摘 要:在初中化學(xué)日常教學(xué)指導(dǎo)中,針對(duì)計(jì)算題引導(dǎo)學(xué)生探究解題策略,不僅能夠幫助學(xué)生鞏固知識(shí),強(qiáng)化學(xué)生思維,更能夠端正學(xué)生心態(tài),提高他們的解題能力.基于此,文章以提高初中化學(xué)教學(xué)質(zhì)量為目的,采取案例分析等方法對(duì)初中化學(xué)計(jì)算題的解題策略進(jìn)行探究,并給出參考建議.
關(guān)鍵詞:計(jì)算題;解題策略;初中化學(xué)
中圖分類號(hào):G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1008-0333(2023)17-0125-03
收稿日期:2023-03-15
作者簡(jiǎn)介:蔡琴(1980.1-),女,江蘇省南通人,本科,中學(xué)一級(jí)教師,從事初中化學(xué)教學(xué)研究.
計(jì)算題是初中化學(xué)課程中十分常見的題型,在解題中學(xué)生需要運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)研究化學(xué)現(xiàn)象、計(jì)算化學(xué)物質(zhì)的性質(zhì),進(jìn)而解決一些常見的化學(xué)問題.但是在學(xué)習(xí)中部分學(xué)生在面對(duì)化學(xué)計(jì)算題時(shí)很是頭痛,他們或者缺乏仔細(xì)審題的態(tài)度和方法,或者沒有理清解題思路,或者缺乏準(zhǔn)確計(jì)算的能力,等等,最終導(dǎo)致無法正確解題.針對(duì)此,教師有必要結(jié)合化學(xué)計(jì)算題進(jìn)行有效指導(dǎo),幫助學(xué)生掌握科學(xué)有效的解題策略.
1 仔細(xì)審題,理清解題條件
審題是解題的第一步,在初中化學(xué)計(jì)算題中許多學(xué)生出現(xiàn)錯(cuò)誤最主要的原因是沒搞清題目問的是什么,急匆匆作答,導(dǎo)致離題千里、錯(cuò)誤百出.所以,在解答化學(xué)計(jì)算題時(shí),學(xué)生首先要進(jìn)行認(rèn)真審題,即分析出題目說的是什么、問的是什么,進(jìn)而將題目信息與所學(xué)知識(shí)建立聯(lián)系,為后續(xù)解題做準(zhǔn)備.具體做法如下.
第一,仔細(xì)看題,準(zhǔn)確獲得所有信息.看題是從題目中獲取信息的最直接的方法.在這一過程中,學(xué)生一定要全面、細(xì)心,不要急于求解,對(duì)題中關(guān)鍵的詞語要多加思考,搞清其含義,對(duì)特殊字、句、條件要用著重號(hào)加以標(biāo)注;不能錯(cuò)看或漏看題目中的條件,重點(diǎn)要看清題中隱含的化學(xué)條件、括號(hào)內(nèi)的附加條件等.
例題1 實(shí)驗(yàn)室加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物28 g制取氧氣,完全反應(yīng)后剩余固體質(zhì)量為18.4 g,請(qǐng)計(jì)算:(1)生成氧氣的質(zhì)量_______;(2)原混合物中氯酸鉀的質(zhì)量_______.
在拿到題目后學(xué)生需要認(rèn)真看題,明白這是一道由“制取氧氣”實(shí)驗(yàn)而衍生的計(jì)算題,氯酸鉀和二氧化錳兩種物質(zhì)通過加熱反應(yīng)后,生成了氧氣,但是固體物質(zhì)的質(zhì)量減少了,即由28 g變?yōu)?8.4 g,而這減少的質(zhì)量是否就是生成的氧氣的質(zhì)量呢?要想回答這一問題則需要再次審題,解析其中的隱含信息[1].
