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序論:好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程,我們為您推薦十篇化學基本方程式范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質,帶來更深刻的閱讀感受。
氧化還原反應的內容貫穿于中學化學的始終,許多重要的元素化合物知識都與氧化還原反應有關。近幾年,根據信息書寫氧化還原反應方程式成為重現度較高的一種題型。學生需要將理論化學和元素化合物知識有效連接起來,并結合氧化還原反應基本概念、基本規律、計算、配平等知識進行作答,綜合程度不言而喻。然而這部分知識也是有基本規律和方法可循的,下面就信息型氧化還原反應方程式的書寫進行分析。
一、書寫信息型氧化還原反應方程式的基本步驟
1、根據氧化還原反應的基本概念和基本規律準確,結合題目中的信息準確識別氧化劑和還原產物、還原劑和氧化產物,初步確定方程式的主題框架。
2、標出化合價變化的元素的化合價,找出最小公倍數,并將氧化劑、還原劑、氧化產物和還原產物的系數配平。
3、根據溶液的酸堿性,在方程式的兩端通過添加H+或OH,使方程式滿足電荷守恒。
4、根據原子守恒,在方程式兩端添加H2O,使方程式滿足原子守恒。
二、根據氧化還原反應的基本概念和規律書寫方程式
解題關鍵是從信息中識別出氧化劑和還原劑,或者氧化產物和還原產物,初步確定方程式的框架,然后在方程式的兩端通過添加H+、OH或H2O,使方程式滿足原子守恒和電荷守恒。
例1:某一反應體系有反應物和生成物共五種物質:O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2,已知該反應中H2O2只發生如下過程:H2O2O2,寫出該反應的化學方程式?
解析:已知H2O2O2,氧的化合價有-1變為0,可見H2O2在反應中為還原劑,五種物質中只有Cr的化合價變化,可見Cr為氧化劑,故轉化關系為H2CrO4Cr(OH)3,即可得基本框架H2O2+H2CrO4O2+Cr(OH)3 ,根據最小公倍法將之配平后得3H2O2+2H2CrO43O2 + 2Cr(OH)3,最后由原子守恒知H2O應為生成物,從而確定最終方程式為:3H2O2+2H2CrO4 = 3O2+2Cr(OH)3 +2H2O.
三、靈活運用溶液的酸堿性和溶劑水
如果已知溶液的酸堿性,應靈活應用溶液中的H+、OH或H2O,使方程式符合原子守恒和電荷守恒。同時應注意酸性溶液方程式兩端不出現OH,堿性溶液中不出現H+。
例2:已知Pb在化合物中有+2和+4價,取一定量H2SO4酸化的MnSO4溶液,向其中加入少量的PbO2固體后,固體溶解,同時溶液變為紫紅色,試寫出該反應的離子方程式。
解析:溶液變為紫紅色為題目中的關鍵字眼,由信息可知,該離子為MnO4,從而得知Mn2+在反應中作為還原劑,PbO2為氧化劑,反應后變為Pb2+,故可初步確定方程式的框架為PbO2+Mn2+Pb2++MnO4,然后根據最小公倍法將這幾種物質配平,得到5PbO2+2Mn2+ 5Pb2++2MnO4,溶液顯酸性,并結合電荷守恒可知H+為反應物,最終確定方程式為5PbO2+ 2Mn2++4H+=5Pb2+ +2MnO4+2H2O。
四、附加信息的氧化還原方程式的書寫
獲取有效信息是學習能力的重要體現,在書寫氧化還原反應時,必須首先提取重要信息,如氣體、沉淀、顏色變化等,根據附加信息,結合情境達到準確書寫方程式的目的。
例3:單質硒(Se)可能污染環境,通過濃與HNO3反應生成二氧化硒(SeO2),以回收Se,已知Se和濃HNO3反應的還原產物為NO和NO2,且NO和NO2的物質的量之比為11,寫出Se和濃HNO3反應的離子方程式。
解析:本題的附加信息為還原產物為NO和NO2的物質的量之比為11,可以首先確定方程式為Se+H++NO3SeO2+NO+NO2+H2O,由于NO和NO2的物質的量之比為11,可將NO和NO2作為整體進行配平,NO3NO化合價降低3價,NO3NO2,化合價降低1價,共降低4價,SeSeO2,化合價升高4價,最小公倍為4,其它物質用觀察法配平,最終得到反應的離子方程式為Se+2H++2NO3=SeO2+NO NO2+H2O。
五、有定量關系的化學方程式書寫
信息中如果明確給出反應物或生成物之間的比例關系,這些信息可以幫助我們分析物質的價態轉化,并確定各物質的計量系數,為方程式的正確書寫提供了有效保證。
例4:實驗室將NaClO3和Na2SO3按物質的量之比2∶1倒入燒瓶中,用水浴加熱,同時滴入H2SO4,產生棕黃色氣體X,反應后測得NaClO3和Na2SO3恰好完全反應,寫出反應的離子方程式。
解析:由題可知參加反應的NaClO3和Na2SO3物質的量之比2∶1,可以首先確定出反應的主題框架為2ClO3+SO32+H+ SO42+X+H2O,進而可以根據電荷守恒確定H+的系數為4,方程式轉化為2ClO3+SO32+4H+SO42+X+2H2O,最后應確定氣體X的組成,明顯應根據原子守恒進行確定,可知X的化學式為ClO2,故反應的離子方程式為2ClO3 +SO32 +4H+ =SO42+ClO2+2H2O
根據信息書寫氧化還原反應,盡管題目新穎,信息豐富,內容別致,變化多段,然而這其中仍有規律可循,在書寫這些反應時,應從中首先獲取有效的信息,進而可以根據氧化還原反應的特點和規律書寫出正確的方程式。只有將氧化還原反應的基本知識和信息合理銜接,才能提高自己的分析問題和解決問題的能力。
參考文獻:
[1] 姬廣敏. 高中生氧化還原反應理論認知水平對其學習影響的研究 [J] .化學教育, 2012
[2] 陳建平. 新高考方案下“氧化還原反應”教學 [J] . 廣東教育(綜合版), 2010.
