高中化學元素及其化合物方程式教學的探索及策略

在蘇教版《必修1》中，涉及Na、Mg、Al、Fe、Cu五大金屬元素，還有非金屬元素鹵素、硅、硫、氮。化學方程式是學習化學的重要工具，它可以解決相關化學問題，也是一種特殊的化學語言。關于元素及其化合物相關方程式的書寫是很多學生困惑的地方，以下筆者將從元素及其化合物的方程式教學談談教學過程中學生關于方程式學習存在的問題和個人關于這部分教學的策略。

一、學生關于方程式學習的幾點困惑

1.記憶方程式是靠死記硬背的

對目前我們學校高一年級學生進行問卷調查，85%的學生認為方程式是靠死記硬背的。可見，很多學生學習化學方程式的方法就是用背的，甚至連系數都背下來。一旦考試題目將物質做一改變，就完全寫不出來。例如鋁與氫氧化鈉溶液反應，若把氫氧化鈉溶液換成氫氧化鉀溶液，學生就無從下手了。

2.沒有類別觀，不懂得歸納共性，突出個性

由于蘇教版教材對于金屬和非金屬的教學是混雜在一起的，并沒有完全分開，導致學生學完非金屬再學習金屬，知識間產生脫節，整體性不強，并容易和非金屬部分混淆。學生的類別觀不強，不擅長從類別觀對物質的性質進行歸納。如學完了鈉、鎂及其化合物之后，再學習鋁及其化合物的性質，學生就不懂得從鈉、鎂金屬單質的共性推出鋁單質的性質。對于不同的金屬單質都有其個性，如鋁會和強堿溶液反應，鎂會與N2、CO2反應，但是在考試中遇到Al、Fe、Cu三種單質混合溶解在燒堿溶液中，學生并不懂得將金屬鋁的個性用到題目中來。可見，學生學完金屬及其化合物的相關性質之后，自己并沒有在課后再進行整理歸納。由此可見，學生的自覺性、歸納整理能力都有提升空間。

3.缺乏價態觀，氧化還原反應理論知識掌握不牢固

高中所學習的很多反應都是屬于氧化還原反應，學生對價態判斷不到位，以及氧化還原反應的相關術語及其規律理解不透徹，導致書寫不出一些陌生氧化還原反應。然而，陌生氧化還原反應又必考，甚至考查更多的是陌生氧化還原反應離子方程式的書寫。例如印刷電路板的原理Cu與FeCl3溶液反應，很多學生利用置換反應的思想去書寫這個反應，很明顯就違背了金屬活動順序表，這個反應是要從氧化還原反應的角度去思考，這是缺乏價態觀的一種表現。再如亞鐵離子和酸性高錳酸鉀溶液反應，學生都知道鐵和錳兩種元素變價，也知道最后以什么微粒存在于溶液中，但是就在配平環節出問題。可見，學生的配平能力有待提高，并且對氧化還原反應來說，要知道的是化學環境很重要，溶液的酸堿性將影響方程式的書寫。

二、關于元素及其化合物方程式教學的相關策略

針對學生在學習過程中的幾點困惑，筆者粗略地提出以下幾點針對性的策略。

1.方程式不需要背，理解性記憶有助于方程式書寫

在高中課堂上，特別是元素及其化合物教學中會有較多的演示實驗，要對實驗現象知道的基礎上，再將物質的相關性質用方程式的形式表達出來。例如鈉與水的演示實驗，通過“浮、熔、游、響、紅”的現象，再結合元素種類及氧化還原反應的思想，從而可以很容易推出產物，進一步書寫出方程式。再如鎂與二氧化碳反應的產物“一黑一白”，學生可以通過現象結合元素種類，很快就可以知道黑色物質為碳，白色物質為氧化鎂，從而很快寫出方程式。可見，通過實驗現象可以幫助我們很快對方程式進行理解性的記憶。

2.類推法有助于同類物質相關方程式的書寫

不可能每個反應我們都通過實驗得出，甚至有些反應是很難通過實驗實現的，因此，掌握類推法很關鍵。例如Na和水反應的實驗及方程式的書寫，學生都較為熟悉，Li、Na、K都為堿金屬元素，它們的單質的化學性質是相似的，對于Li、K兩種單質與水反應的方程式，可以模仿Na和水的反應，要記得元素符號要做相應改變。再如有題目指出Be和Al化學性質相似，請寫出Be與氫氧化鈉溶液反應的方程式，同樣也是模仿Al與氫氧化鈉溶液反應的方程式進行書寫，若改為氫氧化鉀溶液，不一樣的地方在于元素的價態可能會不同，所以在模仿的過程中要注意價態的不同導致產物的書寫不同，如NaAlO2與Na2BeO2。

3.鞏固并強化氧化還原反應的相關知識有助于陌生氧化還原反應的書寫

陌生氧化還原反應方程式的書寫是很多學生易丟分的，它又屬于高頻考點，因此掌握陌生氧化還原反應方程式的書寫是很有必要的。當然，對于氧化還原反應方程式的書寫是建立在價態觀的基礎上的，所以元素的價態要先判斷正確。鐵元素及其化合物與氧化還原反應聯系較為緊密，因為鐵元素為典型的變價金屬元素。比如書寫亞鐵離子與酸性高錳酸鉀溶液反應的離子方程式，鐵元素由+2價升高為+3價，錳元素由+7價降低為+2價，最為關鍵的是酸性溶液，這里就要巧用H+和H2O進行配平，注意方程式中一定不能出現OH-。因此，在書寫陌生氧化還原反應方程式的時候，要懂得巧用H+、OH-和H2O，以便幫助我們快速寫出方程式。

總之，元素及其化合物方程式的書寫并沒有學生想象的那么難，通過實驗現象對物質化學性質進行歸納，以及結合“一法兩觀一原理”(類推法、類別觀、價態觀、氧化還原反應原理)，就可以幫助我們較好、較快地寫出相關反應方程式。當然，學生的自覺性、模仿能力、整理歸納能力有了一定提高后，筆者相信方程式的書寫將不再那么容易失分。