直寫法書寫變比離子方程式

吳孫富

1.問題的提出

化學(xué)方程式與離子方程式有多種分類方式，筆者在此將化學(xué)方程式劃分為定比化學(xué)方程式、變比化學(xué)方程式，將離子方程式相應(yīng)的劃分為定比離子方程式、變比離子方程式。

在外界反應(yīng)條件相同時，在反應(yīng)物相同的前提下，有些化學(xué)反應(yīng)不會因為反應(yīng)物的用量比不同（或反應(yīng)物的滴加順序不同）而導(dǎo)致產(chǎn)物不同或產(chǎn)物的比例不同。由于這類化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物不會隨反應(yīng)物用量比的改變而改變，其離子方程式中各物質(zhì)（或離子）的系數(shù)比也不會隨反應(yīng)物用量比的改變而改變，所以筆者把這類化學(xué)反應(yīng)的離子方程式稱為定比離子方程式。在外界反應(yīng)條件相同時，在反應(yīng)物相同的前提下，有些化學(xué)反應(yīng)會因為反應(yīng)物的用量比不同（或反應(yīng)物的滴加順序不同）而導(dǎo)致產(chǎn)物不同或產(chǎn)物的比例不同。由于這類化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物會隨反應(yīng)物用量比的改變而改變、其離子方程式中各物質(zhì)（或離子）的系數(shù)比也會隨反應(yīng)物用量比的改變而改變，所以筆者把這類化學(xué)反應(yīng)的離子方程式叫變比離子方程式。

就實際教學(xué)的感受來說，教師都知道書寫變比離子方程式的難度要比書寫定比離子方程式的難度大一些。面對難度較大的教學(xué)內(nèi)容，教師都有這樣一種美好的愿望：努力在教學(xué)中降低學(xué)習(xí)內(nèi)容的思維難度，以便學(xué)生能夠比較輕松地掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容。如何降低書寫變比離子方程式的思維難度呢？

現(xiàn)行高中化學(xué)教材中書寫離子方程式的書寫步驟大致如下：先寫出并配平相應(yīng)的化學(xué)方程式，再將反應(yīng)物和生成物中能改寫成離子的物質(zhì)的化學(xué)式改寫成離子式，然后刪掉化學(xué)方程式兩邊相同的離子得離子方程式。這種離子方程式的書寫方法實際上是改寫化學(xué)方程式，筆者將這種改寫化學(xué)方程式得到離子方程式的方法稱為改寫法。用改寫法講解變比離子方程式的書寫時，筆者常有教師講得很辛苦，學(xué)生理解不透徹的感覺，學(xué)生常常很難根據(jù)教師的講解仿寫同類型的離子方程式。受“元素消元法”配平化學(xué)方程式配平方法的啟發(fā)，筆者對現(xiàn)行教材中離子方程式書寫的步驟進行了適當修改，修改后的方法是根據(jù)離子的系數(shù)及離子間的反應(yīng)直接寫出相應(yīng)的產(chǎn)物并確定產(chǎn)物的系數(shù)，筆者把這種直接寫出離子反應(yīng)產(chǎn)物得出離子方程式的方法稱為直寫法。就用直寫法書寫變比離子方程式及用直寫法講解變比離子方程式的感受來說，筆者認為直寫法要比改寫法簡單一些、容易理解接受一些，在此，筆者特在舉例書寫變比離子方程式的基礎(chǔ)上分析說明直寫法書寫變比離子方程式的書寫原理與書寫步驟如下。

2.直寫法書寫變比離子方程式的實例

例1分別寫出NaHSO4溶液與Ba（OH）2溶液按溶質(zhì)的物質(zhì)的量之比為1∶1與2∶1混合時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。

解析①按比例寫出反應(yīng)物。

NaHSO4+Ba（OH）2——

2NaHSO4+Ba（OH）2——

②按比例將反應(yīng)物改寫成相應(yīng)的離子。

Na++H++SO2-4+Ba2++2OH-——

2Na++2H++2SO2-4+Ba2++2OH-——

③刪掉不與其它離子反應(yīng)的離子。

H++SO2-4+Ba2++2OH-——

2H++2SO2-4+Ba2++2OH-——

④根據(jù)離子間的實際反應(yīng)與離子的系數(shù)寫出產(chǎn)物并確定產(chǎn)物的系數(shù)，產(chǎn)物的系數(shù)以反應(yīng)物中相應(yīng)離子系數(shù)小的系數(shù)為標準確定。在此步驟中，部分過量的離子仍保留在反應(yīng)物中。

