§10-3 化学计算教学示例
初中化学“根据化学方程式的计算”的教学。一、地位和作用
初中化学中“根据化学方程式的计算”这一教学内容,一般是在学习了氧气、氢气和水等物质知识、分子、原子、原子量、分子量、元素、化合价、化学反应等化学基本概念,元素符号、分子式、化学方程式等化学用语,以及原子结构的初步知识的基础上安排的。在前段的教学过程里,学生已获得了一些物质及其化学反应的实际知识,掌握了一些基本的化学概念和化学用语,初步了解了原子的组成、核外电子的排布规律、金属元素和非金属元素原子最外层电子数的特点,以及元素的性质与原子的电子层结构的关系。所有这些知识都是学习“根据化学方程式的计算”不可缺少的基础。同时,学生们在根据分子式进行简单计算的学习中,也为此作了一定的准备。
根据化学方程式进行计算,要求学生首先必须掌握化学反应事实,并能正确地书写和配平有关化学反应的化学方程式,弄清反应物和生成物之间的量的关系。只有这样,才能正确列出计算式,顺利地进行运算。这对于刚学化学不久的初中学生来说,并非易事。因此,“根据化学方程式的计算”这一教学内容是所在章的重点和难点之一。
“根据化学方程式的计算”这一内容的教学,一般说来一开始就要概括地复习化学方程式的意义。突出指明化学方程式表示出了化学反应前后反应物和生成物的质和量的关系,从而引出在生产和科研中,根据化学方程式进行计算的可能性和重要性,接着举例进行计算。以例题讲清已知原料(反应物)的量,求可以得到多少产品(生成物)的计算方法;并结合介绍解题步骤。再用例题讲清已知产品的量,求需要多少原料的计算方法;并结合介绍解题的书写格式。
二、教学目的
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使学生初步学会根据化学方程式计算纯净的反应物或生成物的质量的方法,初步掌握解题步骤和书写格式。
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培养学生分析题意和解题的能力。三、教学重点
分析题意,根据化学方程式进行计算的解题步骤和书写格式。四、教学难点
分析题意,掌握化学方程式中各物质的质和量的关系。五、教法讨论
(一)教学中可用提问讨论的方式复习检查元素符号、分子式、分子量和化学方程式等概念。小结时,重点放在搞清化学方程式表示的意义上。
为此,复习已学过的一些化学方程式,并将化学方程式中各物质的质和量的关系扼要的板书出来,例如
反应物质的关系 生成物
通电
2H 2O
水
2H 2 ↑ +
O 2 ↑
氢气 氧气
分子个数比 2 : 2 : 1
量的关系物质质量比
(1×2 + 16)×2 1×2×2 16×2
=36 : =4 :=32
又例如
反应物
2KClO 3
MnO2
△
2KCl + 3O 2 ↑
质的关系生成物
氯酸钾
氯化钾 氧气
2 : 2 : 3
分子个数比
量的关系物质质量比
(39 + 35.5 + 16×3)×2
(39 + 35.5)×2 16×2×3
=245 : =149: =96
(二)着重指出化学方程式表示化学反应前后反应物和生成物的质和量的关系,可以根据化学方程式来进行各种计算。引入新课,说明根据化学方程式的计算在化工生产和科学实验中的重要意义,激发学生的学习兴趣。
(三)讲解例题
[例题]实验室里用加热分解氯酸钾的方法制取氧气。现完全分解 5.8 克氯酸钾,能制得多少克氧气?
- 审题。
分析题意:已知原料(反应物)为 5.8g 氯酸钾,求能制得多少 g(未知量)氧气(生成物)。
题意示明用氯酸钾分解制氧气,故应根据氯酸钾分解的化学方程式进行计算。
- 解题。
具体解题步骤:
[解]:
(1) 写出这个反应的化学方程式
2KClO3
MnO2
△
2KCl + 3O2 ↑
(2)找出已知物和待求 2(39+35.5+16×3) 3(16×2) 物之间的质量比 =245 =96
(3)将已知量和未知量对应地写在质量比 5.8g xg 下面并注明单位(4)列比例式(质量比单位与已知量和未 245∶96=5.8∶x
知量单位相同)求
出未知数
(5)简明地写出答案
x = 96×5.8 = 2.3(g) 245
答:加热分解 5.8g 氯酸钾可以制得 2.3g 氧气。3.验算复核。
验算复核示范,主要包括列式是否正确,演算有无差错,单位、数值是否准确,答案是否正确等。
4.小结。
小结时,扼要指出下列几点:
(1)要求重视解题方法,养成依次作好复习、审题和验算复核的习惯。(2)要求掌握具体解题步骤。
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指出在解题步骤中:第一,化学方程式一定要书写正确,并配平,否则,计算是徒劳无功的。第二,要按照题意找准化学方程式中相关反应物与生成物的质量关系,这样立计算式的根据才会正确。第三,要切实注意比例式中各项及其单位的对应关系,不能搞错。计算过程中可以不注明单位,但计算结果要注明单位,并在单位上加括号。
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指出化学方程式中各物质间量的关系都是指纯物质而言。因此根据化学方程式计算出的量是纯净的反应物或生成物的量。并向学生说明有关不纯物质的计算以后会学到。
[例题]某冶金工厂用氢气还原三氧化钨制取钨。现在要制取 50kg 钨, 需要多少 kg 的三氧化钨?
- 审题
分析题意:
已知欲得产物(生成物)钨 50kg,求算需用原料(反应物)三氧化钨多少 kg(未知)。
题意表明用氢气还原三氧化钨制取钨,故应根据氢气还原三氧化钨的化学方程式进行计算。
- 解题
书写格式(解题格式):
解:已知:由三氧化钨制得 50kg 钨。设:需用三氧化钨 xkg。
WO3 +3H2 W+3H2O 184+16×3
=232 184
xkg 50kg
232∶184=x∶50
x = 232×50 = 63(kg) 184
答:制取 50kg 钨,需用 63kg 三氧化钨。3.验算复核(同前一例题,略)
4.小结
对比前一个例题的解题步骤,小结指出书写格式与解题步骤的一致性。它完整而简明扼要地反映了解题的逻辑思路。要求做到书写格式规范化。
(四)选一个与上述例题相同类型的计算题给学生进行课堂练习。在布置练习题后,教师可指定一名学生在黑板上解题,其余学生各自在作业本上练习。然后,教师巡视指导。到大多数学生作完后,组织全班学生围绕板演结果,结合自己的练习结果进行讨论。教师及时讲评,纠正练习中的缺点和错误。