化學計算，原來可以這樣“輕巧”

李水平

化學這門課程聯(lián)系實際生活相對緊密，提升化學素養(yǎng)，對學生分析解決現(xiàn)實問題，解釋日常生活中的現(xiàn)象等都有很大幫助。站在化學角度，利用學生的生活經(jīng)驗和已經(jīng)掌握的化學知識定性定量分析問題，無疑是化學教學中培養(yǎng)學生化學素養(yǎng)的重要方法。然而，化學學習中有很多相關計算，求解過程必不可少，這個問題困擾了大部分學生。教育工作者如何加強學生的分析計算能力，正確引導學生掌握合理的解題方法至關重要。下面就此談幾點巧解化學計算的方法，使化學計算變得“輕巧”，希望對學生和同樣工作在教育一線的教師有所幫助。

一、巧用關系式法

關系式法是化學計算中最基礎的一種方法，是把握各化學物質(zhì)之間數(shù)量關系最簡單明了的一個解題方法。在有關物質(zhì)的量、氣體摩爾體積及溶度的相關計算中，有很多應用。這種方法主要是根據(jù)化學方程式，各物質(zhì)之間的相互關系巧妙運算。核心思想是化學反應中物質(zhì)量守恒及對應物質(zhì)之間的基本比例關系。

我們在課堂教學中一定要牢記關系式法的運用與講解。是學生學習化學計算最基礎也是最重要的內(nèi)容，學生只有掌握這些，才能在以后的復雜關系運算中脫穎而出。如下面試題，F(xiàn)eS■與硝酸反應所得產(chǎn)物有Fe和H■SO■，假設在該反應中FeS■和HNO■之間對應的物質(zhì)的量比為1：8，則硝酸的唯一還原產(chǎn)物是什么物質(zhì)。分析：看到這道題首先想到應該使用氧化還原反應關系式計算。題目所給條件中，F(xiàn)eS■和硝酸的物質(zhì)的量之比為1：8，反應過程中有Fe（NO■）■，那么FeS■和被還原的硝酸的物質(zhì)的量之比則為1：5。我們可以設n元素變價為x，則列出關系式：

xFeS■ → 15HNO■

x 15

1 8-3

可得x/1=15/5，得x=3。所以還原物質(zhì)為NO。

該題的關鍵是首先找出相關物質(zhì)對應的關系，利用它們之間存在的關系，列出方程式。關系式法可以說是解決計算題最基本也是最基礎的技能，在相對較難的題型中，公式法是一種不可或缺的解題手段。使題目內(nèi)容相對明確，反應物與生成物之間的關系更明了，使化學計算變得更“輕巧”。

二、巧用差量法

差量法主要在求解溶解度相關的問題和物質(zhì)的量之間存在差量變化的題型中應用較多。如在一定飽和溶液中，由于外界的條件變化（溫度、攪拌等）致使溶質(zhì)的溶解量發(fā)生變化，從而造成質(zhì)量差。差量法的應用就是根據(jù)差量值，給出對應的比例關系式。根據(jù)它們之間的變量關系，求解題目要求中的相關內(nèi)容。

差量的運用也是十分重要的，它會使一些化學題目變得一目了然，可以直接得出答案。老師可以利用一些時間專門講解這一方法，使學生對化學計算有一定的熟悉與理解。如下面這道題，22.4g鐵放到500gCuSO■溶液中，充分反應后，取出反應后的鐵片，洗滌，干燥后稱重為22.8g，計算析出的銅的質(zhì)量？首先充分反應必須明確指CuSO■中銅離子的完全反應，不能簡單地認為22.8g就是單質(zhì)銅，分析方程式可以知道，溶解56g鐵就能夠得到64g銅，則鐵片質(zhì)量增加8g。可以分析得到方程式中各物質(zhì)的量成正比，所以就能夠利用差量0.4g，求得其他有關物質(zhì)的量。設生成Cu為mg，F(xiàn)eSO■為ng，即為64/m=8/0.4.計算可以得到銅析出的質(zhì)量為3.2g。

在眾多化學計算解題技巧中，差量法是一種十分高效的解題方法，可以省去繁瑣的中間化簡變換過程，使問題變得簡單直接，使問題的解決變得快捷化。其中這個差量可以是氣體的體積差，物質(zhì)的量差，等等，巧妙運用這種方法能夠讓問題的解決變得事半功倍，讓化學計算變得更“輕巧”。