H++SO2-4+Ba2++2OH-——BaSO4↓+H2O

2H++2SO2-4+Ba2++2OH-——BaSO4↓+2H2O

⑤刪掉過量的未反應(yīng)的離子，觀察調(diào)整系數(shù)得離子方程式如下。

H++SO2-4+Ba2++OH-BaSO4↓+H2O

2H++SO2-4+Ba2++2OH-BaSO4↓+2H2O

例2按要求寫出明礬溶液與Ba（OH）2溶液混合反應(yīng)的離子方程式，（1）Al3+恰好完全沉淀的離子方程式，（2）SO2-4恰好完全沉淀的離子方程式。

解析①分析題意，明確各反應(yīng)物的比例，按比例寫出反應(yīng)物。

2KAl（SO4）2+3Ba（OH）2——

KAl（SO4）2+2Ba（OH）2——

②按比例將反應(yīng)物改寫成相應(yīng)的離子。

2K++2Al3++4SO2-4+3Ba2++6OH-——

K++Al3++2SO2-4+2Ba2++4OH-——

③刪掉不與其它離子反應(yīng)的離子。

2Al3++4SO2-4+3Ba2++6OH-——

Al3++2SO2-4+2Ba2++4OH-——

④根據(jù)離子的系數(shù)寫出離子間直接發(fā)生反應(yīng)的產(chǎn)物并確定產(chǎn)物的系數(shù)，產(chǎn)物的系數(shù)以反應(yīng)物中相應(yīng)離子系數(shù)小的系數(shù)為標準確定。在此步驟中，部分過量的離子仍保留在反應(yīng)物中。

2Al3++4SO2-4+3Ba2++6OH-——2Al（OH）3↓+3BaSO4↓

Al3++2SO2-4+2Ba2++4OH-——Al（OH）3↓+2BaSO4↓

⑤觀察分析未反應(yīng)完的離子能否與離子間直接反應(yīng)的產(chǎn)物進一步反應(yīng)，若能進一步反應(yīng)，則寫出進一步反應(yīng)的產(chǎn)物。

2Al3++4SO2-4+3Ba2++6OH-——2Al（OH）3↓+3BaSO4↓

Al3++2SO2-4+2Ba2++4OH-——AlO-2+2H2O+2BaSO4↓

⑥刪掉過量的未反應(yīng)的離子，觀察調(diào)整系數(shù)得離子方程式如下。

2Al3++3SO2-4+3Ba2++6OH-2Al（OH）3↓+3BaSO4↓

Al3++2SO2-4+2Ba2++4OH-AlO-2+2H2O+2BaSO4↓

例3寫出按如下順序混合發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。（1）將少量澄清的飽和石灰水滴入endprint

NaHCO3溶液，（2）將少量的NaHCO3溶液滴入澄清的飽和石灰水。

解析此題中的兩種情況沒有明確說明反應(yīng)物間的量的關(guān)系，第一種情況實際上是指

NaHCO3溶液過量，第二種情況實際上是指石灰水過量，將過量的物質(zhì)的系數(shù)統(tǒng)一用n表示。

①分析題意，明確各反應(yīng)物的比例，按比例寫出反應(yīng)物。

Ca（OH）2+nNaHCO3——

nCa（OH）2+NaHCO3——

②按比例將反應(yīng)物改寫成相應(yīng)的離子。

Ca2++2OH-+nNa++nHCO-3——

nCa2++2nOH-+Na++HCO-3——

③刪掉不與其它離子反應(yīng)的離子。

Ca2++2OH-+nHCO-3——

nCa2++2nOH-+HCO-3——

④根據(jù)離子的系數(shù)寫出離子間直接發(fā)生反應(yīng)的產(chǎn)物并確定產(chǎn)物的系數(shù)，產(chǎn)物的系數(shù)以反應(yīng)物中相應(yīng)離子系數(shù)小的系數(shù)為標準確定。在此步驟中，部分過量的離子仍保留在反應(yīng)物中。

Ca2++2OH-+nHCO-3——Ca2++2H2O+2CO2-3

nCa2++2nOH-+HCO-3——nCa2++H2O+CO2-3

⑤觀察分析離子間直接反應(yīng)的產(chǎn)物能否發(fā)生進一步反應(yīng)，若能進一步反應(yīng)，則寫出進一步反應(yīng)的產(chǎn)物并確定系數(shù)。

Ca2++2OH-+nHCO-3——CaCO3↓+2H2O+CO2-3

nCa2++2nOH-+HCO-3——CaCO3↓+H2O

⑥刪掉過量的未反應(yīng)的離子，觀察調(diào)整系數(shù)得離子方程式如下。

Ca2++2OH-+2HCO-3CaCO3↓+2H2O+CO2-3

Ca2++OH-+HCO-3CaCO3↓+H2O

例4寫出FeBr2溶液與氯水按溶質(zhì)的物質(zhì)的量比4∶5混合時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。

