周 慧
(浙江省桐鄉(xiāng)市鳳鳴高級中學(xué) 314500)
化學(xué)方程式是化學(xué)的一種特殊語言,根據(jù)化學(xué)方程式能夠了解物質(zhì)的性質(zhì),理解化學(xué)反應(yīng)的原理,掌握各物質(zhì)之間的定量關(guān)系,書寫出正確化學(xué)方程式是學(xué)好化學(xué)的必備條件.
為了解學(xué)生書寫中常見的錯誤,筆者對43位學(xué)生進行了《化學(xué)1》中七個經(jīng)典化學(xué)方程式的問卷調(diào)查(見表1),經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)了學(xué)生在化學(xué)方程式書寫中出錯的原因.
表1 化學(xué)方程式書寫錯誤統(tǒng)計
從以上數(shù)據(jù)可以看出,化學(xué)方程式的書寫是普通高中學(xué)生學(xué)好化學(xué)的一大難題,究其原因主要有以下三個方面:
其一,化學(xué)式書寫錯誤.正確書寫物質(zhì)的化學(xué)式是正確書寫化學(xué)方程式的前提,這就要求學(xué)生會寫元素符號,記住常見原子和原子團的化合價,并明確“各元素正負化合價代數(shù)和為零”的規(guī)律,三者缺一不可.對于高中學(xué)生而言,寫對元素符號已不成問題,但是學(xué)生對元素的化合價尤其是部分變價元素的化合價不能很好地把握.然而學(xué)生寫錯化學(xué)式的最主要原因卻是沒有使各元素的正負化合價代數(shù)和為零,如次氯酸鈣寫成CaClO等,可見學(xué)生沒有養(yǎng)成嚴謹?shù)膶W(xué)習(xí)習(xí)慣.
其二,未注明反應(yīng)條件(包括等號和可逆符號的混用).一個反應(yīng)的發(fā)生有其特定的反應(yīng)條件,如電解飽和食鹽水,一定需要電解的條件,否則反應(yīng)難以進行.有的反應(yīng)條件不同時生成的產(chǎn)物也不同,如鈉和氧氣在常溫下生成氧化鈉,在加熱下生成過氧化鈉.條件漏寫往往是因為學(xué)生在學(xué)習(xí)時沒有很好地理解化學(xué)反應(yīng)的原理,不明白等號和可逆符號代表的含義,僅憑機械性記憶,時間長了,難免弄混弄錯.
其三,化學(xué)方程式未配平.部分學(xué)生在寫好化學(xué)方程式后沒有養(yǎng)成檢查的習(xí)慣,然而更多的學(xué)生卻是對配平化學(xué)方程式有心無力.配平化學(xué)方程式是學(xué)生一種技能的體現(xiàn),對于氧化還原反應(yīng),必須要有一定的邏輯順序,即先遵循得失電子守恒,再滿足電荷守恒,最后用觀察法將方程式配平,這些能力無法一蹴而就,需要在平時教學(xué)中不斷地加以訓(xùn)練和培養(yǎng).
美國心理學(xué)家布魯納曾經(jīng)說過:“對學(xué)生最好的刺激乃是所學(xué)的材料的興趣”.化學(xué)是一門實驗科學(xué),實驗現(xiàn)象的豐富多彩能有效地引起學(xué)生的注意力,所以在教學(xué)中多采用演示實驗和學(xué)生實驗激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,同時也提升學(xué)生對實驗的觀察能力和分析能力.化學(xué)方程式的書寫是以實驗事實為基礎(chǔ)的,不能憑空捏造,所以實驗?zāi)芗訌妼W(xué)生對反應(yīng)原理的感性認識,實驗現(xiàn)象豐富多彩,那么實驗原理也就不容易遺忘.
學(xué)生在化學(xué)方程式書寫中易把H2寫成O2,在學(xué)習(xí)鈉與水反應(yīng)的知識時,教師應(yīng)補充氣體檢驗部分的實驗,即將收集到的氣體靠近酒精燈火焰,就會有爆鳴聲,由此強化對產(chǎn)物氫氣的記憶.基于現(xiàn)象寫出物質(zhì)的基礎(chǔ)上,只需用觀察法加以配平即可.因此在化學(xué)方程式的教學(xué)時,選擇性地多做演示實驗或者學(xué)生實驗,指導(dǎo)學(xué)生有目的地觀察實驗現(xiàn)象,加深對實驗的印象,見識各種顏色的化學(xué)物質(zhì),從而有效地記憶和書寫化學(xué)方程式,同時也鍛煉了學(xué)生的動手能力和思維能力.
