中學化學計算題突破的途徑淺析

朱自賢

摘 要：化學計算是中學化學學習的重要內容之一，基于中學化學計算知識的本身特點，在教與學過程中普遍存在一定的難度，探討對該知識點的認識與解決方法問題。

關鍵詞：化學計算；認識；解答思想方法

化學是一門以實驗為基礎的基礎自然科學，研究的主要對象是形形色色的物質與變化，對物質的認識，除了注重“性質”——定性研究外，也從“量”的角度進行研究，化學計算是從量的角度認識和研究化學變化及其規律的手段，是化學學科基本技能之一。

中學化學作為理科科目設置，其中包含較多的是推理論證方面的知識與技能，而數字計算的內容并不是太多，但在中學化學學習中，對于化學計算師生普遍認為較難，特別是學生一看到這類題目，心存畏懼，就有放棄的想法，嚴重影響對化學學科的系統學習與全面提高。造成這種局面的原因是多方面的，作為高中學生，如何克服這種心理，順利走出化學計算的困境與陰影呢？建議在化學學習中，注意從下面三個方面著手，養成良好的學習思維習慣，只要堅持不懈地努力，就可學好化學計算，逐步擺脫對化學計算的困惑。

一、在思想上，要正確看待化學上的計算

化學計算并不是化學學科的主體，不可能設置太難，只要加以留意就會發現：在中學所涉及的化學計算，絕大多數不外乎是代公式計算或代入一些比例關系的計算，稍微復雜一點的也就是需要做一些分析討論、做一些轉化或等量之間代換的問題。

其中，涉及的公式也不多，包括定義公式：如相對原子質量，相對分子質量，元素的質量百分含量，摩爾質量，氣體摩爾體積，物質的量濃度，溶質的質量數，原子利用率，化學反應速率，化學平衡常數，電離常數，pH等；推導公式如阿伏伽德羅定律的幾個推論；守恒關系有質量守恒，電荷守恒，能量守恒等；比例關系中除了與化學反應方程相關的比例關系，還有常見的數量之間正比例、反比例等關系。因此要加強對各種公式、比例關系的識記與理解訓練。

二、在知識上，要以相關化學知識為主體

一般是問題中提到什么就聯系什么，畢竟化學計算不是單一的數字運算，其最終目標是化學知識與技能的掌握，它是以相應化學知識為依托，受物質性質及變化規律等制約，并服務于化學的研究與學習的。例如，在實驗室制取氯氣的計算中，不能根據鹽酸的用量計算生成氯氣的量，因為隨著反應進行，它的濃度變小時就不再參加反應了。

例如：計算溶液的pH：（1）將5mL 0.5mol/L的Ba（OH）2與10mL0.25mol/L的H2SO4混合；（2）將1.0mLpH=5的HCl加水稀釋至1000mL；

分析：第一個問題中經判斷所給強酸與強堿恰好完全中和，則pH=7，但這個“7”是不能算出的；第二個問題中，若按一般思路：

稀釋后C（H+）=1×10-3×10-5/1000×10-3=1×10-8mol/L

∴pH=8

明顯與事實不符：酸性溶液無論怎么稀釋不可能變成堿性！出現上面錯誤的原因是在C（H+）很小（小于10-7mol/L）時，還忽略了水的電離。因此，化學知識的積累與運用，對于化學計算相當重要。

三、在方法上，注重解答思路的規范化、條理化

在面對具體題目時，首先要明確在問什么？給出該題的目的又是什么？解決它需要哪些知識？順著這個思路，把復雜的問題分塊化，常見問題模型化、程序化，按步驟解答，注重方法的積累與運用。

例2：在一定條件下，將NO2和O2的混合氣體10mL，通過水充分反應后剩余氣體2mL（同溫同壓下測定），求原混合氣體中NO2和O2的體積比。

分析：（1）問題是求體積比，體積比不能直接得到，本題只能分別算出兩氣體體積，再求比值；

（2）考查主要知識為：NO2和NO的性質，有關反應方程的計算；

3NO2+H2O=2HNO3+NO ①

2NO+O2=2NO2 ②

或將①×2+②得：4NO2+O2+2H2O=4HNO3 ③

（3）突破點是從剩余的2mL氣體成分是什么著手，考慮到具體的反應，剩余氣體不可能是NO2或NO與O2的混合物，只能是O2或NO，因此，總氣體中減去剩余O2或者轉化為NO的NO2體積，剩余氣體滿足方程③中關系，即VNO2∶VO2=4∶1。

綜合類化學計算題一般解答思路和步驟是：

（1）列已知——明確哪些條件為已知，找出隱含的已知條件

（2）設未知——設合理的未知量（有利于思路過程簡潔明了，易于問題解答的量）

（3）找關系，列算式——確定要用的定義公式，守恒關系，比例關系

（4）求解計算，寫答案——計算出未知數，轉化為題目中問的量

按步驟解答可以使解題過程條理明晰，有利于規范思路，規范解答過程，更有利于問題的解決。

綜上所述，在日常化學學習中，注意把化學知識、思想、方法三者緊密結合，才能有效地理解掌握學科知識，才能靈活運用學科基本技能來解答化學計算中的各類問題，使化學計算不再成為化學學習中的負擔。

參考文獻：

王祖鍬.中學化學計算的原理和方法[M].福建教育出版社，1985-10.

注：此文為甘肅省教育科學“十三五”2018年度規劃課題《中學化學課堂教學中融入學科思想方法的研究》課題批號，GS[2018]GHB2640系列課題成果之一。