許紅艷

摘 要:本文從化學方程式的宏觀意義出發,揭示了化學方程式的微觀意義和符號的關系以及應用,還能反應化學方程式的基本反應類型,真正培養學生對化學變化的認識實現從定性到定量的提升。
關鍵詞:化學方程式;宏觀(質);微觀(量);反應類型
中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:A 文章編號:1992-7711(2015)18-074-1
化學反應方程式是化學變化的表征,以化學反應方程式為核心,是化學教學的關鍵,同時也是教學的重點和難?;瘜W反應方程式是化學反應的濃縮表達,它既給了“質”的表達,也給了“量”的確定。它可以建立起宏觀、微觀和符號的三種關系,更重要的是它具有可持續發展性,是初中和高中化學變化內涵和本質要求的基礎。
化學反應方程式首先能真實地反映出一個化學變化中的反應物、生成物和反應的條件,學生能一目了然地掌握,真正遵循客觀事實的化學變化。在書寫化學方程式的過程中,教師要特別強調化學反應的條件。如:綠色植物的光合作用,化學反應方程式應書寫為6H2O+6CO2光照葉綠素C6H12O6+6O2,而二氧化碳通入水中,化學反應方程式應書寫為H2O+CO2=H2CO3,兩個化學反應方程式中反應物是相同的,正是由于反應條件的不同,導致了生成物也不同,發生了兩種截然不同的化學變化。其次,在書寫化學反應方程式時,配平也是至關重要的,否則該化學變化將不符合質量守恒定律。從宏觀上講,教師通過氫氧化鈉溶液與硫酸銅溶液反應的演示實驗,可以證明化學變化是遵循質量守恒定律的,但是學生卻只能從表象上感受到,不能真正理解,這就有待于教師的講解。教師可以先通過組織學生觀察,化學反應方程式反應前后的元素種類沒有發生改變。只從元素種類未發生變化和質量的守恒也難以劃上等號,那么,從微觀入手是非常必要的。
以電解水的變化示意圖為例,它很直觀地表達出分子可以被分成原子,然后原子重新組合成新的分子。而且在此過程中,原子的種類和數目是不發生變化的。這就幫助學生更清楚地認識了微粒的變化。在微觀體系中真正感受到了質量守恒,學生也能體會到配平工作是不能忽略的。
從宏觀和微觀體系中掌握了化學方程式的要領,化學反應方程式意義的了解也可以從宏觀和微觀兩方面著手。再以電解水為例:根據2Mr(H2O)=2*18,2Mr(H2)=2*2,Mr(O2)=32,則:2H2O2H2+O2
2*18 2*2 32
宏觀上可以得知36份質量的水電解可以得到4份質量的氫氣和32份質量的氧氣,而36=4+32也證明了質量守恒定律是書寫化學方程式所遵循的原則,m(H2O)∶m(H2)∶m(O2)=9∶1∶8。也可以看出參加反應的反應物的總質量等于生成物的總質量,這便培養了學生要定量地看待化學反應中的變化?;瘜W方程式的宏觀物質間的質量關系在化學計算中是重點,可以幫助我們計算物質生成的質量。微觀上得知2個水分子電解生成2個氫分子和1個氧分子,微粒個數比是2∶2∶1。學完化學方程式,習題鞏固自然必要,如:某有機物R在足量氧氣中完全燃燒后的化學方程式如下:2R+13O2點燃8CO2+10H2O。根據質量守定律,R的化學式為( )
A. C4H10 B. CH4 C. CH4O D. C2H4O2
該習題是從微觀的觀點詮釋了質量守恒定律。再如:3.2克某有機物B完全燃燒,生成4.4克二氧化碳和3.6克水,要求判斷有機物中是否含有氧元素?該習題對掌握質量守恒定律的要求比較高。(1)學習燃燒的條件后,掌握該反應必須要和氧氣反應,通過質量守恒定律得知:m(有機物B)+m(O2)=m(CO2)+m(H2O)。(2)根據質量守恒定律,反應前后元素的種類和質量不變,學生能夠知道生成物中CO2的碳元素來自于反應物中的碳元素,且4.4克CO2中m(C)=1.2克,同理,水中的氫元素應該來自于有機物中氫元素,且氫元素的質量等于水中氫元素的質量,3.6克水中m(H)=0.4克,m(C)+m(H)=1.2克+0.4克=1.6克<3.2克m(有機物),所以,有機物B中含有氧元素。根據以上分析,建議學生是否可以用氧元素的質量守恒來計算有機物B中是否含有氧元素。這就對質量守恒定律由宏觀到微觀深入理解的升華。
化學方程式能反映出化學反應的基本類型,初中主要涉及四大基本反應類型,即化合反應、分解反應、置換反應、復分解反應。化合反應和分解反應類型的判斷,學生基本都能掌握。而置換反應和復分解反應卻十分容易混淆,特別容易將復分解反應當做是置換反應,一廂情愿地認為,只要相互交換位置叫屬于置換反應了,這就要從置換反應和復分解反應的定義去強調,置換反應是前有單質參加后有單質生成。復分解反應是前有兩種化合物互相交換成分,生成兩種新的化合物。以置換反應為例,典型的實例歸類有:Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑;Fe+CuSO4FeSO4+Cu,再舉一個例子讓學生辨認:Fe2O3+3CO高溫2Fe+3CO2是置換反應嗎?這樣就加強學生對化學反應定義的應用了。
化學反應方程式還能發展學生對化學反應規律的認識,如:在第七章中學習酸堿中和反應,以氫氧化鈉和鹽酸反應為例,方程式的書寫為:NaOH+HCl=NaCl+H2O。從宏觀上講,利用書本【活動探究】的演示實驗可以得知該化學反應的本體。而深入到微觀世界,究其發生的原因,其實就是H++OH-=H2O的緣故,其余微粒則不發生反應。對于氨水和硫酸的反應方程式,就可以按照1個氫離子和1個氫氧根離子生成1個水分子的理論進行應用了。