繪制思維導(dǎo)圖厘清微粒關(guān)系

摘 要：化學(xué)計(jì)算中，學(xué)生遇到的最大困難是不能理順物質(zhì)之間的錯(cuò)綜繁雜關(guān)系，無(wú)法建立微粒之間的關(guān)系而解決問(wèn)題.若依據(jù)題目的結(jié)構(gòu)，繪制簡(jiǎn)單明了、脈絡(luò)清楚、能啟迪思維又能反映數(shù)量關(guān)系隱含化學(xué)原理的思維導(dǎo)圖，引導(dǎo)學(xué)生找出“解題方法”，即真正實(shí)現(xiàn)“你是怎么想起來(lái)這個(gè)題可以用這個(gè)方法來(lái)解決，需要用這樣的步驟來(lái)闡述的”，培養(yǎng)出“會(huì)思考、會(huì)分析、有深度思維”的學(xué)生.

關(guān)鍵詞：化學(xué)計(jì)算;思維導(dǎo)圖;厘清關(guān)系

作者簡(jiǎn)介：姚明站（1974-），男，江蘇連云港人，本科，中學(xué)高級(jí)教師，研究方向：化學(xué)教學(xué)研究、德育研究、校本課程研究.

化學(xué)計(jì)算是定量化學(xué)研究不可缺少的，以定量分析實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)定的數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算確定物質(zhì)的組成或揭示反應(yīng)的規(guī)律.其學(xué)科本質(zhì)是對(duì)化學(xué)問(wèn)題的數(shù)學(xué)處理過(guò)程，即對(duì)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其變化規(guī)律的量化過(guò)程[1].其重點(diǎn)并不在數(shù)學(xué)運(yùn)算上，而是對(duì)概念、原理以及量的關(guān)系的理解上，是要建立微觀粒子在化學(xué)變化中的“質(zhì)”與“量”的關(guān)系，從而達(dá)到解決實(shí)際問(wèn)題的目的.

對(duì)于化學(xué)計(jì)算的教學(xué)，教師都會(huì)展示解題方法或解答過(guò)程，總結(jié)出諸如守恒法、差量法、關(guān)系式法、極值法、轉(zhuǎn)換法等解題方法.學(xué)生知道了這些方法，但拿到題時(shí)仍感束手無(wú)策，因?yàn)楦究床欢}目，弄不清反應(yīng)原理，無(wú)從下手，也就不知道要用哪種方法來(lái)解.

老子的《道德經(jīng)》里講“知人者智，自知者明”，美國(guó)認(rèn)知心理學(xué)家約翰·弗拉維爾也提出了“元認(rèn)知”的概念，都強(qiáng)調(diào)對(duì)自己的認(rèn)知活動(dòng)的自我意識(shí)和自我調(diào)節(jié)的重要性.就是說(shuō)在教學(xué)中，需要突出“元認(rèn)知分析”，教師要善于引導(dǎo)學(xué)生生長(zhǎng)出“解題方法”，并明確地闡述自已的解答過(guò)程，即“你是怎么想起來(lái)這個(gè)題可以用這個(gè)方法來(lái)解決，需要用這樣的步驟來(lái)闡述”[2]，通過(guò)這樣反思性分析，做到知其然知其所以然，才能培養(yǎng)出真正“會(huì)思考、會(huì)分析、有深度思維”的學(xué)生.

化學(xué)計(jì)算題往往設(shè)置多步反應(yīng)、連續(xù)反應(yīng)等，過(guò)程比較復(fù)雜，對(duì)題干提供的信息進(jìn)行分析理解就成了解決問(wèn)題的關(guān)鍵.如何理順錯(cuò)綜繁雜的關(guān)系呢？以如下例題加以說(shuō)明.

例1 （2018·鎮(zhèn)江學(xué)測(cè)模擬）足量銅與一定量濃硝酸反應(yīng)得到硝酸銅溶液和NO2、N2O4、NO的混合氣體，這些氣體與1.68 L O2（標(biāo)準(zhǔn)狀況）混合后通入水中，所有氣體完全被水吸收生成硝酸.若向所得硝酸銅溶液中加入5mol·L-1NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀，則消耗NaOH溶液的體積是

A.60 mLB.45 mLC.30 mLD.15 mL

【解題思路】本題涉及的化學(xué)反應(yīng)比較多，氣體產(chǎn)物為三種物質(zhì)的混合物且不知道比例關(guān)系，無(wú)法通過(guò)書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式確定微粒之間的量的關(guān)系.可先由題意繪制出思維導(dǎo)圖，以圖弄清原理，厘清微粒之間的關(guān)系，利用適當(dāng)?shù)姆椒ň涂梢赃_(dá)到解決問(wèn)題的目的.本題的反應(yīng)原理思維導(dǎo)圖如下：