方程式书写“模式化”及“环境”的重要性

时间:2022-09-16 10:06:05

方程式书写“模式化”及“环境”的重要性

在化学学习中,方程式的书写是学生的一大软肋:产物不会判断,不会配平,对条件的理解不够充分或条件缺漏,等等。总之,在高考中方程式书写的失分率是相当高的。之前,对于这一问题老师们也做了大量工作以减少同学们的失分。在教学实践中,善于引导、归纳,让学生养成习惯,关注反应的环境,对正确书写反应方程式十分重要。本文以几例剖析“模式化”的方程式书写及环境的重要性。

一、阴阳离子组合应用

案例1:请同学们写出至少7种能反应生成MgCl■的化学方程式。

在同学们的一番思考后,总的可以收集10种以上的化学反应。但是,我们审视学生的书写过程发现,多数学生只能写5个左右,而且杂乱无章。此时,我们是否要反思基础年段平时的教学呢?是否要引导同学们掌握书写方程式最基本的方法呢?我的做法如下:

Mg?摇 ?摇+?摇 ?摇ClMgCl■

(1)Mg+Cl■(化合反应)

(2)Mg?摇 ?摇+Cl■[阴离子有Br■、I■等](置换反应)

(3)Mg+?摇 ?摇Cl■[阳离子有H■、NH■■、Fe■、活泼性在Al及以后的金属离子如Cu■等](氧化还原反应,包括置换反应)

(4)Mg?摇 ?摇+HCl[阴离子有O■、N■、H■、OH■、CO■■、SO■■、HCO■■、HSO■■等](复分解、氧化还原反应)

(5)MgCl■·6H■O(分解反应)

(6)Mg■(OH)■CO■+HCl(复分解)

(7)MgSO■+BaCl■、MgCO■+CaCl■(复分解:沉淀溶解平衡的转化)

引导学生直接从最基本的元素守恒、元素转化入手,结合化学反应的类型推断可能的物质组成即阴阳离子的组合搭配就能顺利解题。或直接从反应的类型(四大基本类型、氧化还原反应、沉淀溶解平衡原理和水解原理等)出发,再结合元素守恒、元素转化分析也可以,但略显复杂。举一反三,布置相应的训练巩固习题:请写出至少5种能反应生成ZnSO■的化学方程式。

通过本例的训练,教给学生一种简单的书写方程式的“模式”。在基础年段的教学中,特别是初三和高一,学生对化学反应的原理还不熟悉,还没能深刻理解反应发生的本质,这就要求教师在基础年段的教学中注意用分类思想等学科思想来指导学生学习,争取用最简单方法突破难点的教学。

二、环境与微粒的组合应用

案例2:请写出在四种不同的导电介质(传导质子、KOH溶液、熔融下ZrO■中传导O■、融化下K■CO■中传导CO■■)中,氢氧燃料电池的电极反应式和电池总反应式。

解析:(1)基本转化关系:负极H■-2e■2H■正极O■+4e■2O■

(2)大量的H■或O■在不同介质中的实际存在形态即电极反应式书写

通过案例2的训练,让学生明确“环境”即介质对反应方程式书写所起到的关键性作用,让他们感受审题的重要性,同时对学生思维的严密性和整体性的训练起到了很好的作用。课后可以布置相应的训练习题加以巩固。如:

(1)将上述燃料改为“甲醇”时的电池的电极反应式和电池总反应。

(2)请写出铅蓄电池放电时的电极反应式。[“环境”为H■、SO■■,所以PbSO■写化学式]

三、与量有关的方程式书写

案例3:请判断离子反应方程式的正误。

(1)向NaOH溶液中通入足量的CO■气体:2OH■+CO■=CO■■+H■O

(2)少量的NaHCO■溶液与Ca(OH)■溶液反应时:2HCO■■+2OH■+Ca■=CaCO■+2H■O+CO■■

(3)向AlCl■溶液中滴入过量的NaOH溶液:Al■+3OH■=Al(OH)■

在高中阶段涉及的少量、过量问题反应方程式的书写与判断主要包括两个方面:一是酸碱中和问题,即多元酸或其酸性氧化物或酸式盐和碱之间,例如CO■与NaOH,NaHSO■和Ba(OH)■,Ca(HCO■)■和NaOH等;二是分步反应的问题,也就是在持续增加某一个反应物的过程中先发生一个基本的离子反应,当进行到一定程度后,再加入这种反应物会和生成物继续反应,这也会出现少量与过量的问题,例如Al■和OH■,Ag+和NH■·H■O等。

对于第一类问题中多元酸或其对应的氧化物与碱的反应,我们可以简单归纳为“酸多得酸式盐,碱多得正盐”。对于酸式盐与碱的反应问题,在书写时遵循“以少定多,少的定为‘1’”的原则书写,也是十分简便的。如少量的NaHCO■溶液与Ca(OH)■溶液反应时,设NaHCO■为“1”,而Ca■和OH■随需而取,不受限制。1个HCO■■需要1个OH■,生成了1个CO■■,再结合1个Ca■转化为CaCO■沉淀。所以反应方程式为:HCO■■+OH■+Ca■=CaCO■+H■O。

在方程式的正误判断时,我们还可以用“环境”即介质来判断,即将产物和过量的微粒互为介质来判断其共存与否。如(1)中过量的微粒CO■与产物CO■■明显不共存;(2)中过量的微粒Ca■、OH■与产物CaCO■、CO■■进行比对,Ca■与CO■■不共存;(3)中过量的微粒OH■与产物Al(OH)■也不共存。

通过案例2、3,我们不难发现高中的这一难点,采用一定的方式将题型规律化、模式化和简单化,在教学实践中取得了较理想的效果。

四、与条件有关的方程式书写

案例4:请按要求写出下列3组反应的化学方程式,属于离子反应的写出离子反应方程式。

4-1:(1)NH■Cl稀溶液与NaOH稀溶液混合;(2)NH■Cl浓溶液与NaOH浓溶液混合;(3)NH■Cl溶液与NaOH溶液混合,加热;(4)NH■Cl与NaOH固体混合,加热。

4-2:(1)漂白粉在空气中失效;(2)漂白粉使用时,适当的浸泡可以强化漂白的效果;(3)向漂白粉的溶液中通入少量的CO■气体;(4)向漂白粉的溶液中通入足量的CO■气体。

4-3:(1)FeCl■溶液显酸性的原因;(2)向沸水中滴入饱和FeCl■溶液,呈红褐色液体;(3)向FeCl■固体粉末中滴入沸水,出现白雾。

通过案例2-4的训练,让学生明确反应的环境即条件包括浓度、温度、压强、催化剂、状态、用量、接触面积、通电、放电和溶液的酸碱性即介质等。在案例4中“=”、“”、“”、“”等的使用,学生首先是一头雾水,其根本问题在于老师和同学都没能从最根本的定义概念(如“”、“”是用于区别化学反应前后物质状态的变化的)出发理解所导致的。以案例4中3组方程式的书写引导学生关注题目的条件,突破思维限制,防止思维定势,明确审题即理解题干的要求对解题的重要性。从而达到了使学生通过改变题目的条件更牢固地掌握基础知识的目的,真正起到了举一反三的作用,适当运用一题多变,逐步使学生养成知识迁移的习惯。

通过以上题目的拓展、发散和归纳,启迪学生的发散性思维,它有利于培养学生的辩证思维能力,训练思维的缜密性,加深对概念、规律的理解和应用,提高学生对信息的应变能力,有利于对信息的提取和应用。

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