高中化学论文：高考化学计算解题的思维方式

高考化学计算解题的思维方式

一、化学计算解题的基本思维方式化学计算题千变万化，千差万别，解法不一．解题虽然没有一成不变的方式方法，却应建立解题的基本思维方式．题示信息＋基础知识＋逻辑思维＋心理素质，就是这样一种思维方式．它强调解题应按一定的基本步骤进行，其中最不可缺少的４个步骤是：

１认真阅读，挖掘题示信息认真审题，明确条件和要求，挖掘题示和信息，弄清要解决的问题．有些关键题示往往成为解题的突破口．

２灵活组合，运用基础知识弄清题意后，在明确化学涵义的基础上，需选择、调用贮存在自己脑中的基础知识块，使之分解、迁移、转换、重组．化学基础知识的融会贯通、组合运用是解决化学问题的基础．

３充分思维，形成解题思路融入思考，运用化学知识，找出已知项与未知项在量方面的内在联系；找出突破口，并抓准解题的关键环节；广开思路，使隐蔽的关系项变明显，最终形成正确的解题思路，并灵活选择适合的方法将题解出．

４调整心态，提高心理素质一旦形成解题答案后，有些学生或因盲目冲动、或因焦虑程度过高、或因"暗示"干扰等等，忽视了对解题过程的监控和答案合理性验算，这些都与学生的心理因素有关．尤其是化学计算，需要逐步认识和消除心理性失误造成对解题成绩的影响，才可能考出最佳水平．以上４个步骤是解题思维的四个基本步骤．从某种意义上讲，它也是一种能力，反映了解决化学问题的基本能力要求，所以我们有时称"题示信息＋基础知识＋逻辑思维＋心理素质"为解题的能力公式．

示例（2020年春季高考题）三聚氰酸Ｃ3Ｎ3（ＯＨ）3可用于消除汽车尾气中的氮氧化物（如ＮＯ2）．当加热至一定温度时，它发生如下分解：Ｃ3Ｎ3（ＯＨ）３＝3ＨＮＣＯ．

（１）写出ＨＮＣＯ和ＮＯ2反应的化学方程式．分别指明化合物中哪种元素被氧化，哪种元素被还原，标出电子转移的方向和数目．

（２）若按上述反应式进行反应，试计算吸收1.0ｋｇＮＯ2所消耗的三聚氰酸的质量．

解析（１）步骤：写出ＨＮＣＯ和ＮＯ2反应方程式配平确定化合价变化确定Ｎ、Ｃ、Ｏ、Ｈ化合价确定ＨＮＣＯ的结构式（Ｈ-ＮＣＯ），问题得解．（审题、挖掘题示信息）（２）分析反应：Ｈ＋→＋ＣＯ2＋Ｈ2Ｏ，反应前后Ｈ、Ｏ、Ｎ化合价不变，根据化合价升降数相等，配平．根据氧化还原反应概念形成另一答题点．（基础知识）（３）根据共价化合物化合价概念，可从结构式判断ＨＮＣＯ中各元素的化合价．反应中元素化合价升高（或降低）数＝元素原子失去（或得到）电子数．由配平的方程式确定计算关系式：Ｃ3Ｎ3（ＯＨ）3～3ＨＮＣＯ～9／4ＮＯ２．（逻辑思维）（４）检索审题：知识、方法、计算是否有疏漏，答案的合理性（如得、失电子数是否相等，有效数据取舍等，解题规范性等）．（心理素质）ＨＮＣＯ中的氮元素被氧化，ＮＯ2中的氮元素被还原．（２）1.2ｋｇ．

二、以高考Ⅰ卷为基准的知识点计算训练１以微观的质子数、中子数、电子数、质量数、核外电子数、阴、阳离子的电荷数、原子序数为主的有关原子结构的计算．２

判断氧化产物、还原产物的价态，以反应过程中原子守恒为主的有关化合价计算．３以物质的量、质量、气体体积、微观粒子数为主的有关阿伏加德罗常数的计算．４以多角度、多综合为主的有关化学反应速率及化学平衡的计算．５以物质的量浓度、ｐＨ、Ｈ

＋浓度、粒子浓度为主的有关电解质溶液的计算．６有关溶解度、溶液中溶质的质量分数、物质的量浓度相互关系的计算．７以确定有机物分子组成为主的计算．８以处理图表数据、定量实验结果等为主的应用性计算．

