论文部分内容阅读
“通式”一词在化学上表示同一类化合物分子组成的公式,本文所说的“通式理念”就是基于这一化学术语的理论实质而创造的,旨在解决有关质量分数的计算。有关质量分数的计算,是初中化学计算教学的一个重点内容,也是初中化学计算教学的一个难点内容,在实际教学中,很多学生一遇到有关质量分数的计算题就常常思维混乱,为解决这一重点和难点内容,本文试图运用一个“通式”来攻克这一难关。
一、初中化学计算教学中必须重视有关质量分数的计算
1.《课程标准》重视有关质量分数的计算
在《全日制义务教育化学课程标准(2011年版)》中,有关质量分数的计算的规定有:“能进行溶质质量分数的简单计算”“利用相对原子质量、相对分子质量进行物质组成的简单计算”“能看懂某些商品标签上标示的物质成分及其含量”“根据某种氮肥包装袋或产品说明书标示的含氮量推算它的纯度”、“能正确书写简单的化学反应方程式,并进行简单的计算”。
2.《考试大纲》重视有关质量分数的计算
在各省的《考试大纲》中,有关“质量分数的计算”都有明确的规定。下表是广东省教育考试院编写的《学业考试大纲》中有关“质量分数的计算”的规定。
科学内容
目标
溶质质量分数的计算
应用
利用相对原子质量、相对分子质量进行物质组成的简单计算
应用
某些商品标签上的物质成分及其含量
理解
能根据化学反应方程式进行简单的计算
应用
3.中考试卷重视有关质量分数的计算
有关质量分数的计算,是各省市中考命题的一个重点、热点,甚至成了“必考点”。下面,我们来研究一下广东省历年来的中考试题。
2003年实验区化学试卷:第24题计算NH4HCO3中氮元素的质量分数;第25题计算空气中SO2的质量分数。
2004年实验区化学试卷:第24题计算蛋氨酸中氮元素的质量分数;第25题是根据硫酸的质量分数的计算。
2005年实验区化学试卷:第24题计算葡萄糖酸锌中锌元素的质量分数;第25题计算样品中过氧化氢的质量分数。
2006年实验区化学试卷:第24题是根据碘酸钾中碘元素的质量分数的计算;第25题是根据盐酸的质量分数的计算。
2007年学业考试试卷:第24题计算丙氨酸中氮元素的质量分数;第25题要计算钢中碳元素的质量分数。
2008年学业考试试卷:第9题涉及溶液中溶质的质量分数的计算;第24题计算醋酸钾中钾元素的质量分数;第25题第(1)小题计算废水中硫酸的质量分数,第(2)小题是根据熟石灰的质量分数的计算。
2009年学业考试试卷:第25题计算石灰石中碳酸钙的质量分数。
2010年学业考试试卷:第14题涉及MgSO4饱和溶液的溶质质量分数;第15题涉及空气中氧气的体积分数。
2011年学业考试试卷:第21题涉及溶液的溶质质量分数;第24题计算NH4MgPO4中Mg元素的质量分数和计算溶液中溶质的质量分数;第25题求被氧化的铝的质量占未氧化时铝片总质量的质量分数。
由此可见,广东省的中考非常重视有关质量分数的计算,从2003年开始,年年都考,成了一个“必考点”。
二、通式理念在化学计算教学中的有效应用
1.如何在化学计算教学中构建“通式”
在化学计算教学中可以列举两个最简单的跟生活有关的例子,引导学生构建“通式”,融汇通式理念。
例如,假定100克空气中有20克氧气,请问,空气中氧气的质量分数是多少?学生很快就得出答案:20%。老师追问:怎么计算的?部分学生回答不上来,教师引导学生思考:20%,就是氧气的质量20克除以空气的质量100克,再乘以100%。
为了强化学生的解题思路,多设置一个例子:假定100克食盐中有95克氯化钠,请问,食盐中氯化钠的质量分数是多少?采用与前例相同的教学方法对学生加以引导,但学生几乎不用老师的引导就能很快给出答案,甚至还有很多同学感觉老师的引导是“多此一举”。此时,教师提出更具挑战性的问题:假定100克A中有50克B,请问,A中B的质量分数是多少?学生们稍加思索基本上都能得出答案:50%。教师追问:怎么计算的?学生答曰:B的质量50克除以A的质量100克,再乘以100%。教师随即宣布:请同学们记住,A中B的质量分数等于B的质量除以A的质量再乘以100%,这是有关质量分数的计算的一个“通式”。教师再引导学生总结:凡是要计算A中B的质量分数时,就要找出或者计算出“A的质量(或相对质量)”和“B的质量(或相对质量)”,然后将“B的质量(或相对质量)”除以“A的质量(相对质量)”再乘以100%。
