化學方程式的教學調查與思考

耿秀梅

（江蘇省豐縣中學江蘇豐縣221700）

化學方程式的教學調查與思考

耿秀梅

（江蘇省豐縣中學江蘇豐縣221700）

問卷調查結果表明，高中學生在化學學習中的消極情緒很大程度上來自于化學方程式的學習。因此，如何在課堂上引導學生掌握化學方程式的書寫和應用，是化學教師的一項重要的教學任務。掌握化學方程式的三大步驟為：理解化學反應的原理，熟悉化學方程式的識記規律，會書寫陌生情境下的化學方程式。

化學方程式；問卷調查；問題與對策

2010年10月,我面向高一、高二全體學生和高三部分學生,發放了4980份關于化學學習情況的調查問卷,回收4927份。結果如下：

高一學生：60.32%的同學認為化學方程式比物質的量難以掌握。

高二、高三學生：在新課程蘇教版必修一的76個化學方程式中,超過50%的同學評價16個反應的原理不明白、25個反應方程式書寫不順利,超過80%的同學反映考試時化學方程式的得分率徘徊在1/3左右。

對于問卷的化學方程式教學情況的主觀題部分, 87.65%的同學反映：老師在課堂上沒講清反應原理,只強調反應條件和重要的產物,只能靠自己在課后“記”、“背”化學方程式。而記憶化學方程式過程枯燥,效果較差,即使勉強記住,也不能靈活使用、不會遷移應用。特別遇到新信息化學方程式的書寫,基本不得分。

化學方程式對學生來說稱得上大量的信息,而當信息使人感到枯燥乏味時,他們就會時常產生抵制情緒,并且因此滋生一種為了應付考試去死記硬背的不良習慣,從而在學習過程中形成惡性循環。因此,指導學生理解反應內在本質——賦予意義,發現反應外在特征——便于記憶,從化學方程式中的學習中獲得積極的學習體驗,成為化學教學的重要任務之一。

那么,如何有效地組織化學方程式的教學,怎樣順利完成教學任務？

我的具體做法如下：

一、理解化學反應原理

1.指導學生根據反應物的類別堯特性判斷可能反應發生的類型

例1.對于學生反映難度最大的——偏鋁酸鈉溶液和二氧化碳氣體的反應：naAlO2屬于鹽、CO2+H2O屬于酸,鹽和酸一般發生復分解反應生成新鹽(na2CO3或 naHCO3)和新酸(HAlO2補水后變成Al(OH)3)。

2.聯系學生已有的知識基礎，把握思維生成點，調動學生的學習積極性。

例2.學習Cl2與水的反應之后,分析Cl2和naOH溶液及Ca(OH)2的反應,可看成Cl2先與水反應生成兩種酸HCl和HClO,兩種酸再與naOH或Ca(OH)2反應生成兩種鹽。

二、熟悉方程式的記憶規律

記憶是人腦對其經歷過的事物的反映,是一種比較復雜的認識過程。單純的機械記憶不僅不能長期保持,同時也不能順利地加工和提取相關信息。而結合化學方程式的特征,運用對比、歸類、聯想、遷移等學習方法,提煉出記憶規律,就可以靈活運用化學方程式。

1.從條件入手，對比堯歸納

總結常見的相同條件和特殊條件的化學方程式。例如,高溫條件——鋁熱反應,硅、二氧化硅參加的幾個反應,鐵和水蒸氣的反應,煅燒黃鐵礦,碳酸鈣的分解等;放電條件——氮氣和氧氣的反應,氧氣轉化成臭氧;通電條件——電解水,氯堿工業,電解硫酸銅溶液,活潑金屬的冶煉等;高溫高壓催化劑——工業合成氨;催化氧化——氨的催化氧化,二氧化硫的催化氧化等。

2.從類型入手，對比堯歸納

總結特殊類型的常見的化學方程式。例如,幾種特殊的置換反應——鋁熱反應,鎂和二氧化碳的反應,鈉冶煉鈦、鋯、鈮、鉭等;常見的可逆反應——工業合成氨,二氧化硫的催化氧化,氯氣和水的反應,氫氣和碘的反應,二氧化硫和水的反應等;常見的吸熱反應——碳酸鈣分解,水煤氣的制取,碳和二氧化碳的反應等。

3.歸納堯聯想同一種物質參與的反應

總結常見的和同一種物質發生的反應和制備同種物質的反應。例如,單質中和水反應的——鈉,氯氣,氟氣等;和氯氣的反應——二氧化硫(水),金屬,亞鐵鹽,亞硫酸鈉,溴化鈉、碘化鈉,水、堿等;和naOH溶液的反應——氯氣、鋁、氧化鋁、氫氧化鋁、二氧化硫(碳)、二氧化氮、酸、鐵銅鎂鋁鹽等;生成偏鋁酸鈉的反應——鋁、氧化鋁、氫氧化鋁和氫氧化鈉的反應。

