概念理解透彻计算得心应手

陈建娣

一、化学式计算教学特点分析

化学计算是对化学概念、理论、实验等有关知识的量的理解，是初中化学学习的重要组成部分。而依据化学式开展的化合物中元素质量分数的计算，则是九年级化学学习的重点和难点内容。化学式计算的学习，如果学生不能从分子和原子层次上认识化学式，不能理解质量分数等概念的话，只是在进行机械模仿操作，一旦问题情境改变则会束手无策，错误百出。因此，从概念教学入手，促使学生从量的角度来理解和深化化学概念，掌握化合物中元素的质量关系。

二、教学策略实施和评析

（一）借助模型操作，直观认识“质量分数”含义

引入：我们已经知道，水由氢元素和氧元素组成。

饼图模型展示：这是水中氢氧元素分布模型。红色部分代表氢元素。（如图1）

问题：水中氢元素的质量分数如何用模型来直观表达？

学生动手操作：请一位学生来移动模型，展示水中氢元素的质量分数。

学生甲：操作演示（如图2），学生乙：操作演示（如图3），学生丙评价：我认为甲同学是错的，因为水中氢元素的质量分数是氢元素质量在水的质量中所占的百分比，而甲同学的操作表达的意思是氢元素质量占氧元素质量的百分比了。所以我认为乙同学的是正确的。

师生小结：元素的质量分数，即元素质量与物质总质量的比，一般用百分数表示。

评析：如何让学生透过文字来理解和认识“质量分数”这个概念，本节课采用了自制的模型教具（泡沫板切割成型并在内部嵌入小磁铁），学生通过动手操作移动模型的过程，来感知和理解“质量分数”的含义，对学生直观理解概念起到了很好的效果。

（二）借助动画模拟，根据化学式确定元素质量分数

转接：如果不知道这瓶水的质量，也不知道水中氢元素的质量，能否仅仅根据水的化学式来确定水中氢元素的质量分数呢？

学生茫然！不知如何解决。

教师：同学们觉得有困难，不要紧，我们一起来看一段动画演示，然后再思考。

动画模拟演示，并引导分析：

演示步骤1：这是一瓶蒸馏水，现从一瓶水中取出一滴水。

设问：这滴水中氢元素的质量分数与一瓶水中氢元素的质量分数相同吗？

演示步骤2：把这滴水不断放大，这时，我们看到了肉眼看不到的水分子。许许多多的水分子聚集成了这滴水，这些分子在不断运动。

教师：如果取出其中一个水分子，这个水分子中氢原子的质量分数是多少？

学生：氢原子的质量与水分子的质量比。

教师：由于原子和分子质量都很小，国际上统一用相对原子质量和相对分子质量来表示原子、分子的质量，所以，根据水的分子式，得出水分子中氢原子的质量分数是×100%

学生：水分子中氢原子的质量分数与水中氢元素的质量分数一致，所以我们可以通过水的分子式，直接得出水中氢元素的质量分数啦！

评析：如何根据化合物的化学式（或分子式）来确定化合物中某元素的质量分数，学生最大的问题是不能理解为什么物质中元素质量比就可以用一个分子中原子的相对质量比来代替。基于此，设计动画模拟展示教学环节，通过对一瓶水、一滴水、一个水分子这样从宏观到微观的层层分析，一步步引导学生认识了水分子中氢原子的质量分数与水中氢元素的质量分数的一致性。

（三）问题串引导归纳，深化理解概念

教师：精心设置问题串

问题1：从这瓶水中取出1g水，则其中氢元素是多少克？

问题2：多少克水中含有11.1g氢元素？

问题3：根据水的化学式，如何确定水中氢元素质量分数？

问题4：根据化学式，你能确定水中氢元素与氧元素的质量比吗？

问题5：化合物中各元素质量比=相应元素的相对原子质量×原子个数之比

学生：根据对概念的理解，运用数学计算，轻松得出答案。并尝试进行归纳。

归纳1.元素质量=化合物质量×化合物中元素的质量分数

归纳2.化合物质量=元素质量/化合物中元素质量分数

归纳3.化合物中某元素质量分数=该元素的相对原子质量（Ar）×原子个数/化合物的相对分子质量（Mr）×100%

归纳4.化合物中各元素质量比=相应元素的相对原子质量×原子个数之比

评析：学生理解了概念，已经为进行化学式相关计算打下了坚实基础。此时，通过设计具体层层递进的问题串，引导学生尝试进行归纳，在归纳中进一步从量的方面来理解和深化概念。

三、反思

对化学概念原理的认识，是进行化学计算的关键和核心。如果学生对化学概念理解不清，化学基础知识掌握不牢，在进行化学计算时就会出现各种困难和问题。本节课中，对于“质量分数”的概念理解，因为要理解两部分质量之比的内在含义，因此，采用了自制模型教具的展示，让学生在操作模型的过程中，理解其概念本质。而对于分子中原子的质量分数即可代表化合物中元素的质量分数的理解，则采用动画模拟的策略，从宏观的水一步步呈现到微观水分子，为学生认识物质中元素质量比转化为一个分子中原子的相对质量比扫清了障碍。

随着后续化学计算的不断学习，整合多个化学概念和原理的综合计算，教学策略将重点放在信息的处理和解题思路分析上。通过化学计算的学习，学生进一步深化理解了概念原理，提升了化学计算技能，培养了良好的思维习惯。