化學(xué)計算過程,主要是一個化學(xué)問題的數(shù)學(xué)處理過程,即對物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化規(guī)律的量化過程。它以基本概念、基本理論、元素化合物知識為基礎(chǔ),以物質(zhì)的量為中心,以量方程、化學(xué)式、化學(xué)方程式及溶液組成知識為定量工具,理解和運用化學(xué)概念、化學(xué)原理,進行對比、判斷、推理,這是化學(xué)計算的思維過程。因此化學(xué)計算是高考試題和化學(xué)復(fù)習(xí)中的五大塊之一,分基本概念、基礎(chǔ)知識,解題的基本方法和技巧,科學(xué)的思維分析方法和綜合解題能力三個層次。
一、近年高考計算題變化
近幾年高考化學(xué)計算題的變化是難度有所降低,更加突出了化學(xué)計算的特點,與生產(chǎn)、科學(xué)研究的實際比較貼近。根據(jù)歷屆高考試題中的考點顯示,化學(xué)計算的考查主要包括元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、分子式與相對原子質(zhì)量和相對分子質(zhì)量、溶解度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量濃度、溶液的pH值、有關(guān)化學(xué)平衡、多步反應(yīng)、有關(guān)混合物、根據(jù)化學(xué)方程式計算及綜合計算等十一個方面的計算。近幾年的化學(xué)高考題對計算的技巧和方法(差量法、十字交叉法、估算法、等效轉(zhuǎn)換法、守恒法、討論法、極端假設(shè)法等)的考查要求有所降低,對思維邏輯性、敏捷性、發(fā)散性和創(chuàng)造性以及相關(guān)學(xué)科知識的運用能力有深刻的考查。
二、對教學(xué)與復(fù)習(xí)的建議
、褰y(tǒng)攬全局,合理安排
在第一輪化學(xué)復(fù)習(xí)教學(xué)中必須縱觀全局,注意各章節(jié)計算內(nèi)容的合理滲透,循序漸進打好扎實的計算基礎(chǔ)。各章節(jié)知識內(nèi)容及方法見表2
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知識內(nèi)容
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常見計算
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常用解題方法
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初中知識
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溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)及溶解度
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公式法、隔離法、終態(tài)分析法
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化學(xué)反應(yīng)及其能量變化
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燃燒熱、中和熱的計算,氧化還原反應(yīng)的有關(guān)計算
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關(guān)系式法、電子轉(zhuǎn)移守恒法
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堿金屬
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有關(guān)Na,Na2O2,NaHCO3,Na2CO3的計算
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差量法、極端分析法、不等式法、討論法
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物質(zhì)的量
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物質(zhì)的量、質(zhì)量、氣體體積、微粒數(shù)、物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)
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公式法
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鹵素
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鹵素間的置換反應(yīng)、過量問題計算
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差量法、分段討論法、數(shù)軸法、關(guān)系式法
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物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律
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相對原子質(zhì)量、質(zhì)量數(shù)質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、電子數(shù)、最外層電子數(shù)電子層數(shù)、核電荷數(shù)、原子序數(shù)、周期數(shù)族序數(shù)、晶體結(jié)構(gòu)
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十字交叉法、公式法、占有比例法
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硫硫酸
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有關(guān)二氧化硫、硫酸在溶液中反應(yīng)的計算
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關(guān)系式法
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碳族元素
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碳硅及其化合物的計算
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區(qū)間討論法
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氮族
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氮及其化合物的計算、磷及其化合物的計算
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討論法、關(guān)系式法
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幾種重要的金屬
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金屬與酸反應(yīng)的計算、鋁及其化合物的計算、無機混合物計算、鐵及其化合物的計算
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電子守恒法、元素組成守恒法、討論法、圖象法、圖示分析法、關(guān)系式法、
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有機化學(xué)
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有機物燃燒的計算、有機混合物的計算
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最間式法、通式法、差量法、不定方程討論法、平均分子量法、平均組成法
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化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)平衡
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化學(xué)反應(yīng)速率的計算、有關(guān)化學(xué)平衡的計算
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差量法、比例法、質(zhì)量守恒法、等效轉(zhuǎn)換法
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電解質(zhì)溶液
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有關(guān)溶液混合后pH值及離子濃度的計算、電化學(xué)及氧化還原的計算
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公式法、平衡計算法、電荷守恒法、原子守恒法、電子轉(zhuǎn)移守恒法
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㈡專題訓(xùn)練,提高效益
1、準(zhǔn)確、熟練理解相關(guān)概念,形成和應(yīng)用相關(guān)知識體系
掌握計算概念與化學(xué)原理是進行化學(xué)計算中思維活動的前提,也是化學(xué)計算的目的,化學(xué)計算的“化學(xué)味”就包括化學(xué)概念和原理。理解和運用計算概念、進行判斷、推理,這是解題的思維過程。與計算相關(guān)的概念和公式又不是孤立的,它們之間存在著相互聯(lián)系,只有將這些知識分類、交織成網(wǎng),形成系統(tǒng),才能完整、準(zhǔn)確、靈活地掌握、運用它們,如果計算網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在頭腦中排列有序,遇到問題便會產(chǎn)生有條有理的聯(lián)想,再經(jīng)過篩選、比較、判斷、推理,就可以形成脈胳通暢的思路?梢姡嬎愀拍畹臏(zhǔn)確理解和應(yīng)用,不僅是化學(xué)計算的內(nèi)容,而且是促使知識向能力轉(zhuǎn)化,形成技能技巧、發(fā)展思維能力的重要因素。與計算相關(guān)的知識體系見下圖。
2、歸納解題策略與方法
學(xué)生對能力性計算題犯難是教學(xué)中普遍存在的問題,其原因是除“雙基” 不扎實外,更重要的是沒有掌握解題的策略與方法。知識歸類、系統(tǒng)化后,必須對一同類型的計算解法進行歸納。對解題策略與方法的歸納應(yīng)在解決問題的過程中進行,在問題解決后進一步進行思考與總結(jié),通過歸納提高思維能力。