「化学基礎の計算問題は、まずこれを押さえてください」といって生徒さんに示すのがこちら。
物質量 : 質量 : 粒子の数 : 気体の体積 = 1:(式量等):(アボガドロ数):22.4
個々の計算式は後回しにして、まずこれを押さえてもらうようにしています。
(※ 「気体の体積」には標準状態という条件がつきます)
ここ最近、センター試験対策で化学基礎を学習している生徒さんが、計算問題で難儀しています。
教科書では、求めるものが変わるごとに1本式が書かれていたりして、「計算式の丸暗記」をしなければならないような雰囲気を醸し出しています。
例えば、「二酸化炭素 0.50 molは ◯g か?」 という例題があったとします。
これを計算するとき、本の解説には 44 × 0.50 = 22 と計算され、答えが 22g とされていることがほとんどです。
答えが22gであり、上記の計算式で求まることは間違い無いのですが、計算式がなぜそうなるのかまでは書いてなかったりします。
なぜその式なのかがわからず、結局暗記に走って、膨大な情報量に押しつぶされてしまう のが、化学が苦手な人によくあるケースのようです。
化学の計算ルールは意外とシンプルで、8割方は小学4年生で学ぶ「比」の考え方で解けてしまいます。
ごく少ないシンプルなルールを押さえるだけで、膨大な計算問題がスッキリ解けます。
そのルールの1つが、冒頭の「比」です。
先述の計算問題に冒頭の「比」を当てはめると、問題は物質量と質量の関係を問うているので、
物質量:質量 = 1:(式量等)
の部分を使います。
二酸化炭素は式量44なので、二酸化炭素が1 molあれば、質量は44gになる ということです。
そして問題では、0.50 molのときの質量を求めるので、
1:44 = 0.50:◯
という比例式が成り立ちます。
比例式を変形すると、
◯ = 44 × 0.50 = 22
となり、解説にある計算式が出来上がります。
(※ 二酸化炭素の式量の求め方や比例式の解き方などは、今回の主旨ではないので説明を割愛しています)
これはほんの一例ですが、化学基礎(化学)の計算問題は、非常にシンプルな考え方で解けるものがほとんどです。
純粋な暗記事項も少なくない科目ですので、計算はなるべく労力をかけずに習熟できるといいですね。
ぜひ、シンプルな考え方をしてみてください!
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