发布时间:2022-12-18 00:56:08
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的高中化学方程式样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
通过化学实验进行化学方程式的教学能够取得很好的教学效果,因为化学实验具有直观性、观赏性、趣味性的特点,而且化学实验的现象也可以说是化学方程式的本质,能深深吸引学生,也能让学生更深层次地观察化学物质的本质.
二、“微观———化学方程式”教学
借助多媒体从微观层面进行化学方程式教学,呈现出化学反应的本质,即旧键的断裂与新键的生成.让学生更深层次观察到化学物质的构成与本质,感受化学反应的神奇.例如,在可逆反应的教学中,教师可以借助flas进行演示,让学生观察到正反应和逆反应同时进行的微观状态,让学生形成一定的化学平衡概念.这种动态化的演示对学生而言具有强烈的听觉和视觉冲击,能有效调动学生的思考能力和想象能力,进而达到提升学习质量和效率的目的.又如,在电离平衡、水解平衡和沉淀溶解平衡中,从微观层面进行分析能挖掘出化学方程式更多隐藏的知识,让学生更容易理解和掌握这些化学知识点.
三、“质量守恒———化学方程式”教学
所谓质量守恒,就是指在化学反应过程中,参与反应的所有物质的质量总和跟反应后生成物质的质量总和是相等的,而且各个元素的种类以及原子总数都没有发生变化.借助质量守恒定律进行化学方程式的教学,对于学生来说极具指导意义.因此在教学中教师要有计划性引导学生逐渐掌握这些知识.
四、“巩固———化学方程式”教学
学生学习化学方程式有关知识后,教师还要进行一个环节的教学———巩固教学.教师可以布置相应的作业或是实践活动,让学生能够将化学方程式的配平技巧、反应原理等都能知识都应用进去,达到巩固强化知识的目的.在宏观上,教师可以指导学生书写某一类化学方程式的通式,巩固学生对知识的掌握;微观上,教师可以借助叙述问题的方式将知识的形成过程灌输给学生,让学生掌握解决问题的正确方式以及思考问题的正确逻.
五、结语
从初中进入高中以后,为什么一部分同学学习化学的兴趣会下降?为什么一部分同学会觉得高中化学的难度增加了很多?初中化学和高中化学到底有什么不同?如何衔接好初高中化学?等等。以上问题对于每一届刚进入高中的同学来说都是共性的。为了更好地说明问题,我们曾根据高一新生在学习三周新课后表现出的错误和困惑,设计了如表1、2、3的调研表,对两个教学班的100名新生进行了问卷调查。
1.高一新生学习化学的情况问卷调查与统计,如表1、2、3。
2.表格分析。
从表1可以看出,进入高中以后,有近1/3的同学学习化学的兴趣有所降低,近一半的同学觉得高中化学比较难学,这应该就是一部分同学对化学的学习失去兴趣的原因之一吧。
表2说明刚进入高中的同学对初中所学的化学方程式、化学式掌握得并不是很熟练,有近1/3的同学觉得化学化学式的书写比较难,有近一半的同学觉得化学方程式的书写比较难。可见大家刚进入高中时,应该复习并掌握书写化学方程式和配平化学方程式的常用方法。
表3说明有超过2/3的同学对初中所学的化合价、原子团等知识已经忘记得差不多了,这就需要大家在刚学习高中化学时,要重点复习和回顾这部分知识。
二、如何解决新高一的同学出现的上述共性问题
既然初高中化学的衔接问题是个共性问题,那么对于同学们而言,就要提前做好心理准备,掌握一定的衔接方法,认真研究初高中教材的异同。如熟悉初高中教材的区别和联系,明白哪些内容在初中已经学过,哪些内容在初中只是要求初步了解,哪些内容属于初高中脱节内容,而在高中要进一步加深等。
1.应认真研究初高中化学教材,找出初高中化学内容的不同之处。
和高中化学教材相比,初中化学教材显得比较单薄,分为上下两册,分别涉及了空气、水、物质的组成、化合价、化学方程式、碳和碳的氧化物、金属和金属材料、溶液、酸、碱、盐等方面的内容,内容简单而且知识点较少,大家相对容易掌握。高中化学共六本,必修两本,选修四本,无论是哪一本书,和初中化学相比都显得内容较多、较难、较乱。比如元素及其化合物知识,高中化学涉及的内容有碳、氮、氧、氯、硅、硫、钠、铝、铁等元素及它们的化合物,和初中涉及的元素及其化合物知识相比,增加了非常多的内容,涉及更多的化学方程式。在初中阶段,一节课可能就学习几个化学方程式,进入高中后,一节课学习十几个化学方程式都是常态,所以教材容量的区别是大家应该把握的一个方面。在刚学习高中化学的前几节课程时,应持有一个缓冲和适应的过程,不要急于一下子掌握完老师所讲的内容,应根据自己的知识储备和预习情况,来调整刚开始的学习状态,这样会更有利于以后内容的学习。
