初中化學計算題的解題方法探尋

陳五周

【摘要】化學屬于初中學習階段一門關鍵又特殊的科目，計算題則是一類常見的題型，既可以培養學生的運算能力與邏輯思維能力，又能夠幫助他們鞏固知識的掌握與運用。鑒于此，文章主要對初中化學計算題的解題方法進行了認真探尋，同時提出了一系列有效的解題方法

【關鍵詞】初中化學;計算題;解題方法

計算題在初中化學教學中占據著重要地位，而且在考試中所占的分值比重較大，但是涉及的化學物質、反應、公式較多。有的學生思維水平不高，學習能力不強，無法真正理解題意，以至于喪失學習興趣與自信。初中化學教師在計算題教學中，需傳授學生一些簡便、高效的解題方法，減輕他們的負擔，使其掌握更多的計算題解題技巧，從而不再懼怕化學。

一、守恒法

守恒法是初中化學解決計算題時最為常用的一種方法，主要利用化學變化前后部分量保持不變的這一原理來求解。守恒范圍包括物質的質量、元素守恒，電子、電荷與原子微粒數守恒等。其中，質量守恒在解題中應用的頻率最高，指的是在化學反應中，各物質在反應前后質量總和保持不變，元素種類、原子種類與數目也不變;不過需要注意的是，質量守恒只能用來解釋化學變化，不包括分子體積、個數的守恒，以及沒有反應的物質和雜質的質量。

例1：在制取氧氣時，可以把一定量的氯酸鉀與二氧化錳混合在一起，通過共同加熱來制取，反應開始時二氧化錳的質量占據混合物總質量的20%，當反應進行至二氧化錳的質量占25%時，請問氯酸鉀的分解率是多少？

解答：在該反應中，二氧化錳的作用是催化劑，其在反應前后質量是不會發生改變的，如果設兩者加熱之前的質量是a，那么二氧化錳的質量是0.2a，設反應結束后混合物的質量是b，那么二氧化錳的質量是0.25b。根據二氧化錳的質量守恒能夠得出0.2a=0.25b，則b=0.8a，再結合質量守恒定律得出生成氧氣的質量是反應前后固體質量的差，得出a-b=a-0.8a=0.2a。此時，設氯酸鉀分解的部分占x，則有：

所以，氯酸鉀的分解率是0.512a÷0.8a×100%=0.64×100% = 64%，也就是說氯酸鉀在反應中的分解率是64%。

教師指導學生運用質量守恒法處理計算題時，需找到題目中的隱性條件，即二氧化錳的質量由始至終都沒有發生改變，起到催化劑的作用，理清關系后按照常規方法計算，寫出化學方程式，使其思路清晰，提高解題效果。

二、差量法

差量法就是根據化學反應前后的某些“差量”同反應物或生成物的變化量成正比而建立的一種解題方法。差量包括固體和液體質量差，氣體體積差，即氣體物質的量之差等。在初中化學計算題教學中，教師指導學生采用差量法解題時，關鍵在于準確找出題目中的理論差量，具體步驟如下：先把已知差量或者實際差量同其相對應的化學方程式的理論差量建立正比例關系，再根據列出的比例式展開求解，由此簡化解題流程，提高正確率。

例2：現一容器內盛放有重量是10克銅與氧化銅粉末的混合物，高溫下通入干燥的氫氣，直至質量不再變少為止，當混合物冷卻后的殘余固體質量是8.4克，那么原混合物中氧化銅的質量是多少？

解答：假設原混合物中氧化銅的質量是x克，則有：

例3：把10克含有雜質的鐵同50克稀硫酸混在一起進行完全反應，其中雜質不同稀硫酸發生反應，也不溶于水，反應后去除雜質，一共得到重量是55.4克的反應液體，那么鐵的純度是多少？