一、教學過程:
【課前熱身】
根據化學方程式 點燃 C + O2 = CO2
回憶:
1、在化學反應中,構成物質的微粒有何變化規律?
(化學反應前后,分子的種類改變,原子的種類、數目和質量都不變)
2、什么是化學方程式?
用化學式表示化學反應的式子叫作化學方程式。
說明:反應物在“=”左邊,生成物在“=”右邊
【摩拳擦掌】
1、蠟燭在空氣中燃燒,生成二氧化碳和水,則石蠟中一定含有碳、氫元素,可能含有氧元素。
2、根據質量守恒定律推斷:
結論:在式子兩邊的化學式前面配上適當的化學計量數叫配平。
【舉一反三】組內合作、組間比賽:
配平上述符號表達式(5min)
【融會貫通】
(一)化學方程式的書寫原則
1、以客觀事實為基礎
2、遵守質量守恒定律
(二)化學方程式的書寫步驟
寫:反應物、生成物的化學式并用“+”和“-”連接
配:配平化學方程式
注:注明反應條件及“”“”
等:將“-”改成“=”
【博采眾長】組內總結
(三)化學方程式的配平方法
觀察法、最小公倍數法、定“1”法等
試試看,你能配平下列化學方程式嗎?
(1) P + O2 - P2O5
(2) KMnO4 - K2MnO4 + MnO2 + O2
(3) CH4 + O2 - CO2 + H2O
(4) CuSO4 + NaOH - Na2SO4 + Cu(OH)2
【C合演練】
圖中A?E是初中化學常見的物質,其中C、D的組成元素和常溫下的狀態都相同,E與A的反應常在集氣瓶底鋪一層細沙或少量水。圖中“-”表示兩端物質間能發生化學反應;“”表示物質間存在轉化關系;部分反應物、生成物或反應條件已略去。
(1)寫出E的化學式:_____
(2)寫出CB的化學方程式:____________________
【文章編號】0450-9889(2012)02B-0064-01
在初中化學教學中,如何指導學生快速、正確地寫出化學方程式,是關系到學生能否學好化學的問題。據筆者的教學經驗,從下面幾方面入手,會收到很好的效果。
一、要求學生熟悉一些基本的化學知識
熟悉基本的化學知識和書寫化學方程式,二者是互相促進的。因此,熟悉基本的化學知識是幫助學生會寫化學方程式的重要抓手。
1 熟悉O2、CO2、H2三大氣體的制取方法、原理。
2 熟悉學過的單質、化合物的化學性質。因為這些物質的化學性質必須通過化學反應才能表現出來,而化學反應必然涉及化學方程式。反過來,會寫出這些化學方程式,也就熟悉了有關物質的化學性質。在初中化學學習的單質有O2、C、Fe,化合物有H2O、CO、CO2,常見的酸HCI、H2SO4,常見的堿NaOH、Ca(OH)2,常見的鹽Na2CO3、NaHCO3、CaCO3。
二、指導學生根據反應的特點寫化學方程式
初中階段學習的各反應類型的化學方程式是非常有規律的。
分解反應的概念,可歸結為“一變多”,以公式A=B+C表示。初中階段學習的重要的分解反應只有5個,其中有關氧氣的實驗室制取原理的有3個,電解水和高溫煅燒石灰石的各有1個。加上課本上的相關實驗及說明有關問題用到的4個化學方程式。初中學到的分解反應的化學方程式也只有9個,記憶并不難。
化合反應的概念可以歸結為“多變一”,以公式A+B=C表示。初中階段學習的化合反應的化學方程式,大多數都與氧氣的化學性質有關。
置換反應的概念可以公式AB+C=A+CB表示。公式中的字母位置,要根據置換反應的特點來寫,不能隨便亂寫。初中階段學習的置換反應只有四種情況:氫氣還原金屬氧化物,碳還原金屬氧化物,金屬與酸反應,金屬與鹽溶液反應。
復分解反應的概念可以公式AB+CD=BC+AD表示。公式中字母的位置也必須注意,不能隨便亂寫。初中階段學習的復分解反應都與酸、堿、鹽的化學性質有關。酸、堿、鹽之間的反應都是復分解反應。要注意根據復分解反應發生的條件來判斷反應能否發生,只有反應能發生,寫出來的化學方程式才可能是正確的。
在初中化學學習中,還有一氧化碳還原金屬氧化物、有機物燃燒等兩種化學反應不屬于以上四種基本反應類型,但掌握了這兩種化學反應類型的特點,記憶起來也并不難。
書寫一氧化碳還原金屬氧化物的化學方程式時,要注意一氧化碳具有還原性,反應時它奪取了金屬氧化物中的氧,使金屬還原出來,同時生成碳的最穩定的氧化物――二氧化碳。也就是說,一氧化碳還原金屬氧化物的化學方程式,都有固定的格式:反應物為一氧化碳和金屬氧化物,生成物為金屬和二氧化碳。只要懂得金屬氧化物的化學式和反應條件,那么該類化學方程式就能順利地寫出來,我們要做的主要是配平。
