

摘 要:《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出:高中化學(xué)課應(yīng)有利于學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)研究的過(guò)程,學(xué)習(xí)科學(xué)研究的基本方法,加深對(duì)科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí),增強(qiáng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。《化學(xué)反應(yīng)原理》作為繼必修課程之后的選修課程,從化學(xué)物質(zhì)性質(zhì)、反應(yīng)原理,探究化學(xué)反應(yīng)規(guī)律。
關(guān)鍵詞:高中化學(xué);物質(zhì)性質(zhì);方程式書(shū)寫(xiě);‘公式’
化學(xué)反應(yīng)原理是中學(xué)教學(xué)中重要的基本原理,具有典型的學(xué)科特點(diǎn)。
中學(xué)階段我們從理論上重點(diǎn)以離子反應(yīng)和氧化還原反應(yīng)講授了化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的基本條件,并以元素化合物‘三金四非’應(yīng)用了這些理論,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)化學(xué)原理的理解,體現(xiàn)了化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)性(內(nèi)因:結(jié)構(gòu)決定性質(zhì));在選修模塊又以化學(xué)平衡為引通過(guò)講授平衡體系,以控制外在條件來(lái)控制反應(yīng)的發(fā)生與否、反應(yīng)方向等等,體現(xiàn)了化學(xué)反應(yīng)的方向性(外因:條件控制方向)。從熵、焓角度,讓我們能科學(xué)的改變條件控制反應(yīng)發(fā)生的方向,而不是盲目的、單純的追求外部條件對(duì)反應(yīng)反應(yīng)的決定性影響。
以下是我對(duì)化學(xué)反應(yīng)原理的理解,做些淺顯的分析。
一、化學(xué)反應(yīng)物質(zhì)性基礎(chǔ)
物質(zhì)是化學(xué)反應(yīng)的基礎(chǔ),但并非所有物質(zhì)在一起就可以發(fā)生化學(xué)反應(yīng),它需要符合一定的條件,所以在教學(xué)中我先把物質(zhì)根據(jù)性質(zhì)進(jìn)行分類(lèi):氧化性、還原性,酸性、堿性,難溶性、易溶性,難電離、易電離。把反應(yīng)進(jìn)行分類(lèi):氧-還反應(yīng)、非氧-還反應(yīng)。學(xué)生只有準(zhǔn)確理解了這些分類(lèi)才能更系統(tǒng)地掌握化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的實(shí)質(zhì),從而更好的解決化學(xué)問(wèn)題。
1.化學(xué)物質(zhì)分類(lèi)
特征物質(zhì)思維原理實(shí)例原理分析
2.化學(xué)反應(yīng)分類(lèi)
離子反應(yīng):即有離子參與的反應(yīng),使某些離子濃度下降(生成弱電解質(zhì)、沉淀、氣體、發(fā)生氧化還原反應(yīng))
中學(xué)所學(xué)離子反應(yīng)大都符合‘強(qiáng)制弱’的規(guī)律,即強(qiáng)電解質(zhì)能制取弱電解質(zhì)或較強(qiáng)電解質(zhì)能制取較弱電解質(zhì)。如強(qiáng)酸制取弱酸、強(qiáng)堿制取弱堿,中和反應(yīng)生成了極弱電解質(zhì)——水。
氧化還原反應(yīng):發(fā)生電子轉(zhuǎn)移,有價(jià)態(tài)變化,除了少數(shù)歸中反應(yīng)和歧化反應(yīng)外,也都符合‘強(qiáng)制弱’的規(guī)律,即反應(yīng)必須同時(shí)符合強(qiáng)氧化性物質(zhì)制取弱氧化性物質(zhì),強(qiáng)還原性物質(zhì)制取弱還原性物質(zhì)。
無(wú)論書(shū)寫(xiě)、判斷方程式正誤,首先應(yīng)掌握反應(yīng)物的性質(zhì),依據(jù)‘強(qiáng)制弱’的規(guī)律分析反應(yīng)基本原理,判斷出產(chǎn)物的形式,最后完成整個(gè)方程式。