2.“通式”在初中化学计算教学中的变形公式
在学生对“通式”有一个基本的了解后,引导学生对公式进行变形。
原形:A中B的质量分数=B的质量A的质量 ×100%
变形1:B的质量 = A的质量×A中B的质量分数
变形2: A的质量=B的质量÷A中B的质量分数
3.在常见题型中掌握“通式”法
从表面上看,学生在老师的引导下得出了“通式”,而且,老师叫学生记忆这一“通式”,学生也可能记住了,但实际上,很多同学还不是很明白“通式”中的“A”“B”的意思,还需要通过分类练习,让学生通过常见题型的练习,最终牢固掌握“通式”法的解题思路:凡是要计算A中B的质量分数时,就要找出或者计算出“A的质量(或相对质量)”和“B的质量(或相对质量)”,然后将“B的质量(或相对质量)”除以“A的质量(相对质量)”再乘以100%。
(1)常见题型一:有关化合物中某元素的质量分数的计算
【例1】 计算NH4HCO3中氮元素的质量分数。 【例2】 已知三聚氰胺的化学式为C3H6N6。计算三聚氰胺中氮元素的质量分数。
在例1中,要引导学生明白NH4HCO3的相对质量就是“通式”中的“A的质量”,氮元素的相对质量就是“通式”中的“B的质量”。在例2中,要引导学生明白三聚氰胺的相对质量就是“通式”中的“A的质量”,氮元素的相对质量就是“通式”中的“B的质量”。
(2)常见题型二:有关混合物中某纯净物的质量分数的计算
【例3】 某炼铁厂用含四氧化三铁80%的磁铁矿冶炼生铁,计算1000t这种矿石中含四氧化三铁的质量是多少?
这个例题主要是应用“通式”的变形公式。在复习教学中,可直接应用变形公式,也可以根据“通式”的原形,让学生把题目中的每一个已知量和未知量对应到“通式”中求解。在教学中,要引导学生明白80%是磁铁矿中四氧化三铁的质量分数,磁铁矿的质量就是“通式”中的“A的质量”,四氧化三铁的就是“通式”中的“B的质量”。
(3)常见题型三:有关混合物中某元素的质量分数的计算
【例4】 国家标准规定,合格奶粉中氮元素的质量分数最少为2.88%。现测定某奶粉50克中含有氮元素的质量为1克。请通过计算判断该奶粉是否属于合格奶粉。
当学生练习到“常见题型三”时,学生对“通式”法已经基本掌握了,“常见题型三”只是让学生知道:“有关混合物中某元素的质量分数的计算”也可以用“通式”法来完成。
(4)常见题型四:有关溶液中溶质的质量分数的计算
【例5】 某温度时,蒸干350克KCl溶液,得到100克KCl,求该溶液中溶质的质量分数。
【例6】 配制150kg16%的氯化钠溶液,需氯化钠、水的质量是多少?
在例5中,要引导学生明白溶液的质量就是“通式”中的“A的质量”,KCl的质量就是“通式”中的“B的质量”,求溶液中溶质的质量分数就是“A的质量”(溶质的质量)除以“B的质量”(溶液的质量)再乘以100%。例6则主要是应用“通式”的变形公式。通过“常见题型四”的练习,让学生知道:有关溶液中溶质的质量分数的计算也可以用“通式”法来解决。
(5)常见题型五:有关化学方程式的计算
【例7】 某校化学兴趣小组为测定空气中二氧化硫的含量,用NaOH溶液吸收SO2,反应的化学方程式如下:2NaOH SO2=Na2SO3 H2O。用NaOH溶液吸收100L已除去CO2的空气样品,溶液质量增加了0.64g。已知此时空气的密度为1.3g/L,求:(1)被吸收的SO2的质量。(2)发生反应的NaOH的质量。(3)空气中SO2的质量分数(精确到0.01%)。
【例8】 某化学兴趣小组为了测定一工厂废水中硫酸的含量,取100g废水于烧杯中,加入120g质量分数为10%的氢氧化钠溶液,恰好完全反应(废水中无不溶物,其他成分不与氢氧化钠反应)。请计算:(1)废水中硫酸的质量分数;(2)该工厂每天用含氢氧化钙75%的熟石灰处理150t这种废水,需要熟石灰多少吨?
