一次方程式聽寫引起的思考

林秋成

（南京市秣陵中學江蘇南京211111）

一次方程式聽寫引起的思考

林秋成

（南京市秣陵中學江蘇南京211111）

作者在一次方程式聽寫過程中發(fā)現(xiàn)了學生方程式典型錯誤，討論了產(chǎn)生錯誤的原因，從四個方面探討了優(yōu)化化學方程式教學策略，強調在進行化學方程式教學的過程中要讓學生樹立建構意識，幫助學生系統(tǒng)地提升化學用語的表達能力。

化學方程式；典型錯誤；教學策略

化學方程式既是中學化學中重要的化學用語，又是化學計算應用的基礎。可能許多老師認為化學方程式的教學非常簡單，就是老師講講，學生聽聽，平時加強記憶，加強抄寫，基本上就能搞定!事實真是如此嗎，一次方程式的聽寫改變了我的看法。

一次方程式聽寫中的典型錯誤及原因分析

筆者進行方程式聽寫是在學過鋁與氫氧化鈉溶液反應后進行的，聽寫情況統(tǒng)計如下：

典型錯誤1.Al+2NaOH=Na+Al（OH）3

典型錯誤2.Al+3NaOH=3Na+Al（OH）3

典型錯誤3.Al+NaOH=NaAlO2+3H2↑

典型錯誤4.Al+NaOH+H2O=AlNaO3+CO2↑

典型錯誤5.4Al+6NaOH+H2O=2Al2（OH）3+3Na2O

典型錯誤6.2Al+3Na2OH+H2O=Al2（OH）3+6Na

典型錯誤7.Al+NaOH=Na+Al（OH）3

典型錯誤8.2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO3+3H2↑

典型錯誤9.Al+NaOH+H2O=NaAlOH+H2↑

表1 方程式聽寫統(tǒng)計表

通過表1反映出的方程式聽寫統(tǒng)計情況分析我們發(fā)現(xiàn)，就這一個方程式，學生出現(xiàn)的錯誤就五花八門，錯誤的主要原因歸納起來有以下幾個方面①化學式書寫錯誤，如典型錯誤4中的AlNaO3，典型錯誤5、6中的Al2（OH）3，典型錯誤9中的NaAlOH②生成物瞎猜想，沒有基本的化學思維，如典型錯誤4中出現(xiàn)的CO2，典型錯誤1、2、、6、7生成物中出現(xiàn)的Na，典型錯誤5中出現(xiàn)的Na2O，稍有化學常識的同學都不會出現(xiàn)這些錯誤，可是我們的同學卻反復出現(xiàn)，說明一方面我們同學化學基礎很差，另一方面也說明同學們雖然是高中生，可是對方程式出現(xiàn)的化學式及化學意義只有機械記憶，沒有理解，這是制約同學們化學學習的很重要因素。③部分同學在不知道反應如何書寫的時候，會機械地套用初中學過的置換反應，典型錯誤1、2、7都是這種思想的體現(xiàn)，而且所占比例特別高，典型錯誤2所占比例達到50%。④絕大多數(shù)同學書寫方程式時沒有守恒的思想，不會從氧化還原反應思想進行方程式反應物和錯誤的分析，當然更不會配平，缺反應物時不會根據(jù)質量守恒來進行補齊。

二、優(yōu)化化學方程式教學策略探討

在教學實踐中，化學方程式既是化學教學的難點，也是學生化學成績的分化點，許多學生剛進入高一，就感覺化學繁瑣難學，特別是遇到較難方程式，很多學生都記不住，還稱化學為“第二外語”。從某種意義上來說，化學方程式的教學已經(jīng)嚴重影響了學生學習化學的積極性。那么，在化學教學過程中我們有哪些較好的優(yōu)化化學方程式教學效率的策略呢?筆者想通過這次方程式聽寫情況談談提高優(yōu)化化學方程式教學效率的一些策略和方法。

1.遵循原則，規(guī)范書寫

在學生了解化學方程式意義的基礎上，強調書寫學方程式要遵循的兩個原則：①要以客觀事實為基礎。不能隨意臆造事實上不存在的物質和化學反應，不能任意編造物質的化學式。要正確書寫物質的化學式，一是要熟練記憶元素符號，二是書寫化合物的化學式時，要熟練記憶常見元素和原子團的化合價，三是書寫化合物的化學式要符合各元素正負化合價的代數(shù)和為零的原則，四是掌握書寫化學式的一般方法。例如典型錯誤4中的AlNaO3，典型錯誤5、6中的Al2（OH）3，典型錯誤9中的NaAlOH，我們只要按照各元素正負化合價的代數(shù)和為零的原則進行檢驗，很容易發(fā)現(xiàn)上面幾例化學式均是錯誤的。②遵循質量守恒定律及電子轉移守恒。這是書寫化學方程式的核心問題，要讓學生明確認識到：化學方程式中各個化學式前的化學量數(shù)絕不是任意拼湊的，它必須準確反映各物質發(fā)生化反應前后的定量關系。典型錯誤4中出現(xiàn)的CO2，我們只要有質量守恒的意識，就會發(fā)覺它是錯的，因為反應前沒有C元素。

