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初中化学计算题的解题策略教学分析论文

发布时间:2022-08-04 10:40:53 文章来源:SCI论文网 我要评论














SCI论文(www.scipaper.net):
 
  摘要:对初中化学计算题的解题策略进行了分析.
 
  关键词:解题策略;计算题;初中化学
 
  计算题是初中化学教学中一类重要的题型,对初中生计算能力、思维能力具有较高要求,尤其是初中化学本身涉及到众多的题型,不同题目涉及到不同求解思路与方法,甚至同一道化学题也可能会有不同种求解方法.但是不同求解方法的求解效率与准确度却各不相同,为了使学生可以游刃有余地应对化学计算题,必须要注意切实将一些常用的解题策略传授给他们,加强专项解题策略指导教学显得尤为重要.
 
  1初中化学计算题的特征
 
  计算题是初中化学考试中一种非常典型的类型题,是初中化学考试的必考内容,其本身具有如下几大基本特征:一是多样化特性,即化学计算题具有众多的种类,如溶液计算题、化合价计算题、化学式计算题、化学方程式计算题等等,不同类型计算题本身涉及到不同计算方法及技巧,所以必须要使学生掌握必要的解题技法.二是综合性特征,化学计算题本身具有比较突出的综合性特征,主要表现为各种化学计算题不单单是考查某一个化学知识点或者针对某一个化学问题,而是综合了许多方面的化学知识点与问题,甚至需要学生本身强化学科融合理念,在求解化学计算题中充分地融入化学学科以外的相关学科知识.只有使学生掌握多学科理论知识,借助多样化问题求解方法运用方可使他们快速求解问题.三是繁杂性,计算题常常作为初中化学考试的压轴题存在,整体繁杂性强,对学生解题能力具有较高要求.

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  2初中化学计算题的特征及解决思路
 
  2.1守恒法
 
  守恒法是求解化学计算题中比较多用的一种方法,主要是以化学反应为基础,根据反应前后各种反应物的“量”保持不变这一机理来列出求解问题的等式方程.其中的“量”主要体现在原子微粒数、电荷数、电子数、元素与质量等方面,其中初中阶段计算题求解中最为多用的是以质量为指标的守恒,即在化学反应前后各种物质的总质量保持不变.同理,化学反应前后元素、原子类别以及数目等也是维持不变的.但是要使初中生明确质量守恒只能够用来对化学变化进行解释,不涉及分子个数、体积等方面守恒,也不涉及到那些没有参与化学反应的杂质或物质的质量.
 
  例1某一学生在氧气制取过程中采用混合一定量的二氧化锰与氯酸钾,之后借助共同加热的方式来进行氧气制取,在反应之前已知二氧化锰在总混合物中所占比例为20%,试求反应达到二氧化锰占总混合物质量25%的时候氯酸钾的分解率.
 
  解析在上述这一氧气制取反应当中,二氧化锰起到催化作用,本身不参与化学反应,所以可以确定其质量在整个反应中不会改变.假定加热之前混合物的总质量为a,那么其中二氧化锰质量则是0.2a.假定化学反应完毕后混合物的总质量为b,那么这时候二氧化锰质量则相应地为0.25b.然后基于质量守恒可知,0.2a=0.25b,即b=0.8a,在此基础上可以继续指导学生运用质量守恒法来明确化学反应生成O2的质量实际上就是化学反应前后混合物质量之差,即:a-b=a-0.8a=0.2a,并假定此时分解氯酸钾的质量为x,则可以相应地列出如下等式方程:

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  由此可知,反应达到二氧化锰占总混合物质量25%的时候氯酸钾的分解率为:0.51 a÷0.8 a×100%=0.64×100%=64%.
 
  2.2差量法
 
  差量法也是以化学反应为基准,根据反应前后有关反应物或生成物等变化量和某些“差量”之间成正比例关系来构建求解问题等式方程的一种解题方法.具体的应用步骤如下:先将实际差量或者已知差量同其所对应化学方程式当中的理论差量来构建正比例关系式,之后再结合列出的比例式进行问题求解.通过对整个解题流程进行逐步简化,可以提高问题求解的准确度.
 
  例2在某一容器当中装有10 g由氧化铜粉末和铜构成的混合物,在高温条件下通入足量干燥氢气,直至混合物的总质量不再发生改变位置.在冷却混合物之后发现剩余8.4 g残余固体,试求原来容器中混合物当中氧化铜成分的质量.
 
  解析针对本道化学计算题的求解,由于涉及到2个已知的数据10 g和8.4 g,而没有其他相关的解题条件.为了可以更好地求解问题,此时可以指导学生灵活地应用差量法来简化问题求解过程,即:反应之后减少的固体质量理论差值实际上就是氧化铜中氧元素成分的减少值(理论差量为80-64=16),而实际的减少差值则是10 g-8.4 g=1.6 g.然后可以假设原有混合物当中的氧化铜质量为x,那么就可以结合如下的化学方程式来进行问题求解:

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  2.3化学方程式法
 
  化学方程式法也是求解化学计算题时比较多用的一种解题方法,其涉及到广泛的应用范围,实际运用中需要通过认真分析来明确题干中所涉及到的纯净物,之后再开展转化.假定相应化学计算题中没有直接给出纯净物参加反应的质量或者生成物的质量,那么就需要结合已知条件来进行分析,将它们相应地转化为稳定纯净物的质量,之后再将它们带入到有关反应的化学方程式中进行求解.
 
