依据思维导图精选方法巧解化学计算题

翟香萍

（晋中市卫生学校，山西 晋中 030600）

在山西省对口升学高考中，医学相关类的化学100分考题中，计算题占20%左右，每年试卷抽样分析结果显示，考生计算题得分很低。对于晋中卫校学生来说，化学计算题是他们比较头疼的一类题目，也是他们在考试中最难得分的一类题目。在化学计算教学中采取什么样的教学方法，以提高学生学习兴趣、复习效率、分析问题和解决问题能力，一直是教师关注的重点。

针对题目特点选取最有效的解题方法，既可以缩短解题时间，又可以降低运算过程中出错率，还可以减小计算过程中的运算量。晋中卫校化学教研室教师根据教材、考试大纲及多年来的考题，依据化学计算的归纳型、分析型学科思维导图，选择最适合学生的方法进行教学，收到了良好的教学效果。

1 思维导图

思维导图是由托尼·博赞（Tony Buzan）于20世纪70年代初提出的学习工具。思维导图是表达发散性思维的有效的图形思维工具，简单、有效，它用层级图把中心主题和各级主题的关系表现出来，强调图文并重。

绘制思维导图的方法：将中心主题置于中央位置，整个思维过程围绕这个中心主题展开，围绕中心主题内容进行思考，画出各分支，及时记录瞬间的灵感，留出适当的空间，以便随时增加内容，整理各分支内容，寻找它们之间的关系，并且用连线、颜色、图形等表示。可以手绘也可以利用思维导图软件制作思维导图。图1是以“物质的量”为中心主题绘制的思维导图。

把思维导图应用于化学教学，可分为归纳型学科思维导图和分析型学科思维导图。归纳型学科思维导图主要用于学科知识点的总结、归纳，将零散的知识系统化，实现知识结构化。分析型学科思维导图主要用于解题、分析题目条件、分析题目所给的隐含条件等，厘清解题流程，生成解题方法，使分析过程可视化、图像化。

1.1 归纳型学科思维导图

图1 “物质的量”思维导图

根据化学教学大纲、考试大纲及指定教科书，总结、归纳化学计算涉及的内容。（1）原子结构中质子、中子及质量数的计算；（2）溶液的酸碱性及pH值计算，主要是计算强酸溶液的pH值以及根据水的离子积中氢离子和氢氧根离子的关系计算强碱溶液的pH值；（3）化学反应速率的计算，根据化学方程式各物质前的系数推算某物质所表示的反应速率；（4）有关物质的量的计算，包括质量、摩尔质量和物质的量的计算，微粒个数和物质的量的计算，标准状况下气体的体积、物质的量的计算；（5）有关溶液的计算包括：溶液浓度的4种表示方法、溶质相同的稀溶液混合后浓度的计算以及有关溶液稀释的计算。考虑到卫校的学生归纳、总结能力较差，应引导学生和教师一起按照思维导图的绘制方法绘制如图2所示的化学计算归纳型学科思维导图。

1.2 分析型学科思维导图

分析历年医学相关类综合考卷中化学试题可以看出：原子结构、溶液的pH值以及反应速率的计算题都是小题，一般为选择题或填空题，涉及基本概念和基础知识，学生不难解答；有关化学反应方程式的物质的量及溶液浓度的计算则是大题，涉及化学基本理论、元素及其化合物、相关计算公式，综合性较强，难度较大。对于这部分内容的教学，可先让学生弄懂关系式法、差量法、守恒法等常见的解题方法以及解题技巧（见图3），然后通过例题引导学生分析题中所提供的信息，之后选择最优、最适合自己的计算方法，以达到解题既快又准的目的。

1.2.1 关系式法 关系式法是根据化学反应方程式中各物质之间的关系或化学式中各元素之间的关系，列出已知物与未知物之间量的比例关系，根据比例解题。这是诸多方法中最常用的一种。利用关系式进行计算，既方便又准确。图4是利用关系式法解题所绘制的分析型学科思维导图。

1.2.2 差量法 化学反应前后，反应物与生成物之间质量的变化或气体体积或质量的变化都是一个定值，称之为差值，依据差值与欲求量之间的关系列出比例式进行求解的方法叫差量法。解题的关键是确定“理论差值”。利用差量法解题，可以省去繁琐的中间环节，使复杂问题的解答变得简单、快捷。

1.2.3 守恒法 一切化学反应都要遵循守恒定律，在化学变化中有各种各样的守恒，如质量守恒、元素守恒、化合价守恒等。运用守恒定律，不纠缠过程细节，不考虑途径变化，只考虑反应体系中某些组分相互作用的始态和终态，从而达到速解、巧解化学试题的目的。溶液的稀释公式（C1V1=C2V2）就是根据稀释前后溶液中溶质的质量、体积、物质的量不变得出的。

2 教学实例

例1：某工厂排出的废水中，经测定含0.012 mol/L的游离态溴和8.0×10-4mol/L的H+，若用加亚硫酸钠的方法除去溴，化学反应方程式为：Na2SO3＋Br2＋H2O=Na2SO4＋2HBr。处理这种废水5 L，求：

（1）需加0.05 mol/L的Na2SO3溶液多少升才能把溴除尽？

（2）除溴后，废水中H+的物质的量浓度是多少？（假定溶液的体积为两者之和）

要求学生仔细阅读题目，将思维以思维导图形式进行呈现，并从题目中找出显性的已知条件和求知量，分析隐性条件，以为解题铺路。图5是学生先进行小组讨论，然后全班一起讨论绘制的思维导图。

解：设反应需Na2SO3溶液的体积是V L

生成HBr的物质的量是n mol

反应后 n（H+）=8.0×10-4×5+0.12=0.124 mol

图2 化学计算的归纳型学科思维导图

图3 几种解题方法及典型题

图4 利用关系式法解题的分析型学科思维导图

图5 解题过程思维导图

V=5+1.2=6.2 L

c（H+）=0.124/6.2=0.02 mol/L

3 应用思维导图的效果

学生在化学计算方面的不足主要表现为基础知识掌握不扎实、审题能力差、没有把握典型的解题技巧。针对以上不足，教学中引入思维导图这种发散性思维工具，使零散繁杂的化学知识成块化、审题过程可视化、解题过程程序化、复杂问题简单化。学生绘制思维导图，依据题目的特点选择最有效的解题方法，甚至综合利用多种方法，提高解答化学计算题的能力、分析问题和解决问题能力。■