高中化学计算能力的培养

发布时间:2018/10/10 20:11:00 编辑:goodook 手机版
  引言
  化学的计算對于很多教师和学生来说,是一个很让人头疼的问题。但是这个问题又很重要。学生在解答化学题目时往往离不开计算。通过计算,学生可以从量上理解与掌握化学基本知识和概念,认识物质变化的基本规律;学生也可以通过计算来提高自己分析问题、解决问题的能力,是发展能力和培养能力的过程。所以学好化学计算,不仅能提高学生的化学水平,还能够提高综合能力。化学计算在高中化学中占有很重要的地位,教师与学生都应该予以重视,并探索更好地提高化学计算能力的方法。
  一、高中化学计算中遇到的常见问题
  化学计算类问题作为高中化学问题中的常见类型,是学生深层次了解物质及其变化规律的重要方式。然而通过调查研究我们发现,当前对化学计算类问题解决的研究主要集中在经验层面上,即通过教师讲解、学生练习的方式完成对化学计算类问题的教授,这实际上大大降低了学生化学学习的积极性,加之随着课程改革的纵深发展,尽管取消了化学计算类问题专题的考查,但由于将化学计算落实到了具体的考查内容中,反而加大了试题的难度,增加了学生对化学计算类问题的抵触和畏惧。而从教师“教”的这一方面来看,教师多强调“题海战术”和知识的“强势灌输”,即要学生尽可能重复练习、复习,而缺乏对学生在解决化学计算类问题过程中应有的引导
  二、如何提高化学计算能力
  1.掌握好概念,从基础入手
  化学计算并不像数学一样,只是单纯的计算,化学计算必须结合到化学的基本概念和数学计算。如果学生对化学基本概念的掌握不清楚,那么在计算中必然会导致错误的推理,列式错误,导致结果错误。所以在进行化学计算时。应当应用相应的化学概念进行推理,只有方向正确了,再结合正确的计算方法,就会得到正确的结果。
  例:常温常压下,把NO和O2两种气体等体积混合,混合气体的平均式量是( )
  A、31 B、41.3 C、62 D、39
  E、以上都不对
  这道化学题虽然看起来简单,但是它要求学生有扎实的化学概念,才能够正确地选出正确答案。如果概念掌握不扎实,那么学生通常会错误地选择A或B。A错在未考虑NO跟O2反应生成NO2,只当成机械混和,即(30+ 32) /2=31。选B则错在未考虑到NO2会部分地聚合成N2O4,只考虑2NO+ O2=2NO2,即(30+ 32) /1.5=41.3。完全聚合和完全不聚合时混合气体平均式量分别为62和41.3,故实际上平均式量在两者之间,正确答案为E。
  2.提高化学计算能力的关键是形成知识网络
  化学中的各个知识点并不是单一的、独立的,而是综合的、有联系的。在学完新的知识点之后,往往可以将其与以前学过的知识联系起来。中学的化学计算网络有两个系统、三个类型构成,两个系统指的是质量和物质的量系统。化学计算的核心就在物质的量系统中。学生应该牢牢掌握这两个系统,并且理解和掌握它们之间的区别与联系,才会在进行化学计算时,做到游刃有余。比如,以物质的量为中心的计算关系如下:
  高中化学的计算题可以分为三个大的类型,它们分别为:计算分子式、关于化学方程式的计算和溶解度与溶液的计算。学生应该充分掌握物质之间的反应关系基于此基础上,掌握每一类计算题的解题方法与解题技巧,熟悉每一类题目的解题思路和突破口,从而找到解题的诀窍。
  3.活跃的思维能够提高化学计算能力
  学生在掌握化学计算的基本方法之后,如果要想再提高,就应该能够克服自己的思维定势,让自己的思维变得灵活起来,增强自己的化学计算能力。在解答化学问题时,一道题往往可以有多种解法。教师应该训练学生一题多解、举一反三的能力。比如让他们分析每一种解题方法的特点。
  例:醋酸蒸气在一定温度下可发生二聚反应2CH3COOH (CH3COOH)2,3克醋酸气化后测得其对氢气的相对密度是54,求该量之中含多少克二聚醋酸。
  [解法一]从未知量出发,考虑气体混和物平均分子量大小。
  设:蒸气中含x克(CH3COOH)2,则CH3COOH为(3-x)克。即(CH3COOH)2/120mol/(CH3COOH)为(3-x) /60mol,所以混和气体平均式量为3 /[x /120+ (3-x) /60]=54× 2解得: x=8 /3克即(CH3COOH)2含量为8 /3克。
  [解法二]从可逆反应平衡状态的特点出发考虑,求出平衡混合物质的量。
  教师可以通过打印讲义、抄写板报、上作业课的形式,将不同的解题方法和思路传授给学生。让学生在开拓解题思路之后,在多种方法中学会总结,找出最简便的方法。有些题,还有一些巧解的方法,在填空题与选择题中应用得比较多。虽然巧解的方法思路新颖,但是学生能够通过总结,找到经验,在合适时应用巧解法。
  结语
  在实践中我们也体会到,受各种客观条件的限制,计算类问题解决的教学研究要深入、要发展,还需要获得更温良的土壤。在应试观念的指导下,中学(尤其是重点中学)上课赶进度、快节奏,课外作业多、训练量大仍是个不争的事实,而问题解决的能力培养又是一个长期渐进的过程,需要花费较多的时间和精力。因而问题解决式教学常常面临矛盾、不能尽抒其意。而高考改革所带来的部分化学试卷结构的变化使部分教师观念上淡化计算教学、放弃计算教学,使计算类问题解决的教学研究又面临新的尴尬。研究化学计算类问题解决的教学策略不是对化学计算进行高、深、难度上的挖掘。