書寫有機物燃燒的化學方程式也有規律可循。初中階段學習的有機物都是碳氫化合物,它們燃燒的產物都是相同的,只有二氧化碳和水。因此,只要知道有機物的化學式,就可以寫出有機物燃燒化學方程式,關鍵也是配平化學方程式。
三、訓練學生從綜合問題中找出相關信息
在考試中,出題者根據科技的發展與應用或生活當中遇到的問題來設計題目,要求學生根據題目中提供的信息來書寫化學方程式。這些化學方程式好像課本中都沒有出現過,學生感覺比較難,無從下手。其實這類題目主要考查學生綜合處理信息的能力,題目中的反應物、生成物都是學生在課本中學習過的或接觸過的,只要教師在平時教學中訓練學生認真閱讀題目,學會從題目提供的信息中找出反應物、生成物、反應條件,寫出它們的化學式,學生依據寫化學方程式的步驟,就可順利寫出化學方程式。
[例題]由葡萄糖制取乙醇是發展綠色新能源的重要方法。寫出葡萄糖在酒化酶的催化作用下轉化為乙醇和二氧化碳的化學方程式。
這里,根據題目提供的信息,可知道反應物是葡萄糖,生成物是乙醇和二氧化碳,反應條件是酒化酶作催化劑。只要能寫出葡萄糖、乙醇和二氧化碳的化學式,寫化學方程式時注意配平,就可完成該題的回答:
C6H12O6=2C2H5OH+2CO2。
四、提醒學生一些注意事項
在教學中要向學生強調,書寫化學方程式,切不可粗心大意,否則會容易出錯。要注意的問題有:(1)化學式要寫對。這是至關重要的。每種物質只有一個化學式,寫錯了,就不能表示該種物質,化學方程式也就寫不正確了。(2)方程要配平。方程不配平,則不能算作化學方程式,因為它不符合質量守恒定律。(3)注明反應條件。很多化學反應必須在特定的條件下才能發生,如果寫這些化學反應的化學方程式時不注明條件,就不能算寫出了正確的化學方程式,因為一般條件下反應不能發生。(4)根據要求標明生成物的狀態。
文章編號:1005C6629(2017)4C0080C03 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B
正確熟練“運用符號表征物質及其變化”[1]是化學學科的基本素養之一。化學方程式是用化學式表示物質化學變化的重要化學用語,正確熟練書寫化學方程式是化學學科的核心素養,是學好化學的基本功。
實際教學中,發現很多學生書寫反應的化學方程式時,經常出現五花八門的錯誤。通過學生座談、問卷、改作業等形式的調研及多年一線教學經驗,了解到很多學生都是根據記憶或印象去書寫方程式,毫無“章法”可言。為了幫助學生更好地書寫化學方程式,根據調研和長期實踐,總結了學生書寫反應的化學方程式時容易出現的五類典型錯誤,分析了這些典型錯誤的成因,并根據這些具體成因找到了一些具體有效的矯正策略。現將學生反應的化學方程式書寫的典型錯誤、成因及有效矯正策略舉例總結如下。
1 化學式錯誤
書寫反應的化學方程式時,學生經常將一些物質的化學式寫錯,筆者將這種情況舉例分析如表1所示。
C正策略1:指導學生根據命名規則、離子電荷數等進行分析。如“次某酸”的含義是比“正某酸”少兩個氧原子的酸,比氯酸(HClO3)少兩個氧原子的酸為次氯酸(HClO),故ClO-所帶電荷數為1-,考慮到Ca2+所帶 電荷數為2+,故次氯酸鈣的化學式為Ca(ClO)2;矯正策略2:指導學生根據物質結構理論進行分析。Si與C處于同主族,其化合物有相似性。由碳酸鈉的化學式為Na2CO3,可推測硅酸鈉的化學式為Na2SiO3。
2 反應條件錯誤
學生書寫的反應的化學方程式經常出現不寫反應條件或將反應條件寫錯,筆者將這種情況舉例分析如表2所示。
在初中化學教學的整個過程中,化學方程式的記憶一直都是教學的重點和難點。因為化學方程式是對化學反應的準確表達方式,是學習化學必備的素質,是把教材中的化學知識融會貫通的一條紐帶。然而,從多年的教學中發現化學用語及化學方程式相關問題完成效果不好,失分比例較高。主要是初中階段化學方程式的數目多,記憶枯燥乏味,學生的興趣很低。因此,如何有效記憶化學方程式便成為能否教好化學、突破教材、提高教學質量的關鍵。經過幾年在教學中的探索研究,取得了點滴收獲,現將我們在教學中的一些做法做一總結,以供商榷:
