朱凌虹

在物理學中，焦耳、米和安培分別是功、長度和電流等物理量的單位，由此可以進行設想，“1”是否也能作為單位進行使用.在初中化學知識中，原子量是一個比值，國際通用單位為1，對應符號就是“1”，但通常都不將單位寫出，并且中子和質子的相對質量都接近1.下面對數字“1”在初中化學教學中的應用進行闡述.

一、化學中的“1”

“1”不僅能作為一個數字，在化學中更是有著無限的作用和空間.隨著教育改革的深入，教師開始注重培養(yǎng)學生學習的熱情和興趣.因此，如何利用數字“1”激發(fā)學生的主動性和化簡學生的學習過程是值得教師研究的課題.學生從開始學習活動就接觸了數字，也接觸了多種多樣關于數字的游戲.這些生動具體的數字游戲，對提高學生學習的興趣和熱情起到了一定程度的作用.研究發(fā)現，在初中化學知識內容中，數字“1”貫穿了整個初中化學.引導學生對“1”進行理解，對于學生學習化學有著不可估量的作用.數字“1”，能讓化學問題變得淺顯易懂，直觀生動.

“1”在化學符號的運用中總是忽隱忽現.下面對“1”的不表示情況進行分析.其一，表示個數.比如，在表示1個氧離子、1個氧原子和1個氧分子時，并沒有將“1”表示出來.在通過化學符號進行表達時，直接寫為O2-、O、O2.其二，表示化合價.一些化學元素的化合價為+1或者是-1，但是在進行離子的書寫時，不能將“1”書寫出來，如K+、H+、Cl-.在結構示意圖中，也要重視這個問題；其三，化學方程式.在書寫化學方程式時，若反應產物和反應物的化學計量系數為“1”，那么在書寫時也要省略，如CaO+H2OFY=Ca（OH）2.

在我們所了解和熟悉的自然界中，大部分時候都是“1+1=2”，但是在化學中存在著“1+1≠2”的現象.通過這一現象，我們可以分析出化學物質的特殊性質，并以此來對分子、原子的性質進行揭示，也就是原子之間和分子之間存在著空隙.通過“1+1≠2”的現象，可以對這一現象進行理性的分析.比如，取一支長度大約為50cm的細玻璃管，在其中注入半管的蒸餾水，之后向其中注入酒精，使管內的液體與管口持平，然后對玻璃管的管口進行封閉，將細玻璃管進行幾次的上下顛倒和振蕩，隨后對玻璃管中液體的體積進行觀察，可以發(fā)現液體的體積變小了.在這個實驗中，1+1<2.這就是“1+1≠2”的現象.其實，在固體狀態(tài)和氣體狀態(tài)的物質中，也存在此種“1+1≠2”的現象.原則上是仍然可以沿用壓縮的方法，但是由于其分子之間的斥力過大，而導致實驗的操作難度過大，但是仍然可以用熱脹冷縮的現象對其證明.因為分子本身是不會發(fā)生體積變化的，所以熱脹冷縮就可以說明是分子之間的距離發(fā)生了變化.若將原來的物質體積看作是1，那么熱脹就是大于1，冷縮就是小于1，將兩種物質混合，也就是“1+1≠2”.

