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无机化学方程式书写的教学策略

2018-06-01

数理化解题研究 2018年15期
关键词:配平化合价方程式

周 慧

(浙江省桐乡市凤鸣高级中学 314500)

化学方程式是化学的一种特殊语言,根据化学方程式能够了解物质的性质,理解化学反应的原理,掌握各物质之间的定量关系,书写出正确化学方程式是学好化学的必备条件.

一、学生书写中常见的错误

为了解学生书写中常见的错误,笔者对43位学生进行了《化学1》中七个经典化学方程式的问卷调查(见表1),经过分析发现了学生在化学方程式书写中出错的原因.

表1 化学方程式书写错误统计

从以上数据可以看出,化学方程式的书写是普通高中学生学好化学的一大难题,究其原因主要有以下三个方面:

其一,化学式书写错误.正确书写物质的化学式是正确书写化学方程式的前提,这就要求学生会写元素符号,记住常见原子和原子团的化合价,并明确“各元素正负化合价代数和为零”的规律,三者缺一不可.对于高中学生而言,写对元素符号已不成问题,但是学生对元素的化合价尤其是部分变价元素的化合价不能很好地把握.然而学生写错化学式的最主要原因却是没有使各元素的正负化合价代数和为零,如次氯酸钙写成CaClO等,可见学生没有养成严谨的学习习惯.

其二,未注明反应条件(包括等号和可逆符号的混用).一个反应的发生有其特定的反应条件,如电解饱和食盐水,一定需要电解的条件,否则反应难以进行.有的反应条件不同时生成的产物也不同,如钠和氧气在常温下生成氧化钠,在加热下生成过氧化钠.条件漏写往往是因为学生在学习时没有很好地理解化学反应的原理,不明白等号和可逆符号代表的含义,仅凭机械性记忆,时间长了,难免弄混弄错.

其三,化学方程式未配平.部分学生在写好化学方程式后没有养成检查的习惯,然而更多的学生却是对配平化学方程式有心无力.配平化学方程式是学生一种技能的体现,对于氧化还原反应,必须要有一定的逻辑顺序,即先遵循得失电子守恒,再满足电荷守恒,最后用观察法将方程式配平,这些能力无法一蹴而就,需要在平时教学中不断地加以训练和培养.

二、针对性教学实施策略

1.联系实验,强化物质记忆

美国心理学家布鲁纳曾经说过:“对学生最好的刺激乃是所学的材料的兴趣”.化学是一门实验科学,实验现象的丰富多彩能有效地引起学生的注意力,所以在教学中多采用演示实验和学生实验激发学生学习化学的兴趣,同时也提升学生对实验的观察能力和分析能力.化学方程式的书写是以实验事实为基础的,不能凭空捏造,所以实验能加强学生对反应原理的感性认识,实验现象丰富多彩,那么实验原理也就不容易遗忘.

学生在化学方程式书写中易把H2写成O2,在学习钠与水反应的知识时,教师应补充气体检验部分的实验,即将收集到的气体靠近酒精灯火焰,就会有爆鸣声,由此强化对产物氢气的记忆.基于现象写出物质的基础上,只需用观察法加以配平即可.因此在化学方程式的教学时,选择性地多做演示实验或者学生实验,指导学生有目的地观察实验现象,加深对实验的印象,见识各种颜色的化学物质,从而有效地记忆和书写化学方程式,同时也锻炼了学生的动手能力和思维能力.

2.梳理规律,提升分析能力

(1)归类——寻找统一性策略

虽然化学反应众多,但若能通过已有知识去推理记忆新的化学方程式,必将事半功倍.例如初中已有CO2的化学性质学习,在学习SO2时,可采用归类法,抓住其酸性氧化物的属性,类比于CO2,即可分析出它与水、碱和碱性氧化物的反应(见表2),化学方程式的书写也可参照CO2引导学生进行独立尝试.

表2 CO2和SO2的化学性质

(2)对比——着眼差异性策略

有些化学方程式既有相似之处,但也有区别,学生在学习时容易将其弄混,教师在教学时指导学生可将这些化学方程式放在一起对比,寻找、归纳其中的规律,从而减少错误的产生.例如学生在学习硝酸性质的时候,讲到铁与硝酸的反应,涉及四个化学方程式:

铁与过量浓硝酸加热反应:

铁与过量稀硝酸反应:

过量铁与稀硝酸反应:

初看这三个化学方程式各不相同,但是仔细观察还是有规律可循的:稀硝酸对应的还原产物为一氧化氮,而浓硝酸对应的产物为二氧化氮.不管稀硝酸还是浓硝酸都是强氧化剂,都有能力将铁氧化到+3价,所以硝酸过量的时候,铁均为Fe(NO3)3,但若铁过量,产物Fe(NO3)3会与过量的铁进一步反应生成Fe(NO3)2:

故铁过量时最终产物均为Fe(NO3)2,所以在书写化学方程式时,先根据反应物推断出产物,再利用得失电子守恒的方法将化学方程式配平.

(3)整理——探究数量间关系

3.构建网络,完善书写技能

布鲁纳曾指出:“获得的知识如果没有完美的结构把它联系在一起,那是一种多半会被遗忘的知识,一连串不连贯的论据在记忆中仅有短促的可怜的寿命.”元素化合物的每个知识点都会涉及相应的方程式,零碎而繁多,似乎没有规律可寻,难以记忆.这就需要教师在教学中帮助学生理清思路,抓住知识的主线,将零碎的知识点串联起来,尤其是在章节复习中可以选择利用画网络图的形式帮助学生将更多的化学知识点串联起来,帮助学生理清各种物质之间的相互转化,加深对所学知识的理解.这种网络图也可以在教师的指导下,由学生自己动手去画,提高学生对知识的总结归纳能力,提升学生的科学素养.

例如在学习了硫及其主要化合物的性质后,可以将有关的化学反应整理成图1.

图1

从这张网络图中不仅清楚地告诉学生这一章所学的主要化合物,还能够清楚地显示各种物质之间的相互转化,从图中还可以发现纵列上的物质相互转化时硫的化合价没有变化,发生的是非氧化还原反应,而横向物质间转化时硫的价态发生了改变,所以属于氧化还原反应,配平时需要注意得失电子守恒.

总之,方程式是化学独特的语言,是一种特殊的表现形式,是学习化学和交流化学的基石.高水平的方程式书写教学,其实质是对化学原理的理解,是个体化学素养的再现.

参考文献:

[1]李朝章.高中化学方程式教学策略[J].科教文汇,2010(10):128-129.

[2]陶行知.陶行知全集[M].成都:四川教育出版社,2005.

[3]常如正.高中化学方程式教学思考[J].中学生数理化(学研版),2014(01):76.

[4]陈金星.略谈“多方位、全到位”的有效教学策略-以“钠和水反应”化学方程式的教学对策为例[J].科教文汇,2011(08):125-126.

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