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初中化学技巧计算中常用的几种解题方法

2017-06-19雪,吴

林区教学 2017年6期
关键词:计算题混合物例题

张 雪,吴 林

(哈尔滨师范大学 教师教育学院,哈尔滨 150025)

初中化学技巧计算中常用的几种解题方法

张 雪,吴 林

(哈尔滨师范大学 教师教育学院,哈尔滨 150025)

初中化学学习,计算题作为中考考查的一个重要方面,占有一定的比重,大体可以分为两大类——技巧计算和综合计算。其中技巧计算题目灵活,解题方法多样,只有掌握一定的规律,才能达到事半功倍的效果。因此,学生在学习过程中需要掌握初中化学计算题的逻辑思维方法并与数学方程相结合,才能攻破计算题大关。

初中化学;计算教学;解题方法

《义务教育化学课程标准(2011年)》指出,化学学科应通过具体化学知识和概念的学习,促进学生形成化学学科思想和基本观念,逐步使学生从单一的定性与定量、宏观与微观的物质认识过程,过渡到定性与定量相结合、宏观与微观相结合的物质认识过程[1]。

化学教学中的计算题是一大难点,也是初中化学考试的基本常规题目。如何提高学生的解题能力,这是教师需要重点思考的问题。以2016年哈尔滨中考化学技巧计算题为例,介绍几种解题方法。

一、守恒法

1.定义

在初三化学第五单元化学方程式一章,学生们第一次接触到质量守恒定律这个知识点,质量守恒定律是化学反应中很重要的基本定律,在化学反应中原子的种类、数目、质量都不变。这是一切化学变化的内在规律。在解决某些化学问题时,根据质量守恒定律的思想可以找到化学变化中整体与部分、整体与结构的内在联系,进而总结出了一种解决化学计算的巧妙办法:守恒法。守恒法一般包括质量守恒(原子或原子团守恒)、电荷守恒、得失电子守恒以及一些化学变化前后恒定不变的量。质量守恒定律的内容,从宏观上表达是,“参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和”;从微观上可理解为“在一切化学反应中,反应前后原子的种类、数目、原子质量前后没有变化,因此质量守恒”[2]。

2.例题说明

以2016年哈尔滨中考化学卷选择第15题为例进行说明。

问题:实验室有98.5 g碳酸钡样品(杂质既不溶于水,也不与酸反应),与100 g氢元素质量分数为10%的稀硫酸恰好完全反应,则该样品中碳酸钡的质量分数为________?

BaCO3+ H2SO4=BaSO4↓+H2O+CO2↑

197 98

m12.25

此时我们把BaCO3的质量设为另一个未知数m,解出m=24.625,再用此数值除以题目中所给的碳酸钡的质量,即可算出答案。

二、差量法

1.定义

首先通过找出化学反应变化前后物质质量发生的变化,然后将该变化的大小与化学方程式中参与反应的物质的质量作比较,列出比例关系。其中需要注意两个问题:

(1)仔细分析反应前后各数据的量的关系,分析每个数据的意义;

(2)确定差值和具体的物质质量是否有比例关系,从而确定是否用差量法。

2.例题说明

问题:(2016道里一模)向20 g纯碱和氯化钠的混合物中,加入100 g稀盐酸,恰好完全反应后将滤液蒸干,得固体21.1 g。则原混合物中氯化钠的质量分数为________?根据题意,设原混合物中碳酸钠的质量为x克,再写出化学方程式:

Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ 固体质量增加

106 117

117-106=11

x

21.1-20=1.1

三、转换关系法

1.定义

转换关系法就是在解决问题遇到瓶颈时,把问题从一种形式转换为另一种形式,使问题变得简单清晰。其中又分为化学式转换法和关系式转换法。

注意:

(1)化学式转化法:将几种相同元素组成的不同物质的化学式化成最简形式,从而大大简化解题过程,同时培养学生的求异思维,达到意想不到的解题和思维训练效果。

(2)关系式转换法:对于多步反应的计算中不同物质的联系建立在一个关系式里,进而大大简化计算过程。

2.例题

问题:电解多少克水产生的氧气能恰好与65 g锌和足量的稀盐酸反应产生的氢气化合?

可得关系式: 2H2O~O2~2H2~ 2Zn(设消耗水的质量为x)

2×18 2×65

x65 g

所以需电解水18 g。这道题我们通过转换关系法找到了几个方程式之间的相同点,进而将未知问题转换为已知问题进行求解。

四、讨论法

1.定义

物质在发生化学反应时,由于反应物量的不同,会出现多个反应或者少量、过量问题,此类型题需要多角度讨论,依据题目特点,选用如极端假设法等方法进行讨论。

注意:

(1)讨论法主要考查学生综合运用能力,由于涉及到分类讨论,对学生的思维发散有很好的训练作用;

(2)可利用数学中的数轴知识进行分析,加强思维的条理性、问题的直观性,从而加快解题速度。

2.例题说明

问题:(2016南岗一模)在铁的氧化物组成的混合物中,可能是Fe2O3、FeO和Fe3O4中的一种组合,已知混合物中铁元素和氧元素的质量比为21∶8,则下列组合合理的是( )。

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

A.①④ B.② C.①②③ D.①③

分析题意,在FeO中铁元素与氧元素的质量比为56∶16=7∶2,在Fe2O3中铁元素与氧元素的质量比为56×2∶16×3=7∶3,在Fe3O4中铁元素与氧元素的质量比为56×3∶16×4=21∶8,此时我们应该讨论7∶2,21∶8与7∶3的大小关系,经计算得7∶2>21∶8>7∶3,再次进行讨论,若该物质为纯净物的话,就只能为Fe3O4,若为混合物的话可以为FeO和Fe2O3的混合物,也可以为三者的混合物。经讨论可知此题应该选择C选项。

五、总结

化学计算是考试的重点、难点。学生在短时间的考试中不但要会计算,而且要会方法。选择合适的方法做题,不仅可以缩短解题时间、减少计算过程的运算量和出错几率,而且能让学生更深入地理解题目本质。守恒法、差量法、转换关系法、讨论法等,不论哪种方法技巧,都是知识和思维的有机结合。重视传授解题的技巧,开拓学生思路,通过教会学生掌握一题多解、繁题简解、难题巧解提高学生的思维能力,使学生以不变应万变[3]。

[1]中华人民共和国教育部.义务教育化学课程标准(2011年)版[S].北京:北京师范大学出版社,2012.

[2]卢成.中学化学计算题技巧解题法介绍[J].快乐阅读,2012,(12):109—109.

[3]袁敏.怎样上好初中化学计算课[J].中学化学教学参考,2014,(7).

〔责任编辑:李海波〕

10.3969/j.issn.1008-6714.2017.06.043

2017-03-13

张雪(1992—),女,黑龙江哈尔滨人,教育学硕士,从事化学教学研究。

G633.8

A

1008-6714(2017)06-0094-02

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