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巧用“化合价”提高高中化学解题的效率

2020-11-06杜福生

中学生数理化·教与学 2020年10期
关键词:化学试题公倍数配平

杜福生

新课标要求,课堂教学中要强化学生的自主学习能力,需要教师在课堂教学中发挥引导性的作用,从而帮助学生培养出良好的学习习惯.笔者将以高中化学中的化合价教学为例,在化学试题解答过程中对化合价进行巧妙地运用,以此来提升解题的准确性.

一、应用化合价升降法将化学方程式配平

在高中化学知识学习过程中,要按照氧化还原反应的方式将化学方程式配平.配平过程中关键在于要确保所得失的电子数是一致的,这就需要学生在化学反应过程中对不同元素化合价的得失情况要清楚.以化合价的得失情况为基础,将化学方程式最小公倍数算出,这样将电子得失的数量确定了,最后按照化学课本中的质量守恒原理配平化学方程式.

例题1:NaIO3+NaHSO3NaHSO4+Na2SO4+I2.在这道化学方程式试题中,要想对这个化学方程式实施配平,首先要对这个方程式进行分析:在这个化学反应中,碘原子的化合价出现了变化,将由之前的+5价变到反应后的0价,这就是发生了5个变动量.硫原子由之前的+4价变到反应后的+6价,发生了2个变动量.按照化学方程式配平化合价的原则,以最小公倍数来实施配比,这里面共发生5个碘原子和2个硫原子的變动,最小公倍数就是10.这样就得出这个化学方程式要想配平的最小公倍数就是10,然后按照化学元素的守恒定理,将化学方程式中的不同元素组合为2NaIO3+2NaHSO3=3NaHSO4+2Na2SO4+I2+H2O.按照上面的方法将化学方程式进行配平,提升高中生对化学试题的解题效率,同时还拓展了学生的化学逻辑思维.

二、在化学方程式中化合价配平的依据研究

在化学反应过程中,化学方程式得以配平的依据主要有两个.第一,在化学反应过程中,氧化剂所得到的电子数目和还原剂所失去的电子数目两者是相同的.第二,化学反应过程中,不同元素在反应前后的电子数目是相同的,这是能量守恒原理所决定的.在对化学方程式进行配平的时候,可以按照下面的步骤来实施.第一步,将化合价进行标注,在标注化合价的时候,要将两化学方程式中的反应物及生成物等两者所对应的化学分子式都写出来,接着对所对应的元素标注化合价.第二步,将化合价的变化写出来,将化学反应方程式中同一元素化合价的前后变化列出来.第三步,对化学反应后的电子数目进行统计,让反应前后的化学价总数维持不变.第四步,对所对应的元素标写系数,要按照上面的三个步骤来实施,先观察后推算,最后确保方程式整体配平.

例题2:对化学方程式C+HNO3NO2+CO2+H2O进行配平.将方程式中的C和HNO根据上面的四个步骤来实施.首先将化合价进行标注,C为0价,N为+5价,化学反应后,C将变成+4价,N将变为+4价;接着将化合价的变化列出来,就可以发现C从0价在反应之后成了+4价,单位量增加了4个,而N从+5价在反应之后成为+4价,单位量下降一个;再将4和1的最小公因数算出来就是4,对化学方程式的配平进行观察,然后就能得出C+4HNO3=4NO2+CO2+2H2O.

三、依照化合物中的不同元素的质量比算出元

素的化合价

在化学方程式配平过程中化合价发挥着重要的作用,因此要确保学生对化学试题解答的准确率和高效率.具体说,高中化学教师要引导学生以化合价的角度来分析和看待问题,使得学生能够按照化学反应方程式中的原子守恒定律来配平化合价.高中化学教师要让学生按照化学反应方程式中的元素化合价的变动情况,将元素的最小公倍数求出,将化合物原子的组成比例求出来,明确了解题思路,实现对化学方程式的配平.

例题3:某铁的氧化物的氧元素和铁元素的质量之比是7∶2,写出该化合物的化学式.首先可以假定这个化合物是FexOy,再根据氧元素和铁元素的质量之比7∶2,就可以列出56x∶16y=7∶2,因此我们就知道x∶y=1∶1,则该化合物的化学式为FeO.一般地,氧元素的化合价通常都是负二价,这样就可以算出铁元素的化合价为正二价.从上面的分析中我们可以看出,对化合物中不同元素之间的质量比进行巧妙地利用,将能有效地解答化学方程式中元素化合价的比,这样就使得在化学解题中化合价的应用更加突出.

高中化学教师在课程讲解的过程中,不仅要强化学生对化学知识学习的兴趣,还要努力拓展学生的抽象性思维,不断强化学生的自主创新能力.教师通过对化合价的学习和应用,能够提升学生解题的准确率,拓展学生对化学试题的解题技巧,强化学生的学习效率.相信通过这种教学模式的推广,将有助于学生对高中化学知识的学习树立全新的认识,从而实现高中化学课程改革的深入推进.

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