简析物质种类判断方法.doc

简析物质总类判断方法
江苏省如皋市江安中学 胡海鹏 226534
人类已发现的元素仅100多种，而这些种类有限的元素却构成数千万种不同的物质，如何来探索这其中的奥秘？本人根据多年的教学经验和丰硕的教学成果，对如何准确判断物质总类进行了一些归类总结。
[例]（苏教版化学1专题一第三单元《人类对原子结构的认识》练习与实践5）许多元素有多种核素，而且自然界中各种核素都有固定的原子分数。如氧元素存在、、三种核素，氢元素有、、三种元素。请你估计，自然界中最多可能存在多少种水分子？
[解析]此题考查对相同元素的不同核素形成物质的种类。
方法一（一般解法）：先写出3种氢原子（1H、2H、3H）两两与16O 结合形成的水分子：
共6种，若将16O分别换为17O、18O，又各得6种水分子，共得18种水分子。
方法二（排列组合法）：从数学的角度看，水分子的形成是H、O原子组合的结果。由于与选H、选O的顺序无关，所以只是组合，并无排列。先确定两H原子相同的水分子个数：从3种H原子中任选1种H原子共有种选法，从3种O原子中任选1种O原子共有种选法。这样，可形成的水分子数目为：
×＝3×3＝9
再确定两H原子不同的水分子个数：从3种H原子中任选2种H原子共有种选法，从3种O原子任选1种O原子共有种选法．这样，可形成的水分子数目又有：
×＝3×3＝9
共得水分子种数为18。
若综合考虑水分子中H原子的选法，再结合O原子的选法，可得下式：
（＋）×＝（3＋3）×3＝18
[提升]最多可形成多少种式量不完全相同的水分子？
方法一（一般解法——列表法）：设水分子的化学式为xHyHzO，x、y分别是1、2、3，且x ≤ y；z分别是16、17和18。则式量不同的水分子有：
x
1
1
1
2
2
3
y
1
2
3
2
3
3
Mr（xHyH16O）
18
19
20
20
21
22
Mr（xHyH17O）
19
20
21
21
22
23
Mr（xHyH18O）
20
21
22
22
23
24
共有不同式量（18、19、20、21、22、23、24）七种。
方法二（等差数列法）：由等差数列公式得：

[答案]18 ，7
[评注]以上四种方法比较，方法1思维朴素，易接受，但解题费时多；方法2思维抽象，难理解，但解题速度快。
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