强勤姣
摘要: 化学计算题能有效的考查学生的思维能力与解决问题的能力,尤其在重视解决实际问题的新课程教学中,一道综合的化学计算题能考查学生多方面的能力。尽管化学计算题比较多,但从类型上看可以大体的分成几个类型:化学式方面的,化合价方面的,化学方程式方面的以及溶液方面的题型。本文主要通过举例来说明与化学式、化学方程式、溶液方面有关的计算题型。
关键词:化学;计算;分类
初中化学计算的题型是比较多的,在中考中的各种题类中都会出现,无论是填空题还是选择题都会夹着计算题,从常见的计算题看,大体将化学计算题型分为与化学式有关的,与化学方程式有关的,与溶液有关的题型。为了更好的帮助学生理清解题思路,笔者结合自身的教学实践在此做一些归纳。
一、与化学式有关的计算
计算化学式的相对分子质量与化学式中的各种元素的质量比。
例1:C3H6O3(碳酸二甲酯)被称为绿色的化学试剂,因为它的毒性比较低,用途十分的广泛,能很好做有机溶剂,也能添加在燃油里。现在请你根据它的化学式计算它的相对分子质量————;并根据化学式解出它的C:H:O的质量比————;同时计算出它的氧元素的质量分数————。其实,这是比较容易的计算题,关键是请学生记住几个公式:质量×原子个数(之和)→相对分子质量;相对原子质量×原子个数(之比)→各元素质量比;相对原子质量×原子个数/相对分子质量=某元素的质量分数。
例2:我们国家规定出售的尿素CO(NH2)2的质量分数在96%以上为一级品。假如现在出售1顿尿素,它的含氮元素的质量为0.44吨(杂质里没有氮元素),请你根据以上的信息计算该尿素属不属于一级品?这是一道解不纯物中含纯物质的质量分数的计算题,只要让学生掌握下面这个公式就行了:不纯物中某元素的质量分数/纯物质中该元素的质量分数×100%=不纯物中含有的纯物的质量分数。因此,根据这个计算原理,就能计算出这种尿素中含有的纯尿素的百分含量了:先计算出纯的尿素的含N的质量分数为46.7%,然后再利用上面的计算公式进行计算:44%÷46.7%=94.2%<96%,因此,它不属于国家规定的一级品。其实,中考中的对于化学式计算方面的题目,主要是利用上面的两个计算方法,只要学生能把握上面的几个公式,就能轻松解题了。
二、与化学方程式有关的计算
纵观这几年的中考试题,试卷上关于化学方程式方面的计算题是肯定不会缺少的,有的出现在填空里,有的出现在选择题中,还有的与实验题结合起来考查学生,当然,最后的大比分计算题也经常见到与化学方程式有关的计算题,因此,在各种化学计算题型里,与化学方程式有关的计算还是显得很重要的。目前,有的计算题来自高中的化学内容,也有的来自社会热点问题,增加社会背景是主要特点。比如,有关漂白粉的形成过程,复杂的有机物燃烧,电解氯化镁等等都属于高中方面的知识;以药品、最新的军事武器为素材的题目,就是属于社会生活热点问题了。这类题目,一般先给出背景,再给予相关的化学方程式,只要学生能明白题中的各种信息,就能顺利的解题。例:2005年5月中国登山队员又一次的登上珠穆朗玛峰进行高度测量,这是新中国成立以来的第二次,目的是看看珠穆朗玛峰的高度变化情况。登山队员在登山的过程中需要一定的能源,能向他们提供能源的是一种叫氢化钙的物质(CaH2),这种物质与水反应能产生氢氧化钙与氢气,其中的氢气就是一种清洁的能源。请你先写出这个化学方程式?假如登山队员利用42克的氢化钙与足量的水进行反应,请你计算一下,能产生多少克的氢气?这个是与社会生活有密切联系的化学计算题,解决它的关键是理解题目中的信息,根据有关的化学方程式,利用CaH2的质量解出H2的质量就行了,然后再利用密度公式计算出H2的体积。这个题目并不难,但所涉及的素材与化学反应都是初中学生不熟悉的内容,这就有效的考查了学生的阅读能力与处理信息的能力,也考查了学生利用化学方程式的计算能力,这是新课程教学改革的一个重要特点。