第二,認(rèn)真讀題,邊讀邊想,挖掘隱含信息.讀題就是默讀題目,是化學(xué)信息內(nèi)化的過程,它能解決漏看、錯(cuò)看等問題.不管題目難易如何,學(xué)生必須要懷著輕松的心情去默讀一遍,逐字逐句研究,邊讀邊思索邊聯(lián)想,以弄清題中所涉及的現(xiàn)象和過程,排除干擾因素,充分挖掘隱含條件,準(zhǔn)確還原各種模型,尤其要找準(zhǔn)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系.例題1中,學(xué)生在看題獲得整體信息后,需要進(jìn)一步深挖,并聯(lián)系所學(xué)知識(shí),對(duì)其中隱含的信息進(jìn)行梳理:在加熱和二氧化錳的催化作用下,氯酸鉀分解生成氯化鉀和氧氣,生成的氧氣會(huì)逸散到空氣中,故固體減少的質(zhì)量即為生成的氧氣的質(zhì)量.在理順了問題(1)的相關(guān)信息后,學(xué)生還需探究解答問題(2)所需的條件,即隱含的化學(xué)方程式 ,根據(jù)氯酸鉀與氧氣反應(yīng)的質(zhì)量比即可計(jì)算出氯酸鉀的質(zhì)量.
第三,耐心思題,做好記錄,構(gòu)建解題框架.思題就是充分挖掘大腦中所儲(chǔ)存的知識(shí)信息,準(zhǔn)確、全面、快速思考,清楚各化學(xué)過程的細(xì)節(jié)、內(nèi)在聯(lián)系、制約條件等,進(jìn)而得出解題的全景圖.在例題1中通過理順關(guān)鍵信息、挖掘隱含條件后,可計(jì)算化學(xué)反應(yīng)生成的氧氣質(zhì)量m=28.0 g-18.4 g=9.6 g,根據(jù)質(zhì)量比可以計(jì)算氯酸鉀的質(zhì)量24.5 g.
綜上,在面對(duì)化學(xué)計(jì)算題時(shí),只有認(rèn)真審題,透徹理解命題的意圖、題目給定的化學(xué)情境、各數(shù)據(jù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系、化學(xué)方程式的含義,深入挖掘并把握隱含信息,才能實(shí)現(xiàn)快速、正確地答題[2].
2 明確思路,確定解題步驟
清晰的思路是解題的必要條件,而規(guī)范明確的步驟則是解題思路的具體體現(xiàn).在初中化學(xué)考試中,計(jì)算題的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)是按步驟給分的,所以學(xué)生在答題時(shí)要一步一步分開寫,不可列一步到位的綜合式,也不可以將不同的步驟混合在一起,這樣才能得出內(nèi)容明確、邏輯清晰的階梯方案,避免扣分.基于此,在
教學(xué)中,教師應(yīng)結(jié)合具體題目指導(dǎo)學(xué)生按部就班進(jìn)行解題,讓解題思路得到完整全面的呈現(xiàn).
例題2 5.6 g鐵與足量的硫酸銅溶液完全反應(yīng)可得到多少質(zhì)量的銅?
這是一道十分典型的利用化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算的題目.在解題指導(dǎo)中,教師引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真審題,進(jìn)而啟發(fā)學(xué)生思路,促使學(xué)生梳理解題步驟.
第一,“設(shè)”,即找出題中的待求物,并設(shè)x.在這一題目中需要設(shè)可得到銅的質(zhì)量為x,注意未知數(shù)不要帶單位.
第二,“寫”,即正確書寫化學(xué)方程式.根據(jù)題目需要,學(xué)生應(yīng)寫出:Fe+CuSO4=====FeSO4+Cu.注意要配平.
第三,“找”,即找已知量和未知量的關(guān)系.根據(jù)題目以及所學(xué)可知,F(xiàn)e的相對(duì)原子質(zhì)量是56,質(zhì)量為5.6 g;Cu的相對(duì)原子質(zhì)量是64,質(zhì)量為x.注意相對(duì)原子質(zhì)量需要乘以相應(yīng)的計(jì)量數(shù),已知量要帶單位.
第四,“列”,即列比例式.56/64=5.6 g/x.注意等式兩邊的意義應(yīng)相同.
第五,“解”,求出結(jié)果.解得x=6.4 g.注意計(jì)算結(jié)果要帶單位.
第六,“答”,即5.6 g鐵與足量的硫酸銅溶液完全反應(yīng)可得到6.4 g的銅.
綜上,在初中化學(xué)計(jì)算題的解題指導(dǎo)中,教師結(jié)合題目的類型指導(dǎo)學(xué)生解題思路、讓學(xué)生掌握解題步驟,可以有效提高學(xué)生的分析綜合能力、邏輯思維能力,達(dá)到“授之以漁”的效果.
