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利用化学方程式计算教学之我见——
讲透原理 提升能力
在教学中大家是不是也有这样同感：学生在前几个单元学的还不错，可到了第五单元学习成绩就出现较大的分化；第五单元的“利用化学方程式的简单计算”，只要求学生学习有关纯物质的计算，而且计算中只牵涉到一种单位，计算已经没有什么难度，可是学生计算时进行的并不顺利；我们老师本以为传授学生一种解题技巧，题目解的非常巧妙，可是学生不少听的糊里糊涂。是什么原因呢？为什么有不少学生在学习化学计算有困难呢？建构主义认为，学生学习知识的过程是学生利用先前个人的经验，主动探究，重新组合的过程，任何完备的知识，不经他们自身的内化是难以被掌握的。所以我认为排除学生自身因素，我们教师在化学计算课堂教学中往往着重利用教材给出的两个实例来让学生掌握根据化学方程式计算的步骤和方法及解题格式，而忽略了讲透其中原理，引导学生从原有经验学习新知识，导致很多同学不懂化学计算的原理，只是机械地套用解题方法和格式，所以难以将知识转化成能力。现在我们来看下面利用化学方程式的简单计算的教学案例。
【案例与分析】：课题3 利用化学方程式的简单计算的教学片段
[引入]根据化学方程式所表示的含义，可以知道反应物与生成物之间存在数量关系。而研究物质的化学变化常有量的计算，例如，用一定量的原料最多可以生产多少产品？制备一定量的产品最少需要多少原料？这些计算的进行都需要根据化学方程式。本节我们开始从“量”的角度来研究化学方程式计算。
[板书] 课题3 利用化学方程式的简单计算
[过渡]如何利用化学方程式计算呢？计算有哪些步骤和方法呢？请看例题1.在实验室里加热分解6 g 高锰酸钾，可得到多少克氧气？
分析：这道题是已知反应物的质量来求生成物的质量，即已知原料的质量求产品的质量。我们一起来课本中的解题步骤。师生共同阅读。
[讲解并板书] 解：设加热分解6g高锰酸钾可以得到氧气的质量为x。
2KMnO4加热 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
158×2 32×1
6g x
x=0.6 g
答：加热分解6g高锰酸钾可以得到氧气的质量为0.6克。
[思考]根据刚才对例题1的学习说出根据化学方程式计算的解题步骤分为几步？（学生回答）
[教师总结板书] 一般解题步骤：
1．设未知量
2．写出反应化学方程式
3．写出相关物质的相对分子质量与化学计量数的乘积、已知量、未知量
4．列出比例式，求解
5．简明地写出答案
注意：上下对应，标明答案，结束写“答”
评析：生活中处处有化学，本节《利用化学方程式的简单计算》是学生学习了“化学方程式”后，具体感受到它与实际生活的联系和作用的重要一课。而上面设计中引入平淡没有从学生熟悉的身边现象入手，提出问题，解决问题。一开始就没有激发兴趣，调动学生利用化学方程式解决计算问题的欲望。讲解例题只注重解题步骤和格式去谈计算，没有和熟悉、加深理解化学方程式的涵义联系起来，使学生十分明确地认识到，化学方程式不仅表示什么物质发生反应，生成什么物质，而且还表示反应物、生成物各物质间的质量关系。根据化学方程式计算中的数学知识虽然不难，但还有很大一部分同学掌握的不牢，不能灵活运用，所以化学教师在讲计算时要适当地复习一下数学知识。
【我的认识】：1.引入一定要从学生生活实际出发，例如在2008年奥运后，同学们对奥运火炬一定有较深刻的印象和好奇心，我在引入时这样引入：
提问：同学们都观看了北京奥运会，一定对奥运火炬印象深刻，你们想不想知道奥运火炬用的是什么燃料？这样一下就调动起学生学习的兴趣，在学生回答后。
[板书]C3H8 + 5O2 点燃3CO2 + 4H20，
[追问]：44份质量的C3H8燃烧需要消耗多少份质量的氧气？22克C3H8完全燃烧需要消耗氧气多少克？生成二氧化碳多少克？
这样从生活实际出发，而不是孤立地谈计算，并且让学生进步巩固理解化学方程式的涵义，在此基础上学习计算使学生十分明确地认识到，化学方程式不仅表示什么物质发生反应，生成什么物质，而且还表示反应物、生成物各物质间的质量关系。根据化学方程式的计算，就是依据反应物和生成物间的质量比进行的。已知反应物的质量可以算出生成物的质量，反之，已知生成物的质量也可以算出所需反应物的质量。
