依据化学方程式的计算
沪教版化学上册第四章第三节《化学方程式的书写与应用》
扬州市田家炳实验中学 王慧
课程标准、教材以及学生分析
本课题“依据化学方程式的计算”是对化学反应的定量研究，使学生认识定量研究对于化学科学发展的重大作用，同时掌握化学计算的基本技能，是今后学习化学反应及各种规律的基础。本节重点是使学生对化学计算题里的有关化学知识有一个清晰的理解，能按照一定的书写格式来解题，以培养学生按照化学特点来进行思维的良好习惯和计算技能。
学生具备一定的数学运算能力，已经学会用化学方程式表示化学反应。本课题内容虽然是计算，但这种计算对数学知识要求并不高，只要能列出比例式并求解就可以了。但是学生对化学计算常常进行得并不顺利这往往是由于在有关化学计算中学生对化学特点认识不足造成的。因此本课题的教学中要从学生薄弱环节进行突破。
教学目标
1.知识与技能
进一步认识化学方程式的意义，在正确书写化学方程式的基础上会进行简单的计算；掌握有关化学方程式计算的思路和规范解题的格式。
2.过程与方法
通过有关化学方程式计算，掌握化学方程式计算的解题格式和方法；通过创设问题能够在情境中运用化学计算的基本方法解决问题。
3.情感、态度与价值观
通过化学方程式计算的学习，形成清晰的解题思路，培养勤于思考、严谨求实，勇于创新的科学精神。在解决问题中学会相互帮助、体会成功、建立自信。认识定量研究对于化学科学发展的重大作用。
教学重难点
1.教学重点：利用化学方程式计算的依据；依据化学方程式计算的解题格式。
2.教学难点：依据化学方程式计算的规范，数学计算的基本功。
教学流程图
教学环节
活动
环节一
引入课题
环节二
规范步骤
环节三
实战演练
环节四
延伸思考
教师活动 学生活动
教学过程
教师：你们想听听有趣的爆鸣声吗？让我们用氢气奏响奇妙的音符，下面就让我们来见证这奇妙的时刻吧！
教师演示实验：大家请看，这是1号氢气与空气的混合气体，点燃。
教师：请一位同学来用口技来模仿刚才听到的声音。
学生模仿。
教师：同学们，他模仿的像不像啊？
教师继续演示实验：2号、3号试管？播放视频强化记忆。
教师：为什么声音越来越高，对不起，现在暂时保密，在今天后面的学习中大家就会知道原因了。
教师：说到爆炸，不得不提到我国古代的四大发明之一——“火药”，那黑火药是如何发明的呢？请大家看动画。
播放：火药发明的FLASH动画。
板书：依据化学方程式的计算
教师：古人发明火药，在没有理论指导下研究配比，经过一次次的冒险实验，终于找到适当的比例，在硫磺和硝石里添加了木炭，配制成了黑色粉末状的火药。2KNO3+3C＋S==K2S+N2↑+3CO2↑，这就是黑火药发生反应的化学方程式。今天我们学习的主题是“依据化学方程式的计算”，理论指导实践，因此在学习计算之前我们要先了解一下化学方程式可以表示哪些含义，可以进行怎样的计算，以电解水的方程式为例。
2H2OO2 +2H2
水在通电的条件下生成氧气和氢气的事实；（图片）
每2个水分子电解后生成1个氧分子和2个氢分子，水分子、氧分子、氢分子的分子数之比为2:1:2；（图片）
3. 每36份质量的水完全电解后生成32份质量的氧气和4份质量的氢气，水、氧气、氢气的质量之比为9:8:1。
从电解水的方程式我们可以归纳出化学方程式可以表示以下含义：
1.表示化学反应的反应物、生成物和反应条件；
2.表示各反应物、生成物之间的微粒个数之比；
3.表示化学反应的各物质的质量关系。
教师：实践出真知，接下来请大家看活动案中的活动一，说说下列方程式表示的含义。
活动一：说一说
2CO+O22CO2 CH4+2O2CO2+2O2
教师：几位同学说得都不错。通过化学方程式可以知道物质之间的质量比，那么下面请大家计算表格中物质的质量。
活动二：算一算
根据已知物质的质量计算出其余物质的质量
氯酸钾的质量/g
氯化钾的质量/g
氧气的质量/g
245
24.5
1.49
48
a
教师：通过上面这个表格，你们能得出什么结论？
活动三：列一列
