如何巧用化合價提高高中化學解題效率

馬立豐

摘 要：新課改下，為切實提高學生的高中化學解題效率、幫助學生快速找到解題思路并順利完成解題，高中化學教師應進一步提高對化合價應用的重視程度，著力通過巧用化合價，提高學生化學解題效率。

關鍵詞：化合價;高中化學;解題效率;策略

高中化學教師應著力把握好化合價這一貫穿高中化學學習各個階段的重要知識內容，重視深化學生對化合價的理解，幫助學生掌握應用化合價解題的方法與技巧，從而降低學生的化學學習壓力與學習難度，增強化學解題教學實效性。

一、巧用化合價書寫化學式

高中化學習題之中，通常需要學生將化合價的相關知識與化學元素的相關知識有機結合起來綜合應用，熟練掌握原子序數、化學方程式配平的具體方法，從而加快解題速度，提高解題正確率。在書寫化學式時，需要將正價元素書寫在前、負價元素書寫在后，使得化學式符合正化合價總數等于負化合價總數的規律，從而提高解題效率。

比如：

【例題】下列物質的化學式，書寫錯誤的是（）

A.氯化亞鐵FeCl2

B.氫氧化鈉NaOH

C.氧化鎂MgO

D.碳酸鈉NaCO3

根據化合價的相關知識，碳酸根CO3的化合價為-2價，而鈉元素的化合價為+1價。因此碳酸鈉的正確化學式為Na2CO3，故本題選擇D。

在這道題的解題實踐之中，學生結合化合價的相關知識，對化合物的化學式進行了正確的判斷，解題效率得到顯著提高。在書寫化學方程式中的化學式時，教師也應重視引導學生結合化合價的知識，對化學式進行檢驗，確保其中正化合價總數等于負化合價總數，從而快速完成解題。

二、巧用化合價配平化學方程式

在高中化學解題實踐之中，配平化學方程式的主要依據是化學方程式兩邊式子的化合價代數和為零，結合電子數目相等、質量守恒定律等相關知識以及觀察法、最小公倍數法等方法來進行配平，注意補充化學式計量數，從而確保化學式在配平之后元素與原子數均相等。在氧化還原反應的相關化學方程式配平之中，通過應用化合價，尤其能夠提高解題效率。在配平氧化還原反應的化學式時，首先需要分析該氧化還原反應之中各個元素化合價的實際變化情況、元素化合價發生變化的具體原因，然后再計算得到最小公倍數和電子轉移個數，接著根據化學反應方程式所遵循的原子守恒定律對化合價進行配平。

【例題】配平2NaIO3+5NaHSO3→NaHSO4+Na2SO4+I2+H2O。

通過分析，可以發現在這一化學方程式中：NaIO3中的S元素，反應前化合價為+4，而反應后化合價升高至+6價，一個SO42-離子的化合價升高2價，2×5=10，故應在NaHSO3前配5;又因為化學方程式右邊化學物質I2中有2個I原子，而左邊僅有1個I原子，因此需要在左側NaIO3配2，以此使得化學方程式左側與右側的I原子個數相等。由于化學方程式右側生成的SO42-由NaHSO4和Na2SO4兩種化學物質所共同構成，根據Na元素和S元素在化學反應前后守恒可得生成了XNaHSO4和YNa2SO4，根據左側的化學計量數，可得X+2Y=5+2、X+Y=5，聯立兩式解得X=3，Y=2。因此分別在NaHSO4和Na2SO4兩種化學物質前配上3和2。最后對化學方程式中的氫原子進行配平，可得H2O前化學計量數為1，因此該化學方程式在配平后為2NaIO3+5NaHSO3→3NaHSO4+2Na2SO4+I2+H2O。

總之，結合化合價的變化以及質量守恒定律，可以快速完成化學方程式的配平，切實提高化學解題效率。

三、巧用化合價確定原子序數

在學習高中化學原子序數時，需要對主族元素的化合價規律進行掌握，根據主族元素最高化合價等于主族系數與最外層電子數之和、主族元素的IV和VIA的負價恰好等于其最外層電子數-8的規律來進行求解。若某一元素的原子序數為偶數，則其常見化合價也應為偶數;反之，若某一元素的原子序數為奇數，那么該元素的常見化合價應為奇數。不過，需要注意的是，氧元素并不符合這一規則。通過在解題過程中應用上述化學知識，借助化合價的規律展開解題實踐，能夠切實提高解題效率。

四、巧用化合價計算化學產物

通過應用化合價，還能夠提高計算化學產物的解題效率。比如，在進行金屬與酸或者水反應的時候，可以應用“參與反應的金屬單質的物質的量×化合價=氫氣的物質的量×2”這一化學規律，結合化合價的相關知識，完成金屬與酸或者水反應的相關化學習題的解答，將復雜的習題加以簡化，有效提高解題效率。應用這一規律的前提在于熟練掌握不同化學元素的化合價，注意對化學反應生成物的化合價進行科學分析與判斷，利用化合價和化合價的關系來進行解答。

【例題】金屬單質與硝酸反應，其中金屬單質與還原硝酸的比為2：1，即還原產物為N2O5，若硝酸中氮元素的化合價為x，那么根據上述規律，則總電子數目為1×（5-x），其中金屬化合價為+1，結合化合價的相關知識，可得x=1，從而順利完成解答，實現化學解題效率的提高。

五、應用化合價與元素質量間關系求化合價

在高考化學之中，也經常將化合價與元素質量間關系兩個模塊的化學知識結合起來加以考查。通過應用化合價與元素質量之間的關系，能夠高效完成化合價的解答，進一步加快化學解題速度，增強化學解題準確性。

【例題】在分析鐵元素的氧化物時，發現這一氧化物中鐵元素與氧元素這兩種元素的質量比值為7∶3，求該氧化物中鐵元素的化合價。

使用假設法對這一化學習題進行求解：假設該氧化物為FexOy，由于題中已經給出鐵元素與氧元素的質量比值，因此可以根據化學元素質量與化合價之間的關系，得x與y的比值為2∶3（結合鐵元素和氧元素的質量分數，可得56x∶16y=7∶3，即x：y=2∶3），因此這一氧化物為Fe2O3，計算得到該氧化物中鐵元素的化合價為+3價。

總之，學生需要熟悉元素質量分數、元素質量和元素化合價之間的關系，根據題中所給出的已知條件進行解答，以此提高化學解題效率。

六、結語

教師應提高對應用化合價的重視程度，重視向學生展示化合價在不同類型化學習題之中的應用路徑，深化學生對化合價的理解與掌握，幫助學生形成對化合價知識的深刻記憶與理解，調動學生積極開展化合價應用實踐與探索，結合觀察法、假設法等不同的化學解題方法展開多角度應用，從而使得他們的化學解題效率實現提高，切實改善化學解題教學實效。

參考文獻

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