解答：把鐵的純度設成x，則有：

學生運用差量法，根據物質變化前后某種量發生變化的化學方程式或關系式，找出所謂的“理論差量”，十分適用于解答混合物間的反應，且反應前后存在差量的反應體系，使其抓住造成差量的實質，仔細分析題意后選定差量，達到化難為易、化繁為簡的效果。

三、關系式法

在初中化學計算題教學中，關系式法主要用來計算有多個步驟的化學反應，從化學反應的實質切入，確定有關物質之間量的關系式或代數式，將多步驟煩瑣的計算變得簡單。初中化學教師引導學生使用關系式時，先結合題意寫出各步驟反應的化學方程式，當前一個反應的生成物是下一個反應的反應物時，立馬調整反應物或生成物的化學式系數，讓有關聯的各個化學方程式中相關物質的化學式系數一樣，由此找到關系式，然后根據關系量來計算。

例4：現把一定量的鋅放入到足量的稀硫酸中，通過反應生成氫氣，再把12.25克的氯酸鉀在二氧化錳催化下完全分解后生成氧氣，要想讓產生的氫氣和氧氣能夠發生完全反應后生成水，求實驗中所需鋅的質量是多少克？

解答：根據題意可知，在上述實驗中共涉及三個反應，化學反應方程式分別是：

這是尋找關系式的主要依據，絕對不能省略掉不寫。學生通過觀察，發現這三個化學反應方程式之間存在微妙的關系，應該找出其中未知量和已知量之間的關系，然后就能夠快速計算出答案，具體關系式是“2KClO3-3O2-6H2-6Zn”，整理后是“KClO3——3Zn”。接著，把鋅的使用量設成x，根據上述說明和關系式能夠列出一些比例式：

教師在指導學生應用關系法解決計算題時，關鍵是掌握尋找關系式的方法，對連續發生的多步化學反應，可以根據前后某元素的原子、離子的數量不變找到關系式，然后進行計算，讓學生省去多步計算的煩瑣和比較復雜的運算，由此減少出錯的環節。

四、化學方程式法

在解決初中化學計算題時，化學方程式法應用范圍廣泛，先找出題目中的純凈物，再進行轉化。假如題目中沒有直接給出參加或生成純凈物的質量，要分析已知條件，轉化成為純凈穩定質量，轉化成功后代入化學方程式進行計算。同時，初中化學教師可引領學生尋找題目中的差量，考慮物質質量在反應前后發生的變化情況和原因，通過質量變化和原量之間的關系計算。也可以提示學生把雜質質量設為未知數x，使其依據條件假設確定解題思路。

例5：某金屬的化合價為+a，相對原子質量為b，當該金屬和稀鹽酸發生充分反應后可以生產1克氫氣時，該化學反應中金屬的質量是多少？

解答：從題目具體內容來看，學生使用化學方程式法時，要選擇設未知數的方式來求解，設該金屬是R，質量是x，結合題意列出化學方程式：

反思：當采用充足的酸和金屬發生反應時，所生成1克氫氣的金屬質量是金屬相對原子質量和化合價的比，由此得出常見金屬同酸發生反應生成1克氫氣的質量，如：鐵28克，鋅32.5克，鎂12克，鋁9克，鈉23克。另外，在本次計算中，把金屬的化合價假設成偶數，如果化合價是奇數，則化學方程式是，無論偶數還是奇數，均不會影響到解題思路。

上述案例，當學生掌握這一規律后，形成基本的分析思路，循序漸進地找到解題方法，就可以快速解決金屬質量和酸發生反應生成氫氣的相關問題，體會到化學方程式的妙用。

總之，在初中化學知識學習中，計算題不僅占據的數量比重較大，分值也較高，教師需指導學生根據具體題目選擇恰當的解題方法，使其在正確思路下高效處理計算題，進而提高解題水平。

【參考文獻】

張廷勇.淺談核心素養背景下的初中化學教學策略[J].天津教育，2020（14）：119-120.

耿慶梅.問題化教學在初中化學課堂中的應用[J].中學生數理化（教與學），2020（06）：48.