教师：像刚才大家解题的方法，我们把它叫做比例法。请列出下面化学方程式中的比例式，不需要算出具体结果。
S+2KNO3+3C===K2S+ N2 +3CO2
已知参加反应的碳的质量为3.6克，求硝酸钾的质量。
追问：如何求硫的质量呢？
学生列式，教师巡视指导，选择展示的活动案。
教师点评：通过化学方程式可以非常快捷的求出物质的质量，这样就可以解决生产生活的实际问题。提醒学生仔细观察这个方程式，就是黑火药爆炸的化学方程式，通过这样的计算就可以直接算出需要物质的质量，不要再一次次冒险了，既安全又方便！大家还记得氢气奏乐的声音吗？当氢气和氧气的质量比达到1:8时，反应最完全，也声音最大。
活动四：议一议
教师：下面请大家帮老师个忙，老师要带学生到实验室做实验，需要制取64克氧气，那需要准备多少克高锰酸钾呢？没有规矩，不成方圆，大家在解数学题目时遵循一定的解题步骤，那么同样在解化学题目我们也需要遵循解题步骤。请大家参照课本107页的例题用自己的语言进行归纳整理解题步骤，我们比一比，赛一赛，看看哪个小组归纳得既简捷又朗朗上口，可以一步用一个字表示，也可以押韵，讨论后请将简要解题步骤写在白板左边，解题过程写在白板右边。
学生分组讨论，最终通过小白板展示他们本组讨论的结果。
板书：二、依据化学方程式的解题步骤
解题步骤：
1.审：读题，审清题意。
2.设：设未知量。一般情况下，都是设物质的质量，求什么，设什么，无单位。
3.找：在正确书写化学方程式的基础上，找出已知量和未知量，算出相对分子质量（包括与化学计量数的乘积），写在相应物质的化学式下面。
4.算：列出比例式，可以是左右对应，也可以上下对应，正确地计算比例式,注意单位保持一致。
5.答：简明写出答案。
教师：刚才我们一起已经归纳整理出了依据化学方程式解题的步骤，接下来就让我们进入实战演练的环节吧！
活动五：练一练
1.火眼金睛
电解水时也会产生氧气，若生成64g氧气，则需要电解多少千克水？（H:1 O:16）
错解：设需要电解水的质量为x千克
H2O H2↑ + O2↑
18 2
x 64
18：4= x：64
x=576kg
答：需要电解576千克水。
教师分析常见的问题及应对策略：
1：方程式误写。→正确书写化学方程式：化学方程式一定要注意配平,标明反应条件、气体、沉淀符号，注意化学方程式的完整性。
2：相对分子质量计算错误。→各有关物质的相对分子质量必须计算准确：根据物质的组成求各化学式的相对分子质量与化学式前边化学计量数的乘积之比，计算时必须准确无误。
3：质量关系不对应。→审清题意，找好已知量和未知量，不能张冠李戴。
4：单位不统一。→注意单位的书写要求，设未知数时不要带单位，计算过程带单位，在同一计算中注意单位的统一。计算结果的小数位保留按题中要求进行，若题中没有要求，又得不到整数时，一般保留一位小数。
（上述问题导致的后果：计算结果一般比较难算或数据明显不符合实际。）
2. 看谁算得快（看哪组在规定时间内解题正确率高，书写最规范。教师巡视批阅，选择出展示的活动案。）
为了解决鱼的吸氧问题，可以在水中入过氧化钙,过氧化钙与水反应，生成氢氧化钙和氧气，反应原理为：2CaO2＋2H2O===2Ca(OH)2＋O2↑。一个养鱼爱好者想从海南空运观赏鱼到徐州，在整个空运过程中鱼需要320g氧气，试计算需要多少克过氧化钙？（CaO2 :72 O2:32）
3.终极挑战
教师展示过氧化氢溶液的破损标签，取样17克，演示实验，要求学生认真记录数据，分析数据，自编题目，展示成果。
小结：
教师：本节课老师和同学们共同研究了化学方程式表示的含义和依据化学方程式解题过程中需注意的问题：
审清题意设好问，正确书写方程式，找关系列比例式，纯量带入方程式，读设找算答对式。
结束语：通过本节课的学习，我们体会了依据化学方程式计算的魅力，将物质之间反应的定性研究和定量研究衔接在了一起，掌握好这一基本基本计算技能，我们可以去分析解决农业（如化肥农药的使用）、工业（如原料的配比、尾气的处理）、甚至是航天科研（如新材料的发明）等方面的反应物、生成物之间的计算，做到学以致用，达到理论联系实际、指导实践的效果。