2.加強三重表征訓練，建立方程式有機聯(lián)系

化學是一門研究物質的組成、結構、性質和變化規(guī)律的科學，由于化學學科的特點，要求學生從不同的角度去認識物質：物質的性質體現(xiàn)在宏觀上，而宏觀性質是學生最容易通過直覺感受到，從而完成一系列的直觀感知，形成對物質的宏觀表征的認識。宏觀表征的難度不大且有記憶再現(xiàn)性，例如鋁在和氫氧化鈉溶液反應過程中，通過化學實驗，錄像解說，圖片瀏覽，讓學生從多角度感受鋁片的不斷溶解，試管中氣泡的產(chǎn)生，反應留下溶液在滴加鹽酸的過程中經(jīng)過一段時間會產(chǎn)生沉淀，再繼續(xù)滴加鹽酸沉淀又會消失，這些宏觀表征如果能在學生頭腦里生根，有利于我們對方程式的意義建構，合理的書寫方程式中要出現(xiàn)的反應物和生成物。例如通過上述宏觀表征中有氣泡產(chǎn)生，而產(chǎn)生的氣泡性質檢驗燃燒前需要檢驗純度，可以燃燒，這些宏觀性質的存在，讓我們猜測生成物有H2，那么典型錯誤1、2、4、5、6、7不會出現(xiàn)，而通過留下溶液與鹽酸的作用，還可以讓我們猜測到，生成物中應該有一種我們以前不熟悉的物質，自然地轉入到讓學生對NaAlO2有一個全新的感知。物質的組成結構等微觀理論比較抽象，只有讓學生在宏觀上充分感知，然后通過讓學生理解、想象，從而認識物質的本質；化學符號則是化學學科獨特的表達方式，運用化學符號來代表事物，把化學符號作為思維運演的工具和媒介而進行的思維活動方式就是化學符號思維，毫無疑問，化學方程式的教學是化學符號思維的集大成者，非常抽象。我們只有在化學方程式教學中進行“宏觀—微觀—符號”三重表征以及建立三者間的聯(lián)系，才能建立化學學科特有的思維方式，對學生學習化學知識會有極大的促進作用。所以教師必須重視學生在化學學習過程中的宏觀表征、微觀表征及其符號表征的形成及融合的問題。

3.加強過程分析，理解反應原理

有些同學在鋁與堿液反應過程中書寫方程式的過程中，不知道反應物要加水，有些資料上通過把反應分解為兩步，通過加和反應的方式很容易得到總反應。

兩式相加，消去Al（OH）3得2Al+2 OH-+2H2O =2AlO2-+3H2↑

通過反應的分解與加和，可以讓同學理解反應原理，形成對反應的意義建構，有利于反應方程式的記憶。

4.形成核心化學思想，理性分析反應

在高一化學教學過程中，現(xiàn)在由于課時比較緊，因此可能很多學校在進行方程式教學時只有簡單的死記硬背，沒有方法的總結升華，沒有核心化學思想的指引，導致很多同學在學習化學方程式時把有意義的建構學習變成了枯燥無味的死記硬背，短時間看老師是省事省時，從長遠看對學生學習化學的興趣卻是致命打擊。因此，從長遠看，為了把學生留到化學課堂，我們寧愿進度慢一些，我們也要把一些核心化學思想告訴學生，例如氧化還原反應的原理，氧化還原方程式的配平，這樣有助于學生在學習化學的過程中不僅知其然，而且能知其所以然。例如典型錯誤5中4Al+6NaOH+H2O=2Al2（OH）3+3Na2O，學生如果有氧化還原反應基本思想，就會發(fā)覺這個反應只有元素化合價升高，而沒有元素化合價降低，很明顯是個錯誤的方程式。如果學生具有一些基本的核心化學思想，他就會理性分析反應，不會出現(xiàn)一些明顯的低級錯誤。

三、思考

化學方程式的教學看似簡單，但是通過在學生方程式聽寫過程中的超高錯誤率，我們這一點正是教材原實驗方案中所欠缺的。

我們知道，空白試驗是指在不加試樣的情況下，按照試樣的分析步驟和條件而進行分析的試驗，所得結果稱為“空白值”。從試樣分析的結果中扣除空白值，就可以得到更接近于真實含量的分析結果。筆者查閱系列相關科研論文［4-5］后發(fā)現(xiàn)，氫氧化鈉標準溶液在標定時一般都需進行空白試驗。實際上，空白試驗的操作也并不繁瑣，從學生的認知水平考慮是完全可以接受和理解的，而對學生認識和感受定量試驗準確性、完整性來說這樣的改變也是很有必要的。

因此，筆者認為教材的方案中可補充空白試驗的相應內容：取1個250 mL錐形瓶，加入新煮沸而又迅速冷卻的蒸餾水50 mL和2滴酚酞指示劑，然后用待標定的NaOH標準溶液滴定至溶液呈現(xiàn)淺紅色且在半分鐘內不褪色，記錄所消耗的NaOH標準溶液的體積（即空白值）。

以上是筆者對配制并標定氫氧化鈉溶液拓展課題中兩處細節(jié)內容的一些粗淺認識，不妥、不宜之處敬請廣大編者、同行斧正!

［1］王祖浩，王程杰.普通高中化學課程標準實驗教科書《實驗化學》（選修）［M］.南京：江蘇教育出版社.2010.5

［2］馬世昌.化學物質辭典［M］.陜西科學技術出版社，2002：10

［3］華中師范大學，東北師范大學，陜西師范大學編.分析化學［M］.北京：高等教育出版社，2000.3

［4］魏丹琦.氫氧化鈉溶液標定的不確定度評定［J］.海峽預防醫(yī)學雜志，2006，（1）：45-47

［5］鄧樂平.氫氧化鈉標準溶液濃度不確定度的評定［J］.化學分析計量，2004，（3）：1-5

1008-0546（2014）01-0079-02

G633.8

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10.3969/j.issn.1008-0546.2014.01.032