化學計算過程,主要是一個化學問題的數學處理過程,即對物質的組成、結構、性質和變化規(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,以物質的量為中心,以量方程、化學式、化學方程式及溶液組成知識為定量工具,理解和運用化學概念、化學原理,進行對比、判斷、推理,這是化學計算的思維過程。因此化學計算是高考試題和化學復習中的五大塊之一,分基本概念、基礎知識,解題的基本方法和技巧,科學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
近幾年高考化學計算題的變化是難度有所降低,更加突出了化學計算的特點,與生產、科學研究的實際比較貼近。根據歷屆高考試題中的考點顯示,化學計算的考查主要包括元素的質量分數、分子式與相對原子質量和相對分子質量、溶解度、質量分數、物質的量濃度、溶液的pH值、有關化學平衡、多步反應、有關混合物、根據化學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、等效轉換法、守恒法、討論法、極端假設法等)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)造性以及相關學科知識的運用能力有深刻的考查。
二、對教學與復習的建議
、褰y(tǒng)攬全局,合理安排
在第一輪化學復習教學中必須縱觀全局,注意各章節(jié)計算內容的合理滲透,循序漸進打好扎實的計算基礎。各章節(jié)知識內容及方法見表2
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知識內容
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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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溶質質量分數及溶解度
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公式法、隔離法、終態(tài)分析法
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化學反應及其能量變化
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燃燒熱、中和熱的計算,氧化還原反應的有關計算
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關系式法、電子轉移守恒法
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堿金屬
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有關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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物質的量
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物質的量、質量、氣體體積、微粒數、物質的量濃度、質量分數
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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、過量問題計算
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差量法、分段討論法、數軸法、關系式法
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物質結構元素周期律
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相對原子質量、質量數質子數、中子數、電子數、最外層電子數電子層數、核電荷數、原子序數、周期數族序數、晶體結構
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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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有關二氧化硫、硫酸在溶液中反應的計算
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關系式法
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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、關系式法
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幾種重要的金屬
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金屬與酸反應的計算、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、關系式法、
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有機化學
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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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化學反應速率化學平衡
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化學反應速率的計算、有關化學平衡的計算
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差量法、比例法、質量守恒法、等效轉換法
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電解質溶液
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有關溶液混合后pH值及離子濃度的計算、電化學及氧化還原的計算
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公式法、平衡計算法、電荷守恒法、原子守恒法、電子轉移守恒法
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㈡專題訓練,提高效益
1、準確、熟練理解相關概念,形成和應用相關知識體系
掌握計算概念與化學原理是進行化學計算中思維活動的前提,也是化學計算的目的,化學計算的“化學味”就包括化學概念和原理。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,形成系統(tǒng),才能完整、準確、靈活地掌握、運用它們,如果計算網絡系統(tǒng)在頭腦中排列有序,遇到問題便會產生有條有理的聯(lián)想,再經過篩選、比較、判斷、推理,就可以形成脈胳通暢的思路?梢,計算概念的準確理解和應用,不僅是化學計算的內容,而且是促使知識向能力轉化,形成技能技巧、發(fā)展思維能力的重要因素。與計算相關的知識體系見下圖。
2、歸納解題策略與方法
學生對能力性計算題犯難是教學中普遍存在的問題,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,通過歸納提高思維能力。