一、分散難點,夯實基礎
一個化學方程式看似簡單,實際上它集合了多向元素,如果把化學方程式比作一個中心,那么它的分支就包括文字表達式、元素符號、化合價、化學式、質量守恒定律等等方面知識,因此,要想寫好化學方程式必須從每一個元素上著手突破。
1.文字表達式
在開學初,學生剛剛接觸到化學,當學到第一個化學反應時還不知如何對一個化學反應進行描述,這時便把文字表達式滲透進來,使學生學會用文字表達式描述化學反應,并且在今后的教學中每學到一個化學反應都練習用文字表達式描述,課上進行描述和默寫競賽,加強鞏固,即使在學習了化學方程式之后也仍然堅持先寫文字表達式再寫化學方程式。這樣做既對書寫化學方程式的第一步奠定了基礎,也使學生牢固地掌握了化學反應。
2.元素符號
元素符號是書寫化學方程式最基本的環節,對元素符號的記憶也采用分散記憶的方法,將需記住的元素符號分批分期地布置給學生,并經常提問檢查。
3.化學式
化學式的書寫是化學方程式書寫的第一步,也是最關鍵的一步,只有反應物和生成物的化學式書寫正確,才能保證書寫出正確的化學方程式。對于化學式的書寫采用兩種方式,一種是常用的物質化學式采用熟記,用多了自然記住,如:H2O、CO2、O2等;另一種是不常用的物質化學式掌握書寫規律的方法,就是應用化合價書寫,這一環節的教學非常關鍵,因為常見的酸、堿、鹽的化學式都適合用這種方法。我們在這一塊的教學中必須要放慢進度,細心講解,加強練習和小考,及時輔導。爭取每一個學生都能理解掌握。
4.化學方程式
在前面基礎牢固的前提下,進入化學方程式的教學,主要就是解決配平和注明條件的問題了。在配平上主要掌握最小公倍數配平法,以教材中常用的反應為例進行練習鞏固,學生易于接受,不宜涉入過難,以免學生失去信心。
二、掌握正確的記憶方法
以往多數學生記憶化學方程式的方法就是死記硬背,這樣的記憶效率非常低,以至于某一個環節沒有記住就導致整個化學方程式寫不下來。越來越乏味,最終失去興趣,成績下降。在記憶化學方程式上我們的做法是:
1.激發興趣,引導學生樂學
學生在剛接觸到化學時,由于課上的實驗會使學生有很大的興趣,但當接觸到化學上的基本概念、化學符號、化學方程式時,由于大部分學生會采用“死記硬背”的方式,這樣會導致逐漸失去興趣。所以,如何在教學中培養和保持學生學習化學的興趣,引導學生突破初中化學知識的分化,使原有的、暫時的興趣轉變為穩定的、持久的興趣?這是學生學好化學,記好化學方程式的前提。為此我及時對學生進行了化學史教育,講化學的發展和形成,結合書本介紹科學家探索化學奧秘的軼事,如道爾頓提出近代原子學說,居里夫人一生榮獲兩次諾貝爾獎。使學生清楚地認識到:化學用語是國際通用的語言,一種特殊形式的交流工具,并感到學好化學知識是多么重要,他將直接關系到祖國的發展和建設。
2.理解記憶,逐步書寫
就是先根據文字表達式和化合價書寫出反應物和生成物的化學式,然后進行觀察配平,最后注明反應條件,同時考慮到“”和“”的使用。
3.對比記憶
在教材中有一些化學方程式之間具有對比性,如:2H2O通電2H2+O2和2H2+O2點燃2H2O,CO2+H2O=H2CO3和H2CO3=H2O+CO2放在一起對比記憶會達到事半功倍的效果。
4.關聯記憶
把一些相互關聯的反應放在一起串聯記憶,建立起知識間的聯系,如:“碳三角”即碳在氧氣充分時燃燒生成二氧化碳,在氧氣不充分時燃燒生成一氧化碳,一氧化碳能繼續燃燒生成二氧化碳,二氧化碳通過熾熱的炭又生成一氧化碳。
5.規律記憶
抓住反應間的共同規律記憶可以達到舉一反三,這種方法適合于酸、堿、鹽之間發生的復分解反應,如:碳酸鹽與鹽酸反應就會生成氯化物、水和二氧化碳等等。
6.熟能生巧
及時反復小考,這種方法到化學方程式知識學習時更顯得重要了,所以要精心設計每一次的小考試卷,及時處理出現的問題,及時輔導、監督不同層次的學生,讓其有不同程度的收獲。
三、課堂教學中體現化學方程式的記憶
關鍵詞:核心素養;定量計算;教學策略;單元結構化設計
北京師范大學林崇德教授指出:“核心素養是學生在接受相應學段的教育過程中,逐步形成的適應個人終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力。它是關于學生知識、技能、情感、態度、價值觀等多方面要求的綜合體,是個體能夠適應未來社會、促進終身學習、實現全面發展的基本保障。”中學化學核心素養是:中學生一切已學過的東西都忘記后所剩下來的,以基礎化學知識和基本實驗技能為載體的化學基本觀念和思維方法,及由此形成的可持續發展能力和相關品格,即中學化學核心素養。