二、化學中“1”的應用

1.“1”在化學概念中的應用.化學反應的類型有很多種，但是按照基礎的類別進行分類，可以分為四種基礎反應：分解反應、化合反應、置換反應和復分解反應，其中除了復分解反應，其他三種反應都與“1”息息相關.我們可以對這三種反應在“1”的層面進行簡要分析.其一，置換反應是單質與化合物產生反應，并且反應的產物為另一種化合物和單質.在“1”的層面對置換反應進行理解，就是“1”化和“1”單進行反應生成另“1”化和“1”單的反應.其二，分解反應是一種物質進行反應生成兩種及兩種以上的物質的化學反應.在“1”的層面進行理解，就是“1”生成n.其三，化合反應是兩種及兩種以上的化學物質反應生成一種物質的化學反應.在“1”的層面理解，就是n合成“1”.在對化學反應的類型進行分析和理解的過程中，只要對“1”的概念進行充分地理解，就能對化學反應的類型進行準確的區(qū)分和辨別.例如，有四種物質甲、乙、丙、丁存在于一個密閉的容器中，四種物質在一定的反應條件下進行充分反應，反應完畢后對容器內的物質的質量進行測量，經過測量可發(fā)現反應前甲物質的質量為16.33g、乙為37.28g、丙為83.26g、丁為44.17g.在反應后甲物質的質量變?yōu)?7.62g、乙為50.84g、丙為12.34g、丁為80.24g，請對密閉容器中發(fā)生的化學反應類型進行判定.對四種物質反應前后的物質質量分析發(fā)現，在反應的過程中，四種物質中只有丙物質在反應后的質量減小，而其他三種物質甲、乙、丁的質量都相應增大.由此可見，在這個反應的過程中根據物質質量的變化，滿足“1”生成n的條件和規(guī)律，并依此進行推斷密閉容器中發(fā)生的反應為分解反應.同理，若是將上述題目中甲、乙、丙、丁四種物質反應前后的物質質量進行調換，也就是只有丙物質的質量是增大的，而其他三種物質甲、乙、丁的質量是減小的，可以看出反應中物質的質量變化規(guī)律滿足n合成“1”的條件，由此可以推斷發(fā)生的反應是化合反應.在酸和堿的概念中也有“1”的影子，可以將概念中的“全部是H+”或“全部是OH-”看作是“1”，便于學生對“全部”進行深層次理解.

2.“1”在化學計算中的應用.在初中化學教學中存在著較多的難點，化學方程式就是其中之一，特別是在對化學方程式進行配平時，學生時常無處下手，但是如果在配平的過程中融入“1”的理念，就能將化學方程式的配平簡便化.例如，對焦炭還原氧化鐵的反應.通過“1”對化學方程式進行配平，首先要找出化學方程式中最多原子個數的物質即氧化鐵，將氧化鐵的系數設定為1，根據質量守恒定律，化學反應前后應該是相等的原子個數，因此可以得出其他物質的系數，C的系數為（3[]2），Fe的系數為2，二氧化碳的系數為（3[]2），再將各個物質的系數都化為最簡的整數比，即將方程兩邊的系數都乘以2，最后得出焦炭還原氧化鐵的化學方程式為3C+Fe2O3FY（=高溫FY）4Fe+3CO2↓.又如，酒精在氧氣中燃燒的反應.通過“1”對化學方程式進行配平，方程中原子數目最多的物質是乙醇，將其系數定為1，根據質量守恒定律可以得出氧氣的系數為3，二氧化碳的系數為2，水的系數為3，各化學物質的系數為最簡的整數比，因此不需要進行化簡，最后得出酒精在氧氣中燃燒的化學方程式為C2H5OH+3O2FY（=點燃FY）2CO2+3H2O.在計算化學物質的質量分數時，也經常遇到“1”的存在.簡單地從數值上來看，1=100%.因此，在表示某種元素或者物質的質量分數時，可以將一種物質或元素的質量分數看作是1，然后減去其他元素或物質的質量分數，以此來表示某元素或物質的質量分數，即某物質的質量分數=1-其他物質的質量分數.例如，某物質的化學式為XCO3，已知氧元素在其中的質量分數為48%，碳元素的質量分數是12%，請推斷出X是哪種元素，并寫出此物質的化學式.由題可知X元素在XCO3中的質量分數=1-12%-48%=40%.又X/（X+16×3+12）×100%=40%，計算可得X=40.查表后可知，X為Ca.此物質為碳酸鈣，其化學式為CaCO3.

總之，初中化學中蘊涵著較多生活中的規(guī)律.教師要仔細觀察和研究生活中存在的化學現象，在化學教學過程中引導學生對其中所蘊涵的規(guī)律進行總結，激發(fā)學生對于化學學科的學習興趣和學習動力，從而提高教學效果.