在教学中,笔者总是在不断地探索,以期能教给学生一些有用而且终身难忘的科学方法。“通式”理念,它不仅仅适用于初中化学计算教学,它还广泛适用于学生的高中乃至大学学习以及生产生活实际,而且该通式简单易记,通过多次强化,可以让学生终身难忘。
(责任编辑 罗 艳)
“通式”一词在化学上表示同一类化合物分子组成的公式,本文所说的“通式理念”就是基于这一化学术语的理论实质而创造的,旨在解决有关质量分数的计算。有关质量分数的计算,是初中化学计算教学的一个重点内容,也是初中化学计算教学的一个难点内容,在实际教学中,很多学生一遇到有关质量分数的计算题就常常思维混乱,为解决这一重点和难点内容,本文试图运用一个“通式”来攻克这一难关。
一、初中化学计算教学中必须重视有关质量分数的计算
1.《课程标准》重视有关质量分数的计算
在《全日制义务教育化学课程标准(2011年版)》中,有关质量分数的计算的规定有:“能进行溶质质量分数的简单计算”“利用相对原子质量、相对分子质量进行物质组成的简单计算”“能看懂某些商品标签上标示的物质成分及其含量”“根据某种氮肥包装袋或产品说明书标示的含氮量推算它的纯度”、“能正确书写简单的化学反应方程式,并进行简单的计算”。
2.《考试大纲》重视有关质量分数的计算
在各省的《考试大纲》中,有关“质量分数的计算”都有明确的规定。下表是广东省教育考试院编写的《学业考试大纲》中有关“质量分数的计算”的规定。
科学内容
目标
溶质质量分数的计算
应用
利用相对原子质量、相对分子质量进行物质组成的简单计算
应用
某些商品标签上的物质成分及其含量
理解
能根据化学反应方程式进行简单的计算
应用
3.中考试卷重视有关质量分数的计算
有关质量分数的计算,是各省市中考命题的一个重点、热点,甚至成了“必考点”。下面,我们来研究一下广东省历年来的中考试题。
2003年实验区化学试卷:第24题计算NH4HCO3中氮元素的质量分数;第25题计算空气中SO2的质量分数。
2004年实验区化学试卷:第24题计算蛋氨酸中氮元素的质量分数;第25题是根据硫酸的质量分数的计算。
2005年实验区化学试卷:第24题计算葡萄糖酸锌中锌元素的质量分数;第25题计算样品中过氧化氢的质量分数。
2006年实验区化学试卷:第24题是根据碘酸钾中碘元素的质量分数的计算;第25题是根据盐酸的质量分数的计算。
2007年学业考试试卷:第24题计算丙氨酸中氮元素的质量分数;第25题要计算钢中碳元素的质量分数。
2008年学业考试试卷:第9题涉及溶液中溶质的质量分数的计算;第24题计算醋酸钾中钾元素的质量分数;第25题第(1)小题计算废水中硫酸的质量分数,第(2)小题是根据熟石灰的质量分数的计算。
2009年学业考试试卷:第25题计算石灰石中碳酸钙的质量分数。
2010年学业考试试卷:第14题涉及MgSO4饱和溶液的溶质质量分数;第15题涉及空气中氧气的体积分数。
2011年学业考试试卷:第21题涉及溶液的溶质质量分数;第24题计算NH4MgPO4中Mg元素的质量分数和计算溶液中溶质的质量分数;第25题求被氧化的铝的质量占未氧化时铝片总质量的质量分数。
由此可见,广东省的中考非常重视有关质量分数的计算,从2003年开始,年年都考,成了一个“必考点”。
二、通式理念在化学计算教学中的有效应用
1.如何在化学计算教学中构建“通式”
在化学计算教学中可以列举两个最简单的跟生活有关的例子,引导学生构建“通式”,融汇通式理念。
例如,假定100克空气中有20克氧气,请问,空气中氧气的质量分数是多少?学生很快就得出答案:20%。老师追问:怎么计算的?部分学生回答不上来,教师引导学生思考:20%,就是氧气的质量20克除以空气的质量100克,再乘以100%。
为了强化学生的解题思路,多设置一个例子:假定100克食盐中有95克氯化钠,请问,食盐中氯化钠的质量分数是多少?采用与前例相同的教学方法对学生加以引导,但学生几乎不用老师的引导就能很快给出答案,甚至还有很多同学感觉老师的引导是“多此一举”。此时,教师提出更具挑战性的问题:假定100克A中有50克B,请问,A中B的质量分数是多少?学生们稍加思索基本上都能得出答案:50%。教师追问:怎么计算的?学生答曰:B的质量50克除以A的质量100克,再乘以100%。教师随即宣布:请同学们记住,A中B的质量分数等于B的质量除以A的质量再乘以100%,这是有关质量分数的计算的一个“通式”。教师再引导学生总结:凡是要计算A中B的质量分数时,就要找出或者计算出“A的质量(或相对质量)”和“B的质量(或相对质量)”,然后将“B的质量(或相对质量)”除以“A的质量(相对质量)”再乘以100%。