2.学生对化学计算常常进行得并不顺利，这往往是由于在有关化学计算的教学中，学生对化学的特点认识不足造成的，也有很大一部分同学是不会审题，即不会用数学的方法来考虑化学计算题。我在教学中一般在引入课题，使学生理解根据化学方程式的计算，就是依据反应物和生成物间的质量比进行的后，先让学生做课本习题。
【例1】：某工厂需要100Kg氧气做原料。若用电解水的方法制取这些氧气，需要消耗水的质量是多少？同时可以得到的氢气的质量是多少？
学生有不少种做法，例如：
2H2O通电2H2↑+O2↑ ……
36 4 32
X y 100
X=112.5 y=12.5
针对这种做法，说明学生知道化学方程式质量比涵义，也可以运用来进行计算，只是不能从化学知识中抽出数学的概念。还有一些同学不能把数值关系准确运用。所以我认为这时应带领学生复习一下数学利用方程解应用题的一般步骤，特别是审题。让他们学会分析题目中已知数和未知数指什么物质的质量，这些物质之间发生了什么化学反应，帮助学生理解化学方程式中的各物质质量比关系，在利用化学方程式计算中就是数学题中包含题意的相等关系，并帮助学生复习比例的意义：像2．4∶1．6 = 60∶40?? 或?由两个相等的比组成的式子我们把它叫做比例?，并使其学会运用比例式知识立出方程解题。
例如上题，我在教学中先教同学们分析：题中已知数100Kg指的是氧气的质量，未知数是参加反应的水的质量和反应生成的氢气的质量，它们之间的数量关系体现在化学方程式2H2O通电2H2↑+O2↑各物质质量比之中，即和，然后再让学生阅读自学课本两个例题，比较化学计算题和数学应用题的异同，掌握化学计算自身的特点，通过课堂练习反馈同学掌握情况后总结利用化学方程式计算的一般步骤和格式，并对计算格式加以强调。
还有在化学计算教学中，差量法是计算中常见有用的方法技巧。在教学中，一般教师都会教学生从化学反应前后质量守恒上找出质量差产生原因。例：试管中20g 高锰酸钾加热一会儿后，称剩余固体质量为16.8g，问：1）得到多少克氧气？2）参加反应的高锰酸钾多少克？这题在教学中引导学生从质量守恒分析反应前后质量产生原因是反应生成了氧气导致质量减少，学生容易理解，以下的计算也就容易进行。但有些题目，我们在教学生利用差量法时如不讲清其中数学原理，学生就糊涂了。
【例2】：将一块质量10克不纯的铁片插入足量的硫酸铜溶液中，充分反应后，称重发现铁片增加0.8克，请求铁片的纯度？
解;设10克铁片中含铁质量为x.
Fe + CuSO4 == Cu + FeSO4 差量
56 64 8
X 0.8g
（分析：本题差量不是某种气体或沉淀的质量而是生成的铜和参加反应的铁的质量差，在方程式中每56份质量的铁参加反应，生成64份质量铜，固体质量差是8份质量，参加反应的铁与固体质量差之比是，那么x份质量铁参加反应，固体质量差是0.8克，则 = ）
= x = 5.6g
5.6g÷10g×100% = 56%
答：（略）
上面从化学反应含义出发，引导学生分析数量之间的关系，有些同学能从化学反应质量守恒的角度理解掌握，但很多同学还是不知道 = 成立理由。如果教学中引导学生从化学反应中质量守恒和等式的性质去分析，将会有更多人能掌握这种方法。我在教学这样做的：
解;设10克铁片中含铁质量为x.，反应生成铜的质量为m。
Fe + CuSO4 == Cu + FeSO4 差量
56 64 （8）
X m （0.8g）
= → - 1 = -1 → =
[依据质量受定律立式] →[运用等式性质进行变化]
问：x指参加反应铁的质量，m指反应生成的铜的质量，那么m-x指什么的质量呢？64-56涵义是什么？
学生理解了“m-x”、 “64-56”涵义后，再运用差量立出方程求解,就容易理解了。
化学计算题包括化学和数学两个因素，其中化学知识是化学计算的基础，数学是化学计算的工具。在教学中不仅要帮助学生学透化学知识，把基础打牢，同时要引导学生充分地利用好数学工具，让每一名同学都能经历、体验、享受问题解决的成功，去感受学科间知识融合的美，激活学生的思维，通过问题的解决，学生对化学计算的认知经历了“实践→ 感性认识→理性认识→实践→ 感性认识→理性认识”的逐步升华。把化学计算学习过程变为生动、活泼和富有个性的过程。
利用化学方程式计算教学之我见——
讲透原理 提升能力
字数：3255
作者：季文君
单位：南陵县籍山镇桃园初级中学
时间：2010-1-13

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