向召群
摘要:本文從“基礎(chǔ)四會(huì),解題四步、難點(diǎn)兩破”三方面對(duì)信息型方程式的書寫策略進(jìn)行了研究,有助于學(xué)生快速提取反應(yīng)物和生成物,配平方程式,落實(shí)“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”核心素養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:方程式;高中化學(xué);書寫策略
信息型化學(xué)方程式從題目所給的眾多信息中獲得參加化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)和反應(yīng)原理進(jìn)行書寫的方程式。特點(diǎn):信息新,涉及的物質(zhì)往往陌生或來(lái)自當(dāng)前新科技前沿;方式多,有文字、圖像、圖形、流程圖、表格等形式給出信息,可表征宏觀水平的物質(zhì)變化,也可表征微觀水平上的粒子行為,是聯(lián)系宏觀變化和微觀實(shí)質(zhì)的橋梁和中介。高考考查情境新,反應(yīng)物和生成物不全,需要學(xué)生從題目提供的眾多信息中提取、篩選、整合出信息的實(shí)質(zhì),確定反應(yīng)物、生成物,再利用反應(yīng)原理,結(jié)合守恒思想快速書寫化學(xué)方程式,難度大,失分多。很多學(xué)生無(wú)法從題目所給信息準(zhǔn)確讀懂信息實(shí)質(zhì)正確書寫方程式,就需要一定的書寫策略。
一、信息型方程式書寫“基礎(chǔ)四會(huì)”
一會(huì)標(biāo)元素化合價(jià)。只有會(huì)標(biāo)化合價(jià),你才能判斷該信息型反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)還是非氧化還原反應(yīng),才能從反應(yīng)規(guī)律的角度找出反應(yīng)物,生成物,并配平化學(xué)方程式。尤其要掌握是以下元素在化合物中的化合價(jià)規(guī)律:①通常H為+1,O為-2;如HmROn、H2C2O4、C7H160;但NaH,MgH2,NaBH4中H為-1;②主族金屬無(wú)變價(jià);如LiNH2、Na2S2O3、KFeO4、MgSx、CaCrO4、LiCoO2;變價(jià)金屬通常有Fe、Cu、Mn、Cr:如FeS2、Cu2S、Mn2O7、KCr2O7、CuFeS2、MnO(OH)2;③O,F(xiàn)無(wú)正價(jià);最高正價(jià)=最外層電子數(shù)(如H2S2O8);④非金屬與非金屬在一起,非金屬?gòu)?qiáng)的顯負(fù)價(jià),且負(fù)價(jià)通常只有一種為最低價(jià)(但O、S例外)如HCN、HOCN、HNCO;
二會(huì)判斷反應(yīng)類型。只有會(huì)判斷反應(yīng)類型,才能從“分類觀”的角度領(lǐng)悟每一類反應(yīng)的書寫規(guī)律,在高考中快速的解決每一類反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物的確定和方程式的配平。①氧化還原反應(yīng):有元素化合價(jià)發(fā)生變化的反應(yīng)。升降相等,得失電子相等;②復(fù)分解反應(yīng):兩種化合物相互交換成分生成另兩種化合物的反應(yīng)。實(shí)質(zhì)是離子濃度大量減小,促使反應(yīng)進(jìn)行,生成難溶、難電離、易揮發(fā)的物質(zhì)生成。③雙水解反應(yīng):當(dāng)兩種水解后顯較強(qiáng)酸性和較強(qiáng)堿性溶液混合時(shí),它們相互促進(jìn)使水解進(jìn)行到底的反應(yīng)。實(shí)質(zhì)是弱酸跟離子和弱堿跟離子相互促進(jìn)水解生成弱酸和弱堿。④絡(luò)合反應(yīng):有絡(luò)合物生成的反應(yīng)。⑤熱化學(xué)方程式:標(biāo)明物質(zhì)狀態(tài)和反應(yīng)熱的化學(xué)方程式。