2.“通式”在初中化学计算教学中的变形公式
在学生对“通式”有一个基本的了解后,引导学生对公式进行变形。
原形:A中B的质量分数=B的质量A的质量 ×100%
变形1:B的质量 = A的质量×A中B的质量分数
变形2: A的质量=B的质量÷A中B的质量分数
3.在常见题型中掌握“通式”法
从表面上看,学生在老师的引导下得出了“通式”,而且,老师叫学生记忆这一“通式”,学生也可能记住了,但实际上,很多同学还不是很明白“通式”中的“A”“B”的意思,还需要通过分类练习,让学生通过常见题型的练习,最终牢固掌握“通式”法的解题思路:凡是要计算A中B的质量分数时,就要找出或者计算出“A的质量(或相对质量)”和“B的质量(或相对质量)”,然后将“B的质量(或相对质量)”除以“A的质量(相对质量)”再乘以100%。
(1)常见题型一:有关化合物中某元素的质量分数的计算
【例1】 计算NH4HCO3中氮元素的质量分数。 【例2】 已知三聚氰胺的化学式为C3H6N6。计算三聚氰胺中氮元素的质量分数。
在例1中,要引导学生明白NH4HCO3的相对质量就是“通式”中的“A的质量”,氮元素的相对质量就是“通式”中的“B的质量”。在例2中,要引导学生明白三聚氰胺的相对质量就是“通式”中的“A的质量”,氮元素的相对质量就是“通式”中的“B的质量”。
(2)常见题型二:有关混合物中某纯净物的质量分数的计算
【例3】 某炼铁厂用含四氧化三铁80%的磁铁矿冶炼生铁,计算1000t这种矿石中含四氧化三铁的质量是多少?
这个例题主要是应用“通式”的变形公式。在复习教学中,可直接应用变形公式,也可以根据“通式”的原形,让学生把题目中的每一个已知量和未知量对应到“通式”中求解。在教学中,要引导学生明白80%是磁铁矿中四氧化三铁的质量分数,磁铁矿的质量就是“通式”中的“A的质量”,四氧化三铁的就是“通式”中的“B的质量”。
(3)常见题型三:有关混合物中某元素的质量分数的计算
【例4】 国家标准规定,合格奶粉中氮元素的质量分数最少为2.88%。现测定某奶粉50克中含有氮元素的质量为1克。请通过计算判断该奶粉是否属于合格奶粉。
当学生练习到“常见题型三”时,学生对“通式”法已经基本掌握了,“常见题型三”只是让学生知道:“有关混合物中某元素的质量分数的计算”也可以用“通式”法来完成。
(4)常见题型四:有关溶液中溶质的质量分数的计算
【例5】 某温度时,蒸干350克KCl溶液,得到100克KCl,求该溶液中溶质的质量分数。
【例6】 配制150kg16%的氯化钠溶液,需氯化钠、水的质量是多少?
在例5中,要引导学生明白溶液的质量就是“通式”中的“A的质量”,KCl的质量就是“通式”中的“B的质量”,求溶液中溶质的质量分数就是“A的质量”(溶质的质量)除以“B的质量”(溶液的质量)再乘以100%。例6则主要是应用“通式”的变形公式。通过“常见题型四”的练习,让学生知道:有关溶液中溶质的质量分数的计算也可以用“通式”法来解决。
(5)常见题型五:有关化学方程式的计算
【例7】 某校化学兴趣小组为测定空气中二氧化硫的含量,用NaOH溶液吸收SO2,反应的化学方程式如下:2NaOH SO2=Na2SO3 H2O。用NaOH溶液吸收100L已除去CO2的空气样品,溶液质量增加了0.64g。已知此时空气的密度为1.3g/L,求:(1)被吸收的SO2的质量。(2)发生反应的NaOH的质量。(3)空气中SO2的质量分数(精确到0.01%)。
【例8】 某化学兴趣小组为了测定一工厂废水中硫酸的含量,取100g废水于烧杯中,加入120g质量分数为10%的氢氧化钠溶液,恰好完全反应(废水中无不溶物,其他成分不与氢氧化钠反应)。请计算:(1)废水中硫酸的质量分数;(2)该工厂每天用含氢氧化钙75%的熟石灰处理150t这种废水,需要熟石灰多少吨?
在教学中,笔者总是在不断地探索,以期能教给学生一些有用而且终身难忘的科学方法。“通式”理念,它不仅仅适用于初中化学计算教学,它还广泛适用于学生的高中乃至大学学习以及生产生活实际,而且该通式简单易记,通过多次强化,可以让学生终身难忘。
(责任编辑 罗 艳)