結合本課學習內容,可以從以下方面測評學生是否具備了核心素養:能從定性到定量、從宏觀到微觀的角度認識化學反應;認識定量研究對科研生產生活實踐的價值;根據物質的質量關系,利用化學方程式進行簡單計算。
一、問題提出
《利用化學方程式的簡單計算》是人教版化學九年級(上冊)第五單元的課題3,從課題內容上看,無非是根據化學方程式找出已知和未知,然后列比例計算,似乎沒什么難度。可是在近幾年的中考化學中,根據化學方程式計算題目的得分率較低,這個結果遠遠超出老師的預期。
二、調查結果
1.教師教授本課的困惑
授課時教師根據化學方程式定量方面的意義,引出根據化學方程式的計算,列出數學比例式,本以為很簡單的一項技能訓練,可學生解題時仍然錯誤百出,教學效果難以達到預期。
2.學生學習本課的困惑
3.原因分析
本課題在課標中所屬的一級主題是“物質的化學變化”,二級主題是“質量守恒定律”,與本課題相關的主要要求有:“能說明化學反應中的質量關系,能根據化學方程式進行簡單計算,認識定量研究對于化學科學發展的重大作用。”可見,課標試圖通過該課題的學習,發展學生以下認識:化學變化的認識從定性上升到定量,化學方程式的計算,利用物質在“量”的方面存在的必然聯系,實現對化學變化的定量研究;體會到化學方程式的計算不僅豐富了化學反應的內涵,還初步形成“物質的變化觀”和“化學的價值觀”等基本學科觀念。
囿于教對課標、教材內容內涵及學習價值挖掘深度所限,教師對本課題形成了片面的學科理解,片面地把本課定位為初中化學一項重要的計算技能,教學目標確定為重點關注如何讓學生盡快熟練掌握這項技能。
《義務教育化學課程標準》強調:“為學生創設體現化學、技術、社會、環境相互關系的學習情境,使學生初步了解化學對人類文明發展的巨大貢獻。知識、技能作為核心素養形成的載體,必須通過活動體驗、情境創設,建立知識結論和發現過程的聯系,建立知識結論和學習者的聯系,在活動中幫助學生建立化學的價值觀,從而使初步認識定量研究化學反應對于科學研究和生產實踐的作用的教學目標落到實處。”
4.教學策略探討
(1)構建“化學方程式”主題的認知模型,進行單元整體結構化設計
王云生老師指出:“長期以來,中學化學教學習慣于依照章節順序設計教學,注重分析教學內容的知識點、重點和難點,忽視知識間內在聯系,學生獲得的是沒有加以結構化的、碎片化的知識,章節復習基于以應試為目的的知識整合,很難幫助學生理解主題中各知識點間的內在聯系和邏輯關系,難以形成結構化的知識體系,學科教學形成了以知識點、重點、考點為中心的‘三點一測’的教學模式,教師工作、學生學習負擔重,雖對提高應試成績有一定效果,但難以全面落實學科素養的培養任務。”
針對“化學方程式”的教學價值以及師生教與學中存在的困惑,構建“化學方程式”主題的認識模型,力圖促進學生定量認識的發展。
基于以上的認識模型,第五單元《化學方程式》學生核心概念(化學方程式)認識素養的形成途徑如圖3所示。
(2)本課教學設計主要活動流程如表
總之,教師應充分挖掘化學方程式計算中蘊含的學科觀念和思想,形成對本課題的學科理解,在幫助學生感悟的基礎上對“物質的變化觀”和“化學的價值觀”進行滲透和理解,幫助學生體會定量計算的學習價值,促進學生化學核心素養的落實。
G634.8
自然界中存在各種守恒關系,在我們中學化學中主要有質量守恒、電荷守恒、能量守恒等。三大守恒定律對于化學方程式的書寫有很大的指導意義。在化學學習中要學會加以運用。
一、質量守恒與化學方程式
質量守恒定律是自然界的基本定律之一,也是中學化學的一條基本定律,我們必須認真學習。我們須注意以下兩點:①化學方程式在應用中必須配平,否則可能會出現應用中的錯誤;②反應物之間是按比例進行反應的,這是由方程式中的量可以體現的,雖然并不一定完全與題目一致。所以要考慮到過量問題,查看哪些量是不足的。質量守恒直接反映了化學反應中量的變化關系,具有重要意義。自然界中物質各種變化,都會存在質量關系的變化,質量守恒定律具有不可忽視的意義。應當指出,在核素變化中同樣遵循質量守恒。不管是人工的還是天然的,在發生核變化時,前后質量仍會保持一致。
