熟能生巧──化学计算的学习法
化学计算是从量的方面来加深对化学概念和原理的理解,进一步掌握物质的性质及其变化规律,有助于培养分析问题和解决问题以及运用化学知识进行有关量的计算的能力。化学计算与知识、实验和习题密切相关。化学计算是通过运算方式来巩固、加深对化学知识的理解和掌握的一种重要途径。
 
初中阶段化学计算的类型,按计算的内容划分有:有关化学式的计算、根据化学方程式的计算、关于溶液的计算和关于基本理论的计算。
如何学好化学计算呢?要掌握适当的方法和技巧,这样会收到事半功倍的成效。
抓住五环节
物质及其变化都是有规律的,反映物质及其变化的化学试题,尤其是有关化学计算的试题,其解法也是有规律的。要想熟练地掌握解化学计算题的技能技巧,必须抓住以下五个环节。
审清题意
审题是解题的第一步,而且是关键的一步。如果审题不清楚,解题思路就无从谈起。一个错误的解题思路,必然会导致解题方法步骤的错误。所以遇到一道化学计算题,首先要仔细认真地读题,认真地分析理解题意,弄清楚题目中给出了什么条件、隐含着什么条件、需要回答什么问题,即明确已知和求解,这是解题的至关重要的准备工作。在审题时常会出现以下几方面的不足:
1.不重视全面审题一看题就急于求成,不能耐心地把整个题目评审一遍,而是看一段做一段,结果是遇难不进,停了下来。再看后,发现前半题做错了,只好从头再做,浪费了时间,影响了解题速度;
2.只求快不求细,看题马虎草率,结果是对题意似懂非懂,解题时错误百出;
3.误解题意,答非所问。这是由于个别同学语文水平不高,理解分析能力比较差造成的;
4.概念不清、审题不清。化学计算的解答都是与有关化学基本概念紧密联系的,所以化学计算必须根据有关化学概念和基本理论来分析确定解题思路。化学基本概念掌握得不准确,
是无法审清题意的;
5.审题不透,抓不住关键。审题要清晰透彻,统观全局,抓住关键,解题才能快速而准确。如果粗陋浅涉,只知其一,不知其二,满足于一知半解,不出关键所在,就会导致解法繁琐,乃至完全错误。
在审题时克服以上几方面的通病,方能快速而有把握地做出正确的答案。 
设计解题思路
在审清题意的基础上,应用有关的化学概念、基本理论和基本定律等化学知识,选定一种方法,设计一条合理的解题途径,制定同正确的解题方案。
确定解题步骤
解题方案确定之后要出解题措施,抓住解题突破口,即解题关键。抓住关键,确定计算步骤,使解题过程简捷明了,不出错误。
正确表达解题步骤
在寻求化学计算题答案时,要一步一步地表达出解题的理论依据,就如同几何学中推理求证一样,做到“因果”关系明晰,解题步骤完整,过程清楚,规范准确。
反复检查
在解化学计算题时,除上述四个环节外,复查也是十分重要的。在做完题之后,必须仔细认真地反复检查,如题意是否理解清楚、思路是否正确、解题步骤是否完整等等。必要时还要反复核查数据准确与否。
在解化学计算题时注意了以上五个环节,对一般的化学计算题是不难求得正确答案的。
认真审题,分析题意,分清主次,抓住关键
在弄清题意的前提下,要认真分析,出题目中的主次关系和因果关系。在一道化学计算题中,所叙述的条件不一定都是主要的,有的是与解题无关的干扰数据。要从中出语法上的主次关系,而后从主次关系再分析出“因”“果”关系。“因”往往是题设的条件,“果”往往是求解的具体而显要条件。在题目所给的条件中有的是直接而显露的,但有的却是隐求出来。通过对题目的整体分析,把其中所有的“因”“果”(即条件)都出来,才能顺利地出
所要求的结果。
在审题中,必然要联系到化学基础知识和基本概念,所以审题的过程就是应用化学“双基”知识出题目中的“因”“果”关系的过程,可以巩固和深化所学的基础知识和基本概念。也只有通过严格审题析题,紧扣所学化学知识,才能透乇理解和熟练地应用化学反应中的“量的关系”, 是解化学计算题的关键。离开了“量的关系”,就会给寻求正确答案造成困难。
总之,解题过程可分为以下五个步骤:阅读→理解→分析→推理→归纳,通过这伍个步骤,形成解题思路。
解化学计算题的过程如图所示:
 
