无机化学方程式书写的教学策略

无机化学方程式书写的教学策略桐乡市凤鸣高级中学周慧314500【摘要】本文通过对学生进行化学方程式书写的问卷调查，发现了高中生书写无机化学方程式失误率较高的原因，并针对化学方程式书写的教学，结合自己的教学实践，运用实例法具体阐述了联系实验、梳理规律和构建网络等不同层次的教学策略，以期提升学生化学方程式的书写能力。【关键词】高中化学，方程式书写，教学策略化学方程式是化学的一种特殊语言，根据化学方程式能够了解物质的性质，理解化学反应的原理，掌握各物质之间的定量关系，书写出正确的化学方程式是学好化学的必备条件。新课改后，《化学1》中的三章内容包含了Na、Mg、Al、Fe、Cu、Cl、N、S和Si九大元素及其化合物的相关知识，涉及的无机化学方程式众多，对于普通高中的高一学生而言是极大的挑战。初中学习的化学知识较少，涉及的方程式也不多，部分学生之前没有真正理解其中的化学知识，仅靠死记硬背去记忆，甚至有学生像背英文单词一样去背化学方程式，最终必定会影响到学生学习化学的兴趣和对化学知识的理解与掌握。一、学生书写化学方程式的现状调查和原因分析为了解学生书写中常见的错误，笔者对43位学生进行了《化学1》中七个经典化学方程式的问卷调查，经过分析发现了学生在化学方程式书写中出错的原因。表-1化学方程式书写错误统计正确率（%）写错化学式（%）未写条件（%）未配平（%）①二氧化硫与氧气反应4.77.053.316.3电解饱和食盐水51.216.320.94.7铝与氢氧化钠反应18.648.87.011.6碳还原二氧化硅11.676.727.90过量铁与氯气反应23.346.534.94.7钠与氧气加热时反应53.544.22.34.7过氧化钠与水反应34.934.9/11.6从以上数据可以看出，化学方程式的书写是普通高中学生学好化学的一大难题，究其原因主要有以下三个方面：其一，化学式书写错误。正确书写物质的化学式是正确书写化学方程式的前提，这就要求学生会写元素符号，记住常见原子和原子团的化合价，并明确“各元素正负化合价代数和为零”的规律，三者缺一不可。对于高中学生而言，写对元素符号已不成问题，但是学生对元素的化合价尤其是部分变价元素的化合价不能很好地把握。然而学生写错化学式的最主要原因却是没有使各元素的正负化合价代数和为零，如次氯酸钙写成CaClO等，可见学生没有养成严谨的学习习惯。其二，未注明反应条件（包括等号和可逆符号的混用）。一个反应的发生有其特定的反应条件，如电解饱和食盐水，一定需要电解的条件，否则反应难以进行。有的反应条件不同时，生成的产物也不同，如钠和氧气在常温下生成氧化钠，在加热下生成过氧化钠。条件漏写往往是因为学生在学习时没有很好地理解化学反应的原理，不明白等号和可逆符号代表的含义，仅凭机械性记忆，时间长了，难免弄混弄错。其三，方程式未配平。部分学生在写好化学方程式后没有养成检查的习惯，然而更多的学生却是对配平化学方程式有心无力。配平化学方程式是学生一种技能的体现，对于氧化还原反应，必须要有一定的逻辑顺序，即先遵循得失电子守恒，再满足电荷守恒，最后用观察法将方程式配平，这些能力无法一蹴而就，需要在平时教学中不断地加以训练和培养。因此，如何对化学方程式进行有效教学至关重要，在高中化学课堂中教师要努力以化学方程式内容为载体，配以多种多样的教学方法，让学生理解化学反应的原理，掌握化学方程式书写的规律，努力减轻学生记忆化学方程式的负担，进而激发学生学习化学的兴趣，提升他们的科学文化素养。二、提高化学方程式书写正确性的教学策略1．联系实验，强化物质记忆美国心理学家布鲁纳曾经说过：“对学生最好的刺激乃是所学的材料的兴趣”。化学是一门实验科学，实验现象的丰富多彩能有效地引起学生的注意力，所以在教学中多采用演示实验和学生实验激发学生学习化学的兴趣，同时也提升学生对实验的观察能力和分析能力。化学方程式的书写是以实验事实为基础的，不能凭空捏造，所以实验能加强学生对反应原理的感性认识，实验现象丰富多彩，那么实验原理也就不容易遗忘。在学习钠与水的反应时，学生在方程式书写中易把H2写成O2，所以教师应补充气体检验部分的实验，即将收集到的气体靠近酒精灯火焰，就会有爆鸣声，由此强化对产物氢气的记忆。基于现象写出物质的基础上，只需用观察法加以配平即可。再如镁条与二氧化碳的反应，学生的着眼点在镁条在二氧化碳中剧烈燃烧，并发出耀眼的白光。教师应补充展示集气瓶内壁上的两种“黑白无常”的固体物质，并请学生据现象从元素组成角度分析，确定黑色物质为碳，白色物质为氧化镁。那么据现象便可轻松写出反应原理：2Mg+CO22MgO+C。完善后的实验不仅激发了学习兴趣，更能使学生感受化学的神奇魅力。因此在化学方程式的教学时，选择性地多做演示实验或者学生实验，指导学生有目的地观察实验现象，加深学生对实验的印象，见识各种颜色的化学物质，从而有效地记忆和书写化学方程式，同时也锻炼了学生的动手能力和思维能力。2．梳理规律，提升分析能力（1）归类——寻找统一性策略虽然化学反应众多，但若能通过已有知识去推理记忆新的化学方程式，必将事半功倍。例如初中已有CO2的化学性质学习，在学习SO2时，可采用归类法，抓住其酸性氧化物的属性，类比于CO2，即可分析出它与水、碱和碱性氧化物的反应，方程式的书写也可参照CO2引导学生进行独立尝试。