三、巧用平均值法

化學計算中使用的平均值法就是一種數(shù)學意義上的平均原理應用到化學求值計算中。之所以能夠解決化學問題，主要是依據(jù)兩個數(shù)的算數(shù)平均值（此值一定介于兩個數(shù)字之間），根據(jù)給出的平均值可以判斷出兩個數(shù)的取值范圍。然后根據(jù)題目所給的條件迅速找到正確的答案。

一般情況下可以運用這個方法求平均原子量、平均式量等，所以講授相關課程內(nèi)容時，老師一定要適當滲透這一思維，讓學生牢記平均值法。如題，由四種金屬，鋅、鐵、鋁、鎂其中的兩種組成的混合物10克，與足夠量的鹽酸反應可生成氫氣11.2L。判斷此混合物中一定會含有的金屬。分析此題可知，求出平均摩爾質(zhì)量即可得到所求結(jié)果。利用條件可知，金屬的平均摩爾質(zhì)量為10g/mol，其中四種金屬的摩爾質(zhì)量分別為：Al-9g/mol、Mg-12g/mol、Fe-28g/mol、Zn-32.5g/mol，可以知道只有鋁的摩爾質(zhì)量小于10g/mol，所以混合物中必含有鋁。而其他三種金屬的摩爾質(zhì)量全部大于10g/mol，所以它們?nèi)齻€只存在一種混合物中。

平均值法可以讓一些看起來摸不到頭腦的題目，經(jīng)過仔細分析，讓問題迎刃而解。把握題目所給條件，如果能利用平均值法，就可以讓解題瞬間輕快起來，不僅計算量少，而且準確度會相應提高。平均值法可以使問題縮小化，使各個物質(zhì)之間的反應對應的量值關系明確顯現(xiàn)出來，讓化學計算變得更“輕巧”。

四、巧用守恒法

守恒法，不僅是利用化學方程式中生成物和反應物之間物質(zhì)的量、質(zhì)量的數(shù)量關系，更注重反應前后原子數(shù)目、電荷數(shù)、得失電子或者總質(zhì)量的守恒。巧妙利用守恒規(guī)律，常常能避開那些繁瑣的數(shù)量關系，直接找到解題點，求出答案。

我們在講解電荷的相關問題中，一定要注意守恒法的教學，引領學生學習使用這一方法。在有關電荷守恒的問題中，只需要知道對于中性帶電體系，如化合物、混合溶液、電荷的代數(shù)和為零，即正負電荷的總數(shù)相等。根據(jù)這個原理進行推導或計算，可以得到溶液中某些量的值。如下題，在K■SO■、AlSO■的混合液中，c（Al■■）=0.4mol/L，c（SO■■■）=0.7mol/L，求c（K■）的值。所給混合物中，SO■■■為負電荷，而Al■■、K■為正電荷，根據(jù)電荷守恒，即正負電荷數(shù)相等，即利用公式3c（Al■■）+c（K■）=2c（SO■■■），就可以輕松得到c（K■）=0.2mol/L。

守恒法的使用不僅省去了上題中兩物質(zhì)的量的求解，直接利用了電荷的守恒，精簡了計算過程，使問題的答案躍然紙上，還省去了那些細枝末節(jié)，直接建立相關物質(zhì)的等量關系，有快速解題的效果。守恒法求解十分簡潔快速，讓化學計算變得更“輕巧”。

化學計算是學生學習化學過程中的主要絆腳石，當老師努力為學生鋪就計算的康莊大道必定使絆腳石變成墊腳石，讓學生在化學學習中收獲化學知識的精華，不再對化學失去興趣。使化學計算變得簡單不僅需要扎實的數(shù)學計算能力與超強的化學思維理解能力，最主要的是化學計算獨有的巧妙的解題策略?；瘜W老師要時刻為學生多做總結(jié)提高，讓計算成為學生獲取自信的主要源泉。這樣，化學教學會變得相當輕松，最主要的是學生能夠獲得真知，得到信心，有勇氣面對將來各種大型考試，為自己的人生拼出一個完美未來。