  例3现在有一种金属物质,其化合价是+a,相对原子质量是b,在其同稀盐酸反应之后生成的氢气的量是1 g,试求该种金属的质量.
 
  解析通过对题干信息进行剖析,可知其中涉及到一些相对较为抽象的内容,许多学生可能求解中不知道如何下手.此时可以指导他们用化学方程式法求解问题,即借助设未知数的手段来解决问题.假设该种金属为R,相应的质量为x,基于题干信息可以相应地给出如下反应化学方程式:

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  2.4关系式法
 
  在化学计算题求解过程中,关系式法主要用来对涉及到多个反应步骤的化学反应计算题求解当中,具体就是紧密联系化学反应的本质,对有关物质彼此之间的代数式或关系式进行确定,以此来将多步骤求解及计算进行简化.
 

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  例4在充足的稀硫酸当中加入一定量锌,通过化学反应会相应地生成氢气,这时候在二氧化锰作为催化剂的情况下对12.25 g氯酸钾进行完全催化来生成氧气,要想使得2个化学反应中所生成的氧气和氢气彼此可以完全进行反应来生成水,试求这时候总计需要加入的锌的质量.
 
  解析通过指导学生对整个计算题的题干信息进行分析,可知其中主要涉及到3个化学反应:

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  在列出上述3个化学方程式之后,可以继续指导学生明确已知量与未知量之间的相关性,之后即可对问题进行快速求解,具体关系式如下:2KClO3-3O2-6H2-6Zn.通过对其进行简化之后可得:KClO3-3Zn.紧接着可以指导学生假设反应中锌的相应使用量是x,那么结合上述关系式即可确定如下的比例式:

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  2.5平均值法
 
  所谓的平均值法主要是遵从A 1<A-<A2这一基本思路,只要对A 1和A2的相应数值进行确定之后即可对这一个值的对应取值范围进行确定,尤其适用于选择题的快速求解,可以很好地省去学生繁琐的计算过程及流程,提高了整体的计算准确度与效率.
 
  例5已知有8 g某一金属氧化物与氧化镁共同构成的混合物,经过检测发现其中包含有3.6 g氧元素,则该混合物中另一金属氧化物是().
 
  A.FeO3 B.CuO C.CaO D.Al2 O3
 
  解析经过推理及分析可知,氧化镁中所包含的氧元素质量占比是40%,假定8 g的混合物都是由氧化镁构成,那么这时候其中氧元素质量则应该是:8 g×40%=3.2 g<3.6 g,所以可知混合物中另一种混合物中所包含的氧质量分数必然会比氧化镁中氧质量分数更大,即要大于40%.通过对上述4个选项中给出的金属氧化物中氧元素质量占比进行计算可知仅有选项D中Al2 O3的氧元素质量占比大于40.0%(47.0%),这样就可以使学生快速确定本道题的正确答案是选项D.2.6特殊值法
 
  针对那些不包含具体数据的化学计算题,学生求解起来常常不知道该如何下手.而本种类型计算题求解中一般主要是确定一个比值,但是不涉及到具体数据,求解的关键是要使学生充分理解关键解题题意的基础上,借助特殊值的导入来快速简化问题求解流程,如数字“1”是比较常用的一种问题分析用特殊值,对简化抽象计算题求解过程有积极意义,是简化某些繁杂、抽象化学计算题中非常常用的一种求解问题的方法.
 
  例6现有等质量的三氧化硫与二氧化硫,试求二者氧原子数之比.
 
  解析本道题没有给出具体的质量,所以学生从整体上进行剖析的过程中容易遇到问题,这时候可以将未给出的质量相应地假设为“1”,这样就可以对两种物质中氧原子数质量之比进行确定,即:2/64∶3/80=5/6.通过这种引入特殊值的方式可以将抽象、繁杂的化学计算题求解过程进行简化,这样可以帮助学生更加高效地理解及掌握所学的化学知识,促进了他们化学计算题求解能力.但是该种解题方法应用的要点是要指导学生形成“灵变思维”,即可以在求解及分析化学计算题的过程中快速明确求解问题所必要的解题思路及突破口,保证可以快速简化学生求解问题的过程,使他们解题能力不断提升,避免因为解题思路不够灵活或者解题方法选用不当而直接影响了最终的化学计算题求解效果.
 
  参考文献:
 
  [1]丁峰.化学计算题的基本解题思路和教学策略分析[J].中学生数理化(教与学),2020(12):91.
 
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