化學(xué)方程式的教學(xué)調(diào)查與思考

耿秀梅

（江蘇省豐縣中學(xué)江蘇豐縣221700）

化學(xué)方程式的教學(xué)調(diào)查與思考

耿秀梅

（江蘇省豐縣中學(xué)江蘇豐縣221700）

問卷調(diào)查結(jié)果表明，高中學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)中的消極情緒很大程度上來自于化學(xué)方程式的學(xué)習(xí)。因此，如何在課堂上引導(dǎo)學(xué)生掌握化學(xué)方程式的書寫和應(yīng)用，是化學(xué)教師的一項(xiàng)重要的教學(xué)任務(wù)。掌握化學(xué)方程式的三大步驟為：理解化學(xué)反應(yīng)的原理，熟悉化學(xué)方程式的識(shí)記規(guī)律，會(huì)書寫陌生情境下的化學(xué)方程式。

化學(xué)方程式；問卷調(diào)查；問題與對(duì)策

2010年10月,我面向高一、高二全體學(xué)生和高三部分學(xué)生,發(fā)放了4980份關(guān)于化學(xué)學(xué)習(xí)情況的調(diào)查問卷,回收4927份。結(jié)果如下：

高一學(xué)生：60.32%的同學(xué)認(rèn)為化學(xué)方程式比物質(zhì)的量難以掌握。

高二、高三學(xué)生：在新課程蘇教版必修一的76個(gè)化學(xué)方程式中,超過50%的同學(xué)評(píng)價(jià)16個(gè)反應(yīng)的原理不明白、25個(gè)反應(yīng)方程式書寫不順利,超過80%的同學(xué)反映考試時(shí)化學(xué)方程式的得分率徘徊在1/3左右。

對(duì)于問卷的化學(xué)方程式教學(xué)情況的主觀題部分, 87.65%的同學(xué)反映：老師在課堂上沒講清反應(yīng)原理,只強(qiáng)調(diào)反應(yīng)條件和重要的產(chǎn)物,只能靠自己在課后“記”、“背”化學(xué)方程式。而記憶化學(xué)方程式過程枯燥,效果較差,即使勉強(qiáng)記住,也不能靈活使用、不會(huì)遷移應(yīng)用。特別遇到新信息化學(xué)方程式的書寫,基本不得分。

化學(xué)方程式對(duì)學(xué)生來說稱得上大量的信息,而當(dāng)信息使人感到枯燥乏味時(shí),他們就會(huì)時(shí)常產(chǎn)生抵制情緒,并且因此滋生一種為了應(yīng)付考試去死記硬背的不良習(xí)慣,從而在學(xué)習(xí)過程中形成惡性循環(huán)。因此,指導(dǎo)學(xué)生理解反應(yīng)內(nèi)在本質(zhì)——賦予意義,發(fā)現(xiàn)反應(yīng)外在特征——便于記憶,從化學(xué)方程式中的學(xué)習(xí)中獲得積極的學(xué)習(xí)體驗(yàn),成為化學(xué)教學(xué)的重要任務(wù)之一。

那么,如何有效地組織化學(xué)方程式的教學(xué),怎樣順利完成教學(xué)任務(wù)？

我的具體做法如下：

一、理解化學(xué)反應(yīng)原理

1.指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)反應(yīng)物的類別堯特性判斷可能反應(yīng)發(fā)生的類型

例1.對(duì)于學(xué)生反映難度最大的——偏鋁酸鈉溶液和二氧化碳?xì)怏w的反應(yīng)：naAlO2屬于鹽、CO2+H2O屬于酸,鹽和酸一般發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成新鹽(na2CO3或 naHCO3)和新酸(HAlO2補(bǔ)水后變成Al(OH)3)。

2.聯(lián)系學(xué)生已有的知識(shí)基礎(chǔ)，把握思維生成點(diǎn)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

例2.學(xué)習(xí)Cl2與水的反應(yīng)之后,分析Cl2和naOH溶液及Ca(OH)2的反應(yīng),可看成Cl2先與水反應(yīng)生成兩種酸HCl和HClO,兩種酸再與naOH或Ca(OH)2反應(yīng)生成兩種鹽。