解析FeBr2溶液中含有Fe2+和Br-，從理論上說，Cl2可以同時氧化Fe2+和Br-。由于生成的Br2可以進一步氧化Fe2+，所以大家一般都認為Cl2先氧化 Fe2+、后氧化Br-，因此，書寫FeBr2溶液與氯水反應(yīng)的離子方程式時必須考慮這種還原性強弱的順序。

①按比例寫出反應(yīng)物。

4FeBr2+5Cl2——

②按比例將反應(yīng)物改寫成相應(yīng)的離子。

4Fe2++8Br-+5Cl2——

③將5Cl2拆分為兩部分，拆分的原則是優(yōu)先滿足完全氧化還原性強的Fe2+所需的Cl2，剩余的Cl2氧化還原性弱的Br-。

（4Fe2++2Cl2）+（8Br-+3Cl2）——

④根據(jù)離子的實際反應(yīng)與離子的系數(shù)寫出產(chǎn)物并確定產(chǎn)物的系數(shù)，產(chǎn)物的系數(shù)以反應(yīng)物中相應(yīng)離子系數(shù)小的系數(shù)為標準確定。在此步驟中，部分過量的離子仍保留在反應(yīng)物中。

（4Fe2++2Cl2）+（8Br-+3Cl2）——

（4Fe3++4Cl-）+（3Br2+6Cl-）

⑤刪掉過量的未反應(yīng)的離子，觀察調(diào)整系數(shù)得離子方程式如下。

4Fe2++6Br-+5Cl24Fe3++3Br2+10Cl-

3.直寫法書寫變比離子方程式的原理和步驟

（1）直寫法書寫變比離子方程式的原理

由上述各書寫實例知直寫法書寫變比離子方程式的原理實際上就是離子反應(yīng)的基本原理，離子反應(yīng)的實質(zhì)是溶液中離子之間的反應(yīng)，離子方程式是用實際參加反應(yīng)的離子符號表示化學(xué)反應(yīng)的式子。基于離子反應(yīng)的原理和離子方程式的含義，在書寫離子方程式時，就可以首先將那些根本不參加反應(yīng)的離子刪掉，然后再根據(jù)能相互反應(yīng)的離子間的比例直接書寫反應(yīng)產(chǎn)物并確定各產(chǎn)物的相應(yīng)系數(shù)，最終得出正確的離子方程式。

相比較而言，直寫法書寫變比離子方程式比改寫法書寫變比離子方程式顯得簡單一些、直觀一些，學(xué)生在學(xué)習(xí)中的思維難度要小一些。

（2）直寫法書寫變比離子方程式的步驟

由上述各直寫法書寫變比離子方程式的實例知，直寫法書寫變比離子方程式的步驟大致如下。

①依題意按比例寫出反應(yīng)物。

②將反應(yīng)物改寫成離子，刪掉不與其它離子發(fā)生反應(yīng)的離子。

③依據(jù)反應(yīng)物離子間的反應(yīng)寫出相應(yīng)的產(chǎn)物并確定產(chǎn)物的系數(shù)。

④觀察分析是否存在發(fā)生進一步反應(yīng)的情況，若存在進一步的反應(yīng)，則書寫完成進一步反應(yīng)的產(chǎn)物及系數(shù)。

⑤刪掉未反應(yīng)完的離子，調(diào)整配平系數(shù)。

4.直寫法書寫變比離子方程式在教學(xué)上的意義

教學(xué)要深入，教學(xué)要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，教學(xué)還要減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負擔(dān)。欲達成這些教學(xué)目標，就需要教師不斷地創(chuàng)新教學(xué)方法、尋求認知捷徑，努力地使自己的教學(xué)做到深入淺出，努力做到在不降低教學(xué)標高的前提下，減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負擔(dān)。用直寫法書寫變比離子方程式算是筆者在這方面所做的又一個有益的嘗試。在直寫法中，刪掉不參與反應(yīng)的離子，可以簡化反應(yīng)物間的關(guān)系；將產(chǎn)物及產(chǎn)物的系數(shù)與反應(yīng)物的系數(shù)直接聯(lián)系起來，增強了書寫變比離子方程式的直觀性。簡化和直觀既有利于學(xué)生理解和接受，又有利于學(xué)生掌握和運用，這是直寫法書寫變比離子方程式在教學(xué)上的重要意義。

此外，由于直寫某些化學(xué)方程式的思維難度較大，所以可以先用直寫法寫出相應(yīng)化學(xué)反應(yīng)的離子方程式，然后再由離子方程式復(fù)原得到相應(yīng)的化學(xué)方程式。

（收稿日期：2016-02-13）endprint