化学方程式的教学调查与思考

耿秀梅

（江苏省丰县中学江苏丰县221700）

化学方程式的教学调查与思考

耿秀梅

（江苏省丰县中学江苏丰县221700）

问卷调查结果表明，高中学生在化学学习中的消极情绪很大程度上来自于化学方程式的学习。因此，如何在课堂上引导学生掌握化学方程式的书写和应用，是化学教师的一项重要的教学任务。掌握化学方程式的三大步骤为：理解化学反应的原理，熟悉化学方程式的识记规律，会书写陌生情境下的化学方程式。

化学方程式；问卷调查；问题与对策

2010年10月,我面向高一、高二全体学生和高三部分学生,发放了4980份关于化学学习情况的调查问卷,回收4927份。结果如下：

高一学生：60.32%的同学认为化学方程式比物质的量难以掌握。

高二、高三学生：在新课程苏教版必修一的76个化学方程式中,超过50%的同学评价16个反应的原理不明白、25个反应方程式书写不顺利,超过80%的同学反映考试时化学方程式的得分率徘徊在1/3左右。

对于问卷的化学方程式教学情况的主观题部分, 87.65%的同学反映：老师在课堂上没讲清反应原理,只强调反应条件和重要的产物,只能靠自己在课后“记”、“背”化学方程式。而记忆化学方程式过程枯燥,效果较差,即使勉强记住,也不能灵活使用、不会迁移应用。特别遇到新信息化学方程式的书写,基本不得分。

化学方程式对学生来说称得上大量的信息,而当信息使人感到枯燥乏味时,他们就会时常产生抵制情绪,并且因此滋生一种为了应付考试去死记硬背的不良习惯,从而在学习过程中形成恶性循环。因此,指导学生理解反应内在本质——赋予意义,发现反应外在特征——便于记忆,从化学方程式中的学习中获得积极的学习体验,成为化学教学的重要任务之一。

那么,如何有效地组织化学方程式的教学,怎样顺利完成教学任务？

我的具体做法如下：

一、理解化学反应原理

1.指导学生根据反应物的类别尧特性判断可能反应发生的类型

例1.对于学生反映难度最大的——偏铝酸钠溶液和二氧化碳气体的反应：naAlO2属于盐、CO2+H2O属于酸,盐和酸一般发生复分解反应生成新盐(na2CO3或 naHCO3)和新酸(HAlO2补水后变成Al(OH)3)。

2.联系学生已有的知识基础，把握思维生成点，调动学生的学习积极性。

例2.学习Cl2与水的反应之后,分析Cl2和naOH溶液及Ca(OH)2的反应,可看成Cl2先与水反应生成两种酸HCl和HClO,两种酸再与naOH或Ca(OH)2反应生成两种盐。

二、熟悉方程式的记忆规律

记忆是人脑对其经历过的事物的反映,是一种比较复杂的认识过程。单纯的机械记忆不仅不能长期保持,同时也不能顺利地加工和提取相关信息。而结合化学方程式的特征,运用对比、归类、联想、迁移等学习方法,提炼出记忆规律,就可以灵活运用化学方程式。

1.从条件入手，对比尧归纳

总结常见的相同条件和特殊条件的化学方程式。例如,高温条件——铝热反应,硅、二氧化硅参加的几个反应,铁和水蒸气的反应,煅烧黄铁矿,碳酸钙的分解等;放电条件——氮气和氧气的反应,氧气转化成臭氧;通电条件——电解水,氯碱工业,电解硫酸铜溶液,活泼金属的冶炼等;高温高压催化剂——工业合成氨;催化氧化——氨的催化氧化,二氧化硫的催化氧化等。

2.从类型入手，对比尧归纳

总结特殊类型的常见的化学方程式。例如,几种特殊的置换反应——铝热反应,镁和二氧化碳的反应,钠冶炼钛、锆、铌、钽等;常见的可逆反应——工业合成氨,二氧化硫的催化氧化,氯气和水的反应,氢气和碘的反应,二氧化硫和水的反应等;常见的吸热反应——碳酸钙分解,水煤气的制取,碳和二氧化碳的反应等。

3.归纳尧联想同一种物质参与的反应

总结常见的和同一种物质发生的反应和制备同种物质的反应。例如,单质中和水反应的——钠,氯气,氟气等;和氯气的反应——二氧化硫(水),金属,亚铁盐,亚硫酸钠,溴化钠、碘化钠,水、碱等;和naOH溶液的反应——氯气、铝、氧化铝、氢氧化铝、二氧化硫(碳)、二氧化氮、酸、铁铜镁铝盐等;生成偏铝酸钠的反应——铝、氧化铝、氢氧化铝和氢氧化钠的反应。

