三、引导学生掌握化学计算的规律

化学计算是借助于计算方式巩固和深化化学知识的一种方式,化学计算技能必须在掌握化学规律的基础上方可形成。

  1. 引导学生明确化学计算的化学依据

中学化学计算涉及到的数学运算本质上是比例运算,但与单纯的数学运算不同,化学计算应以化学概念、原理和事实为依据,任何脱离化学涵义而偏重数学技巧的倾向均不利掌握化学计算技能。教学时可从学生常见的错误出发,反复强调分析化学依据的重要性,使学生树立起这样一个观念:只有在充分理解计算题的化学背景的前提下,经分析相关的化学量导出的数学表达式及其结论,才是有意义的。否则,即使演算结果正确,也不能说已真正掌握了解题的要领。例如,计算一定量的 CaO 或 SO3 固体溶于一定量的水中所得到的溶液的浓度,如忽视溶液中的化学反应而一味按公式计算,误将 CaO 或 SO3 视为溶质,必定得出与事实不符的结论。

  1. 训练学生运用数学工具的能力

从内容上看,化学计算包括有关化学量的计算、有关溶液的计算、有关分子式的计算、根据化学方程式的计算和根据化学理论的计算等多种类型, 但解题步骤大致相同,一般需经历三个阶段:一是审题。审题的目的是分析题目的化学涵义,找出解题的化学依据,初步揭示已知条件与未知量之间的内在联系,确立解题的关键,以完成对解题方案的构思。二是列式解题。选定最优的解题方案,根据题意设立未知数,结合有关的化学反应和计算公式建立方程,解方程得出结果。三是检验复核。判断所求结果是否在题意许可的范围内,有无思路错误、运算错误、单位换算错误等。可见,后两个阶段所运用的主要是教学工具。因此,平时教学中仍要重视学生在列方程、解方程、数据处理、估计简化等方面的能力训练,指导学生完整而简明地表达解题的逻辑过程,以提高化学计算的速度和准确性。

  1. 教给学生科学的解题思维策略

化学计算题种类繁多,题材各异,变化无穷,一些具体的技巧难以全面地反映计算题的解题思维过程。因此,借助思维的基本方法和化学学科的研究方法,从中提炼出一些指导性的策略或称思想,能在较高的水平层次上发挥学生的智慧潜能,对学生解题技能的养成是极为有益的。例如,守恒思想几乎在所有的化学计算题的解题过程中得以体现,“差量法”实质上就是守恒思想的具体应用;模型化策略有助于解决一系列复杂的化学计算题(如多元混合物组成的计算等);枚举策略在处理具有多解的“开放型”化学计算题时特别有效;归一化策略往往能使复杂问题简化,使“无数据”计算题有据可依。可见,科学的解题思维策略不是针对某个题的,而是有助于一大类计算题的解决。这些策略的教学,比知识、技能和技巧的教学艰难得多,只有在平时的教学中通过范例讲解和习题演练方可逐步得以落实。