二、能量守恒與化學方程式
自然界中存在各種形式的能量,各種類型的可以互相轉換。化學能可以轉化為其它能量,其他的也可以轉化為化學能。轉換途徑很多,中學化學里的熱能和電能轉化就是這樣的一種方式。任何化學反應,都會有熱效應產生,要么吸收熱,要么放出熱。從實質上講,化學反應中反應物的部分所有能量與產物所有能量相同。化學鍵的斷裂要吸收熱能,生成物中化學鍵的形成要釋放熱能。在化學反應中的放熱與吸熱的差值,就是該反應的反應熱。反應熱的多少、正負取決于鍵能的形成與破壞中熱值的變化。因此,熱化學反應方程式就會展示鍵能的變化,也會體現轉換過程中的能量守恒關系。因此,根據能量關系,可以進行有關一系列的計算。
三、電荷守恒和化學反應方程式
對氧化還原反應,必然存在電子轉移和電荷變化。無論是氧化劑、還原劑,都會有化合價的變化。反應的參加者,有可能以離子形式出現,電荷守恒關系在這時候就會派上用處。在配平化學方程式的過程中,要注意氧化還原的變化,尤其是氧化劑和還原劑的變化。在沒有差錯的情況下,最終離子方程式中電荷量不會有差錯,在練習中必須要進行檢驗,防止大意。這里要注意區分化合價變化與電荷守恒關系,氧化還原劑與電子得失關系。前者是指反應物與生成物之間的關系,后者是氧化劑與還原劑的關系;前者的價態變化包括氧化劑、還原劑及它們的產物;后者的電子轉移可以是復分解反應中發生。
四、應用
(一)質量守恒
例 1. 在反應 A + B C + D 中,A 與 B 參加反應的質量比為 4:3,生成的 C 和 D 的質量和為 2.8 g,則參加反應的 B 的質量為 ( )
A.0.3 g B.0.9 g C.1.2 g D.1.6 g
反應前后質量守恒,C+D=2.8g,反應的B為0.9g。
例 2. 某化合物R在足量的氧氣中燃燒,產物只有二氧化碳和水,下列說法正確的是 ( )
A.R 中一定含碳氫,可能含有氧元素
B.R 中只含有碳氫元素
C.R 一定含碳氫氧三種
D.R 中可能含有碳氫氧三種中的兩中
根據質量守恒,應該是A:一定有碳氫,可能有氧。
例 3. 一個密閉容器內,有 A,B,C,D 四種物質。一定條件下充分反應,測得反應前后各質量如下:
則正確的說法是 ( )
A.參加反應的 A 和 C 的質量比為 1:9
B.容器中發生的化學反應,屬于分解反應
C.B 和 D 的相對分子質量比一定為 10:9
D.反應后,待測 A 的質量為 8g
未知應該為0,反應A為4g,C為36,二者之比為1:9。B選項無法確定。C相對分子質量沒有給出。D反應后A為0,全部參加反應。
(二)能量守恒
能量守恒考察的手段主要是熱化學方程式。一方面是書寫,一方面是能量變化。書寫的時候要密切注意物質的狀態,氣液固三種狀態一定要確定好。能量的變化H為“+”或“-”與反應的前后書寫順序有關;最后要注意H的大小與反應物或生成物的關系。除了基本知識的考察,蓋斯定律也會是考點。
例:己知甲醇和甲醛的燃燒熱分別為-726.64KJ/mol及一563.58KJ/mol,求反應CH3OH(l)+O2(g)=HCHO(g)+H2O(l)的反應熱
解:HCHO(g)+ O2(g)= CO2(g)+ H2O(l);H= - 563.58KJ/mol
CH3OH (l)+ O2(g)= CO2(g)+2 H2O(g);H= - 726.64KJ/mol
②-①=
CH3OH(l)+O2(g)=HCHO(g)+H2O(l);H= - 163.06KJ/mol
(三)荷守恒
方程式2KMnO4+5KNO2十3H2SO4=2MnSO4十K2SO4+5KNO3+3H2O可以寫出離子方程式:
2MnO4-+5NO2-+6H+=2Mn2++5NO3-+3H2O
根據電荷守恒:左邊:-1;右邊:-1.與H2SO4中的H+有關。電子得失與H2SO4沒有關系。
五、結語
綜上所述,與化學方程式有關的化學計算題型很多,正確的書寫配平化學方程式是解答問題的基礎。在較為復雜的化學反應中涉及的方程式較復雜,一定要重視化學方程式。運用各種守恒法到化學計算中,可以幫助同學們明確解題思路,進而提高解題準確性。同學們一定要對解題方法加以總結積累,并認真分析。掌握守恒定律的解題方法,提高解題能力.