強(qiáng)調(diào):互滴問(wèn)題:滴加順序決定反應(yīng)定量關(guān)系,物質(zhì)總量決定反應(yīng)產(chǎn)物形式;
如:少量鹽酸與足量碳酸鈉的互滴反應(yīng):
鹽酸逐滴加入到碳酸鈉溶液中發(fā)生反應(yīng):
HCl + Na2CO3 = NaHCO3 + NaCl 、(HCl + NaHCO3 =NaCl + H2O + CO2)
碳酸鈉溶液逐滴加入鹽酸中發(fā)生反應(yīng):2HCl + Na2CO3 =2NaCl + H2O + CO2
氧化還原反應(yīng)
我要求學(xué)生先掌握如何推導(dǎo)物質(zhì)的氧化性或還原性,做到有理可依(見(jiàn)本文物質(zhì)分類(lèi)部分)并編寫(xiě)了氧化還原反應(yīng)離子方程式書(shū)寫(xiě)“公式”:建骨架、標(biāo)變價(jià)、定系數(shù)、電荷恒、補(bǔ)H+、異補(bǔ)水。
建骨架、標(biāo)變價(jià)、定系數(shù)、電荷(守)恒、補(bǔ)H+/OH-、異(側(cè))補(bǔ)水
該‘ 公式’還適用于電化學(xué)中電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě):
建骨架、標(biāo)價(jià)態(tài)、判得失(電子)、電荷(守)恒、(根據(jù)溶液酸堿性)補(bǔ)H+/OH-、異(側(cè))補(bǔ)水
如CH4-O2-NaOH 燃料電池,負(fù)極反應(yīng)式:CH4 - 8e-+ 10OH- = CO32- + 7H2O
把離子方程式書(shū)寫(xiě)‘公式化’、‘規(guī)律化’,其中,建骨架是公式中的重要一部,它考驗(yàn)學(xué)生的化學(xué)智慧,其它幾步則大同小異,只要細(xì)心就能完成,尤其是根據(jù)電荷守恒判斷方程兩側(cè)帶電情況,學(xué)生易出錯(cuò);另外補(bǔ)水時(shí),通常以H守恒計(jì)算補(bǔ)水分子的個(gè)數(shù),用O驗(yàn)證避免失誤。Mg-Al-NaOH 原電池,負(fù)極反應(yīng)式:建骨架Al — AlO2- 就很重要,而此后的工作就較簡(jiǎn)單了。
離子方程式正誤判斷:
原理:先判斷守恒:原子是否守恒、電荷是否守恒、得失電子是否守恒
再判斷拆寫(xiě):強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、易溶鹽,微溶物的澄清溶液作反應(yīng)物時(shí)可拆開(kāi),其它情況一般不要拆寫(xiě)。
最后判斷實(shí)質(zhì):是否符合“強(qiáng)制弱”規(guī)律
技巧:是否符合“強(qiáng)制弱”如:2Fe + 6HCl =2FeCl3 + 3H2(因氧化性H+ 產(chǎn)物間能否大量共存如:SO2 + H2O + NaClO—Na2SO3 + HClO(因產(chǎn)物之間能繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)而錯(cuò)誤) 產(chǎn)物與過(guò)量反應(yīng)物能否繼續(xù)反應(yīng)如: CO2 + NaOH(過(guò)量)— NaHCO3 (因NaHCO3與過(guò)量的NaOH能繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)而錯(cuò)誤) CO2(過(guò)量)+ NaOH— Na2CO3 (因Na2CO3與過(guò)量的CO2能繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)而錯(cuò)誤) 產(chǎn)物在題給環(huán)境中能否大量共存如: 堿性條件下,甲烷燃料電池,CH4生成CO2而錯(cuò)誤。 二、化學(xué)反應(yīng)的方向性基礎(chǔ) 化學(xué)反應(yīng)原理內(nèi)涵豐富,除了以上基本思路之外,在平衡體系中我們重點(diǎn)學(xué)習(xí)了平衡的移動(dòng)問(wèn)題和反應(yīng)的方向判斷,它告訴我們化學(xué)反應(yīng)的動(dòng)態(tài)特點(diǎn),控制反應(yīng)條件采取有效措施,可以讓反應(yīng)向著我們需求的方向進(jìn)行,使我們以最低的成本獲取更高的利潤(rùn),這就是化學(xué)反應(yīng)原理的魅力所在! 深入研究化學(xué)反應(yīng)原理,能讓我們更好的把分散的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)整合,做到融會(huì)貫通,靈活應(yīng)用。