高中化学教学中分步教学思维的运用

在高中化学的教学过程中，经常遇到一些学生难以理解的知识和习题，经过老师的反复讲解、学生的认真琢磨，虽可以达到暂时理解，但随着时间的推移或情景发生变化时，学生还是难以再次准确的解决，而分步教学思维就是将有较高难度的知识和能力要求，分多步多次达到教学的高要求，从思维层次的角度让学生理解，达到一劳永逸的良好教学效果。

一、化学方程式的书写

1． 氧化还原反应方程式的书写

当我们确定一个反应为氧化还原反应时，接下来可以采用分步思维解决问题：第一步，根据反应判断氧化剂、还原剂，根据介质的酸碱性确定氧化产物和还原产物，这就要求能记住常见的氧化剂及其产物，常见的还原剂及其产物，如果是陌生的反应还需结合题目所给信息而确定；第二步，根据化合价升降总数相等确定氧化剂和还原剂的系数；第三步，根据电荷守恒和元素守恒配平其它元素，其中根据反应介质配平H、O元素为常考点。一般酸性介质为H+生成H2O或H2O生成H+，碱性介质为OH-生成H2O或H2O生成OH-。

例1：工业上常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后制备ClO2，书写其方程式。

分析：采用的分步思维是，首先确定氧化剂为NaClO3，还原产物为ClO2，还原剂为Na2SO3，氧化产物为Na2SO4，即为SO32-+ ClO3- =SO42-+ ClO2，再根据化合价升价总数相等配平发生氧化还原反应的元素可得：SO32-+ 2ClO3-=SO42-+ 2ClO2，最后根据电荷守恒以及O元素守恒，结合酸性介质即可得SO32-+ 2ClO3- + 2H+=SO42-+ 2ClO2+H2O。

例2：(由2011年广东高考题改编)已知镀铝电解池中铝为阳极，熔融盐电镀液中铝元素和氯元素主要以AlCl4- 和Al2Cl7-形式存在，则阳极电极反应书是？

分析：采用分步思维，首先确定还原剂Al失去3e-生成+3价铝离子，根据信息氧化产物不能为Al3+，只能为Al2Cl7-或AlCl4-中的一种，所以电极反应为Al-3e-+ Al2Cl7-— AlCl4-或Al-3e-+ Al2Cl7-—AlCl4-。接下来配应中的Cl元素，然后要使等式两边Al元素能配平，则氧化产物只能为Al2Cl7-，即为Al-3e-+7AlCl4-=4 Al2Cl7-。

2． 复杂化学反应的书写

有些物质之间的反应比较复杂，此时可采用分步的思维方式先两两考虑，再综合排序，合并为总反应方程式，达到化难为易。例如CaO固体投入到Na2CO3溶液中，先写出CaO+H2O=Ca(OH)2,然后写出Na2CO3与Ca(OH)2的反应，最后将两个化学方程式相加即可得到总反应。还有C12与NaHCO3溶液的反应，其反应方程式可写成：Cl2+H2O=HCl+ HClO, HCl十NaHCO3=NaCl+CO2+ H2O，合并两个反应，得总反应方程式为Cl2+ NaHCO3= NaCl+CO2+ HClO。还有一些复杂离子方程式的书写，也可以采用分步思维，例如NaHCO3与少量Ca(OH)2反应，先抓住HCO3-与OH-的中和反应，由于Ca(OH)2少量，所以1mol Ca(OH)2需要2mol的HCO3-中和生成2mol H2O，所以HCO3-的系数为2，再考虑CO32-与Ca2+的沉淀反应，2molHCO3-被中和生成2mol的CO32-，其中1mol的Ca2+与1mol CO32-沉淀反应，多出1mol的CO32-，所以最终的离子方程式为Ca2＋＋2OH－＋2HCO3－＝2H2O CaCO3＋CO32-。

二、化学平衡移动时含量的变化

当外界条件改变，建立新平衡后，如何准确判断一些含量的变化，是高中化学的教学重难点，也是高考重要考点。平衡移动后含量的变化不仅要考虑平衡的移动方向，有时还要考虑外界因素的直接对含量的影响，所以在教学中我们可以采用分步思维方法，先分析外界因素对含量结果的直接影响，再考虑平衡移动对含量的影响，并且知道平衡的移动只是减弱而不能抵消外界的改变，即外界因素的影响要大于平衡的移动。

例3： 将颜色相近的NO2和Br2(g)分别装入注射器中，将活塞同时向外拉，使气体体积扩一倍，探究其颜色的变化及其比较。

分析：此过程采用分步分析，先考虑外界因素影响，体积扩大一倍，NO2和Br2(g)的浓度减小一半。然后再考虑平衡移动，对于NO2中存在2NO2?葑N2O4，扩大体积，减小压强，平衡向左移动，c(NO2)增大，但外界因素的影响要大于平衡的移动，所以c(NO2)最终减小，颜色变浅。而对于Br2(g)来说不存在平衡移动，c(Br2)的减小只由外界因素引起的，故Br2(g)的颜色变浅。最后综合起来，NO2和Br2(g)颜色均变浅，但NO2比Br2(g) 的颜色深。

三、混合溶液中离子浓度大小的比较

溶液中离子浓度大小的比较理解起来比较抽象，牵涉的知识比较多，已经成为同学们学习的一个难点，如何快速准确判断离子浓度大小特别是混合溶液中离子浓度大小在教学中显得重要。在离子浓度大小的比较中我们也可以采用分步思维理清思路，化难为易。

例4：20mL 0.10mol·L－1CH3COOH溶液与10mL 0.1mol·L－1NaOH溶液混合后离子浓度大小的比较。

分析：我们采用分步思维，先分析混合后溶液中存在的物质及其相对大小，可见CH3COOH溶液与NaOH溶液混合后，成分为0.04 mol·L－1CH3COOH和0.04 mol·L－1CH3COONa。再去考虑电离和水解及其强弱，我们知道等浓度的CH3COOH与 CH3COONa的溶液显酸性，可知CH3COOH的电离程度大于CH3COONa的水解程度，可以忽略水解，只考虑电离，所以c(CH3COO-)>

c(Na+)> c(CH3COOH) >c(H+)>c(OH-)。

四、有机物中同分异构体的书写与判断

同分异构体的知识贯穿于中学有机化学的教学，分析、判断和书写有机物同分异构体也就成为有机化学的一大特点。 作为高考命题的热点之一，这类试题是考查学生空间想象能力和结构式书写能力的重要手段，在平时教学中教师应在具体的题型训练中注重思维方法的培养，而分步思维正是高效书写同分异构体的方法，即先判断有机物的类别，然后按碳链异构、官能团位置异构书写。

例5：写出与HOCH2CH2CH2CO-

OH具有相同官能团的同分异构体。

分析：先判断类别，即必须含有一个—COOH和一个—OH，然后写出4个碳原子的碳链异构有2种:C—C—C—C、C—C—C，再考虑官

能团的位置异构，先确定—COOH的位置只能在碳链端点，即为C—

C

C—C—COOH、C—C—COOH，再

C

移动—OH的位置，最后把H原子补充完整。