表-2CO2和SO2的化学性质CO2SO2与水反应CO2+H2OH2CO3SO2+H2OH2SO3与碱（过量）反应CO2+2NaOH＝Na2CO3SO2+2NaOH＝Na2SO3使澄清石灰水变浑浊CO2+Ca(OH)2＝CaCO3↓SO2+Ca(OH)2＝CaSO3↓与碱性氧化物反应CO2+CaO＝CaCO3SO2+CaO＝CaSO3在做了铝粉和氧化铁置换反应的实验后，总结出铝热反应原理是利用了铝的强还原性以及它反应放出大量的热，从而制备高熔点金属单质。根据2Al+Fe2O32Al2O3+2Fe反应，进而推广至铝与CuO、FeO、Fe3O4、V2O5、MnO2等同一类型的铝热反应，相关化学方程式的书写参照铝与氧化铁的反应，用观察法将氧原子配平即可。（2）对比——着眼差异性策略有些方程式既有相似之处，但也有区别，学生在学习时容易将其弄混，教师在教学时指导学生可将这些化学方程式放在一起对比，寻找、归纳其中的规律，从而减少错误的产生。例如学生在学习硝酸性质的时候，讲到铁与硝酸的反应，涉及四个方程式：铁与过量浓硝酸加热反应：Fe+6HNO3(浓)Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O铁与过量稀硝酸反应：Fe+4HNO3＝Fe(NO3)3+NO↑+2H2O过量铁与稀硝酸反应：3Fe+8HNO3＝3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O初看这三个方程式各不相同，但是仔细观察还是有规律可循的：稀硝酸对应的还原产物为一氧化氮，而浓硝酸对应的产物为二氧化氮。不管稀硝酸还是浓硝酸都是强氧化剂，都有能力将铁氧化到+3价，所以硝酸过量的时候，铁均为Fe(NO3)3，但若铁过量，产物Fe(NO3)3会与过量的铁进一步反应生成Fe(NO3)2：2Fe(NO3)2+Fe==3Fe(NO3)2，故铁过量时最终产物均为Fe(NO3)2，所以在书写方程式时，先根据反应物推断出产物，再利用得失电子守恒的方法将化学方程式配平。（3）整理——探究数量间关系3OH-3H+OH-H+“铝三角”一直是学生学习的难点，原因在于涉及的化学方程式较多，而且以离子方程式为主。在教学中帮助学生理清其中的数量关系，有助于学生理解和记忆。根据AlCl3+3NaOH==Al(OH)3↓+3NaCl和Al(OH)3+NaOH==NaAlO2+2H2O两个化学反应告诉学生一个数量关系，即那么反过来AlO2-与一个H+反应生成Al(OH)3沉淀，再与三个H+反应，沉淀溶解，即Al3+Al(OH)3AlO2-。教学中也可以通过电荷守恒帮助学生建立粒子的数目关系，即Al3+结合三个负电荷的OH-变成中性的Al(OH)3粒子，若继续结合OH3OH-3H+OHH+3．构建网络，完善书写技能布鲁纳曾指出:“获得的知识如果没有完美的结构把它联系在一起，那是一种多半会被遗忘的知识，一连串不连贯的论据在记忆中仅有短促的可怜的寿命。”元素化合物的每个知识点都会涉及相应的方程式，零碎而繁多，似乎没有规律可寻，难以记忆。这就需要教师在教学中帮助学生理清思路，抓住知识的主线，将零碎的知识点串联起来，尤其是在章节复习中可以选择利用画网络图的形式帮助学生将更多的化学知识点串联起来，帮助学生理清各种物质之间的相互转化，加深对所学知识的理解。这种网络图也可以在教师的指导下，由学生自己动手去画，提高学生对知识的总结归纳能力，提升学生的科学素养。例如在学习了硫及其主要化合物的性质后，可以将有关的化学反应整理成下图：图-1硫及其主要化合物之间的相互转化从这张网络图中不仅清楚地告诉学生这一章所学的主要化合物，还能够清楚地显示各种物质之间的相互转化，从图中还可以发现纵列上的物质相互转化时硫的化合价没有变化，发生的是非氧化还原反应，而横向物质间转化时硫的价态发生了改变，所以属于氧化还原反应，配平时需要注意得失电子守恒。三、化学方程式教学的体会实验法的优势在于现象突出，记忆深刻，但物质与现象的对应存在很大困难，教学中应注重强化基本物质的特殊性记忆，避免过于强化规律导致思维僵化。经过实践发现，来自课堂的策略才会对学生实际能力的提升具有指导性和操作性。由于方程式书写存在多样性的细节，教学中需要将上述方法有效调整、综合利用方能起效。从教学宏观目标来看，化学方程式的正确书写不仅能准确地表达化学反应的本质，也是一个化学研究人员基本素养的体现，它对帮助学生形成缜密的科学探究精神，具有不可替代的作用。跳出为了写而教的模式，“先生的责任不在教，而在教学生学”。教师利用有效的教学方法去教会学生如何根据反应物推测产物，如何根据观察法或得失电子守恒法对方程式加以配平，使学生在不断地练习中寻找规律，总结经验。为减少遗漏，培养学生养成严谨的学习习惯，在书写一个方程式后不忘检查：一查化学式的书写，二查反应前后各种元素原子是否守恒，三查反应条件，四查气体或沉淀符号等，但不能在课堂上过多地强调方程式书写的技巧，而要注重引导反应原理的分析。只有明确原理，才能了解具体的操作方法。总之，方程式是化学独特的语言，是一种特殊的表现形式，是学习化学和交流化学的基石。高水平的方程