胡裕全
摘 要: 本文针对高一学生书写化学方程式时存在的主要问题和困惑,从书写方法上由常规到特类、由简单到复杂、由熟悉到陌生进行引导。通过具体案例的分析和归纳,不同的要求采用不同的方法灵活地进行书写,提高学生分析问题和解决问题的能力。
关键词: 高一学生 化学方程式 书写方法
普通高中课程标准实验教科书化学1(必修)和化学2(必修)两个模块探究了元素及其化合物的性质和应用,其中化学方程式的正确书写是一个重点,也是一大难点。虽然学生在初三时已经学习了书写化学方程式的基本方法,但还是有一部分学生书写时思路混乱没有条理性,有的学生书写的方程式存在瑕疵,有的学生甚至无从下手。高一学生应该如何正确书写化学方程式呢?
一、化学方程式的常规写法
1.初三教科书中化学方程式的书写方法
课程教材研究所化学课程教材研究开发中心编著的义务教育课程标准实验教科书《化学》(九年级)中提出书写化学方程式要遵守以客观事实为基础和遵守质量守恒定律这两个原则。书写的具体步骤为:
(1)写出反应物的化学式,一条短线,生成物的化学式;
(2)配平并检查化学方程式;
(3)标明化学反应发生的条件,并把短线改成等号。
2.改进的书写方法
在多年的教学过程中,笔者发现学生按照以上方法书写的化学方程式经常有瑕疵,不是反应条件漏写了,就是“↓”号或“↑”号忘记书写了,导致一个化学方程式无法书写完整。因此引导学生对以上书写步骤进行了适当的调整与改进,结果学生书写化学方程式的完整性提高了很多。具体改进步骤为:
(1)写出反应物的化学式,一条短线及反应条件,生成物的化学式及相关的“↓”号和“↑”号;
(2)配平化学方程式;
(3)检查,最后把短线改成等号。
案例1.写出浓硝酸在加热条件下与碳单质反应的化学方程式
学生已经养成了自己书写遗漏的习惯,怎么办呢?习惯这一旦养成一时难以改变。但是不良习惯给我们带来的损失是不可估量的,“千里之堤,溃于蚁穴”。我们应该用科学的方法加以引导和改进,通过针对性练习使学生在潜移默化中提高化学方程式书写的完整性,养成良好的书写习惯。正如英国著名哲学家培根所说:“人自幼就应该通过完美的教育,去建立一种好的习惯。”
二、根据离子方程式书写化学方程式
有些化学方程式如果直接进行书写,则可能难度较大,一时无法写出来,若引导学生先书写反应的离子方程式,再根据离子方程式书写化学方程式,问题就迎刃而解了。
1.定性的离子反应
案例2.写出SO 通入酸性KMnO 溶液中反应的化学方程式
先:写出反应的离子方程式5SO +2MnO +2H O=5SO +2Mn +4H
后:根据离子方程式书写反应的化学方程式5SO +2KMnO +2H O=5K SO +2MnSO +2H SO
2.定量的离子反应
原则:“少定多变”原则
案例3.把少量NaHCO 加入足量的Ca(OH) 溶液中反应的化学方程式
先:写出反应的离子方程式
后:根据离子方程式书写反应的化学方程式
离子方程式书写方法引导:先定少量,根据少量定多量,少量的取1摩尔。
三、氧化还原反应中化学方程式的书写
1.基本原则:氧化还原反应中,反应前后元素的化合价“有升必有降”。
书写的具体步骤引导:
(1)写出反应物(氧化剂、还原剂)、生成物(氧化产物、还原产物)的化学式或离子符号,并注明条件;
(2)标变价,等升降;
(3)根据守恒进行配平和检查:电荷守恒,质量守恒;
(4)把离子方程式改写成化学方程式。
案例4.写出把SO 通入新制的氯水中反应的化学方程式
2.优先原则:在氧化还原反应中,当有几种氧化剂或还原剂同时参与反应时,遵循氧化性或还原性较强的物质优先参与反应。