參考文獻:
二、遵循原則,規范書寫在初中生了解化學方程式重要性的基礎上
介紹書寫化學方程式要注意的基本原則:一要堅持客觀事實。強調不能虛假臆造一些不存在的物質和化學反應,更不能虛假編造化學方程式。這對剛剛學習化學的學生非常重要。二要遵循質量守恒定律。這是書寫化學方程式的首要問題,要引導學生明確認識到化學方程式必須遵循質量守恒定律、反應前后各物質守恒等。在課堂教育教學中,我們經常發現學生開始學習化學方程式時,常常丟三落四,前后矛盾。所以,課堂上要依據學生的特點設計典型習題,進行針對性訓練。在訓練中要求學生嚴格按步驟書寫,指導他們按步驟仔細核對,及時查漏補缺,改正錯誤,并及時歸納總結書寫方法和要領。同時,我們還要結合例子強調書寫化學方程式時的反應條件、氣標符號和沉淀符號等都要書寫正確。同時還要進一步組織判斷正誤題的有效訓練。總之,只有通過有效訓練和正確書寫讓學生明白化學式寫錯、沒有配平、反應的條件沒有注明、氣體沉淀符號使用不正確等,都是錯誤的化學方程式。通過有效而規范的訓練,能有效培養學生嚴謹的學習習慣。
三、抓住關鍵,重點強化配平是正確書寫化學方程式的關鍵
怎樣配平,有許多方法,如觀察法、奇偶法、最小公倍數法。我們在教學中不能貪大求全,不要操之過急,在剛學配平時要重點放在最小公倍數法上。通過有效練習,指導學生由易到難、由簡到繁,準確運用觀察法和最小公倍數法,并逐步探索其他方法的應用,以有效達到配平時快、準、好的學習效果。
四、理解涵義,掌握讀法化學方程式能夠提供給我們很多相關化學信息
初中生獲得化學信息主要是通過實驗獲得的,而很多實驗是為論證化學方程式設計的。因此,我們在教學中要樹立“實驗優先”的教學理念,認真做好化學演示實驗,組織并做好每一個學生實驗,使他們盡量多地獲得化學反應直觀感受,把實驗現象和化學方程式有機結合起來,做到理論與實踐有機結合,逐步形成科學有效的學習模式,這樣既使初中生掌握化學方程式的內涵,又能培養初中生的實驗操作能力和創新能力。同時在課堂教學中,我們不能忽視化學方程式的讀,讓學生學會讀。通過規范的讀,加深對化學方程式涵義的理解和掌握。
五、分散訓練
強化記憶化學方程式的有效學習其實是從感知化學反應現象開始到掌握化學反應規律結束,因此化學方程式教學是初中化學教學的重要內容,它應貫穿教育教學的全過程。化學方程式的學習要堅持以實際訓練為主,剛學化學反應時要重點抓好“文字式”學習,積極采用“互現法”加強表達式學習;學習化學式后要加強化學式的書寫訓練;學習化學方程式時要強化練習和加強督導,及時糾正孩子們在書寫化學方程式中犯的錯誤,還要指導學生分散訓練,強化記憶,及時歸納總結。
【設計背景】
2013年以來,我縣積極推進以自主學習為目的的課堂教學模式改革,我校提出了“問題牽引”教學模式的嘗試。“問題牽引”課堂教學模式,是以解決問題為課堂教學活動的基本導向,以活動為載體,通過設計學習活動為師生互動的基本形式,以解決問題為檢驗教學效果的基本手段,以培養學生自主學習能力為核心,整體優化課堂結構,促進學生的個性發展、和諧發展。
【設計思想】
書寫化學方程式是初中階段化學用語和技能教學的主要內容之一。教材中首先呈現三種化學反應的表示方法,讓學生通過比較,得出化學方程式是描述化學變化的最簡潔方便的方法;接著通過學生對書寫化學方程式范例的認識和模仿,掌握化學方程式的書寫方法,并總結、歸納出書寫化學方程式的規則和注意事項。
教學設計基本框架
為什么這樣處理呢?首先符合學生認知“螺旋上升”的規律。本節課先讓學生清楚認識化學方程式在描述化學反應上的優勢,掌握化學方程式書寫原則。在此基礎上學習化學方程式的書寫步驟和配平方法,再根據大量的練習體會化學方程式書寫過程中應注意的問題。
其次,體現了“問題牽引”課堂教學模式。
