用正价元素换位法书写化学方程式初中化学组 吕华山化学方程式是中学化学课程中重要的化学用语, 有助于学生深入理解化学用语, 更好的掌握物质的化学性质 因此, 正确书写化学方程式是初中化学的一项基本技能 九年级化学课本中共出现了近八十个方程式, 如果靠死记硬背的方法记住每一个方程式,并不是一件简单的事,况且,中考只考十几个方程式,有一部分是陌生方程式,而且陌生方程式在中考中所占的比例也在逐渐增大针对置换反应及复分解反应, 笔者总结出了用正价元素交换法书写化学方程式, 学生在学习时不但节约了学习时间, 而且提高了学习效率, 理解了化学反应的本质 此方法对学生今后高中化学的学习也能起到很大的促进作用 下面简单介绍用正价元素交换法书写化学方程式书写时引导学生按照“三步原则” :化合价为正价的元素互换位置、根据化合价正确写出产物化学式、配平并标气体和沉淀符号及反应条件一、置换反应1、溶液中的置换反应置换反应一般是金属和酸及金属和盐的反应 最常见的反应就是氢气的制取,对于锌与稀盐酸的反应, 在化合物中, 锌元素和氢元素的化合价为正价, 所以锌元素只能与 HCl 中的氢元素互换位置, 就得到 ZnCl2 和 H2, Zn 和 Cl 的化合价分别是为 +2 和 -1,推测出氯化锌的化学式为 ZnCl2。
有了反应物和产物,再配平、标出气体符号,就写出了方程式: Zn+2HCl=ZnCl2+H2 ↑由此,进行拓宽,学生很容易就能写出铁、镁、铝等与盐酸、稀硫酸的反应方程式同理,对金属与盐的反应,如 Fe 与 CuSO4 溶液反应,在化合物中铁元素和铜元素带正价,所以在书写化学方程式时 Fe 与 CuSO4 中 Cu 交换位置,得到FeSO4+Cu,学生也能顺利写出方程式: Fe+CuSO4=FeSO4+Cu2、非溶液中的置换反应常见的反应如氧化物被碳、氢等物质还原给定反应物,如氧化铁和氢气,在化合物中 Fe 和 H 元素带正价, 所以 H 和 Fe交换位置, H 和 O 结合生成 H2O,推测出产物是 Fe和 H2O,再配平、写出反应条件,方程式就容易的书写出来:Fe2O3+3H2 2Fe+3H2O教学中练习了高中化学涉及到的铝热反应, 根据产物推测方法, 学生很容易就把产物铁和氧化铝写出来了,经过配平,方程式也在不经意间写出:2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3学生感觉到此种方法的乐趣及完成方程式的成就感, 课堂上要求教师进一步的拓展,挑战更陌生的化学方程式借此机会,进行了四氧化三铁、二氧化锰铝热反应方程式的书写, 甚至五氧化二钒, 氧化铬等不常见的物质的铝热反应也能正确的写出。
四氧化三铁: 8Al+3Fe3O4 9Fe+4Al2O3二氧化锰: 4Al+3MnO 2 3Mn+2Al 2O3五氧化二钒: 10Al+3V 2O5 6V+5Al 2O3氧化铬: 2Al+Cr 2O3 2Cr+Al 2O3二、复分解反应方程式的书写初中最常见的复分解反应是: 实验室制取二氧化碳 这个化学反应, 产物多,一部分学生完全靠背, 如果换了碳酸钠与稀盐酸或者其他类似反应就要重新背诵,感觉到记忆的东西太多了其实复分解反应就是化合价为正价的元素互换位置,即钙元素与氢元素的位置互换,学生很容易得出 CaCl和 HCO3, Ca和 Cl的化合价分别为: +2和 -1, 得到氯化钙的化学式为 CaCl2, 同理推出碳酸的化学式为 H2CO3碳酸不稳定,分解成水和二氧化碳,再配平、标出气体符号,就写出了方程式:CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑ +H2O再练习,学生很快写出碳酸钠及碳酸氢钠与稀盐酸反应的化学方程式:Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO 2↑ +H2O, NaHCO3 + HCl== NaCl + H2O + CO2 ↑拓展: 在书写酸除铁锈的化学方程式学生时, 因为产物复杂很容易出错, 如氧化铁与稀盐酸或稀硫酸的反应, 学习了用正价元素位置交换法, 学生就能也能顺利的写出正确的方程式。
氧化铁溶于稀硫酸中的化学方程式: Fe2O3 + 3H2SO4高温 高温 高温高温高温Fe2(SO4)3 + 3H2O三、非金属氧化物与碱的反应的产物推测这类反应中非金属氧化物是酸性氧化物 CO2、 SO2、 SO3等,它们与碱反应生碱成对应的盐和水, 把此类反应看成分两步进行, 即它们与水作用生成酸, 酸再与碱反应此类反应属于复分解反应,按照“正价元素交换法”, H元素与 Ca元素交换位置,整理化学式得到 CaCO3和 H2O化学方程式很轻松的就写出来了:H2CO3+ Ca(OH)2= CaCO3↓ +2H 2O,将 H2CO3写成 H2O和 CO2,两边各消掉一个水分子,加上沉淀符号得到: CO2+Ca(OH)2= CaCO3↓ +H2O笔者在教学中, 训练学生利用正价元素位置交换法书写化学方程式, 收到了显著的效果, 学生在写出化学方程式的同时, 也理解了化学反应原理, 体会到了化学知识的系统性, 总结出了化学学习的方法 在遇到陌生的化学知识时也能从中提取有用信息, 正确写出陌生化学方程式 高中化学接触到的方程式大概有几百个, 如果学生在初三化学学习时就掌握了化学方程式的书写方法, 养成了用推测、 理解、 迁移应用的方法去学习化学原理, 对于高中化学的学习会起到事半功倍的效果。
中高、考越来越重视对学生能力的考察,注重与生活及生产、社会等的紧密联系,强调提高学生对知识的应用能力、探究能力因此,在教学中要引导学生尽量抛开死记硬背的学习方法, 要认识物质世界的变化规律, 理解科学的本质参考文献[1] 九年级化学课本 2014 年 6 月第三次印刷[2] 初中化学方程式的教学方法例析 刘萍 基础教育研究 2013年 9月。