3 正確計(jì)算,確保解題成功
準(zhǔn)確的計(jì)算是完成題目解答的關(guān)鍵一步.一些學(xué)生在解答化學(xué)計(jì)算題時(shí),經(jīng)常出現(xiàn)“過程全對(duì),結(jié)果出錯(cuò)”的情況.為避免這樣的遺憾,教師在日常指導(dǎo)中要對(duì)學(xué)生的計(jì)算進(jìn)行訓(xùn)練,提高學(xué)生的準(zhǔn)確率,同時(shí)也避免在考試中出現(xiàn)不必要的失分.
第一,展開專題訓(xùn)練,提醒學(xué)生注意并規(guī)避常見的計(jì)算錯(cuò)誤.初中化學(xué)計(jì)算題的類型多種多樣,如化學(xué)式計(jì)算、化學(xué)方程式計(jì)算、溶液計(jì)算、化學(xué)方程式和溶液簡(jiǎn)單綜合計(jì)算、應(yīng)用質(zhì)量守恒定律計(jì)算等等,不同類型中設(shè)計(jì)的計(jì)算有易有難、有簡(jiǎn)單也有復(fù)雜.所以,教師可以展開專題訓(xùn)練,讓學(xué)生掌握類型題目的計(jì)算步驟和計(jì)算方法,同時(shí)也認(rèn)清其中的計(jì)算“陷阱”,并主動(dòng)規(guī)避,提高計(jì)算效果.例如與化學(xué)式有關(guān)的計(jì)算涉及兩個(gè)最基本的量:相對(duì)原子質(zhì)量和原子個(gè)數(shù),在解題中學(xué)生可根據(jù)相應(yīng)的計(jì)算模型進(jìn)行計(jì)算.在專題訓(xùn)練中教師
以C2H4O2(相對(duì)原子質(zhì)量:C-12;H-1;O-16)為例,引導(dǎo)學(xué)生梳理化學(xué)式中的相關(guān)量,引導(dǎo)學(xué)生理解不同計(jì)算模型中所涉及的計(jì)算量.具體包括:①原子個(gè)數(shù)比,即元素符號(hào)右下角數(shù)字比:2∶4∶2=1∶2∶1;②元素質(zhì)量比,即相對(duì)原子質(zhì)量×原子個(gè)數(shù)之比:(12×2)∶(1×4)∶(16×2)=24∶4∶32=6∶1∶8;③相對(duì)分子質(zhì)量,即相對(duì)原子質(zhì)量×原子個(gè)數(shù)之和:(12×2)+(1×4)+(16×2)=60;④元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(以碳元素為例),即(該元素的相對(duì)原子質(zhì)量×原子個(gè)數(shù))/化合物的相對(duì)分子質(zhì)量:(12×2)/60×100%=40%;⑤元素質(zhì)量與物質(zhì)質(zhì)量的換算,即物質(zhì)質(zhì)量×元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)=元素質(zhì)量,如30 g C2H4O2中含有碳元素的質(zhì)量為30 g×40%=12 g.這一類型題中涉及的計(jì)算相對(duì)簡(jiǎn)單,教師只需幫助學(xué)生理清相對(duì)量以及計(jì)算模型即可,學(xué)生在扎實(shí)掌握類型題相關(guān)知識(shí)后自然能夠完成計(jì)算.當(dāng)然,還有一些類型的計(jì)算比較復(fù)雜,這時(shí)教師就應(yīng)該要求學(xué)生在計(jì)算上下功夫,提升學(xué)生的計(jì)算能力.
第二,指導(dǎo)學(xué)生計(jì)算技巧,提升計(jì)算能力.與數(shù)學(xué)題目不同,化學(xué)題目中涉及的計(jì)算技巧性較強(qiáng),通常不需要大量繁瑣的計(jì)算就可以完成解答.針對(duì)此,在解題指導(dǎo)中,教師要注意鍛煉學(xué)生的“巧思”,讓學(xué)生以更加便捷、靈活的方式完成計(jì)算.
