用導學案完成的小高考復習專題教學設計

沈小祥

化學計算是能力要求很高的題型，復習中，不少教師用導學案編制專題，絞盡腦汁，花大力氣來提升學生的解題能力，但效果一般，往往是學生聽得昏昏沉沉，一知半解，舉一反三能力欠缺，到頭來還是不會解題。筆者所在學校也有過這樣的困惑，但筆者堅信導學案本身是調動學生學習自主性的一種有效的教學手段。通過調研，筆者認為出現上述狀況主要有以下原因：①教師選的題難度大且缺乏代表性，學生遇到新情景，理不清題意；②學生使用化學原理如方程式、電荷守恒、元素守恒等解題方法不熟練、不自信。同時筆者還主張提升能力的同時，更要關注學生“最近發展區”，合理設置分析臺階，分步引導，逐步提升解題能力。本文以小高考化學計算復習專題為例，談談如何優化導學案的編制來幫助學生突破瓶頸。

一、混合物的計算

例1將9.0 g鎂鋁合金溶于足量稀硫酸后，收集到標準狀況下10.08 L氫氣，計算該合金中鋁的質量分數。

解析第一步：寫出發生反應的化學方程式：、。

第二步：假設鎂、鋁的物質的量分別為x mol和y mol，由化學方程式可知，生成氫氣的物質的量分別為和，根據生成氫氣的總物質的量列方程式為，根據合金的總質量列方程式為。

第三步：解出x=、y=，則m（Al）=，w（Al）=。

二、過量反應的計算

例2某學生用NaHCO3和KHCO3組成的固體混合物進行實驗，測得如下數據（鹽酸物質的量濃度相等）：

實驗編號①

②③

V（鹽酸）50 mL 50 mL 50 mL

m（混合物）9.2 g15.7 g

27.6 g

V（CO2）（標準狀況）

2.24 L

3.36 L

3.36 L

試計算混合物中NaHCO3和KHCO3的物質的量之比及鹽酸的物質的量濃度。

解析發生反應的化學方程式為（離子方程式都是）。實驗中，固體混合物肯定過量（鹽酸不足），可算出c（HCl）=；實驗中，鹽酸肯定過量（固體混合物不足），根據“混合物的計算”方法，可算出NaHCO3和KHCO3的物質的量之比。

三、多步反應的計算

例3用黃鐵礦制取 H2SO4，再用 H2SO4 可以制取化肥（NH4）2SO4。煅燒含 FeS2 80.2% 的黃鐵礦75.0 t，最終生產出 79.2 t（NH4）2SO4。已知NH3 的利用率為92.6%，H2SO4的利用率為89.8%。試求黃鐵礦制取H2SO4時的損失率。

解析第一步：寫出發生反應的化學方程式。

（1）4FeS2+11O2高溫2Fe2O3+8SO2

（2）

（3）

（4）

第二步：根據上述4步反應方程式，可找出如下關系式并列出質量的比例關系：

FeS2～SO2～SO3～H2SO4～（NH4）2SO4

75.0 t×80.2%·x·89.8%79.2 t

該計算過程與NH3的利用率92.6%有沒有關系？答：。

第三步：解出轉化率x=，損失率為。

四、守恒法計算

例4將10 g CaCO3 經下列變化：CaCO3高溫CO2C、高溫CO

O2、點燃CO2

足量Ca（OH）2CaCO3

若每一步反應都完全進行，最后得到CaCO3 的質量是多少？

解析根據“C”元素守恒，可算出最后得到CaCO3 的質量是。

例3中也可根據“S”元素守恒直接找出FeS2與（NH4）2SO4的物質的量關系。

變式訓練無土栽培中，需要配制一定組成的植物營養液。已知某植物營養液的配方為0.3 mol KCl、0.2 mol K2SO4、0.1 mol ZnSO4和1 L H2O，若以KCl、K2SO4和ZnCl2和1 L H2O為原料配得相同組成的營養液，需要三種溶質各多少克？

解析該營養液中含mol K+、mol Cl―、mol SO42―和mol Zn2+，需mol K2SO4、mol ZnCl2和mol KCl，則m（K2SO4）=、m（ZnCl2）=、m（KCl）=。

上述溶液中四種離子的物質的量之間存在如下定量關系（這個定量關系叫做“電荷守恒”）：

×n（K+）+×n（Zn2+）=×n（Cl―）+×n（SO42―）

由于溶液體積固定，上述四種離子的物質的量濃度之間存在如下定量關系：

×c（K+）+×c（Zn2+）=×c（Cl―）+

×c（SO42―）

電荷守恒的關鍵：①將陰陽離子分列等號兩側，一定要列全，不遺漏；②系數=電荷數

五、物質組成的計算

例5某結晶水合物含有兩種陽離子和一種陰離子。稱取兩份質量均為1.96 g的該結晶水合物，分別制成溶液。一份加入足量Ba（OH）2溶液，生成白色沉淀，隨即沉淀變為灰綠色，最后帶有紅褐色；加熱該混合物，逸出能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體；用稀鹽酸處理沉淀物，經洗滌和干燥，得到白色固體2.33 g。另一份加入含0.001 mol KMnO4的酸性溶液，MnO-4恰好完全被還原為Mn2+（方程式

