初中化學(xué)技巧計(jì)算中常用的幾種解題方法

張 雪,吳 林

(哈爾濱師范大學(xué) 教師教育學(xué)院,哈爾濱 150025)

初中化學(xué)技巧計(jì)算中常用的幾種解題方法

張 雪,吳 林

(哈爾濱師范大學(xué) 教師教育學(xué)院,哈爾濱 150025)

初中化學(xué)學(xué)習(xí)，計(jì)算題作為中考考查的一個(gè)重要方面，占有一定的比重，大體可以分為兩大類——技巧計(jì)算和綜合計(jì)算。其中技巧計(jì)算題目靈活，解題方法多樣，只有掌握一定的規(guī)律，才能達(dá)到事半功倍的效果。因此，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中需要掌握初中化學(xué)計(jì)算題的邏輯思維方法并與數(shù)學(xué)方程相結(jié)合，才能攻破計(jì)算題大關(guān)。

初中化學(xué)；計(jì)算教學(xué)；解題方法

《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年)》指出，化學(xué)學(xué)科應(yīng)通過(guò)具體化學(xué)知識(shí)和概念的學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生形成化學(xué)學(xué)科思想和基本觀念，逐步使學(xué)生從單一的定性與定量、宏觀與微觀的物質(zhì)認(rèn)識(shí)過(guò)程，過(guò)渡到定性與定量相結(jié)合、宏觀與微觀相結(jié)合的物質(zhì)認(rèn)識(shí)過(guò)程[1]。

化學(xué)教學(xué)中的計(jì)算題是一大難點(diǎn)，也是初中化學(xué)考試的基本常規(guī)題目。如何提高學(xué)生的解題能力，這是教師需要重點(diǎn)思考的問(wèn)題。以2016年哈爾濱中考化學(xué)技巧計(jì)算題為例，介紹幾種解題方法。

一、守恒法

1.定義

在初三化學(xué)第五單元化學(xué)方程式一章，學(xué)生們第一次接觸到質(zhì)量守恒定律這個(gè)知識(shí)點(diǎn)，質(zhì)量守恒定律是化學(xué)反應(yīng)中很重要的基本定律，在化學(xué)反應(yīng)中原子的種類、數(shù)目、質(zhì)量都不變。這是一切化學(xué)變化的內(nèi)在規(guī)律。在解決某些化學(xué)問(wèn)題時(shí)，根據(jù)質(zhì)量守恒定律的思想可以找到化學(xué)變化中整體與部分、整體與結(jié)構(gòu)的內(nèi)在聯(lián)系，進(jìn)而總結(jié)出了一種解決化學(xué)計(jì)算的巧妙辦法：守恒法。守恒法一般包括質(zhì)量守恒(原子或原子團(tuán)守恒)、電荷守恒、得失電子守恒以及一些化學(xué)變化前后恒定不變的量。質(zhì)量守恒定律的內(nèi)容，從宏觀上表達(dá)是，“參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和”；從微觀上可理解為“在一切化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)前后原子的種類、數(shù)目、原子質(zhì)量前后沒(méi)有變化，因此質(zhì)量守恒”[2]。

2.例題說(shuō)明

以2016年哈爾濱中考化學(xué)卷選擇第15題為例進(jìn)行說(shuō)明。

問(wèn)題：實(shí)驗(yàn)室有98.5 g碳酸鋇樣品(雜質(zhì)既不溶于水，也不與酸反應(yīng))，與100 g氫元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的稀硫酸恰好完全反應(yīng)，則該樣品中碳酸鋇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_______？

BaCO3+ H2SO4=BaSO4↓+H2O+CO2↑

197 98

m12.25

此時(shí)我們把BaCO3的質(zhì)量設(shè)為另一個(gè)未知數(shù)m，解出m=24.625，再用此數(shù)值除以題目中所給的碳酸鋇的質(zhì)量，即可算出答案。

二、差量法

1.定義

首先通過(guò)找出化學(xué)反應(yīng)變化前后物質(zhì)質(zhì)量發(fā)生的變化，然后將該變化的大小與化學(xué)方程式中參與反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量作比較，列出比例關(guān)系。其中需要注意兩個(gè)問(wèn)題：

(1)仔細(xì)分析反應(yīng)前后各數(shù)據(jù)的量的關(guān)系，分析每個(gè)數(shù)據(jù)的意義；

(2)確定差值和具體的物質(zhì)質(zhì)量是否有比例關(guān)系，從而確定是否用差量法。

2.例題說(shuō)明

問(wèn)題：(2016道里一模)向20 g純堿和氯化鈉的混合物中，加入100 g稀鹽酸，恰好完全反應(yīng)后將濾液蒸干，得固體21.1 g。則原混合物中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_______？根據(jù)題意，設(shè)原混合物中碳酸鈉的質(zhì)量為x克，再寫出化學(xué)方程式：

Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ 固體質(zhì)量增加

106 117

117-106=11

x

21.1-20=1.1

三、轉(zhuǎn)換關(guān)系法

1.定義

轉(zhuǎn)換關(guān)系法就是在解決問(wèn)題遇到瓶頸時(shí)，把問(wèn)題從一種形式轉(zhuǎn)換為另一種形式，使問(wèn)題變得簡(jiǎn)單清晰。其中又分為化學(xué)式轉(zhuǎn)換法和關(guān)系式轉(zhuǎn)換法。

注意：

(1)化學(xué)式轉(zhuǎn)化法：將幾種相同元素組成的不同物質(zhì)的化學(xué)式化成最簡(jiǎn)形式，從而大大簡(jiǎn)化解題過(guò)程，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的求異思維，達(dá)到意想不到的解題和思維訓(xùn)練效果。

(2)關(guān)系式轉(zhuǎn)換法：對(duì)于多步反應(yīng)的計(jì)算中不同物質(zhì)的聯(lián)系建立在一個(gè)關(guān)系式里，進(jìn)而大大簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程。

2.例題

問(wèn)題：電解多少克水產(chǎn)生的氧氣能恰好與65 g鋅和足量的稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣化合?

可得關(guān)系式： 2H2O～O2～2H2～ 2Zn(設(shè)消耗水的質(zhì)量為x)

2×18 2×65

x65 g

所以需電解水18 g。這道題我們通過(guò)轉(zhuǎn)換關(guān)系法找到了幾個(gè)方程式之間的相同點(diǎn)，進(jìn)而將未知問(wèn)題轉(zhuǎn)換為已知問(wèn)題進(jìn)行求解。

四、討論法

1.定義

物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，由于反應(yīng)物量的不同，會(huì)出現(xiàn)多個(gè)反應(yīng)或者少量、過(guò)量問(wèn)題，此類型題需要多角度討論，依據(jù)題目特點(diǎn)，選用如極端假設(shè)法等方法進(jìn)行討論。

注意：

(1)討論法主要考查學(xué)生綜合運(yùn)用能力，由于涉及到分類討論，對(duì)學(xué)生的思維發(fā)散有很好的訓(xùn)練作用；

(2)可利用數(shù)學(xué)中的數(shù)軸知識(shí)進(jìn)行分析，加強(qiáng)思維的條理性、問(wèn)題的直觀性，從而加快解題速度。

2.例題說(shuō)明

問(wèn)題：(2016南崗一模)在鐵的氧化物組成的混合物中，可能是Fe2O3、FeO和Fe3O4中的一種組合，已知混合物中鐵元素和氧元素的質(zhì)量比為21∶8，則下列組合合理的是( )。

①FeO和Fe2O3②只有Fe3O4③Fe2O3、FeO和Fe3O4④FeO和Fe3O4

A.①④ B.② C.①②③ D.①③

分析題意，在FeO中鐵元素與氧元素的質(zhì)量比為56∶16=7∶2，在Fe2O3中鐵元素與氧元素的質(zhì)量比為56×2∶16×3=7∶3,在Fe3O4中鐵元素與氧元素的質(zhì)量比為56×3∶16×4=21∶8，此時(shí)我們應(yīng)該討論7∶2,21∶8與7∶3的大小關(guān)系，經(jīng)計(jì)算得7∶2>21∶8>7∶3，再次進(jìn)行討論，若該物質(zhì)為純凈物的話，就只能為Fe3O4，若為混合物的話可以為FeO和Fe2O3的混合物，也可以為三者的混合物。經(jīng)討論可知此題應(yīng)該選擇C選項(xiàng)。

五、總結(jié)

化學(xué)計(jì)算是考試的重點(diǎn)、難點(diǎn)。學(xué)生在短時(shí)間的考試中不但要會(huì)計(jì)算，而且要會(huì)方法。選擇合適的方法做題，不僅可以縮短解題時(shí)間、減少計(jì)算過(guò)程的運(yùn)算量和出錯(cuò)幾率，而且能讓學(xué)生更深入地理解題目本質(zhì)。守恒法、差量法、轉(zhuǎn)換關(guān)系法、討論法等，不論哪種方法技巧，都是知識(shí)和思維的有機(jī)結(jié)合。重視傳授解題的技巧，開(kāi)拓學(xué)生思路，通過(guò)教會(huì)學(xué)生掌握一題多解、繁題簡(jiǎn)解、難題巧解提高學(xué)生的思維能力，使學(xué)生以不變應(yīng)萬(wàn)變[3]。

[1]中華人民共和國(guó)教育部.義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年)版[S].北京：北京師范大學(xué)出版社，2012.

[2]盧成.中學(xué)化學(xué)計(jì)算題技巧解題法介紹[J].快樂(lè)閱讀，2012，(12):109—109.

[3]袁敏.怎樣上好初中化學(xué)計(jì)算課[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2014，(7).

〔責(zé)任編輯：李海波〕

10.3969/j.issn.1008-6714.2017.06.043

2017-03-13

張雪(1992—)，女，黑龍江哈爾濱人，教育學(xué)碩士，從事化學(xué)教學(xué)研究。

G633.8

A

1008-6714(2017)06-0094-02