劉文國
摘 要:化學(xué)計算是中考化學(xué)考題中的必考題目,主要考查學(xué)生的綜合分析能力、綜合計算能力和化學(xué)知識的綜合應(yīng)用能力。因此解決好化學(xué)計算問題,對于全面提升學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)和化學(xué)能力至關(guān)重要。而化學(xué)反應(yīng)中有關(guān)溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的計算是初三化學(xué)計算的重點內(nèi)容,也是化學(xué)計算教學(xué)中的重點、難點。
關(guān)鍵詞:溶解度曲線;化學(xué)式;化學(xué)方程式
分析歷年來的中考化學(xué)試卷可以看出:中考化學(xué)計算大體可以歸納為三大類。第一類:利用固體物質(zhì)溶解度曲線的計算;第二類:根據(jù)化學(xué)式的計算;第三類:根據(jù)化學(xué)方程式的計算。下面針對這三類計算問題的解決對策作一簡單分析。
一、利用固體物質(zhì)溶解度曲線的計算
此類計算問題主要考查學(xué)生對固體物質(zhì)溶解度概念、溶解度曲線的意義、飽和溶液與不飽和溶液等知識的理解程度。題目常會涉及溶解度曲線上任意一點、交點意義的考查;曲線走向和溶解度曲線的變化規(guī)律的考查;給出一定量溶劑和溶質(zhì)混合后所得溶液飽和性的考查(判斷溶液飽和性、計算溶液溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)、計算溶液質(zhì)量);混合物分離方法的考查等。
解決上述問題需要明確以下幾個層次的含義:
1.溶解度曲線上任意一點表示對應(yīng)溫度下某物質(zhì)的溶解度;
2.溶解度曲線上交點表示對應(yīng)溫度下兩種物質(zhì)的溶解度相等;
3.溶解度曲線的走向表示物質(zhì)溶解度隨溫度的變化規(guī)律;
4.給出一定量的溶質(zhì)和溶劑,混合后所得溶液的質(zhì)量不能簡單相加,要明確所給溶質(zhì)是否完全溶解,通常利用公式s/100=x/m溶劑將所給溶劑低代入公式計算出達到飽和溶液時所需溶質(zhì)x,與所給溶質(zhì)比較,從而判斷溶液的飽和性。
二、根據(jù)化學(xué)式的計算
此類計算主要考查學(xué)生對化學(xué)式的理解。主要涉及:(1)判斷物質(zhì)的元素組成;(2)判斷構(gòu)成分子的原子個數(shù);(3)判斷構(gòu)成分子的原子個數(shù)比;(4)物質(zhì)的相對分子質(zhì)量;(5)元素間的質(zhì)量比;(6)化合物中某元素的質(zhì)量分數(shù);(7)已知化合物(元素)實際質(zhì)量,計算某元素(化合物)實際質(zhì)量。通??疾槠渲械?~3個問題。這一類問題比較簡單,只要明確了化學(xué)式所表示的含義就能迎刃而解。
三、根據(jù)化學(xué)方程式的計算
此類計算往往是將根據(jù)化學(xué)方程式計算與溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的計算綜合在一起進行考查,即化學(xué)反應(yīng)中有關(guān)溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的計算問題。學(xué)生在剛學(xué)完溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的計算后,緊接著來學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)在溶液中進行,并計算反應(yīng)后所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)。解決這一類問題的過程中存在以下幾個難點:(1)對反應(yīng)后所得溶液中的溶質(zhì)種類的判斷;(2)所得溶液中溶質(zhì)的構(gòu)成(來源:也就是溶質(zhì)只是反應(yīng)生成的,還是既有反應(yīng)生成的,又有原來物質(zhì)中帶來的)的判斷;(3)所得溶液的溶液質(zhì)量的計算。
針對學(xué)生在這幾個方面存在的主要困惑,本人在教學(xué)中將解決這類問題的分析思路總結(jié)為以下幾步:
第一步:分析題目中涉及的化學(xué)反應(yīng),寫出對應(yīng)的化學(xué)方程式;
第二步:分析題目中要解決什么問題,解決這些問題要根據(jù)什么解決。常常涉及的問題有:(1)生成氣體或沉淀的質(zhì)量(考慮差量法);(2)所用稀酸或其他反應(yīng)物溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù):應(yīng)利用化學(xué)方程式解出;(3)反應(yīng)后所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù):①所得溶液中的溶質(zhì)是能分散到溶液中的生成物(除去氣體、沉淀、水),②所得溶液質(zhì)量的計算:方法一,反應(yīng)前總質(zhì)量減去生成的氣體、固體(沉淀或雜質(zhì))即得溶液質(zhì)量;方法二,原溶液減去原溶質(zhì),再加生成的新溶質(zhì)和水的質(zhì)量,即得溶液質(zhì)量。
第三步:分析題目中所給已知量,找出能代入化學(xué)方程式解決其他未知量的已知量(必須是純凈物的質(zhì)量),若已知量全為混合物,應(yīng)考慮利用差量法計算產(chǎn)生氣體或沉淀的質(zhì)量,再利用氣體或沉淀的質(zhì)量計算未知量。分析完后,利用化學(xué)方程式分別計算出的所需未知量,再按題目要求,逆步解題。
例如:取Na2CO3和NaCl固體混合物13.6 g,加入73 g稀鹽酸恰好完全反應(yīng),生成4.4 gCO2計算:①固體中Na2CO3的質(zhì)量,②該稀鹽酸中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù),③反應(yīng)后所得溶液到的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)。
分析:(1)本題涉及的化學(xué)反應(yīng)是Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;(2)分析未知量:①Na2CO3質(zhì)量可根據(jù)化學(xué)方程式計算;②稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù),需計算出溶質(zhì)HCl的質(zhì)量,可根據(jù)化學(xué)方程式計算;③所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù):溶質(zhì)為NaCl,有兩部分構(gòu)成:反應(yīng)生成的NaCl和原混合物中的NaCl。溶液質(zhì)量:13.6 g+73 g-mCO2,故需知道CO2的質(zhì)量;(3)已知量:13.6 g固體混合物不能帶入化學(xué)方程式、73 g稀鹽酸是混合物不能代入,只有4.4 gCO2可以代入計算。
通過三步分析,可明確題目要求計算什么,怎么計算,用哪些量來計算,由此做到解題思路清晰,解題步驟明確,從而減少計算失分,有效提高化學(xué)成績。
初中化學(xué)中化學(xué)計算能力是學(xué)生化學(xué)能力和化學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分,如何讓學(xué)生從單一、枯燥的計算中找到樂趣,同時培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,提高學(xué)生的化學(xué)計算能力都是每位化學(xué)教師的責(zé)任和義務(wù)。
編輯 段麗君