4.归纳尧联想尧迁移与生产生活相关的化学方程式

总结和生产、生活相联系的常见的化学反应。例如,几种化工生产原理——合成氨,硝酸工业,硫酸工业,氯碱工业,侯氏制碱法,煅烧石灰石;生活中的化学原理——泡沫灭火原理,明矾净水,饮用水消毒,家用消毒液的配制,醋酸除水垢等。

另外,还可以联系反应原理的名称找线索,例如,氯碱工业——产物中有氯气和碱;煅烧黄铁矿——FeS2和氧气反应;铝热反应——铝作为强还原剂反应放出大量热等。

三、掌握新信息化学方程式的书写技巧

近几年来的化学高考试卷主观题部分中,无机化工生产流程图的试题逐渐成为主流,尤其在江苏高考中可见一斑。在化工生产的情境中设计问题,凸显“新”、“活”特色,梯度明显,入手容易。但是对于陌生方程式的书写,学生普遍感到没有太大的把握,而且数量较多,时间不够。要想把问题完全解决,不仅需要学生有扎实的基础,更需要研究信息给予的常见方式,从而培养和提高在陌生的情境中加工、提炼有效信息的能力。

1.利用直接信息

例4.(2009广东高考,24)超细氧化铝是一种重要的功能陶瓷原料。

(1)实验室常以nH4Al(SO4)2和nH4HCO3为原料,在一定条件下先反应生成沉淀nH4AlO(OH)HCO3,该沉淀高温分解即得超细Al2O3。nH4AlO(OH)HCO3热分解的化学反应方程式为______________________________。

分析：题目直接给出反应的核心产物Al2O3,根据铵盐和碳酸氢盐易分解的性质,nH4AlO(OH)HCO3热分解的产物还应有nH3、CO2和H2O,因此本题实质考察化学方程式的配平3H2O↑+2CO2↑。

2.放大弱小信息

例5.(2009江苏高考,18)二氧化氯(ClO2)是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。饮用水中ClO2、ClO2-的含量可用连续碘量法进行测定。ClO2被I-还原为ClO2-、Cl-的转化率与溶液pH的关系如左图所示。

①请写出pH≤2.0时,ClO2-与I-反应的离子方程式_____________________________________________。

分析：本题信息以图像的方式给出,对学生的刺激强度较弱,属于弱小信息,训练时应注意引导学生有序分析,逐步放大。

3.破译隐蔽信息

例6.(2010江苏高考,18)(1)橄榄石型LiFePO4是一种潜在的锂离子电池正极材料,它可以通过(nH4)2Fe (SO4)2、H3PO4与LiOH溶液发生共沉淀反应,所得沉淀经80℃真空干燥、高温成型而制得。其沉淀反应的化学方程式为________________________。

(2)废旧锂离子电池的之极材料试样(主要含有LiCoO2及少量AI、Fe等)可通过下列实验方法回收钴、锂。

在上述溶解过程中,S2O32-,LiCoO2在溶解过程中反应的化学方程式为_____________________________。

分析：(1)本题虽然给出全部反应物和核心产物,但是关于反应物的比例和产物铵盐的信息十分隐蔽,必须借助反应物(nH4)2Fe(SO4)2中n、Fe的和产物中LiFePO4中Li、Fe、P的原子个数比来判断,确定产物为nH4HSO4,方程式为：(nH4)2Fe(SO4)2+H3PO4+LiOH=LiFePO4+H2O

(2)本题中有关反应的信息隐藏在流程图中：反应物中有硫酸;含Co的产物第三步骤中加碱后生成Co(OH)2,说明生成CoSO4;另一种为Li2SO4。反应为：

8LiCoO2+na2S2O3+11H2SO4=4Li2SO4+8CoSO4+naSO4+11H2O

化工生产流程图以信息量大而著称,而陌生化学方程式的书写,虽然看上去高深莫测,但只要注意加工、提炼有效信息,及时放大弱小信息、破译隐蔽信息,充分利用在化学方程式学习中掌握的规律和技巧,就能顺利完成解题任务。这一过程,考查基础知识的积累和迁移,考查阅读、理解、思维能力,考查化学用语的规范表达,同时考查学生在有限时间内解决新问题的心理素质,因此与高考的选拔功能的特征十分吻合。只要高中化学教师在教学中注意引导,加强指导,一定能帮助高一新生克服初学的畏惧感和消极心理,为三年的化学学习打下坚实的基础。

1008-0546（2011）03-0072-02

G633.8

B

10.3969/j.issn.1008-0546.2011.03.035