教学设计反思
本节课是依据化学方程式计算的第一课时，是将基础知识与技能初步转向定量分析运用的启蒙教学。这是学生学习过程中的一个重大转折，所以教学设计时从鲜活的事例氢气的爆鸣声和火药的爆炸入手，从氧气的制取和性质的化学方程式展开计算研究训练，调动学生的学些积极性。然后通过分析化学方程式的含义引入定量的计算。教学过程中，从训练学生思维分析与基础计算技能入手，注意提倡独立思考和合作研究。我认为从学习建构出发，本节课的中心应当是从定量的角度，发展并巩固对化学方程式的理解及运用的启蒙，选择简单的题型，学生熟悉的化学反应，重点强调计算步骤及格式的规范化，通过学生的演练、学生自评、学生互评等方式加深对解题过程的理解。至于有关化学方程式简单计算的解题技能技巧，需要在学生理解并能利用化学方程式进行相关化学反应的定量分析的基础上，自觉进行反思与拓展。这样才能避免出现本末倒置的低效课堂教学状况。
本节课还将学生的学案设计成了活动案，即每个环节一张32K学案纸，订成了一本小册子。活动案短小轻便，便于上课及时检查批阅，有利于控制学生上课的注意力，而且可以直接通过实物展台进行集体讲解，将学生学习过程中存在的问题和精彩的回答可以原生态的在课堂上展示出来，真实、及时、生动，提高了课堂有效性，而且学生可以通过再次翻看自己的活动案，还可以更加清晰立体的看到自己的本节课成长，提高他们学习化学的热情和兴趣。
课件19张PPT。扬州市田家炳实验中学 王慧
2013年11月15日依据化学方程式的计算听一听你想听氢气爆炸的声音吗？看一看黑火药是怎么发明的呢？ 古人在硫磺和硝石里添加了木炭，配制成了黑色粉末状的火药。一、化学方程式的含义1.水在通电的条件下生成氧气和氢气的事实；一、化学方程式的含义2.每2个水分子电解生成1个氧分子和2个氢分子，水分子、氧分子和氢分子的个数比为2:1:2；一、化学方程式的含义1.表示化学反应的反应物、生成物和反应条件；2.表示各反应物、生成物之间的微粒个数之比；3.表示化学反应的各物质的质量比。小结化学反应方程式的含义根据已知物质的质量计算出其余物质的质量算一算a2.450.9674.5122.5列一列KNO3—101 C—12 S—32S+2KNO3+3C K2S+N2↑+3CO2↑列出下面方程式中的比例式已知碳的质量为3.6克，求硝酸钾的质量。议一议依据化学方程式解题的步骤是什么？ 相对分子质量：KMnO4—158 O2—32答：需要加热分解632g的KMnO4。解：设生成氧气的质量为x316/32= x/64g 或 316/x = 32/64g
x=632g★ 1.审：读题，审清题意。 二、依据化学方程式解题的步骤练一练生成64g氧气，需要电解多少千克水？
解：设需要电解水的质量为x千克
通电
H2O === H2↑+ O2↑
18 2
x 64
18：2=x：64
x=576kg
答：需要电解576千克水。1.火眼金睛解：设需要电解水的质量为x
通电
2H2O === 2H2↑+ O2↑
36 32
x 64g
36:32=x:64g
x=72g
答：需要电解0.072千克水。依据化学方程式解题中常见的问题1.方程式误写。2.相对分子质量计算错误。 3.质量关系不对应。4.单位不统一。 练一练2. 看谁算得快 为了解决鱼的吸氧问题，可以在水中入过氧化钙（CaO2），过氧化钙与水反应，生成氢氧化钙和氧气，反应原理为：2CaO2＋2H2O=2Ca(OH)2＋O2↑。一个养鱼爱好者想从海南空运观赏鱼到徐州，在整个空运过程中鱼需要320g氧气，计算需要多少克过氧化钙？（CaO2 :72 O2:32）练一练3.终极挑战1.表示化学反应的反应物、生成物和反应条件；2.表示各反应物、生成物之间的微粒个数之比；3.表示化学反应的各物质的质量比。小结化学反应方程式的含义依据化学方程式解题的注意事项
审清题意设好问，
正确书写方程式，
找关系列比例式，
物质质量代入式，
审设找算答对式。小结谢谢大家！
