刍议初中关于化学反应计算的教学

摘 要：在初中化学反应计算的教学过程中，教师引入学生喜欢又利于立德树人的活动情境，引导学生积极地深度思考已知的相关的数学知识，构建化学反应计算的思维模型，帮助学生理解和应用质量守恒定律，培养学生的化学思维等核心素养.

关键词：化学反应;计算模型;思维教学

作者简介：罗清（1968-），男，四川蓬溪人，本科，中学正高级教师，研究方向：中学化学教学.

化学反应中的有关计算[1]是初中生由定性向定量认知化学反应的开始，是化学与数学融合的表现之一，是教学的一个重点和难点.可部分教师把教学重心放在死记硬套教材中的计算步骤和表达规范上，反复强调“设写找列答”五字口诀﹑列式错位情形和重复演算，不利于激发学生学习的主动性，不利于培养学生逻辑思维和创新思维.

1 复习融合，帮助学生构建认知模型

1.1 情景引入

旅游可以放松身心，开阔眼界，洗涤心境，是学生最喜爱的活动之一.环境保护和新能源汽车都是当前的热点问题，立德树人是课堂教学的宗旨.笔者把这三方面结合，用PPT展示创设的教学情境（如图1）.让学生感悟学习化学的价值.

小明想用家里的氢能源汽车到离家150km的景区旅游，该车在通常情况下，行驶100km消耗氢气1kg。请你帮他解决下列问题：

（1）若沿途不添加氢气，他至少应带H2多少kg？

（2）若用通电法制H2，需至少准备水多少kg？

1.2 复习已知的相关的数学知识，探究建模

让学生写出情境中的第一个问题的解答过程，适时选择1-2个典型案例展示点评，归纳形成图2解题过程的表達方式，并标出①②③④标识，引导学生用简练语言概括①到④处的内容，如①设未知数②展示原理③列式求解④检验作答.

教师引导学生对计算依据（标识②）和题目内容做深度分析，结合列表法得到图3中B处简单明了的表示形式.再对B处进一步分析：在同一条件（或角度）下，第一行为研究的两个对象，第二行为研究对象间内在的数量关系，第三行为研究对象间外在的数量关系（如图3中A部分）.

让学生将图3中A、B两部分内容与图2内容综合分析，可发现此类题的对象间有内在的正比关系，其解题方法是图3中C部分内容.再深度思考提炼：在同一条件（或角度）下，若两对象间内在的数量存正比（或线性）关系，都能按图4表达的解题模型做答.该模型中的a、b、c、x，可任意一（或两）个量为未知量.

1.3. 复习化学方程式中各物质间量的关系

先让学生写H2O通电生成H2和O2的反应方程式，标出各物质间微粒数目关系﹑相对质量关系和质量关系.再展示图5，让学生校正自己的表达和数据.然后引导学生发现化学方程式中各物质间微粒数目成线性关系，各物质的质量也成线性关系.

1.4 数学线性模型与化学方程式的融合

让学生结合线性关系解题模型，写出情境中第二个问题的解题过程（未知量的值可不求），并阅读教材对照，与同学讨论.然后，教师选出典型的解答，投到屏幕上点评.最后展示图6，强调思维模型的运用，简单说明心算x值的方法.

用图7中的试题检测并巩固对象间数量成线性关系的解题思维模型.其结果是多数学生都能按图6的思维方式解答，主要问题集中在书写氧化铝电解的化学方程式出错.

如果加工一个铝锅需要108kg铝，至少需要电解多少kg氧化铝？

2 归纳推理，提升学生学科素养

正确规范书写化学方程式是初中教学的一个重点，但不是本节内容的重点.因此，教师在要求学生正确书写化学方程式的前提下，思考化学反应中的有关计算，是否必须写出反应的化学方程式呢？

重阅教材“在化学反应前后，原子种类没有改变，原子的数目没有增减，原子的质量没有变化”.思考氧化铝与金属铝的对应关系，结合图7试题的解答过程，引导学生归纳关于化学反应中的计算要注意：（1）找准化学反应中研究对象的关系式和物质间内在的数量关系.（2）关系式中物质的数量是纯净物的数量.因此，参与化学方程式计算的物质的数量也该是纯物质的数量.为强化该知识点，让学生练习下题：

工业上利用煅烧石灰石（主要成分CaCO3）的方法生产生石灰，问煅烧100t 含杂质20%（杂质不反应）的石灰石能生产多少CaO？（教材习题改编而成，解题过程图8所示）

化学反应条件千万种，方程式不计其数，学生永远不可能把相关题做完，但只要把握质量守恒定律和计算的相关问题，就能迎刃而解.

3 巧妙展示，教给学生思维脉络

不同学生的瞬时记忆和短时记忆能力不相同，逻辑思维能力和创新思维能力也不相同.教师备课时，如果把本文中的8张图片内容分别放在8张PPT上，使用时就会出现：当前一张图片内容探讨完后，进入下一张图片内容学习时，部分学生可能因前一张或前几张图片的内容看不到，导致思维逻辑中断，很快产生厌学情绪.这就要求教师备课时，要灵活运用PPT的制作技巧，把8张图的内容逐一呈现（除图7内容换成本题的解答过程外），并在整堂教学中都不会消失，留给学生一幅完整的关于化学反应计算的推理脉络图.在课堂教学小结时，教师从头到尾将每张图片的主旨串起来，起到画龙点睛的功效，促使每个学生快速更新自己的知识体系，发展自己的高阶思维.

4 结束语

“化学核心素养形成和发展的关键是学科思维水平（包括思维能力、思维品质及科学思维态度）的发展，其突破口是培养学生的高阶思维[2].”而初中化学是学生探究化学世界的启蒙教育，识记内容多.教师一定要剔除“死记硬背是学好初中化学的诀窍”的认识，从学生已有知识出发，引导学生深入分析、归纳综合、构建认知模型，保护学生的好奇和探究科学问题的热情，发展学生的化学思维等核心素养.

参考文献：

[1] 毕华林，卢巍.义务教育教科书化学九年级上册[M].济南：山东教育出版社，2012.

[2] 陈进前.基于发展化学学科核心素养的教学情境创设[J].中学化学教学参考，2017（17）：17-20.

（收稿日期：2019-08-08）