高中化學教學中分步教學思維的運用

在高中化學的教學過程中，經常遇到一些學生難以理解的知識和習題，經過老師的反復講解、學生的認真琢磨，雖可以達到暫時理解，但隨著時間的推移或情景發生變化時，學生還是難以再次準確的解決，而分步教學思維就是將有較高難度的知識和能力要求，分多步多次達到教學的高要求，從思維層次的角度讓學生理解，達到一勞永逸的良好教學效果。

一、化學方程式的書寫

1． 氧化還原反應方程式的書寫

當我們確定一個反應為氧化還原反應時，接下來可以采用分步思維解決問題：第一步，根據反應判斷氧化劑、還原劑，根據介質的酸堿性確定氧化產物和還原產物，這就要求能記住常見的氧化劑及其產物，常見的還原劑及其產物，如果是陌生的反應還需結合題目所給信息而確定；第二步，根據化合價升降總數相等確定氧化劑和還原劑的系數；第三步，根據電荷守恒和元素守恒配平其它元素，其中根據反應介質配平H、O元素為常考點。一般酸性介質為H+生成H2O或H2O生成H+，堿性介質為OH-生成H2O或H2O生成OH-。

例1：工業上常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后制備ClO2，書寫其方程式。

分析：采用的分步思維是，首先確定氧化劑為NaClO3，還原產物為ClO2，還原劑為Na2SO3，氧化產物為Na2SO4，即為SO32-+ ClO3- =SO42-+ ClO2，再根據化合價升價總數相等配平發生氧化還原反應的元素可得：SO32-+ 2ClO3-=SO42-+ 2ClO2，最后根據電荷守恒以及O元素守恒，結合酸性介質即可得SO32-+ 2ClO3- + 2H+=SO42-+ 2ClO2+H2O。

例2：(由2011年廣東高考題改編)已知鍍鋁電解池中鋁為陽極，熔融鹽電鍍液中鋁元素和氯元素主要以AlCl4- 和Al2Cl7-形式存在，則陽極電極反應書是？

分析：采用分步思維，首先確定還原劑Al失去3e-生成+3價鋁離子，根據信息氧化產物不能為Al3+，只能為Al2Cl7-或AlCl4-中的一種，所以電極反應為Al-3e-+ Al2Cl7-— AlCl4-或Al-3e-+ Al2Cl7-—AlCl4-。接下來配平反應中的Cl元素，然后要使等式兩邊Al元素能配平，則氧化產物只能為Al2Cl7-，即為Al-3e-+7AlCl4-=4 Al2Cl7-。

2． 復雜化學反應的書寫

有些物質之間的反應比較復雜，此時可采用分步的思維方式先兩兩考慮，再綜合排序，合并為總反應方程式，達到化難為易。例如CaO固體投入到Na2CO3溶液中，先寫出CaO+H2O=Ca(OH)2，然后寫出Na2CO3與Ca(OH)2的反應，最后將兩個化學方程式相加即可得到總反應。還有C12與NaHCO3溶液的反應，其反應方程式可寫成：Cl2+H2O=HCl+ HClO， HCl十NaHCO3=NaCl+CO2+ H2O，合并兩個反應，得總反應方程式為Cl2+ NaHCO3= NaCl+CO2+ HClO。還有一些復雜離子方程式的書寫，也可以采用分步思維，例如NaHCO3與少量Ca(OH)2反應，先抓住HCO3-與OH-的中和反應，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-的系數為2，再考慮CO32-與Ca2+的沉淀反應，2molHCO3-被中和生成2mol的CO32-，其中1mol的Ca2+與1mol CO32-沉淀反應，多出1mol的CO32-，所以最終的離子方程式為Ca2＋＋2OH－＋2HCO3－＝2H2O CaCO3↓＋CO32-。

二、化學平衡移動時含量的變化

當外界條件改變，建立新平衡后，如何準確判斷一些含量的變化，是高中化學的教學重難點，也是高考重要考點。平衡移動后含量的變化不僅要考慮平衡的移動方向，有時還要考慮外界因素的直接對含量的影響，所以在教學中我們可以采用分步思維方法，先分析外界因素對含量結果的直接影響，再考慮平衡移動對含量的影響，并且知道平衡的移動只是減弱而不能抵消外界的改變，即外界因素的影響要大于平衡的移動。

例3： 將顏色相近的NO2和Br2(g)分別裝入注射器中，將活塞同時向外拉，使氣體體積擴一倍，探究其顏色的變化及其比較。

分析：此過程采用分步分析，先考慮外界因素影響，體積擴大一倍，NO2和Br2(g)的濃度減小一半。然后再考慮平衡移動，對于NO2中存在2NO2?葑N2O4，擴大體積，減小壓強，平衡向左移動，c(NO2)增大，但外界因素的影響要大于平衡的移動，所以c(NO2)最終減小，顏色變淺。而對于Br2(g)來說不存在平衡移動，c(Br2)的減小只由外界因素引起的，故Br2(g)的顏色變淺。最后綜合起來，NO2和Br2(g)顏色均變淺，但NO2比Br2(g) 的顏色深。

三、混合溶液中離子濃度大小的比較

溶液中離子濃度大小的比較理解起來比較抽象，牽涉的知識比較多，已經成為同學們學習的一個難點，如何快速準確判斷離子濃度大小特別是混合溶液中離子濃度大小在教學中顯得重要。在離子濃度大小的比較中我們也可以采用分步思維理清思路，化難為易。

例4：20mL 0.10mol·L－1CH3COOH溶液與10mL 0.1mol·L－1NaOH溶液混合后離子濃度大小的比較。

分析：我們采用分步思維，先分析混合后溶液中存在的物質及其相對大小，可見CH3COOH溶液與NaOH溶液混合后，成分為0.04 mol·L－1CH3COOH和0.04 mol·L－1CH3COONa。再去考慮電離和水解及其強弱，我們知道等濃度的CH3COOH與 CH3COONa的溶液顯酸性，可知CH3COOH的電離程度大于CH3COONa的水解程度，可以忽略水解，只考慮電離，所以c(CH3COO-)>

c(Na+)> c(CH3COOH) >c(H+)>c(OH-)。

四、有機物中同分異構體的書寫與判斷

同分異構體的知識貫穿于中學有機化學的教學，分析、判斷和書寫有機物同分異構體也就成為有機化學的一大特點。 作為高考命題的熱點之一，這類試題是考查學生空間想象能力和結構式書寫能力的重要手段，在平時教學中教師應在具體的題型訓練中注重思維方法的培養，而分步思維正是高效書寫同分異構體的方法，即先判斷有機物的類別，然后按碳鏈異構、官能團位置異構書寫。

例5：寫出與HOCH2CH2CH2CO-

OH具有相同官能團的同分異構體。

分析：先判斷類別，即必須含有一個—COOH和一個—OH，然后寫出4個碳原子的碳鏈異構有2種:C—C—C—C、C—C—C，再考慮官

能團的位置異構，先確定—COOH的位置只能在碳鏈端點，即為C—

C

C—C—COOH、C—C—COOH，再

C

移動—OH的位置，最后把H原子補充完整。

責任編輯 潘孟良