二、熟悉方程式的記憶規(guī)律

記憶是人腦對(duì)其經(jīng)歷過的事物的反映,是一種比較復(fù)雜的認(rèn)識(shí)過程。單純的機(jī)械記憶不僅不能長(zhǎng)期保持,同時(shí)也不能順利地加工和提取相關(guān)信息。而結(jié)合化學(xué)方程式的特征,運(yùn)用對(duì)比、歸類、聯(lián)想、遷移等學(xué)習(xí)方法,提煉出記憶規(guī)律,就可以靈活運(yùn)用化學(xué)方程式。

1.從條件入手，對(duì)比堯歸納

總結(jié)常見的相同條件和特殊條件的化學(xué)方程式。例如,高溫條件——鋁熱反應(yīng),硅、二氧化硅參加的幾個(gè)反應(yīng),鐵和水蒸氣的反應(yīng),煅燒黃鐵礦,碳酸鈣的分解等;放電條件——氮?dú)夂脱鯕獾姆磻?yīng),氧氣轉(zhuǎn)化成臭氧;通電條件——電解水,氯堿工業(yè),電解硫酸銅溶液,活潑金屬的冶煉等;高溫高壓催化劑——工業(yè)合成氨;催化氧化——氨的催化氧化,二氧化硫的催化氧化等。

2.從類型入手，對(duì)比堯歸納

總結(jié)特殊類型的常見的化學(xué)方程式。例如,幾種特殊的置換反應(yīng)——鋁熱反應(yīng),鎂和二氧化碳的反應(yīng),鈉冶煉鈦、鋯、鈮、鉭等;常見的可逆反應(yīng)——工業(yè)合成氨,二氧化硫的催化氧化,氯氣和水的反應(yīng),氫氣和碘的反應(yīng),二氧化硫和水的反應(yīng)等;常見的吸熱反應(yīng)——碳酸鈣分解,水煤氣的制取,碳和二氧化碳的反應(yīng)等。

3.歸納堯聯(lián)想同一種物質(zhì)參與的反應(yīng)

總結(jié)常見的和同一種物質(zhì)發(fā)生的反應(yīng)和制備同種物質(zhì)的反應(yīng)。例如,單質(zhì)中和水反應(yīng)的——鈉,氯氣,氟氣等;和氯氣的反應(yīng)——二氧化硫(水),金屬,亞鐵鹽,亞硫酸鈉,溴化鈉、碘化鈉,水、堿等;和naOH溶液的反應(yīng)——氯氣、鋁、氧化鋁、氫氧化鋁、二氧化硫(碳)、二氧化氮、酸、鐵銅鎂鋁鹽等;生成偏鋁酸鈉的反應(yīng)——鋁、氧化鋁、氫氧化鋁和氫氧化鈉的反應(yīng)。

4.歸納堯聯(lián)想堯遷移與生產(chǎn)生活相關(guān)的化學(xué)方程式

總結(jié)和生產(chǎn)、生活相聯(lián)系的常見的化學(xué)反應(yīng)。例如,幾種化工生產(chǎn)原理——合成氨,硝酸工業(yè),硫酸工業(yè),氯堿工業(yè),侯氏制堿法,煅燒石灰石;生活中的化學(xué)原理——泡沫滅火原理,明礬凈水,飲用水消毒,家用消毒液的配制,醋酸除水垢等。

另外,還可以聯(lián)系反應(yīng)原理的名稱找線索,例如,氯堿工業(yè)——產(chǎn)物中有氯氣和堿;煅燒黃鐵礦——FeS2和氧氣反應(yīng);鋁熱反應(yīng)——鋁作為強(qiáng)還原劑反應(yīng)放出大量熱等。

三、掌握新信息化學(xué)方程式的書寫技巧

近幾年來的化學(xué)高考試卷主觀題部分中,無機(jī)化工生產(chǎn)流程圖的試題逐漸成為主流,尤其在江蘇高考中可見一斑。在化工生產(chǎn)的情境中設(shè)計(jì)問題,凸顯“新”、“活”特色,梯度明顯,入手容易。但是對(duì)于陌生方程式的書寫,學(xué)生普遍感到?jīng)]有太大的把握,而且數(shù)量較多,時(shí)間不夠。要想把問題完全解決,不僅需要學(xué)生有扎實(shí)的基礎(chǔ),更需要研究信息給予的常見方式,從而培養(yǎng)和提高在陌生的情境中加工、提煉有效信息的能力。