再次,因為學習目標明確,問題清楚有層次,課堂及時鞏固,所以學生掌握得比較扎實。加上每次的問題設計是根據學生的實際能力確定的,所以學生掌握得比較輕松。
【教學過程】
續表
續表
【教學反思】
本節課上完之后,學生應該有這樣一些收獲。
其一,本節課突出講解了水電解的微觀示意圖,注意幫助學生全面分析化學反應前后物質的變化,這是在具體化學反應中正確理解、運用質量守恒定律的基礎。加深學生對化學反應中微粒間關系的認識。化學方程式揭示了構成物質的微粒在化學反應中的變化情況,有助于理解反應物分子中原子如何重新組合、物質變化與元素不變的相互關系,加深對化學變化的認識。
其二,以“問題”為抓手,突出“問題牽引”課堂教學模式,學生帶著明確的問題去自主學習,發揮小組合作的優勢。注重探究性學習中學生與學習材料之間、學生之間以及學生與教師之間的互動。激發了學生學習的主動性,鼓勵了學生主動學習、進行交流討論。
參考文獻:
1.重視有效信息解讀,滲透課改理念
新信息背景下化學方程式的書寫是指根據試題提供的前提信息用化學方程式把信息所描述的化學反應轉化關系準確表示出來。它是高考必考內容,而且所占分值不低,由于試題有一定難度,比較抽象。主要考察對信息的接受解讀、揭示表達、理解應用的能力。如果缺乏書寫的正確思路和方法,考試中可能無功而返。
如:高考26題有一空正確答案為"FeO42-+4H2O+3eˉ=Fe(OH)3+5OHˉ"。典型錯誤有:"FeO42-+4H2O+4eˉ=Fe(OH)2+6OHˉ",錯因是沒能正確解讀題中信息,誤認為原產物是Fe(OH)2。27題有一小題要求寫出利用CHCl3與雙氧水直接反應制備光氣的化學方程式,標準答案為CHCl3+H2O2=HCl+H2O+COCl2。典型錯誤有:2CHCl3+H2O2=2COCl2+Cl2+H2,錯因是沒能把雙氧水的氧化性和題中信息有機結合起來。通過以上典型錯誤我們可以看到,學生在遇到新信息時如何正確解讀是制約學生順利解題的關鍵,學生在遇到陌生復雜問題時常常是搜索腦海中以前做過的題型,直接套用解答模式,屬于死記硬背。不能根據題中新信息進行自主學習,理解消化,然后依據題中問題提取并重組有效信息,再結合自身已有信息,進行知識遷移和思維創新,進而解決問題。
因此,在備考中要加大信息給予題的訓練量,在教學中要詳細解讀如何提取有效信息,在講解中,先講如何解讀信息,信息的中心思想是什么,題中信息需要聯系哪些已有知識來解決問題。課堂教學過程中應始終堅持課改理念的滲透,注重學生自主學習能力、思維能力的培養。
2.注重思維培養,樹立守恒觀念
信息型方程式書寫分為三個步驟:(1)根據信息寫出全部的反應物和生成物;(2)配平;(3)檢查。而在這三個步驟中,都用到了化學學科中的重要觀念--守恒,包括原子守恒、電子轉移守恒、電荷守恒。
如:26題有一空正確答案為:2Fe3++2I-=2Fe3++I2。典型錯誤有:Fe3++2I-+3H2O==Fe(OH)3+I2+3H+,該式中只有I元素的化合價發生變化,明顯不符合電子轉移守恒規律,同時也不符合電荷守恒。
通過以上錯誤我們可以看到,拋開該方程式的書寫是否符合客觀事實,是否符合標準答案,學生寫出的方程式甚至不能自圓其說,說明部分學生基本的化學思維和化學理念依然沒有建立起來。
因此,在教學過程中,要突出化學基本概念、基本理論、重要規律的教學,在方程式書寫的教學中要強調三個守恒規律,使學生在腦海中形成守恒觀念,習慣性的用守恒觀念看待相關化學問題。教學中切忌死記硬背,加強對概念、規律的理解和深化。講解習題時,要講題中體現出的規律,又要把怎樣想到這些規律、具體怎樣應用這些規律講透,要去粗取精,提煉規律。
3.夯實基礎、注意細節
高考改革是逐步推進的,由原來的注重知識與技能逐漸過渡到側重于過程與方法。這是對學生更高層次的要求和考察,這并不等于說忽視雙基,恰恰相反,這是在雙基上的提升與升華。