依據思維導圖精選方法巧解化學計算題

翟香萍

（晉中市衛生學校，山西 晉中 030600）

在山西省對口升學高考中，醫學相關類的化學100分考題中，計算題占20%左右，每年試卷抽樣分析結果顯示，考生計算題得分很低。對于晉中衛校學生來說，化學計算題是他們比較頭疼的一類題目，也是他們在考試中最難得分的一類題目。在化學計算教學中采取什么樣的教學方法，以提高學生學習興趣、復習效率、分析問題和解決問題能力，一直是教師關注的重點。

針對題目特點選取最有效的解題方法，既可以縮短解題時間，又可以降低運算過程中出錯率，還可以減小計算過程中的運算量。晉中衛校化學教研室教師根據教材、考試大綱及多年來的考題，依據化學計算的歸納型、分析型學科思維導圖，選擇最適合學生的方法進行教學，收到了良好的教學效果。

1 思維導圖

思維導圖是由托尼·博贊（Tony Buzan）于20世紀70年代初提出的學習工具。思維導圖是表達發散性思維的有效的圖形思維工具，簡單、有效，它用層級圖把中心主題和各級主題的關系表現出來，強調圖文并重。

繪制思維導圖的方法：將中心主題置于中央位置，整個思維過程圍繞這個中心主題展開，圍繞中心主題內容進行思考，畫出各分支，及時記錄瞬間的靈感，留出適當的空間，以便隨時增加內容，整理各分支內容，尋找它們之間的關系，并且用連線、顏色、圖形等表示。可以手繪也可以利用思維導圖軟件制作思維導圖。圖1是以“物質的量”為中心主題繪制的思維導圖。

把思維導圖應用于化學教學，可分為歸納型學科思維導圖和分析型學科思維導圖。歸納型學科思維導圖主要用于學科知識點的總結、歸納，將零散的知識系統化，實現知識結構化。分析型學科思維導圖主要用于解題、分析題目條件、分析題目所給的隱含條件等，厘清解題流程，生成解題方法，使分析過程可視化、圖像化。

1.1 歸納型學科思維導圖

圖1 “物質的量”思維導圖

根據化學教學大綱、考試大綱及指定教科書，總結、歸納化學計算涉及的內容。（1）原子結構中質子、中子及質量數的計算；（2）溶液的酸堿性及pH值計算，主要是計算強酸溶液的pH值以及根據水的離子積中氫離子和氫氧根離子的關系計算強堿溶液的pH值；（3）化學反應速率的計算，根據化學方程式各物質前的系數推算某物質所表示的反應速率；（4）有關物質的量的計算，包括質量、摩爾質量和物質的量的計算，微粒個數和物質的量的計算，標準狀況下氣體的體積、物質的量的計算；（5）有關溶液的計算包括：溶液濃度的4種表示方法、溶質相同的稀溶液混合后濃度的計算以及有關溶液稀釋的計算。考慮到衛校的學生歸納、總結能力較差，應引導學生和教師一起按照思維導圖的繪制方法繪制如圖2所示的化學計算歸納型學科思維導圖。

1.2 分析型學科思維導圖

分析歷年醫學相關類綜合考卷中化學試題可以看出：原子結構、溶液的pH值以及反應速率的計算題都是小題，一般為選擇題或填空題，涉及基本概念和基礎知識，學生不難解答；有關化學反應方程式的物質的量及溶液濃度的計算則是大題，涉及化學基本理論、元素及其化合物、相關計算公式，綜合性較強，難度較大。對于這部分內容的教學，可先讓學生弄懂關系式法、差量法、守恒法等常見的解題方法以及解題技巧（見圖3），然后通過例題引導學生分析題中所提供的信息，之后選擇最優、最適合自己的計算方法，以達到解題既快又準的目的。

1.2.1 關系式法 關系式法是根據化學反應方程式中各物質之間的關系或化學式中各元素之間的關系，列出已知物與未知物之間量的比例關系，根據比例解題。這是諸多方法中最常用的一種。利用關系式進行計算，既方便又準確。圖4是利用關系式法解題所繪制的分析型學科思維導圖。

1.2.2 差量法 化學反應前后，反應物與生成物之間質量的變化或氣體體積或質量的變化都是一個定值，稱之為差值，依據差值與欲求量之間的關系列出比例式進行求解的方法叫差量法。解題的關鍵是確定“理論差值”。利用差量法解題，可以省去繁瑣的中間環節，使復雜問題的解答變得簡單、快捷。

1.2.3 守恒法 一切化學反應都要遵循守恒定律，在化學變化中有各種各樣的守恒，如質量守恒、元素守恒、化合價守恒等。運用守恒定律，不糾纏過程細節，不考慮途徑變化，只考慮反應體系中某些組分相互作用的始態和終態，從而達到速解、巧解化學試題的目的。溶液的稀釋公式（C1V1=C2V2）就是根據稀釋前后溶液中溶質的質量、體積、物質的量不變得出的。

2 教學實例

例1：某工廠排出的廢水中，經測定含0.012 mol/L的游離態溴和8.0×10-4mol/L的H+，若用加亞硫酸鈉的方法除去溴，化學反應方程式為：Na2SO3＋Br2＋H2O=Na2SO4＋2HBr。處理這種廢水5 L，求：

（1）需加0.05 mol/L的Na2SO3溶液多少升才能把溴除盡？

（2）除溴后，廢水中H+的物質的量濃度是多少？（假定溶液的體積為兩者之和）

要求學生仔細閱讀題目，將思維以思維導圖形式進行呈現，并從題目中找出顯性的已知條件和求知量，分析隱性條件，以為解題鋪路。圖5是學生先進行小組討論，然后全班一起討論繪制的思維導圖。

解：設反應需Na2SO3溶液的體積是V L

生成HBr的物質的量是n mol

反應后 n（H+）=8.0×10-4×5+0.12=0.124 mol

圖2 化學計算的歸納型學科思維導圖

圖3 幾種解題方法及典型題

圖4 利用關系式法解題的分析型學科思維導圖

圖5 解題過程思維導圖

V=5+1.2=6.2 L

c（H+）=0.124/6.2=0.02 mol/L

3 應用思維導圖的效果

學生在化學計算方面的不足主要表現為基礎知識掌握不扎實、審題能力差、沒有把握典型的解題技巧。針對以上不足，教學中引入思維導圖這種發散性思維工具，使零散繁雜的化學知識成塊化、審題過程可視化、解題過程程序化、復雜問題簡單化。學生繪制思維導圖，依據題目的特點選擇最有效的解題方法，甚至綜合利用多種方法，提高解答化學計算題的能力、分析問題和解決問題能力。■