1.利用直接信息

例4.(2009廣東高考,24)超細(xì)氧化鋁是一種重要的功能陶瓷原料。

(1)實(shí)驗(yàn)室常以nH4Al(SO4)2和nH4HCO3為原料,在一定條件下先反應(yīng)生成沉淀nH4AlO(OH)HCO3,該沉淀高溫分解即得超細(xì)Al2O3。nH4AlO(OH)HCO3熱分解的化學(xué)反應(yīng)方程式為______________________________。

分析：題目直接給出反應(yīng)的核心產(chǎn)物Al2O3,根據(jù)銨鹽和碳酸氫鹽易分解的性質(zhì),nH4AlO(OH)HCO3熱分解的產(chǎn)物還應(yīng)有nH3、CO2和H2O,因此本題實(shí)質(zhì)考察化學(xué)方程式的配平3H2O↑+2CO2↑。

2.放大弱小信息

例5.(2009江蘇高考,18)二氧化氯(ClO2)是一種在水處理等方面有廣泛應(yīng)用的高效安全消毒劑。飲用水中ClO2、ClO2-的含量可用連續(xù)碘量法進(jìn)行測(cè)定。ClO2被I-還原為ClO2-、Cl-的轉(zhuǎn)化率與溶液pH的關(guān)系如左圖所示。

①請(qǐng)寫出pH≤2.0時(shí),ClO2-與I-反應(yīng)的離子方程式_____________________________________________。

分析：本題信息以圖像的方式給出,對(duì)學(xué)生的刺激強(qiáng)度較弱,屬于弱小信息,訓(xùn)練時(shí)應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生有序分析,逐步放大。

3.破譯隱蔽信息

例6.(2010江蘇高考,18)(1)橄欖石型LiFePO4是一種潛在的鋰離子電池正極材料,它可以通過(nH4)2Fe (SO4)2、H3PO4與LiOH溶液發(fā)生共沉淀反應(yīng),所得沉淀經(jīng)80℃真空干燥、高溫成型而制得。其沉淀反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________。

(2)廢舊鋰離子電池的之極材料試樣(主要含有LiCoO2及少量AI、Fe等)可通過下列實(shí)驗(yàn)方法回收鈷、鋰。

在上述溶解過程中,S2O32-,LiCoO2在溶解過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________。

分析：(1)本題雖然給出全部反應(yīng)物和核心產(chǎn)物,但是關(guān)于反應(yīng)物的比例和產(chǎn)物銨鹽的信息十分隱蔽,必須借助反應(yīng)物(nH4)2Fe(SO4)2中n、Fe的和產(chǎn)物中LiFePO4中Li、Fe、P的原子個(gè)數(shù)比來判斷,確定產(chǎn)物為nH4HSO4,方程式為：(nH4)2Fe(SO4)2+H3PO4+LiOH=LiFePO4+H2O

(2)本題中有關(guān)反應(yīng)的信息隱藏在流程圖中：反應(yīng)物中有硫酸;含Co的產(chǎn)物第三步驟中加堿后生成Co(OH)2,說明生成CoSO4;另一種為L(zhǎng)i2SO4。反應(yīng)為：

8LiCoO2+na2S2O3+11H2SO4=4Li2SO4+8CoSO4+naSO4+11H2O

化工生產(chǎn)流程圖以信息量大而著稱,而陌生化學(xué)方程式的書寫,雖然看上去高深莫測(cè),但只要注意加工、提煉有效信息,及時(shí)放大弱小信息、破譯隱蔽信息,充分利用在化學(xué)方程式學(xué)習(xí)中掌握的規(guī)律和技巧,就能順利完成解題任務(wù)。這一過程,考查基礎(chǔ)知識(shí)的積累和遷移,考查閱讀、理解、思維能力,考查化學(xué)用語的規(guī)范表達(dá),同時(shí)考查學(xué)生在有限時(shí)間內(nèi)解決新問題的心理素質(zhì),因此與高考的選拔功能的特征十分吻合。只要高中化學(xué)教師在教學(xué)中注意引導(dǎo),加強(qiáng)指導(dǎo),一定能幫助高一新生克服初學(xué)的畏懼感和消極心理,為三年的化學(xué)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1008-0546（2011）03-0072-02

G633.8

B

10.3969/j.issn.1008-0546.2011.03.035