“觀察—分?jǐn)?shù)”配平法的理論與實踐

肖修鋒

摘 要： 本文以“最近發(fā)展區(qū)”為理論依據(jù)，從學(xué)生熟知的觀察法出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生自我總結(jié)出了巧“湊”的觀察—分?jǐn)?shù)法，該配平方法易學(xué)善用，彌補了觀察法的不足，很好地解決了中學(xué)化學(xué)中一系列重要的方程式書寫過程中難配平的問題。

關(guān)鍵詞： 化學(xué)方程式 配平 觀察—分?jǐn)?shù)法在中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)中，方程式是化學(xué)學(xué)習(xí)的重點，其配平方法除了常見的觀察法和最小公倍數(shù)法外，眾多參考書介紹了名目繁多的配平方法，如奇數(shù)配偶法、歸一法、待定系數(shù)法等，這些方法確實能配平一些不常見的反應(yīng)，但這些方法難上手、適用面窄，加重了學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。為了克服這些不足，在復(fù)習(xí)化學(xué)方程式的配平時，筆者引導(dǎo)學(xué)生開展了一次別開生面的巧“湊”課。

一、引入課題

[投影展示]配平下列反應(yīng)式：C■H■+O■—CO■+H■O Na■O■+CO■—Na■CO■+O■

[學(xué)生討論]筆者在巡查過程中聽到學(xué)生這樣討論：

這兩個反應(yīng)很熟悉，但怎么一下子配不平了。好像能配平，但我就是平不了。

第一個中氧元素出現(xiàn)了三次，我用不了最小公倍數(shù)法。第二個中只有氧變價，可怎么變的呀。

我記起來了，第二個是2，2，2，1……

“我配平了！”有個平時成績不太理想的學(xué)生突然驚呼道。旁邊有同學(xué)立即湊過去，卻又很快散開，同時把目光轉(zhuǎn)向教師。此時，我就勢了解該學(xué)生的配平情況。可該學(xué)生低著頭，回答道：“老師，我是配平了，但我是湊的！”

二、教學(xué)過程

[教師引導(dǎo)]是的，這就是化學(xué)方程式配平中的觀察—分?jǐn)?shù)配平法，即易學(xué)易用的巧“湊”法，配平過程中先用觀察法配平簡單元素，較復(fù)雜的元素留在最后用“湊”的辦法暫時將其配平，然后用等式性質(zhì)將方程的系數(shù)化為互質(zhì)的整數(shù)。

[例題分析]配平下列反應(yīng)式子：C■H■+O■——CO■+H■O

此題若用最小公倍數(shù)法來配平，在配平O原子會遇到困難，即左邊O原子2個，右邊O原子3個，最小公倍數(shù)為6，但用此法無法配平之。

此題涉及四種物質(zhì)，即C■H■、O■、CO■、H■O，其中有三種物質(zhì)中含有氧元素，顯然，O原子的配平較復(fù)雜，則不應(yīng)最先配平O原子，一般最后配平O原子，可先配平H原子和C原子。

[學(xué)生展示]如何配平C■H■+O■——CO■+H■O呢？在實際教學(xué)中學(xué)生發(fā)明了如下配平方法。

步驟：（1）配平H原子，左邊H原子1個，右邊H原子1個。故原式照寫。

（2）配平C原子，左邊C原子2個，右邊C原子1個。故在CO■前配寫數(shù)字2，C■H■+O■——2CO■+H■O。

（3）分?jǐn)?shù)法配平O原子，即在O■前配個分?jǐn)?shù)，使左右兩邊O原子個數(shù)一樣多。因為此刻左邊O原子2個，右邊O原子5個，則在O■前配寫分?jǐn)?shù)“5/2”。C■H■+5/2O■——2CO■+H■O

（4）在每個化學(xué)式系數(shù)前，乘以分?jǐn)?shù)的分母“2”。2C■H■+5O■——4CO■+2H■O，即完成了此反應(yīng)的配平。

[教師小結(jié)]觀察—分?jǐn)?shù)法配平化學(xué)方程式的步驟是：

（1）首先在單質(zhì)存在的一邊中，選定一個比較復(fù)雜的化學(xué)式，假定此化學(xué)式的系數(shù)為1。

（2）在其他化學(xué)式前面分別配上一個適當(dāng)?shù)南禂?shù)（可以是分?jǐn)?shù)），把除單質(zhì)元素以外的其他元素的原子數(shù)目配平。

（3）然后，在單質(zhì)化學(xué)式前面配上適當(dāng)?shù)南禂?shù)（可以是分?jǐn)?shù)），把單質(zhì)元素的原子數(shù)目配平。

