用情景法解析初中化學數據分析計算題

■武漢市高建萍名師工作室 宋永輝

用情景法解析初中化學數據分析計算題

■武漢市高建萍名師工作室 宋永輝

初中化學中涉及到的化學計算包括有關化學式的計算、化學方程式的計算、溶液質量分數的計算及綜合計算等，其中以綜合計算難度最大，而在綜合計算中又以數據分析類別的計算題更是讓很多學生望而卻步。作為教師，應該以學生認知規律為出發點，充分運用教學思想和手段，讓學生以題目中實驗者或主人公的身份來進行一次虛擬實驗操作，在這一“實驗”過程中明確每一個步驟、每一個數據的真正意義，從而輕松解題。

一、精審細讀，讀出情景信息

很多計算題，特別是綜合計算題已脫離了已知、求解的老套路，而是將它融入到了一定的生活情景或是實驗情景之中，既考查了學生的計算能力，更考查了學生的理論聯系實際或理論應用于生活的能力，所以這一類綜合計算也成為了考試的重點題型。那么，教師在教學中也要刻意地訓練學生在讀題過程中能有效地讀出相關的情景，并能有效地與理論形成聯系，直至形成直觀的空間想象。要學生做到這一點，就一定要求學生有一定的閱讀能力以及一定的生活經歷與實驗技能。在平時的訓練中，教師要加強對學生審題能力的訓練，給時間讓學生去讀題，去從題目中找信息。

二、合理推敲，實現情景轉變

讀完題、讀懂了題還不能算萬事俱備，要將讀的信息整合起來，并轉化為生活情景或實驗信息，只有達到這一步，才能開始對數據進行有效地分析。這也正是一些學生雖然讀懂了題，但對于一組數據卻無能為力的原因。例如有這樣一道題：東方中學課外活動小組在測定由氯化鈉和硫酸鈉形成混合物的組成時，進行了以下實驗：取20g混合物全部溶于水，將得到的溶液等分為4份，然后分別加入一定量未知質量分數的氯化鋇溶液，實驗數據見下表：

?

若有關的化學反應為：Na2SO4+ BaCl2=BaSO4↓+2NaCl，請計算：

⑴未知氯化鋇溶液的質量分數為多少？

⑵原混合物中硫酸鈉的質量分數是多少？

在此題中，涉及的情景比較復雜，先是取樣溶解后，又將溶液平均分成四份，那么一般的同學會在腦海中形成相應的實驗情景如下：

而對于一些想象力較差的同學，往往會對著題目“發呆”，不明白題目的含義，那么這類孩子我們可以讓他（或她）在草稿紙上繪出相關的儀器草圖（如上圖），將文字信息轉換成直觀的圖形或實物信息，這樣有助于對題目的理解，有助于進一步分析表格中的數據。

三、想象實驗，科學分析

當題目情景了然于胸或是了然于紙時，即將進入關鍵的分析數據階段，但是題目中所給的數據意味著什么？能說明什么問題呢？所以我們要讓學生徹底融入到情景之中，讓他們親身參與到實驗過程去，形成“我”在做探究實驗一樣，并在虛擬的想象中去得出一個個題中所給的數據，而這些數據正是“我”在實驗過程中所記錄下來的，那么題目中的每一個數據字都由“我”得出，它們的意義不就一目了然了嗎？

接下來要做的就是對數據的分析了。還是以上題為例，當“我”在第一個燒杯里加入15克氯化鋇溶液時，得到1.40克的硫酸鋇沉淀，那么15克氯化鋇溶液是否完全反應呢？此時還不確定，然后又在第二個燒杯中加入了更多的氯化鋇溶液，結果產生的沉淀也相應地增加了，此時方能肯定第一次實驗中15克氯化鋇完全反應，且硫酸鈉還有過量……以此類推后面的兩組數據，由三四次實驗就發現2.33克沉淀是最大值了，也就是硫酸鈉全部反應完了，因為無論加更多的氯化鋇，沉淀也是2.33克了。題目分析到這一步就完全徹底地呈現在我們面前了，求什么、怎么求就已水到渠成了。

讓我們用上述環節和方法再來看這樣一道題：在一燒杯中盛有100gBa-Cl2和HCl的混合溶液，向其中逐漸滴加溶質質量分數為10%的Na2CO3溶液，混合溶液的質量與所滴入Na2CO3溶液的質量關系曲線如圖所示：

請根據題意回答問題：

（1）在實驗過程中，有氣體放出，還可以看到的明顯實驗現象是_______。

（2）在實驗過程中放出氣體的總質量為__________g。

（3）當滴入Na2CO3溶液至圖中B點時，通過計算求此所得不飽和溶液中溶質質量分數是多少？（計算結果精確到0.1%）

一是先讀題：首先把題目的條件和目的搞清楚：通過實驗過程中測量的數據繪出的函數圖像，求某時刻的溶液組成；其次，從題目信息中的實驗操作涉及兩個主要的化學反應，而且反應有先后之分；第三，觀察圖像，0→A點、A→B點、B點以后的三條線段，其低斜率都是不一樣的；二是讀出題中情景：取氯化鋇與稀鹽酸的混合溶液樣品，向其中滴加已知濃度的碳酸鈉溶液，測出所得溶液的質量，并繪圖；第三、四步讓“我”來親自實驗：

第五步，結合函數圖像，分析：0→A點時，溶液增加的量比加入碳酸鈉溶液少了產生的二氧化碳的質量；A→B點時，溶液增加的量比加入碳酸鈉溶液少了產生的沉淀的質量，且相應的沉淀比相應的氣體質量更大，故增加幅度減緩；而B點以后，加入多少碳酸鈉溶液就增加多少質量，增加的幅度最大。

最終得出第一次加入的106g碳酸鈉溶液（含碳酸鈉10.6g）與混合溶液中的稀鹽酸恰好完全反應，第二次加入的106g碳酸鈉溶液與混合溶液中的氯化鋇恰好完全反應，生成的氯化鈉可用方程式計算而出（此為基礎），此題可解了。

化學計算是初中化學教學中的難點，也是重點，在布盧姆的目標分類學中我想應把計算題知識作為一種策略性知識和認知任務的知識，它包括了情景性知識和條件性知識。作為初中化學教師，要在培養學生計算綜合應用能力的過程中，幫助學生構建知識的認知“工具”，應當從多元化的思想對學生進行培養與訓練，提高學生的思維能力與解題能力。

責任編輯 王愛民