差量法、守恒法、代数方程组法、整体思维法、转换法、关系式法。
一、引言
化学计算与纯数学的计算不同,化学计算必须要在掌握了有关的元素化合物知识,有关的基本原理,概念的基础上,以这些知识为依据进行计算。所以,不管解什么类型的计算题,认真审题,正确理解题意,明确题目的已知条件和所求,抓住解题的关键,理出解题思路方案,再根据一定的要求格式去计算出解。初中化学计算题除了按常规法求解外,还可根据题目的特点进行巧解。常用的解题技巧有以下六种。
二、差量法
差量法是利用变化前后物质的质量差与反应物或生成物的质量之间存在着某种比例关系而进行计算的方法。
例如:将50g铁片浸没在硫酸铜溶液中,片刻后取出,洗净、干燥,称得质量为52g,计算析出铜的质量。
分析:反应后铁片质量增加了52g-50g=2g,增加的原因是置换出来的铜覆盖在铁片上,且生成铜的质量大于反应掉的铁的质量。
设析出铜的质量为x
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 铁片质量增加
56 -56=8
x 52-50=2g
∶8=x∶2g x=16g
三、守恒法
守恒法是利用变化前后某种物质(或元素)的质量保持不变这一原理进行求解。
例如:炭和碳酸钙的混合物在空气中加强热充分反应后,若生成CO2质量与原混合物的质量相等,求原混合物中炭的质量分数。
分析:设原混合物的质量为100g,炭的质量为x,则CaCo3的质量为100-x,生成的CO2为100g。由碳元素的质量守恒得:
x+(100g-x)× 12% =100g× 27.3% 解得x=17.4g
碳的质量分数为 17.4 ×100%=17.4%
四、代数方程组法
代数方程组法就是根据已知量与所求量的关系,列出代数方程组,然后解代数方程组,求得所求量。
例:今有12.1g锌铁混合物与足量稀盐酸反应共生成氢气0.4g,求混合物中锌铁各多少克?
分析:设原混合物中锌和铁的质量分别为x和y,与稀HCl反应生成H2的质量分别为a、b。
Zn+2HCl=ZnCl2+H2
65 2
x a
65∶2=x∶a a =
Fe+2HCl=FeCl2+H2
56 2
y b
56∶2=y∶b b=
根据题意得方程组
五 、整体思维法
所谓整体思维是指将化学问题作为一个整体,对问题的整体结构、形或或整个过程进
行分析研究,抓住构成问题的各个子因素与整体之间的联系及它们在整体中的作用,对题设进行变形、转代,以达到简化思维程序、简化答题过程的目的。
例如:在Na2S、Na2SO3、Na2SO4组成的混合物中,已知氧元素的质量分数为22%,则硫元素的质量分数为多少?
分析:混合物的各成分均含有“Na2S”故可将混合物的化学式看做Na2SOx,则由氧元素的质量分数为22%可知Na2S的质量比为23x2∶32故此混合物中硫元素的质量分数为:
78%× ×100%=32%
六、转换法
转换法:是根据已知条件和解题要求,把难以下手的问题通过变换,成为简单的问题,达到解题的目的。
例如:已知FeSO4、Fe2(SO4)3组成的混合物中,S%为a%,求铁元素的质量分数为多少?
分析:在FeSO4、Fe2(SO4)3两种化合物中,S、O原子个数比为1∶4,质量比为1∶2。FeSO4、Fe2(SO4)3以任意质量比混合,S、O的质量总是1∶2、因此解题的关键是求出氧元素的质量分数。设氧元素的质量分数为x。
S ~ 4O
32
a% x x=2a%
所以Fe%=1-S%-O%=1-a%-2a%=1-3a%
七、关系式法
关系式法:根据多步化学反应方程式中有关物质质量的关系,建立起已知和未知之间的关系式,然后进行计算。
例如:加热分解多少克氯酸钾所得的氧气的质量与分解434g氧化汞所得到的氧气质量相等?