例2某化学学习小组欲测定从实验室里取出来的KClO3样品的纯度,他们从实验室里取了2.5克KClO3与0.8克的MnO2,然后将两者混合后加热。
三、与溶液有关的计算
与溶液有关的计算,也是中考化学计算题中的主要题型,中考题中的考查题的形式是多样的,常常是与生产、生活相联系的,而且很多题目是分值比较少的,穿插在填空题与选择题中,当然也有分值较大的计算题。
例1:浓H2SO4有较强的腐蚀性,它溶解时会产生大量的热,利用它配置稀H2SO4时要特别注意安全。请你根据下面要求进行相关的计算:现有98%的浓H2SO420克,它所含的溶
质是多少克?假如将此浓H2SO4缓慢的注入在80克的水中,得到的稀H2SO4的质量是多少克?溶质的质量分数为多少?这个题目要利用溶液稀释前后的溶质质量不变的原理来解的。其实,这个题目并不难,它的目的是让学生重视稀释浓H2SO4时的操作问题。
四、溶液中的热点问题
(一)标签问题
此类题目主要考查学生的阅读能力以及应用信息解决实际问题的能力。例如:下面是实验室里常有的盛放盐酸的试剂瓶上的标签,请你认真阅读标签,然后通过计算说明,欲配置100克14%的稀盐酸,需要这样的盐酸多少毫升?
盐酸(分析纯)
化学式:HCl 相对分子质量:36.5
密度:1.18克/立方厘米 质量分数:36%
这个题目的关键是要求学生认真的阅读题目中的信息,然后进行思考,再利用稀释溶液的原理来进行计算。它也是与生活实际相联系的问题。
(二)特殊反应问题
例如:在某个温度下,将5.6克的生石灰投入到100克饱和的澄清的石灰水里,等它们充分反应后,而且问题下降到原来的温度时,下面说法中正确的是( ):
A溶液中的溶质的质量不变;B溶液中钙离子的数目不变;C溶液里的沉淀质量应该是5.6克。因为氧化钙与水是发生反应的,而且产生热,所以,溶液中的水会减少的,但温度恢复以后,溶液的饱和状态没有变,也就是说这个溶液还是饱和的,因此,溶质不会变。故选择A。很多特殊的反应常常是中考中的热点,要求学生在审题的时候,特别注意题中的溶液、溶质、溶剂的质量变化情况。
五、综合的化学计算
化学的综合题,就是加强了化学知识之间的联系,把化学式、化学实验、溶液知识、化学方程式等等方面的内容联系起来对学生进行考查,有的题目还出现了很多表格、图像为信息载体的题目,它的特点就是要利用数学知识理解题意,要求学生分析图表,分析数据,掌握题目给的各种信息,并利用化学方程式计算出相关的问题,这是考查学生综合利用信息的能力。如,某机械厂新购进一批黄铜(铜与锌的合金),化验员为了测定其含铜的质量分数,将样品加工成粉状后置于烧杯里与稀H2SO4进行反应,已知三次实验只有一次是黄铜样品与稀H2SO4完全反应的。有关数据如下:
试请分析:1样品与稀H2SO4完全反应的质量之比是多少?样品中含有的铜的质量分数是多少?2请你计算出样品与稀H2SO4完全反应后的溶液中的溶质的质量分数(精确到0.1%)。这是一道较为综合性的题目,不仅要求学生知道合金中只有锌能与稀H2SO4发生反应外,还要求学生能看懂表格,分析出数据的特点,找到哪组是恰好完全反应的,考查了学生灵活的思维能力。
总之,化学计算反映一个学生综合运用化学知识解决实际问题的能力,因此化学计算在中考中的权重比较大。做好化学计算的分类工作,主要是为了让学生尽快的掌握化学计算的方法,提高化学计算的能力,从而突显减负增效的教学理念。
编辑 ∕高 伟