理清物質分類轉化關系,準確書寫化學方程式

吳成均

摘要： 化學方程式是學好化學的重要工具，它具有簡明直觀、概括力強、表達確切等優點。學生能夠正確書寫化學方程式是學好化學的關鍵。本文以中學常見的化學反應為主要研究對象，運用分類轉化思想，探討如何幫助學生快速準確書寫化學方程式的方法問題。

關鍵詞： 物質分類轉化關系化學方程式

分類是研究問題的一種方法，能培養學生解決問題的能力。轉化充分體現物質性質，是元素化合物的核心問題。化學方程式是元素的單質及其化合物直觀具體的反映，是中學化學中重要的化學用語之一。學生能準確地寫出化學方程式，可以客觀地反映對化學反應原理的理解，對實驗現象的認識，以及對物質性質的掌握程度，進而提高應用化學知識解決實際問題的能力。在教學實踐中，我發現學生對化學方程式被動接受的較多，有的甚至把化學方程式當做“公式”死記硬背。使原本充滿奧秘和樂趣的化學學科變得索然無味，給學生學習化學背上了沉重的負擔，事倍功半，更談不上學習能力的培養。面對這種情況，我在教學實踐中不斷思考總結，將中學常見的化學反應分為四種基本反應、氧化還原反應和有機反應三大類，幫助學生理清每類反應物質之間的轉化關系，從而實現化學方程式的快速準確書寫。

一、四種基本反應類型方程式的書寫

任何一個化學方程式的書寫都要弄清兩個問題，一是弄清反應物和生成物是什么，即“質”的問題；二是配平方程式，即“量”問題。大多數高中學生寫不起化學方程式，主要是沒有弄清“質”的問題，而配平方程式一般問題不大。因此，本文所講的化學方程式書寫側重于理清物質之間的分類轉化規律，而不涉及方程式的配平。

四種基本反應指化合反應、分解反應、置換反應和復分解反應。四種基本反應主要涵蓋了九年級化學絕大多數反應，主要是單質、氧化物、酸、堿、鹽之間的相互轉化關系（如下圖所示）。

圖中的每一個箭頭代表一類轉化規律。在此基礎上，讓學生學會運用金屬活動順序表判斷金屬能否與酸和鹽發生置換反應（前置換后）；學會用酸堿鹽的溶解性表和復分解反應發生的條件判斷復分解反應能否發生；注意置換反應是等化合價置換和復分解反應是等化合價交換價即可寫出化學方程式。例如寫出稀鹽酸與鋅的反應化學方程式。根據上圖轉化關系和置換反應的規律可知，鋅屬于金屬單質，鹽酸屬于非氧化性酸，二者反應生成鹽和氫氣。根據鹽和置換反應的概念很容易得出鹽的陽離子是鋅離子，陰離子是氯離子，生成的鹽為ZnCl，學生就不難寫出其化學方程式：Zn+2HCl=ZnCl+H↑。復分解反應方程式書寫也可仿此分析，化合反應和分解反應的方程式書寫比較簡單，在此不再贅述。

二、氧化還原反應方程式的書寫

氧化還原反應相對四種基本反應來說難度相對要大，生成物多，這是很多學生在寫氧化還原反應方程式時感到困難的原因之一。但無論是何種氧化還原反應，都符合以下轉化關系。

從上述轉化關系可以看出：任何一個氧化還原反應都是氧化劑與還原劑反應生成還原產物和氧化產物。所以書寫氧化還原反應方程式時，首先要弄清氧化劑與還原劑、還原產物和氧化產物，其次用化合價升降法配平這兩對物質，然后結合反應介質和質量守恒定律確定其他物質。如果把氧化還原反應比做一棟房子，那么氧化劑與還原劑、還原產物和氧化產物就是支撐這棟房子的四根柱子，只要四根柱子立穩了，其他問題就好辦了。當學生有了以上的定性認識，在書寫過程中再結合氧化還原反應的守恒規律、價態規律、強弱規律、歸中規律，以及重要的氧化劑、還原劑的轉化規律，就可以寫出常見的氧化還原反應方程式。另外，有些時候還要注意反應介質、條件對產物的影響，對于相同的反應物，當反應條件和反應所處的酸堿性不同時，其產物也會發生相應變化。例如寫出用KMnO與濃HCl反應制取氯氣的化學方程式。KMnO是常見的氧化劑，在酸性條件下還原產物為Mn，濃HCl是常見的還原劑，氧化產物為Cl，根據電中性原理和質量守恒定律，溶液中陰離子為Cl，Mn和K只能與Cl結合生成KCl和MnCl，氫與氧結合生成水。至此，根據化合價升降法即可寫出其方程式為：2KMnO+16HCl=2KCl+2MnCl+5Cl↑+8HO。

三、有機反應方程式的書寫

中學常見的有機物之間的反應主要是官能團之間的轉化，規律性更強，但要注意有機反應除主反應外還常伴有副反應，因此書寫有機反應時生成物與反應物之間要用“→”而一般不用“＝”連接。但是典型的可逆反應用“?葑”連接，燃燒反應也可用“=”連接。因此，書寫有機化學方程式時應注意從結構出發，結合反應條件來判斷有機物能發生什么樣的反應。有機反應常見類型有氧化反應、還原反應、加成反應、消去反應、取代反應、酯化反應和聚合反應等，弄清這些反應進行的條件和反應發生的部位，有助于我們快速而準確地寫出有機反應的化學方程式。以下是高中重要有機物之間的相互轉化關系。

除此之外，由于有機物普遍存在同分異構體，有機物分子式無法體現分子結構。又因為多數有機物結構式復雜書寫繁瑣，所以有機反應方程式中有機物一般不寫分子式而采用結構簡式。結構簡式既簡練又突出官能團，在化學方程式中能簡潔準確地體現出反應原理。在書寫有機物結構簡式時要注意兩點：一是碳只能形成四個共價鍵，不能少寫或多寫。二是一些基團的連接方式要既正確又合乎習慣，不產生歧義。例醛基-CHO，不能寫成CHO-也不能寫成-COH。例如試寫出丙烯酸跟下列物質反應的化學方程式：

①氫氧化鈉溶液②溴水③乙醇

由丙烯酸的結構特點不難看出；丙烯酸分子中既含有碳碳雙鍵又含有羧基，因此它既具有烯烴的性質（加成反應、氧化反應、聚合反應），又具有羧酸的性質（酸的通性和酯化反應）。所以反應的方程式應分別是：

①CH=CH-COOH+NaOH→CH=CH-COONa+HO（中和反應）

②CH=CH-COOH+Br→CHBr-CHBr-COOH（加成反應）

③CH=CH-COOH+CH-CH-OHCH=CH-COOCH

CH+HO（酯化反應）

綜上所述，中學化學所涉及的化學方程式雖然比較多，但類別不多，且每一類都有規律可循。只要我們在平時的教學中勤于思考，多加總結，就能讓教學變得輕松又快樂，收到事半功倍的教學效果。

參考文獻：

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