例題3 兒童缺鋅會(huì)引起食欲不振、發(fā)育不良等癥狀.某補(bǔ)鋅口服液說明書的部分信息如下:××牌補(bǔ)鋅口服液主要成分:葡萄糖酸鋅化學(xué)式:C12HxO14Zn,含鋅:6.5 mg/支質(zhì)量:10.0 g/支.其中葡萄糖酸鋅化學(xué)式并不完整,請(qǐng)根據(jù)相關(guān)信息回答下列問題:(1)葡萄糖酸鋅的相對(duì)分子質(zhì)量是455,則葡萄糖酸鋅化學(xué)式中氫原子右下角的數(shù)字為_____.(2)每支口服液中含葡萄糖酸鋅_____g.(3)若兒童1 kg體重每日需要0.65 mg鋅,每天從食物中只能攝入所需鋅的一半.體重為20 kg的兒童,理論上一天還需服該口服液_____支.
在講解題目的過程中,教師應(yīng)提醒學(xué)生注意從標(biāo)簽中提取有用的信息解答,把握物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量,以完成計(jì)算.經(jīng)過信息整合與運(yùn)用可以計(jì)算氫原子的個(gè)數(shù)為22;根據(jù)標(biāo)簽中的“含鋅:6.5 mg/支”,利用比例法求出含葡萄糖酸鋅的質(zhì)量;根據(jù)題目提供信息,20 kg的兒童一天需要鋅13 mg,食物只能攝入一半,則需要服用口服液1支.這樣的解題指導(dǎo)主要訓(xùn)練學(xué)生的解題思維,并通過巧妙的思維完成計(jì)算任務(wù).
綜上,在化學(xué)計(jì)算題的解題指導(dǎo)中,教師應(yīng)重視計(jì)算,并將這種觀念傳遞給學(xué)生,讓學(xué)生能夠合理運(yùn)用數(shù)學(xué)方法完成對(duì)化學(xué)問題的探究.4 端正心態(tài),糾正解題錯(cuò)誤
良好的心態(tài)是不斷進(jìn)步的前提.在初中化學(xué)計(jì)算題解題指導(dǎo)中,教師不僅要交給學(xué)生解題的方法,還應(yīng)要求學(xué)生端正態(tài)度,以良好的心態(tài)面對(duì)問題、面對(duì)錯(cuò)題,并在總結(jié)歸納中不斷提升.
第一,培養(yǎng)良好的心態(tài),促使學(xué)生正確解題.
例題4 小宇用10%的硫酸銅溶液測(cè)定一瓶氫氧化鈉溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù).取氫氧化鈉溶液25 g,向其中加入10%的硫酸銅溶液40 g時(shí),恰好完全反應(yīng).計(jì)算氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù).這是一道關(guān)于溶液的計(jì)算題,其中設(shè)計(jì)了化學(xué)方程式的運(yùn)用,題目解析相對(duì)復(fù)雜.部分學(xué)生對(duì)題目?jī)?nèi)容望而生畏,畏畏縮縮不敢作答,最終導(dǎo)致錯(cuò)誤.針對(duì)此,教師在解題指導(dǎo)中要注意對(duì)學(xué)生心態(tài)的培養(yǎng),幫助學(xué)生梳理其中的關(guān)鍵詞,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行比例計(jì)算,最終計(jì)算出氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%.此外,教師還與學(xué)生一同梳理溶液相關(guān)計(jì)算題的常見公式,引導(dǎo)學(xué)生“對(duì)號(hào)入座”,讓學(xué)生逐漸理清題目?jī)?nèi)容,突破解題難點(diǎn),以更加良好的心態(tài)面對(duì)難題.
第二,引導(dǎo)學(xué)生自主反思回顧,以正確的心態(tài)面對(duì)錯(cuò)題.所謂“失敗是成功之母”,在化學(xué)計(jì)算題中教師要引導(dǎo)學(xué)生重視錯(cuò)題,并從錯(cuò)題中找到新的解題方法.例如在化學(xué)方程式和溶液簡(jiǎn)單綜合計(jì)算中,有的學(xué)生因?yàn)闆]有準(zhǔn)確列出化學(xué)方程式而出錯(cuò),有的學(xué)生因?yàn)闆]有進(jìn)行單位換算而出錯(cuò),有的學(xué)生因?yàn)楹雎詳?shù)量轉(zhuǎn)換而出錯(cuò)……,針對(duì)這些問題教師首先要鼓勵(lì)學(xué)生不要?dú)怵H,然后引導(dǎo)學(xué)生相互交流、自主糾正、形成記錄,進(jìn)而在后續(xù)的計(jì)算訓(xùn)練中引以為戒,提高解題能力.
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[責(zé)任編輯:季春陽(yáng)]