三會(huì)方程式的配平。氧化還原反應(yīng)化學(xué)方程式按升降守恒、原子守恒配平。氧化還原反應(yīng)離子方程式按升降守恒、電荷守恒、原子守恒配平。非氧化還原反應(yīng)化學(xué)方程式觀察法按原子守恒配平。非氧化還原反應(yīng)離子方程式按電荷守恒、原子守恒配平。
二、信息型方程式書寫“解題四步”
思維模型的建立,有助于學(xué)生快速,準(zhǔn)確的解決此類題型,通過(guò)對(duì)此類題型的研究,我認(rèn)為可以建立“解題四步”的思維模型,強(qiáng)訓(xùn)練,套模型解決信息型方程式書寫這一難題。
第一步:找物質(zhì),明反應(yīng);快速讀題,從情境中找出主要反應(yīng)物和生成物,標(biāo)變價(jià),判斷是氧化還原反應(yīng)還是非氧化還原反應(yīng)。明確反應(yīng)類型
第二步:配守恒,明規(guī)律;按不同反應(yīng)類型的配平技巧進(jìn)行配平。
第三步:補(bǔ)物質(zhì),明環(huán)境;看是溶液中,還是熔融氧化物或熔融碳酸鹽等。不同環(huán)境用不同物質(zhì)補(bǔ)齊。
第四步:查準(zhǔn)確,明要點(diǎn); 一定要查反應(yīng)條件、↓、↑是否書寫正確,是否符合題意,是否配平。
書寫示例.[2021·全國(guó)甲卷,26(2)]碘(紫黑色固體,微溶于水)及其化合物廣泛用于醫(yī)藥、染料等方面。回答下列問(wèn)題:
以NaIO3為原料制備I2的方法是:先向NaIO3溶液中加入計(jì)量的NaHSO3,生成碘化物;再向混合溶液中加入NaIO3溶液,反應(yīng)得到I2。上述制備I2的總反應(yīng)的離子方程式為__________________。
答案 2IO+5HSO===I2+5SO+3H++H2O
書寫步驟
第一步:找物質(zhì),明反應(yīng);根據(jù)題意可得IO3-+ HSO3-—I2+ S042-氧化還原反應(yīng);
第二步:配守恒,明規(guī)律;按升降守恒,配平變價(jià)元素及對(duì)應(yīng)物質(zhì)2IO3-+5HSO3-—I2+5S042-
第三步:補(bǔ)物質(zhì),明環(huán)境;加入的是NaHSO3,溶液呈酸性,所以用H+調(diào)節(jié)電荷,電荷守恒和原子守恒配平離子方程式即可得:2IO+5HSO===I2+5SO+3H++H2O。
第四步:查正確,明要點(diǎn);一定要查反應(yīng)條件、↓、↑是否書寫正確,是否符合題意,是否配平。
三、信息型方程式書寫“難點(diǎn)兩破”
根據(jù)對(duì)學(xué)生解決信息型方程式這類題存在問(wèn)題的調(diào)查報(bào)告,發(fā)現(xiàn)學(xué)生主要存在不會(huì)找主要物質(zhì),配平時(shí)補(bǔ)物質(zhì)時(shí)總是把握不準(zhǔn)方面存在大問(wèn)題,據(jù)于此,我們進(jìn)行了研究和總結(jié),歸納出了找物質(zhì)和補(bǔ)物質(zhì)的技巧。
1、突破“找物質(zhì)”??筛鶕?jù)氧化還原反應(yīng)原理由已知反應(yīng)物找生成物;可根據(jù)工藝流程圖前后變化找出隱藏反應(yīng)物、生成物;可在環(huán)境中(空氣中或前面加入的物質(zhì)中)找出隱藏反應(yīng)物。
2、突破“補(bǔ)物質(zhì)”。弄清環(huán)境;看是溶液中,還是熔融氧化物或是熔融碳酸鹽等。不同環(huán)境用不同物質(zhì)補(bǔ)齊。溶液中用H+/H2O或OH-/H2O補(bǔ)齊;熔融氧化物用O2-/氧化物補(bǔ)齊;熔融碳酸鹽用CO32-/CO2補(bǔ)齊;
綜上所述,要想幫助學(xué)生提高書寫信息型化學(xué)方程式的能力,在高三的教學(xué)中可以按照“基礎(chǔ)四會(huì)、解題四步、難點(diǎn)兩破”三方面進(jìn)行教學(xué),落實(shí)基礎(chǔ)四會(huì)和難點(diǎn)兩破上,建立解題四步的思維模型,讓學(xué)生套模型解決這一類題型,做到輕松自如,品嘗到學(xué)習(xí)成功的快樂。
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