（4）最后，把方程式中各化學(xué)式前的系數(shù)同時擴大適當(dāng)?shù)谋稊?shù)，去掉各系數(shù)的分母，化學(xué)方程式就配平了。

[教師引導(dǎo)]按照此“湊”的配平方法，Na■O■+CO■——Na■CO■+O■

這一反應(yīng)方程就只需要在O■前配二分之一了。對這一經(jīng)常用到化學(xué)方程式，有些同學(xué)就不用背系數(shù)了呀。（有同學(xué)啞然失笑）

[教師引導(dǎo)]根據(jù)這一配平方法，請同學(xué)們回顧一下以前學(xué)過的常考的難點方程。

1.CH■CH■OH+Na——CH■CH■ONa+H■

2.Na■O■+H■O——NaOH+O■

3.Al+H■O+NaOH——NaAlO■+H■

4.CH■CH■OH+O■——CH■CHO+H■O

[教師點撥]這個反應(yīng)是高中化學(xué)中常考的特殊反應(yīng)，相信有些同學(xué)都記住了該方程的系數(shù)。但對該反應(yīng)的酌配平過程卻是比較模糊的。用這種觀察—分析法使得對于該反應(yīng)的配平思路變得簡單且清晰。應(yīng)用觀察—分?jǐn)?shù)法能很好地化解中學(xué)階段有機化學(xué)方程式配平中這幾個難點，大大減輕了同學(xué)們的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。

[教師小結(jié)]通過同學(xué)們的歸納與討論，這些方程都是中學(xué)階段常考且配平有一定難度的方程，通過觀察—分?jǐn)?shù)法配平，能輕易地突破難點。

[技巧總結(jié)]1.應(yīng)用觀察法配平一般元素時應(yīng)把握“由簡到繁”的原則；

2.應(yīng)用分?jǐn)?shù)法配平較難元素時一般應(yīng)將單質(zhì)前的系數(shù)改為分?jǐn)?shù)而將方程暫時“湊”平。

三、課后反思

1.觀察—分?jǐn)?shù)配平法的理論依據(jù)

前蘇聯(lián)著名心理學(xué)維果斯基的“最近發(fā)展區(qū)理論”，認(rèn)為學(xué)生的發(fā)展有兩種水平：一種是學(xué)生的現(xiàn)有水平，指獨立活動時所能達(dá)到的解決問題的水平，另一種是學(xué)生可能的發(fā)展水平，也就是通過教學(xué)所獲得的潛力。二者之間的差異就是最近發(fā)展區(qū)。教學(xué)過程中應(yīng)首先找準(zhǔn)學(xué)生已經(jīng)掌握的知識，以學(xué)生現(xiàn)有水平為出發(fā)點，通過教師的引導(dǎo)，調(diào)動學(xué)生的積極性，發(fā)揮其潛能，讓學(xué)生水到渠成地跨越“最近發(fā)展區(qū)”，達(dá)到新的較高級的發(fā)展水平，然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行下一個發(fā)展區(qū)的發(fā)展。

觀察—分?jǐn)?shù)法的生長點：

（1）觀察配平法化學(xué)方程式：在配平化學(xué)方程式時，學(xué)生最先想到的是觀察法。觀察法常見的思路是：首先通過觀察，找出方程兩邊各只出現(xiàn)一次（即最簡單）的元素，先配平這種元素，然后再配平其他元素，最后配平方程中最復(fù)雜的元素。

（2）數(shù)學(xué)中方程式的性質(zhì)：等式的兩邊同時乘或除以同一個不為0的數(shù)所得的結(jié)果仍是等式。

2.提出觀察—分?jǐn)?shù)配平法的過程

筆者通過多年教學(xué)經(jīng)驗總結(jié)，找出學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中難配平且又常考的化學(xué)反應(yīng)，這些化學(xué)反應(yīng)往往用觀察法或最小公倍數(shù)法難配平。在此基礎(chǔ)上歸納其共同特征，提出了用觀察—分?jǐn)?shù)配平法解決這些重難點方程。同時運用“最近發(fā)展區(qū)”理論，找到生長點，讓學(xué)生在教師的引導(dǎo)下主動建構(gòu)這一新配平方法，讓學(xué)生自己實現(xiàn)了“跳一跳，摘果子”的學(xué)習(xí)過程。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國教育部制訂.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實驗）[M].北京：人民教育出版社，2003.

[2]魏省瑜.化學(xué)方程式“觀察法”配平的技巧[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2002（6）：52.