“化合价”对提高高中化学解题效率的作用分析

陈艺君

摘 要：随着教育改革的不断推进，高中化学教学质量也在不断提升，越来越多的化学教师开始重视培养学生的解题能力。而化合价应用作为学生必备的化学技能，對于学生明确解题思路，提高解题质量和效率具有促进作用，所以教师应在课堂上加强传授化合价的应用方法。文章就化合价对提高高中化学解题效率的作用进行简要的分析，希望能对学生提升化学能力和素养有所帮助。

关键词：化合价;高中化学;解题效率;作用;元素

一、 引言

化合价作为高中化学课程中的重点知识内容，其在概念内容理解、解题方法运用、检查解题答案等方面有较为广泛的运用。化学作为一门从微观角度上研究物质分子、原子的结构、性质、规律的科学，必然会涉及大量的计算内容。而化合价则是高质高效地解决这些问题的关键要点，化合价应用对于学生提升化学解题质量和效率有极大促进作用，所以学生必须要对其进行更加深刻的认识与理解，全面性地掌握化合价知识和用法。然而当前很多学生对于化合价知识的掌握与运用还不到位，所以教师需要加强对化合价教学的研究力度，以帮助学生深入掌握化合价知识，促进学生形成适合自身化学素质能力提升的学习方法和解题路径。

二、 化合价相关概述

化合价是最简单、基础的化学知识，亦是学好化学不可或缺的技能。它贯穿于整个高中化学课程，对于学生厘清化学概念、性质、规律，从本质上了解化学反应真实情况具有积极的促进意义。化合价是指一种元素的一个原子在与其他化学元素的原子进行化合时所表现出来的性质和特征。通常情况下，化合价的价数等同于该元素原子在进行反应且达到稳定结构后所得失的电子数。若该元素原子得到电子，则为“+”价，若该元素原子失去电子，则为“-”价。

此外，化合价是原子化学键能力形成的一种展现，它能够体现两个元素或多个元素在化合后表现出来的稳定结构性质。需要注意的是，通常来说的单质元素，其化合价为“0”。也就是说当元素以游离态的形式存在，在没有与其他元素进行化合时，不能体现其化合价性质。

学生正确理解化合价内涵，巧妙运用化合价知识，可以清晰解题思路，甚至是简化解题过程，从而更加简洁、灵活地掌握解题方法，实现对化学知识的灵活运用。

三、 “化合价”在提高化学解题效率所发挥的作用

（一）判断化学式书写正确与否

化学式是指利用化学元素符号和数字组合的方式将物质结构表达出来的式子，每种物质对应一个化学式，如氢氧化钠（NaOH），二氧化碳（CO₂），四氧化三铁（Fe₃O₄）等。当然在判断化学式书写是否正确时会有很多种方法，但利用化合价知识进行判断是一种更加直观、简单的方法。

化学式中的化合价为“0”，它的本质意义是正化合价数和负化合价数相等。在书写化学式时，都是将正价元素写在前面，负价元素写在后面，如CO₂、SO₂、SO₃等，这一点可以给学生很多启示。而且也正是基于这种规律和方法，学生可以更加清晰地寻找解题思路。学生通过巧用化合价知识，能够快速在化合价计算中建立等式，从而减少解题时间，提高解题质量和效率。

以习题“某物质M的最高化合价为+a，它的最高价氧化物对应的水化物化学式中有b个氢原子，那么求该物质最高价氧化物的水化物化学式”为例，在分析此题时，学生往往会被题干内容绕得“云里雾里”，找不到具体的解题思路。而学生若熟练掌握化合价知识，那么这道题将会迎刃而解。在解题过程中，先建立关系式，首先设该物质M最高价的氧化物对应的水化物化学式为H_bM_xO_y，可以肯定的是bH⁺=M_xO_y^-b，又因为M物质的最高化合价为+a，所以-b=ax+（-2y），整理得ax=2y-b。然后M_x的价数也应等于b（H^-），所以可知ax=b，再代入之前的式子可知原化学式为H_2b-aMO_b。通过抓住化学式正价数和与负价数和相等的原理，可以将化学式中所涉及的元素价数进行整合，便可以联立方程，以此算出化学式中各元素的原子个数。

对于利用元素原子结构推导化合价和得出化学式的问题，化合价知识也有很大作用。以习题“已知M原子最外层电子数为a个，N原子的最外层电子数为b个，且a是b的两倍，那么如何表达MN化合物的化学式”为例，在分析此题时，首先推导化合价，需要考虑电子层达到稳定后电子的排列形式。由于题意可知，M元素的化合价可以是-a或是8-a，N元素的化合价可以是-b或是8-b，由于核外电子层性质及a是b的两倍可知，该化合物的化学式应为N_2bM_b，即简化为N₂M。

（二）依据化学式逆向求解化合价

化学式与化合价之间关系和互为求导的方法需要进一步清晰。在实际做题和运算过程中，若学生没有深刻掌握化合价知识，很容易思维混乱，技巧使用“模棱两可”的情况。因此，学生要充分认识化合价概念的由来，认识到元素的核外电子相互化合的数目决定这种元素的化合价，理解同一元素以不同质量与不同元素进行化合，其反应所得到的化学物质不一定相同，其化合价的体现也是不一定相同。比如常见的Mn，Fe，N等元素，在化学反应中会出现很多种化合价，而且反应时所得到的物质的性质也有极大不同，如FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄、MnO₂、K₂MnO₄、KMnO₄等。基于这种情况，片面地利用所了解的化合价把握化学式就会存在困难，甚至会有很多行不通的地方，所以教师一定要让学生从化学式中对每个元素的化合价进行深入了解，以此把握化学式内容。