2.由于初高中教材内容的不同,会导致大家在学习高中化学时,学习方法、思维方复分解反应。在初中仅仅是教材上给出一个定义,比如说什么是化合反应、置换反应等,然后举出几个化学方程式作为例子加以说明。而高中教材则是从不同的角度对这些反应进行了拓展和延伸,比如说化合反应,根据反应物的个数可以分为二合一(即两种反应物)的反应、三合一的反应、四合一的反应等。再如学习置换反应时,可以从不同的角度进行分析,比如说从单质的类别把置换反应分为金属单质置换金属单质、金属单质置换非金属单质、非金属单质置换非金属单质、非金属单质置换金属单质四个类型。也可以根据反应条件的不同,将置换反应分为高温下发生的置换反应和常温下发生的置换反应。通过这样的学习,既回顾了初中所学过的化学方程式,又掌握了化学分类的思想。
(2)化合价:同学们在初中时已学过化学价的相关知识,但都是死记硬背记住的,比较容易忘记。进入高中后常见元素的化合价也是要求掌握的内容,因此再次强调化合价的知识就显得至关重要。表4是高中要学习的一些元素常见的化合价及特殊的化合价(括号里为该价态时常见的物质):式、听课方式等也有所不同。
(1)学习方法和思维方式的不同:大家从初三进入高一,年龄大约在十四五岁,正处于从“经验型”向“理论型”过渡的时期,接受能力、概括能力和空间想象能力等均有较大的改变,再加上高中化学内容较初中化学内容有很大变化,因此,在学习方法和思维方式上也应该发生相应的变化,变被动学习为主动学习,变死记硬背为理解性记忆,变感性思维为理性思维。
(2)听课方式的不同:高中的化学知识繁多而零碎,因此,老师在讲课时,每节课的容量都比较大,并且大部分老师在讲课的过程中停顿的时间都比较短,板书也较多,这就要求同学们在听课时注意力应高度集中,记笔记时也应有选择地记录,不能是老师讲的每一句话都要记,黑板上板书的每一个字都要记,而应是记重点、记核心。
3.掌握初高中化学中有关联的重点知识。
(1)化学反应类型:初中所学的四大基本反应类型为化合反应、分解反应、置换反应、
注意:①在化合物中,正、负化合价的代数和为0。②单质中元素的化合价为0。③金属元素无负化合价。④F无正化合价;0一般无正化合价,但OF2中。为+2价。
(3)化学实验:实验是学习化学的重要工具,初中学到的一些基本实验装置和操作高中也会用到,并且要求会进一步被提高。如实验室制取氧气,初中仅从三个化学方程式进行了阐述,让同学们知道制取的原理。高中则不仅要求同学们知道其原理,还要掌握发生装置、净化干燥装置、收集装置、尾气处理装置等的组装和操作。对于实验后续的处理,也从初中的偏重于对实验现象的观察过渡到了高中的会处理实验数据、分析实验结果、设计简单的实验等方面。
另外,关于初高中实验中的个别问题也应该引起重视。比如启普发生器的问题,现在初高中均不再讲述,但是在一些题目中又常常会出现,因此,大家有必要了解一些启普发生器或简易的启普发生器的知识,知道其具有“随开随用,随关随停”的特点。再比如物质的溶解度概念和溶解度曲线的问题,在初中已经学过,不过老师讲得不是很深,高中一般不再讲述,但是考试时有时又会考查,因此,对于这部分内容,应在老师的引导下复习巩固相关知识。
三、学好高中化学需要注意的其他问题
1.心理上接受并重视变化。在心理上,大家应接受初高中化学内容和学习方法等上的变化和不同,并重视这些变化和不同。大部分同学认为初中化学简单、易学,高中化学也不会太难,心态上不是很重视。另外,很多同学觉得初中化学经过一两个月的突击,在考试时很容易取得满分或较好的成绩,认为高中化学也是如此。其实,任何一门课程的学习,不下一定的工夫是不行的,因为学习根本没有捷径而言,只有通过自身的努力,才能够取得优异的成绩。
2.兴趣是最好的老师。化学是一门和生活密切相关的学科,同学们可以通过学用结合来提高学习化学的兴趣。平时的学习中,应积极学好教材上的一些拓展知识,因为这些拓展知识都是和我们的生产、生活紧密联系的。在生活中也应善于发现一些和教材知识相关的化学常识,比如说食醋除水垢、热碱去油污、明矾净水、铁锈的生成、发面蒸馒头等,这些内容都可以增加大家学习化学的兴趣。