题型训练例释

１今有0.1ｍｏｌ·Ｌ－1Ｎａ2ＳＯ4溶液300 ｍＬ，0.1ｍｏｌ·Ｌ－1ＭｇＳＯ4溶液200ｍＬ和0.1ｍｏｌ·Ｌ－１Ａ12（ＳＯ４）3溶液100ｍＬ，这三种溶液中硫酸根离子浓度之比是（）．

Ａ１∶１∶１Ｂ３∶２∶１Ｃ３∶２∶３Ｄ１∶１∶３（浓度的计算及思维的敏捷性测试．

答：Ｄ

２ 6.4ｇ铜与过量的硝酸（８ｍｏｌ／Ｌ 60ｍＬ）充分反应后，硝酸的还原产物有ＮＯ、ＮＯ2，反应后溶液中所含Ｈ＋为ｎｍｏｌ，此时溶液中所含ＮＯ３－的物质的量为（）．Ａ 0.28ｍｏｌＢ 0.31ｍｏｌＣ（ｎ＋0.2）ｍｏｌＤ（ｎ＋0.4）ｍｏｌ（化学方程式计算、守恒法运用．答：Ｃ．）

３在一固定容积的密闭容器中，充入２ｍｏｌＡ和１ｍｏｌＢ发生如下反应：２Ａ（ｇ）＋Ｂ（ｇ）ｘＣ（ｇ），达到平衡后，Ｃ的体积分数为Ｗ％；若维持容器体积和温度不变以0.6ｍｏｌＡ、0.3ｍｏｌＢ和1.4ｍｏｌＣ为起始物质，达到平衡后，Ｃ的体积分数也为Ｗ％，则ｘ的值为（）．Ａ４Ｂ３Ｃ２Ｄ１（等效平衡计算、思维多向性等．

答：Ｂ、Ｃ．）

４Ｃ8Ｈ18经多步裂化，最后完全转化为Ｃ4Ｈ8、Ｃ3Ｈ6、Ｃ2Ｈ6、Ｃ2Ｈ4、ＣＨ4五种气体的混合物．该混合物的平均相对分子质量可能是（）．Ａ 28 Ｂ 30 Ｃ 38 Ｄ 40 （平均相对分子质量计算、守恒法和极端假设法运用等．答：Ｂ、Ｃ．）

５如图１表示金属Ｘ，Ｙ以及它们的合金Ｚ分别与足量盐酸反应时产生氢气量的情况，其中横坐标表示消耗金属的物质的量，纵坐标表示产生氢气的体积（标准状况）．下列有关Ｚ的组成判断正确的是（）．Ａｎ（Ｎａ）∶ｎ（Ｆｅ）＝２∶１Ｂｎ（Ｍｇ）∶ｎ（Ｋ）＝１∶２Ｃｎ（Ｎａ）∶ｎ（Ａｌ）＝１∶３Ｄｎ（Ｋ）∶ｎ（Ａｌ）＝１∶１气体摩尔体积计算、图像计算，平均值法和十字交叉法运用等．答：Ｄ．

三、以高考Ⅱ卷为基准的利用数学工具解决化学问题的化学计算思想方法训练

近几年高考化学试题Ⅱ卷中的化学计算试题，要求考生将题目中各种信息转变成数学条件，边计算边讨论足量、适量、过量、不过量等各种边界条件，利用不等式、不定方程、几何定理、数轴、图像等数学工具，灵活机智地将化学问题抽象成为数学问题，或者是将隐含的信息变为数学的边界条件，以解决化学问题．高考化学试题中计算题使用的数学思想主要有函数思想、分类讨论思想、数形结合思想等．

１函数思想：就是用运动、变化的观点去分析和处理化学问题中定量与变量之间的相依关系，建立数学模型，解决化学问题．

２分类讨论思想：按照一定的标准把复杂、综合的计算题分解成几个部分或几种情况，然后逐个解决．适用于连续、多步化学反应过程的计算，一般使用"特值-数轴"法．特值：按某个化学方程式恰好反应的比值确定．数轴：用变化的量或方程式中反应物的比值作为数轴的变量画出数轴，将连续分步化学反应过程分解为某个范围的特定反应过程，分段讨论，作出完整的答案．

３数形结合思想：就是将复杂或抽象的数量关系与直观形象的图形在方法上互相渗