鄭金清
摘要:化學是一門理科學科,學習化學要能定性分析化學過程,也要能定量分析之。用數字定量解釋化學過程,對數據進行處理,這就涉及化學計算。當前很多高中理科生在解題過程中出現了“逢算必錯”的低計算能力的尷尬與無奈,良好的計算能力不是幾節課或一個專題復習就能形成的,它需要我們一線化學教育者在日常教學中滲透計算教學,潤物細無聲,逐漸提高學生的計算題處理水平,使化學計算不再“高冷”。
關鍵詞:中考化學學科權重;定量分析;計算教學;計算技巧;計算能力
G633.8
化學學科是理科,在描述化學現象、分析化學過程時離不開數據和處理數據,即化學的定量分析離不開計算。如此重要的環節,應該在教和學中都占有重要的地位,但在我所在的教學環境中事實卻是高中理科生解題過程中“逢算必錯”,化學老師講題過程中“逢算必講”。對這樣一個被動事實,不少身邊的同事說現在的學生懶,不愿意迎難而上。這當然不乏其理。我覺得更本質的原因是考試這根指揮棒。初中化學在中考總分中所占權重降低,高中化學在試卷中計算所占分值也極低,有的就只有填空題中的一個小題。“計算考不多”、“計算不要講太難”近幾年已墨守成規,考試指導教學,教學指導學習,就這樣形成了“逢算必錯,逢算必講”的尷尬局面。
而現實呢?我們可能陷入了“溫水煮青蛙”的境地。分析一下2016年全國1卷理綜卷化學部分,涉及計算的題目:選擇題8、12,27題(3),28題(4)(5),所占分值近20分!試卷中計算題的解題方法有常規的物理量關系計算,如溶液成分濃度計算、氣體摩爾體積的使用,也有用計算技巧的計算,如得失電子守恒法求電極產物的物質的量、一定量混合物求共同組分的量即平均值法(2016年全國1卷理綜卷第8題A、14克乙烯和丙烯的混合氣含氫原子數為2NA),還有信息計算,以信息形式給一個陌生量的概念,理解后進行計算,如2016年全國1卷理綜卷28題(5)有效氯含量,其定義:每克含氯消毒劑的氧化能力相當于多少克氯氣的氧化能力,求NaClO2的有效氯含量。試卷中多角度多層次的計算題設置要求我們重視化學計算。
再反觀一下我們的教科書。山東科學技術出版社出版的普通高中課程標準實驗教科書化學必修1的課后練習有這樣3道計算題:
1.84頁3(2)實驗測得某硫酸銨肥料氮元素的質量分數為20%,則該樣品中可能混有( ).A.碳酸氫銨 B.硝酸銨 C.氯化銨 D.磷酸氫二銨【(NH4)2HPO4】
2.94頁4某化工廠生產硫酸,使用一種含雜質為25%的黃鐵礦樣品。已知黃鐵礦與氧氣反應的化學方程式為4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2.若取1噸該礦石,可制得98%的硫酸多少噸?(假設生產過程中硫的損失不計)
3.124頁
該教材中的計算練習不僅僅是這三道題,我列出來是因為這三道計算題的解法要用到計算技巧,這幾種計算技巧在考題中經常出現。第一題用到“平均值法”的解題技巧,硫酸銨的氮元素含量19.7%,而混合物的氮元素含量是20%,因此另外要有氮元素含量高于20%的成分,4個選項中只有硝酸銨的氮元素含量35%,高于20%,故選B[嚴格來說,題目中的“可能”應改為“一定”,或者限制該肥料只有兩種成分]由此思維還衍生出“兩個一樣的量,以任何比例混合該量均不變”,如2016全國1卷理綜卷選擇8中的選項A.14克乙烯和丙烯的混合氣含氫原子數為2NA就適合用該解題思維。第二題用到守恒法,硫元素存在形式變了,但質量不變。守恒法還有電荷守恒、得失電子守恒、物料守恒。第三題用到“一定量的混合物,求各自組成”的解題方法,這類問題一定會有兩個數據出現,利用這兩個數據列兩個方程即可解出。教科書提供了使用計算技巧的題目,官方支持使用計算技巧!
化學學科的學習離不開計算。沒有扎實的計算題處理能力,考試中痛失分數,失去學科優勢;沒有扎實的數據處理能力也必然弱化我們的學科基礎建設。
化學計算能力的形成,與其他能力形成一樣,做不到一蹴而就。也就是說期末復習或高三幾課時的計算專題復習,消不去學生對計算的茫然,應該將計算知識穿插在日常教學,讓學生明確計算的重要性;提倡一題多解,激發學生學習計算技巧的求知欲。
參考資料:[1]高中化學必修1 山東科學技術出版社 2007年7月第3版
[2]2016年高考新課標1卷理科綜合卷