活用“守恒
“守恒”使化学充满丰富的内涵。守恒法是常用的解题方法和技巧,它的运用可涉及到计算、推理等具体问题。常用的守恒是质量守恒、电荷守恒、元素守恒、化合价守恒、溶质守恒、溶质质量分数守恒、关系量守恒 和变量守恒等,下面逐一进行简单介绍。
质量守恒
质量守恒是指参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后各生成物的质量总和,即质量守恒定律。
例1已知反应A+3B=2C+3D的生成物C和D的质量比为28∶33,若A和B的混合物244g经充分反应后,刚好完全反应,则生成物C的质量为 (  )g。
分析:依题意根据反应前后物质的总质量守恒得如下关系:
   A+3B=2C + 3D
    61  28  33
   244g  x
    x=112g
例2(1994年北京市中考试题)在天平两端的托盘上各放一个质量相同的烧杯,并往两端烧杯中加入等质量、等溶质的质量分数的稀硫酸(足量),若往左烧杯中加入0.22g氧化钙,要使天平继续保持平衡,应在右烧杯中加入的物质是  (  )
  A.0.36g铝  B.0.56g碳酸钠  C.0.462g碳酸镁  D.0.44g铜锌合金
分析:若要使天平两端继续保持平衡,则必须使天平两端增加的质量相等。依题意:左烧杯中加入不敷出0.22g氧化钙,可使左端增重0.22g,那么右端也应增重0.22g才可使天平保持平衡。四个选项所给的质量约大于0.22g,即加入这些物质还要放出一些气体才能达到0.22g的要求。A和D两个选项放出氢气,B和C两个选项放出二氧化碳气体。
 
答案选C。
电荷守恒
电荷守恒是指在溶液中正电荷与负电荷总数相等。
例3 (1997年全国初中化学竞赛13题)几种物质溶于水,能电离出K+,Mg2+,SO42-,NO3-四种离子,已知其中K+,Mg2+,NO3-离子的个数比为4∶5∶3则SO42-与NO3-离子的个数比为
  A.2∶3  B.1∶3  C.5∶3  D.3∶5
本题的落脚点是溶液呈电中性,溶液中的阴、阳离子的电荷总数必须相等──即“电荷守恒”是解此题的依据。具体解法是:设溶液中K+,Mg2+,SO42-,NO3-个数比4∶5∶3∶x,则4×2+5×1=3×1+x·2,x=5。所以,nSO42-∶nNO我有一物生得巧3-=5∶3答案为C。
元素守恒
元素守恒是指化学反应前后元素的各类和原子的数目均保持不变。
例4(1995陕西奥赛题)在空气中加热4.8g铜粉,使其全部变为氧化铜,然后加入足量的稀硫酸中,待反应完毕后,再加热蒸发溶剂,那么可制得硫酸铜晶体的质量是  (  )g。
  A.9.38    B.18.75    C.12    D.24
解:由元素守恒得:
   
化合价守恒
化合价守恒是指在化合物中各元素正负化合价总数相等。
例5 某元素M的氧化中氧的质量分数为44%,已知该元素相对原子质量为51,则该氧化物的化学式是     (  )
解析:根据化合物中各元素正负化合总数相等的原则,运用“化合价恒等法”解题。但此种解
法的关键是掌握公式:某原子个数某原子的质量/某原子的相对原子质量。设M元素的化合价为x,根据化合物中化合价恒等有:44%/16×2=(1-44%)/51×x解得x=5,即+5价,该氧化物化学式为M2O5
溶质守恒
所谓溶质守恒是指溶液在稀释(或浓缩)前后溶液中溶质的质量不变。