(1)歸類——尋找統(tǒng)一性策略
雖然化學(xué)反應(yīng)眾多,但若能通過已有知識去推理記憶新的化學(xué)方程式,必將事半功倍.例如初中已有CO2的化學(xué)性質(zhì)學(xué)習(xí),在學(xué)習(xí)SO2時,可采用歸類法,抓住其酸性氧化物的屬性,類比于CO2,即可分析出它與水、堿和堿性氧化物的反應(yīng)(見表2),化學(xué)方程式的書寫也可參照CO2引導(dǎo)學(xué)生進行獨立嘗試.
表2 CO2和SO2的化學(xué)性質(zhì)
(2)對比——著眼差異性策略
有些化學(xué)方程式既有相似之處,但也有區(qū)別,學(xué)生在學(xué)習(xí)時容易將其弄混,教師在教學(xué)時指導(dǎo)學(xué)生可將這些化學(xué)方程式放在一起對比,尋找、歸納其中的規(guī)律,從而減少錯誤的產(chǎn)生.例如學(xué)生在學(xué)習(xí)硝酸性質(zhì)的時候,講到鐵與硝酸的反應(yīng),涉及四個化學(xué)方程式:
鐵與過量濃硝酸加熱反應(yīng):
鐵與過量稀硝酸反應(yīng):
過量鐵與稀硝酸反應(yīng):
初看這三個化學(xué)方程式各不相同,但是仔細觀察還是有規(guī)律可循的:稀硝酸對應(yīng)的還原產(chǎn)物為一氧化氮,而濃硝酸對應(yīng)的產(chǎn)物為二氧化氮.不管稀硝酸還是濃硝酸都是強氧化劑,都有能力將鐵氧化到+3價,所以硝酸過量的時候,鐵均為Fe(NO3)3,但若鐵過量,產(chǎn)物Fe(NO3)3會與過量的鐵進一步反應(yīng)生成Fe(NO3)2:
故鐵過量時最終產(chǎn)物均為Fe(NO3)2,所以在書寫化學(xué)方程式時,先根據(jù)反應(yīng)物推斷出產(chǎn)物,再利用得失電子守恒的方法將化學(xué)方程式配平.
(3)整理——探究數(shù)量間關(guān)系
布魯納曾指出:“獲得的知識如果沒有完美的結(jié)構(gòu)把它聯(lián)系在一起,那是一種多半會被遺忘的知識,一連串不連貫的論據(jù)在記憶中僅有短促的可憐的壽命.”元素化合物的每個知識點都會涉及相應(yīng)的方程式,零碎而繁多,似乎沒有規(guī)律可尋,難以記憶.這就需要教師在教學(xué)中幫助學(xué)生理清思路,抓住知識的主線,將零碎的知識點串聯(lián)起來,尤其是在章節(jié)復(fù)習(xí)中可以選擇利用畫網(wǎng)絡(luò)圖的形式幫助學(xué)生將更多的化學(xué)知識點串聯(lián)起來,幫助學(xué)生理清各種物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化,加深對所學(xué)知識的理解.這種網(wǎng)絡(luò)圖也可以在教師的指導(dǎo)下,由學(xué)生自己動手去畫,提高學(xué)生對知識的總結(jié)歸納能力,提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng).
例如在學(xué)習(xí)了硫及其主要化合物的性質(zhì)后,可以將有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)整理成圖1.
圖1
從這張網(wǎng)絡(luò)圖中不僅清楚地告訴學(xué)生這一章所學(xué)的主要化合物,還能夠清楚地顯示各種物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化,從圖中還可以發(fā)現(xiàn)縱列上的物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化時硫的化合價沒有變化,發(fā)生的是非氧化還原反應(yīng),而橫向物質(zhì)間轉(zhuǎn)化時硫的價態(tài)發(fā)生了改變,所以屬于氧化還原反應(yīng),配平時需要注意得失電子守恒.
總之,方程式是化學(xué)獨特的語言,是一種特殊的表現(xiàn)形式,是學(xué)習(xí)化學(xué)和交流化學(xué)的基石.高水平的方程式書寫教學(xué),其實質(zhì)是對化學(xué)原理的理解,是個體化學(xué)素養(yǎng)的再現(xiàn).
參考文獻:
[1]李朝章.高中化學(xué)方程式教學(xué)策略[J].科教文匯,2010(10):128-129.
[2]陶行知.陶行知全集[M].成都:四川教育出版社,2005.
[3]常如正.高中化學(xué)方程式教學(xué)思考[J].中學(xué)生數(shù)理化(學(xué)研版),2014(01):76.
[4]陳金星.略談“多方位、全到位”的有效教學(xué)策略-以“鈉和水反應(yīng)”化學(xué)方程式的教學(xué)對策為例[J].科教文匯,2011(08):125-126.