有關(guān)“化學(xué)計算”問題的得分現(xiàn)狀與應(yīng)對策略

王海霞

江蘇高考卷第十八題主要考查學(xué)生的化學(xué)計算能力，以中和滴定、氧化還原反應(yīng)滴定、重量法測定等原理為背景，利用電子守恒、質(zhì)量守恒、電荷守恒等方法對待測物質(zhì)的質(zhì)量、濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、化學(xué)式等等進(jìn)行計算，同時也會根據(jù)試題的情境考察誤差分析、氧化還原方程式的書寫、常見離子或氣體的檢驗、Ksp的計算等化學(xué)知識。在平時的教學(xué)中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)學(xué)生選擇、填空做完后，習(xí)慣性的留白計算題。在歷次的?？奸喚怼⒏呖奸喚碇幸舶l(fā)現(xiàn)計算的得分率明顯最低。

一、化學(xué)計算錯誤現(xiàn)狀及成因分析

1.知識性錯誤。學(xué)科知識欠缺，對于一些基本反應(yīng)發(fā)生原理不知道或者理解出現(xiàn)錯誤。比如題目給出反應(yīng)示意，但沒配平，有學(xué)生不配平就利用數(shù)量關(guān)系計算導(dǎo)致出錯。也有學(xué)生有配平意識但是基本功欠缺，導(dǎo)致配平錯誤，計算錯誤。更有甚者配平正確但是在利用比例計算時比例倒反錯誤。

2.心理性錯誤。當(dāng)題目閱讀量比較大且給出的情境比較陌生，甚至有些物質(zhì)、離子從未見過，雖然題目中給出反應(yīng)方程式，但是由于心理上的恐懼，望而卻步，留白。

3.思維性錯誤。當(dāng)出現(xiàn)反應(yīng)關(guān)系數(shù)量眾多的多步反應(yīng)、或者返滴定情形時，學(xué)生往往思維混亂，不能準(zhǔn)確抓住已知量與未知量之間的關(guān)系，從而錯誤。

4.審題性錯誤。對于題目中隱含的信息，不能準(zhǔn)確挖掘，或者無視或者將題目中一些關(guān)于量的表述轉(zhuǎn)換錯誤，（比如配成200 mL溶液，從中取出20 mL進(jìn)行試驗等），從而出現(xiàn)錯誤。

5.數(shù)學(xué)運(yùn)算錯誤。在多步運(yùn)算時，往往出現(xiàn)思路方法正確但是由于第一步計算錯誤，導(dǎo)致步步錯，或者列式正確結(jié)果出錯。

6.卷面呈現(xiàn)不規(guī)范錯誤。少部分學(xué)生仍沒有養(yǎng)成在規(guī)定區(qū)域答題的習(xí)慣，導(dǎo)致部分答案丟失失分。絕大部分學(xué)生是書寫無序性呈現(xiàn)，缺省計算過程，只寫分步結(jié)論缺省數(shù)據(jù)代入過程，或者代入數(shù)據(jù)不帶單位，或者部分帶單位。數(shù)字之間的運(yùn)算采用“點乘式”書寫，導(dǎo)致下一步計算錯誤。

二、教學(xué)應(yīng)對策略

1.選題策略。要重視化學(xué)計算在解決實際問題中應(yīng)用的教學(xué)，平時訓(xùn)練題也應(yīng)該選擇解決實際應(yīng)用的問題。多尋找情境陌生，但是基本反應(yīng)原理是平時所熟悉的反應(yīng)的例題，或者反應(yīng)原理不熟悉但是題目中已經(jīng)給出反應(yīng)關(guān)系的情形。幫助學(xué)生通過多次解題的體驗，養(yǎng)成透過現(xiàn)象抓住本質(zhì)的基本能力，克服由于知識陌生度增大帶來的心理退縮。

例1 銨明礬[（NH4）xAly（SO4）m·nH2O]為無色、透明晶體。工業(yè)常用于制造顏料、媒染劑、凈水劑等。銨明礬的化學(xué)式可通過下列實驗測定：準(zhǔn)確稱取4.53 g銨明礬配成溶液，加入鹽酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，過濾、洗滌、干燥至恒重，得到白色沉淀4.66 g。另取4.53 g銨明礬，配制成250.00 mL溶液。準(zhǔn)確量取25.00 mL 溶液，調(diào)節(jié)溶液pH約為3.5，加入30.00 mL 0.0500 mol·L-1乙二胺四乙酸二鈉（Na2H2Y）標(biāo)準(zhǔn)溶液，加熱至沸，使Al3+與Na2H2Y的反應(yīng)迅速定量進(jìn)行；待反應(yīng)完成后調(diào)節(jié)溶液pH為5～6，加入二甲酚橙指示劑，再用0.0500 mol·L-1 Zn2+滴定液返滴定過量的Na2H2Y，至滴定終點消耗Zn2+滴定液10.00 mL。反應(yīng)的離子方程式為Al3++H2Y2-AlY-+2H+，Zn2++H2Y2-ZnY2-+2H+通過計算確定銨明礬的化學(xué)式（寫出計算過程）。

分析 本題屬于題目較長，閱讀量比較大，且題目中出現(xiàn)了乙二胺四乙酸二鈉（Na2H2Y）標(biāo)準(zhǔn)溶液，這是學(xué)生比較陌生的知識，心里恐懼是必然的。但是要指導(dǎo)學(xué)生迅速抓住反應(yīng)量的關(guān)系，H2Y2-總量減去和Zn2+反應(yīng)的量，就是和Al3+反應(yīng)的量。