案例5.把少量Cl 通入FeBr 溶液中
方法引导:(1)先判断还原性:Fe >Br 得出结论:少量Cl 先与Fe 发生反应
(2)接着书写反应的离子方程式Cl +2Fe =2Fe +2Cl
(3)最后书写反应的化学方程式3Cl +6FeBr =2FeCl +4FeBr
案例6.把Cl 通入等物质的量的FeBr 溶液中
先写离子方程式2Cl +2Fe +2Br =2Fe +Br +4Cl
后写化学方程式6Cl +6FeBr =4FeCl +2FeBr +3Br
案例7.把足量Cl 通入FeBr 溶液中
方法引导:灵活处理→直接写出反应的化学方程式
有关氧化还原反应中化学方程式的书写,不仅要考虑氧化剂、还原剂量的多少,价态的变化,反应的先后规律,而且要关注氧化还原反应中电子得失守恒、电荷守恒、质量守恒,反应介质的酸碱环境等。
四、电化学反应中化学方程式的书写
电化学反应的实质是氧化还原反应,可归纳为“负(阳)失氧化,正(阴)得还原”。电化学反应中化学方程式的书写要“三看”:一看“池”,分清是原电池还是电解池。二看“电极”,特别是原电池的负极和电解池的阳极,看它是活性电极还是惰性电极及电极现象。三看“电解质溶液”,看它的酸碱介质环境,阴阳离子的放电顺序等。综合以上信息,结合守恒等方法进行书写。
1.根据题给信息直接进行书写
案例8.写出电解饱和食盐水的化学方程式
方法引导:先判断,后书写
先判断:(1)溶液中离子的放电顺序H >Na Cl >OH
(2)反应物:NaCl、H O生成物:NaOH、H 、Cl 反应条件:通电后书写:2NaCl+2H O 2NaOH+H ↑+Cl ↑
2.根据电极反应式进行书写
案例9.铅蓄电池放电时的电池反应
方法引导:先书写电极反应式,再根据电极反应式书写电池反应。
五、陌生化学方程式的书写
近几年高考中有关化学方程式书写的试题陌生度较大,灵活性和应用性也较强。这类试题不仅呈现的情境陌生,常出现在化学反应原理综合题、实验探究题和化工流程题中,而且蕴含的信息较多,涉及的过程较繁杂。例如图表中的相关信息,框图中的文字说明、箭头的方向等都不容忽视,都要认真进行分析、提取、综合。像这些从来没有写过的陌生化学方程式应该怎样进行书写呢?
方法引导:1.从题给信息中,准确提取有效信息;
2.结合已有的知识经验,整合重组信息;
3.灵活应用恰当的方法解开来。
案例10.(2015年新课标全国卷I第27题,题目略)
(1)写出Mg B O ·H O与硫酸反应的化学方程式。
第一步:从框图中读取信息可知,B元素生成H BO ,反应前后B元素的化合价不变。
第二步:结合已有的知识经验,推断Mg元素生成MgSO ,反应前后Mg元素的化合价也不变。
第三步:直接书写化学方程式Mg B O ·H O+2H SO 2MgSO +2H BO
化学方程式的书写应该遵循高一学生的认知规律,从高一学生的“最近发展区”出发,结合教材编排的层次,把握好方程式书写的深度、广度和规范度。由易到难,由简入繁,循序渐进,实现学生的认知从感性到理性、从具体到抽象的发展。高一学生化学方程式的书写应该把重点放在“写”,从题目中准确地分析、提取、整合与反应相关的信息,结合已有知识经验,运用恰当的方法,就能规范地书写出正确的化学方程式并提高方程式书写的能力。至于化学方程式进一步的推写,可以在高三化学专题复习课上进行重点突破。
参考文献:
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