分析:与本题相关的化学反应有:
2KClO3 = 2KCl+3O2
2HgO = 2Hg+O2
由上述反应可推得关系式为
2KClO3 ~ 3O2 ~ 6HgO
设需要KClO3质量为x
2KCLO3 ~ 3O2 ~ 6HgO
245 6×217
x 434g
x=81.7g 答:需加热分解81.7g氯酸钾。
初中化学计算题教学探析
发布时间:2007-12-20 15:21:01 来源:转载 作者:佚名 【打印】 【评论】
化学计算题中,学生最伤脑筋无疑是综合题,这类题目文字繁多、数据多、综合性强,尽管学生掌握了一些解简单题的知识和经验,但因综合分析能力差,不善于化繁为简,不能对知识准确迁移,因而觉得十分棘手。这类题目看似高深莫测,其实,也不过是由一些简单题目复合而成。如果老师能给学生设计合理的知识梯度,诱发深入,则会取得较好的效果。
例.在一溶液中含有氯化钠、硫酸钠、碳酸钠三种钠盐,为了测定含量:
(1)先加入40 g 10.4%的氯化钡溶液刚好完全反应,生沉淀4.32 g;
(2)用足量的稀处理沉淀,产生0.44 g气体;
(3)在滤液中加入足量的银溶液,生8.61 g沉淀,求三种钠盐各多少克?
初中学生看了这道题目,有的茫然不知所措,有的感到似曾相识,却理不出头绪,有的好像找到了解题途径,但对是否正确没有把握,这时,可出示下面的题目。
(1)NaCl、Na2SO4、Na2CO3三种物质哪些可以与BaCl2溶液反应,产物是什么;
(2)Na2CO3、Na2SO4共24.8 g,其中含Na2CO3 10.6 g,用足量的BaCl2与其作用,生沉淀若干克,再用稀处理,能产生CO2多少克?
(3)若要生成143.5 g氯化银,需NaCl几克。
讲完这三道题,再作上面的题目,心理就有底了,这里要特别向学生强调,滤液中的NaCl来自三部分,既有原混合物中固有的,又有Na2CO3,Na2SO4与BaCl2作用生成的。
二、发散思维,拓展思路
溶质的质量分数是初中化学中一个非常重要的概念,这部分计算题也是计算题的难点之一,有些题中隐蔽一些几乎可以乱真的迷惑因素,所谓明修栈道,暗渡陈仓,即使一些好学生也往往被一些表象所迷惑,不能透过现象看本质。如果我们能够每做一个类型的题目,然后作以小结,使学生产生深刻的印象,以后碰见此类题目,就不会“大上其当”。
表1 一组求溶质质量分数的习题
以上题目的出现,先让学生自己动手做,学生可能会出现这样或那样的错误,“你们做的是否正确呢”,在存在疑问的心理状态下更有利于学生的求知欲从潜伏状态转入活跃状态,这是激励学生学习动机的最佳时机,如果教师能准确把握这个时机,在学生思维的最佳突破口给予点拨,这对学生的智能发展无疑将会产生积极的影响。
三、举一反三,触类旁通
对于化学计算题中同一类型的题目,它们在某些形式上有所变化和发展,在教学中应分门别类地归纳总结。
例1.把50 g 98%的H2SO4稀释成20%的H2SO4溶液,问稀释后溶液的质量是多少?
2.把50 g 98%的H2SO4稀释成20%的H2SO4溶液需水多少克?需水多少毫升?
3.配制500 g 20%H2SO4溶液需要98%的H2SO4多少克?
以上题目,虽内容和形式不尽相同,但相互间存在着变化演绎关系,只要仅仅抓住“稀释前后溶质的质量不变”这一关键,稍作点拨学生便恍然大悟,从而正确解题,这对于培养学生的发散思维是十分有益的。
四、启发思维,妙思巧解
在化学计算题的教学中,既要重视基础,让学生掌握常规的解题方法,也应重视技能,尽可能寻求妙思巧解,使学生的解题能力得以升华。
例.在t ℃时,有某物质的溶液n g,将其分成两等份,一份自然蒸发掉10 g的水,溶液即成饱和溶液;另一份只要加入3.6 g该物质,也将成为饱和溶液,求t ℃时此物质的溶解度。
本题数据较多,学生甚觉棘手,教师不必将答案直接简单地提供给学生,更不能越俎代疱,代替学生思考,充分利用学生思维处于“受激发状态”,急于得出答案的思维最佳良机,指点迷津,指出:“蒸发掉的水分与加入的溶质形成的溶液恰是饱和溶液”,这时,老师象擂鼓一样,重槌敲打,以留下深刻的印象。
化学计算题型甚多,切勿搞题海战术,而应该脚踏实地的将其归类,提高学生解计算题的能力。