2.扎實雙基策略。平時教學(xué)中要重視化學(xué)基礎(chǔ)知識教學(xué)，基本反應(yīng)基本原理要熟悉，做到知識的融會貫通。特別是用氧化還原反應(yīng)的對立統(tǒng)一觀點判斷產(chǎn)物的種類，得失電子守恒的觀點進(jìn)行配平和計算。

例2 堿式氧化鎳（NiOOH）可用作鎳氫電池的正極材料。以含鎳（Ni2+）廢液為原料生產(chǎn)NiOOH的一種工藝流程如下：

（3）寫出在空氣中加熱Ni（OH）2制取NiOOH的化學(xué)方程式：

。

（4） 若加熱不充分，制得的NiOOH中會混有Ni（OH）2，其組成可表示為xNiOOH·yNi（OH）2?，F(xiàn)稱取9.18 g樣品溶于稀硫酸，加入100 mL 1.0 mol·L-1 Fe2+標(biāo)準(zhǔn)溶液，攪拌至溶液清亮，定容至200 mL。取出20.00 mL，用0.010 mol·L-1 KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，用去KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00 mL，試通過計算確定x、y的值（寫出計算過程）。涉及反應(yīng)如下（均未配平）：

NiOOH+Fe2++H+—Ni2++Fe3++H2O

Fe2++MnO-4+H+—Fe3++Mn2++H2O

分析 首先第三小問，考察氧化還原反應(yīng)物、生成物的判斷及配平，需要根據(jù)鎳化合價的升高，分析出需要空氣中的氧氣參與反應(yīng)得電子。而第四小問中給出的兩個基本反應(yīng)沒有配平，首先必須配平才能計算，這也需要扎實氧化還原原理運(yùn)用的能力。

3.思維訓(xùn)練策略。給出幾種不同類型的計算，讓學(xué)生了解常見運(yùn)算技巧。①比如上面舉的兩個例子都是屬于返滴定的情形，而這種滴定問題都需要關(guān)注配成溶液的體積與實驗所取得體積的關(guān)系。②在化學(xué)式的計算中，當(dāng)幾種離子物質(zhì)的量的確定，只有一種離子的物質(zhì)的量不定時，往往采用電荷守恒來計算。③當(dāng)化學(xué)式中某一部分物質(zhì)的量未知時，往往考慮采用質(zhì)量守恒定律進(jìn)行計算。④對于多步反應(yīng)，要抓住中間產(chǎn)物，找準(zhǔn)轉(zhuǎn)化關(guān)系，通過關(guān)系式簡化計算。引導(dǎo)學(xué)生把握常見，養(yǎng)成在實踐中積累總結(jié)的習(xí)慣。

4.關(guān)注細(xì)節(jié)策略。在平時解題時養(yǎng)成關(guān)注細(xì)節(jié)的習(xí)慣、良好的審題習(xí)慣、運(yùn)算習(xí)慣、規(guī)范書寫的習(xí)慣。重視化學(xué)計算問題的樣例教學(xué)，特別是規(guī)范書寫能力培養(yǎng)。如例2的標(biāo)準(zhǔn)答案為：

（4）消耗KMnO4物質(zhì)的量：0.01 mol·L-1×0.02 L=2×10—4 mol，與NiOOH反應(yīng)后剩余的Fe2+物質(zhì)的量：2×10-4 mol×5×（200÷20）=0.01 mol。Fe2+總物質(zhì)的量：1.0 mol·L-1×0.1 L=0.1 mol，與NiOOH反應(yīng)的Fe2+的物質(zhì)的量：0.1 mol-0.01 mol=0.09 mol，n（NiOOH）=0.09 mol（3分），m（NiOOH）=91.7 g·mol-1×0.09 mol=8.253 g。n[Ni（OH）2]=9.18 g-8.253 g92.7 g·mol-1=0.01 mol（2分）。x∶ y=n（NiOOH）∶ n[Ni（OH）2]=0.09 mol∶ 0.01 mol=9∶ 1。故：x=9 y=1（1分）。

要提醒學(xué)生①凡是題目中沒有的數(shù)據(jù)不能莫名奇妙出現(xiàn)，要交代。②不能一堆數(shù)字從頭寫到尾，要用特定表達(dá)方式如n（NiOOH）表示，為了區(qū)分可以采用文字輔助表達(dá)，如上述答案中“與NiOOH反應(yīng)后剩余的Fe2+物質(zhì)的量”，書寫表達(dá)過程要讓閱卷人明白你的思路。③數(shù)據(jù)在運(yùn)算時要全部帶好單位，不可部分帶部分不帶，比如m（NiOOH）=91.7 g·mol-1×0.09 mol=8.253 g，要保證量綱守恒，且這也可以幫助判斷思路、運(yùn)算是否正確。④加減乘除符號要清楚，數(shù)字之間不采用點乘，數(shù)字和字母、字母和字母之間可以采用點乘。且盡可能中途不近似運(yùn)算，等最后綜合列式看是否可以約分，再根據(jù)保留小數(shù)點的位數(shù)近似。⑤養(yǎng)成計算完寫“答”的習(xí)慣，比如例2，不少學(xué)生寫成x/y=9，或者化學(xué)式為9NiOOH·Ni（OH）2，非?？上В绻B(yǎng)成答題的習(xí)慣，再看一遍問什么答什么，避免白丟一分。

（收稿日期：2015-04-10）