能是多少?好了,那这道题跟刚才那道题的处理方法很相似。咱们还是说我们先设定未知数,那我们设的不是质量。尽管这个题它求的是质量,但是我们设的是微粒个数。好了,我设他们的这个包含的微粒个数分别有A个氧化亚铁,B个三氧化二铁,C个四氧化碳铁。好了,现在的话给这三个混合物捏到一起去,是不是就可以形成一个新的物质了,对吧?好了,形成一个什么新的物质?这里边铁的话个数是几个?是不是A加上3C个对吧?还有个什么2B是不是?好了,氧的话是A加上3B加上4C好了,是不是就相当于形成了一个纯净物的化学式对吧?好了,纯净物化学式的话21比8,那这个等于多少?铁是一个铁56,这里面有几个铁是不是就是系数的,而不是系数就是个数的对吧?好了,然后氧的话,氧是16,一个氧16,那你这里面有几个氧好了,是不是这么多对吧?简单咱们说化简一下,这个是二,然后28对吧?好了,交叉相乘一下。然后21A加上一个21乘1个3B加上一个21乘以4C对吧,等于4,这个是多少来着?这个是二倍对不对?这个是28对吧?28A加上一个28乘1个3C加上一个28乘1个2B对吧?好,咱们简单来处理一下,最后一个结果,21A这里面剩的什么7A吧?啊,63B这里边是56B对吧?减一下这是多少?这个是7B对吧?好了,84C这个是84C,好了,我们会发现一个什么问题?这个C的话看上去我设定了这个个数,但是最后计算结果是不是没有这个C选项,没有C的这个个数。好了,最后我求完A和B的这个比例关系是一比一好了,那说明一个什么问题?说明最后我只要A和B的个数它满足要求就可以了,对吧?那至于C你爱给多少给多少,对不对?好了,因此的话那你A和B的个数我们确定了,所以说这样比咱们看一下好了。这个A的话是就是A个,那你乘以它的质量,56加上一个16相对分子值,相对分子质量对不对?好比上它的总质量B乘一个,这个是直接求了,这个是160。好了,所以说最后这张比是A乘一个72,比上一个B乘以个160对吧?A和B是相等的,对不对?好了,所以说最后直接求解就可以了,是不是?最后计算结果的话一点一点化简对吧?化简到不能在最后除尽为止,最后是9比20,对不对?9比20的话,那实际上是哪个选项?18比40好了,刚好是B选项对吧?好,因此你最后只要前面这两部分等于9比2,9比20就可以了。至于说C的话随便取值,是不是都可以好了,所以说谈到咱们九上第四单元化学式的这个计算,这两个道经典的习题一定要记住。就是说具体咱们在处理的时候,其实是多带了一步这个微粒个数的一个处理。微粒个数的设定,最后是为了把这些混合物变成标准的纯净物,方便我们。计算。