4.歸納堯聯想堯遷移與生產生活相關的化學方程式

總結和生產、生活相聯系的常見的化學反應。例如,幾種化工生產原理——合成氨,硝酸工業,硫酸工業,氯堿工業,侯氏制堿法,煅燒石灰石;生活中的化學原理——泡沫滅火原理,明礬凈水,飲用水消毒,家用消毒液的配制,醋酸除水垢等。

另外,還可以聯系反應原理的名稱找線索,例如,氯堿工業——產物中有氯氣和堿;煅燒黃鐵礦——FeS2和氧氣反應;鋁熱反應——鋁作為強還原劑反應放出大量熱等。

三、掌握新信息化學方程式的書寫技巧

近幾年來的化學高考試卷主觀題部分中,無機化工生產流程圖的試題逐漸成為主流,尤其在江蘇高考中可見一斑。在化工生產的情境中設計問題,凸顯“新”、“活”特色,梯度明顯,入手容易。但是對于陌生方程式的書寫,學生普遍感到沒有太大的把握,而且數量較多,時間不夠。要想把問題完全解決,不僅需要學生有扎實的基礎,更需要研究信息給予的常見方式,從而培養和提高在陌生的情境中加工、提煉有效信息的能力。

1.利用直接信息

例4.(2009廣東高考,24)超細氧化鋁是一種重要的功能陶瓷原料。

(1)實驗室常以nH4Al(SO4)2和nH4HCO3為原料,在一定條件下先反應生成沉淀nH4AlO(OH)HCO3,該沉淀高溫分解即得超細Al2O3。nH4AlO(OH)HCO3熱分解的化學反應方程式為______________________________。

分析：題目直接給出反應的核心產物Al2O3,根據銨鹽和碳酸氫鹽易分解的性質,nH4AlO(OH)HCO3熱分解的產物還應有nH3、CO2和H2O,因此本題實質考察化學方程式的配平3H2O↑+2CO2↑。

2.放大弱小信息

例5.(2009江蘇高考,18)二氧化氯(ClO2)是一種在水處理等方面有廣泛應用的高效安全消毒劑。飲用水中ClO2、ClO2-的含量可用連續碘量法進行測定。ClO2被I-還原為ClO2-、Cl-的轉化率與溶液pH的關系如左圖所示。

①請寫出pH≤2.0時,ClO2-與I-反應的離子方程式_____________________________________________。

分析：本題信息以圖像的方式給出,對學生的刺激強度較弱,屬于弱小信息,訓練時應注意引導學生有序分析,逐步放大。

3.破譯隱蔽信息

例6.(2010江蘇高考,18)(1)橄欖石型LiFePO4是一種潛在的鋰離子電池正極材料,它可以通過(nH4)2Fe (SO4)2、H3PO4與LiOH溶液發生共沉淀反應,所得沉淀經80℃真空干燥、高溫成型而制得。其沉淀反應的化學方程式為________________________。

(2)廢舊鋰離子電池的之極材料試樣(主要含有LiCoO2及少量AI、Fe等)可通過下列實驗方法回收鈷、鋰。

在上述溶解過程中,S2O32-,LiCoO2在溶解過程中反應的化學方程式為_____________________________。

分析：(1)本題雖然給出全部反應物和核心產物,但是關于反應物的比例和產物銨鹽的信息十分隱蔽,必須借助反應物(nH4)2Fe(SO4)2中n、Fe的和產物中LiFePO4中Li、Fe、P的原子個數比來判斷,確定產物為nH4HSO4,方程式為：(nH4)2Fe(SO4)2+H3PO4+LiOH=LiFePO4+H2O

(2)本題中有關反應的信息隱藏在流程圖中：反應物中有硫酸;含Co的產物第三步驟中加堿后生成Co(OH)2,說明生成CoSO4;另一種為Li2SO4。反應為：

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

化工生產流程圖以信息量大而著稱,而陌生化學方程式的書寫,雖然看上去高深莫測,但只要注意加工、提煉有效信息,及時放大弱小信息、破譯隱蔽信息,充分利用在化學方程式學習中掌握的規律和技巧,就能順利完成解題任務。這一過程,考查基礎知識的積累和遷移,考查閱讀、理解、思維能力,考查化學用語的規范表達,同時考查學生在有限時間內解決新問題的心理素質,因此與高考的選拔功能的特征十分吻合。只要高中化學教師在教學中注意引導,加強指導,一定能幫助高一新生克服初學的畏懼感和消極心理,為三年的化學學習打下堅實的基礎。

1008-0546（2011）03-0072-02

G633.8

B

10.3969/j.issn.1008-0546.2011.03.035