為5Fe2++MnO-4+8H+5Fe3++Mn2++4H2O）。試通過計算確定該結晶水合物的化學式。

解析該結晶水合物中含有的兩種陽離子是和，陰離子是。

據題意：n（SO42-）=，n（Fe2+）=；

根據“電荷守恒”，n（NH4+）=；

根據“質量守恒”，n（H2O）=。

n（NH4+）、n（Fe2+）、n（SO42-）、n（H2O）的最簡整數比為，該結晶水合物的化學式為。

六、極限假設法

例6把含有某一氯化物雜質的氯化鎂粉末95 g溶于水后，與足量的硝酸銀溶液反應，生成氯化銀沉淀300 g，則該氯化鎂中的雜質可能是（）。A.NaClB.AlCl3C.KClD.CaCl2

解析第一步判斷：300 g AgCl中n（Cl）=300 g143.5 g/mol=2.09 mol而95 g MgCl2中n（Cl）=95g95 g/mol×2=2 mol<2.09 mol，故雜質中氯含量（質量分數）比MgCl2（35.5×224+35.5×2=）高，第二步計算四個選項：NaCl、AlCl3、KCl、CaCl2中氯的含量分別為：、、、

課后練習

練習1向7.75 g硫酸銨與硫酸氫銨（NH4HSO4）的混合物中加入足量氫氧化鈉溶液，用稀硫酸吸收所得氣體，測得溶液質量增加1.87 g，計算該混合物中硫酸銨與硫酸氫銨的物質的量之比。

解析

第一步：寫出發生反應的化學方程式。

（NH4）2SO4+NaOH△

NH4HSO4+2NaOH△

Na2SO4+NH3↑+2H2O

第二步：假設硫酸銨、硫酸氫銨的物質的量分別為x mol和y mol，由化學方程式可知，生成氨氣的物質的量分別為和，根據生成氨氣的總物質的量列方程式為，根據混合物的總質量列方程式為。

第三步：解出x=、y=，則n（NH4）2SO4∶n（NH4HSO4）=。

練習2在2 L Fe2（SO4）3和CuSO4的混和溶液中，其中c（SO2-4）=0.25 mol/L。向其中加入30 g純鐵粉、過濾、洗滌、干燥，得到26 g固體。求原混和溶液中Fe2（SO4）3和CuSO4的物質的量濃度。

解析發生反應的化學方程式為：先發生、后發生；溶液中的n（SO2-4）=，若SO2-4全部由提供，消耗的鐵粉最多（質量為），設混合溶液中Fe2（SO4）3和CuSO4的物質的量分別為x mol和y mol，根據SO2-4的總物質的量列方程式為，根據26g固體列方程式為；解得x=、y=，c（Fe2（SO4）3）=、c（CuSO4）=。

練習3取4.53 g 硫酸鋁銨晶體[化學式為Al2（NH4）2（SO4）4·24H2O，相對分子質量為906]加熱分解，最終剩余0.51 g Al2O3固體。加熱過程中，固體質量隨溫度的變化如圖1所示。請通過計算確定400℃時剩余固體成分的化學式。圖1

解析n（硫酸鋁銨晶體）=；其中，

n（H2O）=，m（H2O）=；

400℃時，固體質量的減少值為g（

剩余固體的化學式為。

練習4兩種金屬的混合物4 g與足量鹽酸反應，生成氫氣2.24 L（標準狀況），則這兩種金屬可能是（）。

A. 鎂和鋁B.鋅和鐵

C.鎂和鐵D.鈉和鐵

解析本題可先計算出不同金屬與足量鹽酸反應產生標準狀況下2.24 L H2所需的質量：鈉、鎂、鋁、鋅、鐵與H2的關系式分別為：2Na～H2，、、、。選擇的兩種金屬組合一定是一個大于4g，另一個小于4g。

本文選取了常見的幾種計算題題型，通過優化導學案的編制，引導學生對復雜問題進行“分解”，旨在優化學生解題思路，給學生一根“拐杖”——熟化分析方法，堅定解題信心。讓學生能夠走得更好，并期待有朝一日能夠脫離“拐杖”獨自走下去。當然，小高考試題中的計算往往更復雜、更綜合，但萬丈高樓平地起，小高考復習中學生需要這樣的“拐杖”。

（收稿日期：2016-10-21）