3.调整学习方法习惯。初中化学内容总体上来说较为简单,即使大家课前没有进行预习,课堂上听得不是太懂,课下一般也可以弥补过来。而高中化学内容知识点较难,如果课前不进行预习,课堂上听课时就会感觉吃力,进而导致完成作业时也会感到力不从心。因此,建议大家进入高中以后,在学习方法上进行适当的调整,做到课前预习新课,并完成课本上的相关试题;课堂上认真听讲,针对预习中存在的困惑、老师重点讲述的内容认真听讲,同时做好笔记;课下及时复习,然后完成相应的作业,同时预习新的内容,周而复始。
【关键词】化学方程式 配平 化合价
【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2013)35-0129-01
一次偶然帮同事上了一节化学课,不了解这个班学生学习情况的我,随机叫几个学生写碳酸钠与稀盐酸反应的化学方程式,这令我哭笑不得,我只举其中一位同学默写的化学方程:NaCO3+HCl = NaCl+H2O+CO2,大家不难发现这位学生犯了三处错误:(1)不懂化合价的如何正确运用或者说根本就不懂化合价,对于学生来说Na显+1价,CO3显-2价,所以,碳酸钠的正确化学式应为Na2CO3;(2)不会正确运用气体或沉淀符号,如果反应物和生成物中都有气体,气体生成物就不需要注“”号,同样,对于溶液中的反应,如果反应物和生成物中都有固体,固体生成物也不需要注“”号;(3)不知化学方程式要配平,甚至不会写化学方程式。
如:H2O2 = H2+O2,NaOH+H2SO4 = NaSO4+H2O,2H2O = 2H2+O2,不难发现,第一个方程式产物错误,产物应为水和氧气,写第二个方程式的同学对化合价知识和配平都非常混乱,第三个方程式缺少条件。这需要老师去引导,以第三个方程式为例,可以让学生考虑我们面前水杯里的水是不是一会儿都变成氢气和氧气了呢?促使他们提高对化学反应条件的重视。学生提到化学方程式就会抱怨老师教得不好,教学过程中老师也抱怨过学生学得不扎实,笔者将在教学中的心得与大家分享。
在教学中,化合价与化学式就是化学方程式的前期知识铺垫,如果学不好这里的知识,那么学好方程式简直几乎不可能。如果学生不会元素的化合价就不会写由元素组成的物质化学式,因为化学式的正确书写是建立在对化合价的正确掌握上,如生活中的钡餐(硫酸钡),因为钡显正二价,硫酸根显负二价,化合物的整体化合价代数和为零,所以硫酸钡的化学式为BaSO4,此时我会用一些例子训练学生用他们已掌握的化合价口诀写出我所提出的各种各样物质的化学式,如写“硝酸钙”,他们可以利用自己掌握的化合价口诀中的钙元素+2价和硝酸根显-1价,从而写出“Ca(NO3)2”,可见,化合价对化学式的重要性,而化学方程式就是靠不同物质的化学式连接起来的,所以化合价知识掌握不牢,化学方程式一定学不好。
很多老师喜欢用现成的化合价口诀让学生快速掌握,很多参考资料都是这样写的,“一价氯氢钾钠银,二价氧钡钙镁锌,三铝四硅五氮磷,二三铁,二四碳,二四六硫价齐全。铜汞二价最常见,化合价要记清,莫忘单质价为零!”但在教学中我发现学生总是分不清正负价,只有成绩中等偏上的学生能灵活运用化学方程式,为了学生能清楚地区分正负价,我做了如下修改:“氢、钠、钾、银正一价,钙、镁、钡、锌正二价,氟、氯、溴、碘、负一价,氧负二铜有正一和正二,铝正三铁有正二和正三,二四六硫二四碳,负一硝酸氢氧根,负二硫酸碳酸根,负三记住磷酸根,正一价的是铵根”,这样就囊括了中学所有常用的化合价!
在化合价的基础上,教师要对学生进行简单化学式的书写训练,并且展示给他们为什么要背诵化合价,他们记忆的化合价有什么作用,让他们感到在掌握了化合价之后他们可以自己展示内心想写的物质符号,这样他们就会感到原来记忆化合价还有这么多的好处。如写个化学式让他们求其中一种元素的化合价,给出两种元素的化合价让他们写出组成的化学式:已知某物质化学式为Ca(ClO)2,求元素Cl的化合价,这也是化学的重要考查题型,我们可以这样对学生讲要求Cl的化合价,就说明除此之外的元素化合价就是我们默认的化合价(前面对全书常用的化合价口诀已进行了整合)。所以,学生可以很快求出Cl的化合价为+1,这与口诀相违背,这样的题目可以提示学生化合价口诀是我们默认的,关于这个知识一定要训练,只要是重点内容,不要吝啬时间,如果重点内容学不好,学生分数提升档次就不太可能。
元素化合物的学习,对整体的化学学科的学习具有重要的作用。尽管在新课改的推动下,有关元素化合物的知识做出了相应的调整,但这并不意味着要削弱元素化合物这方面的教学,相反,在迎和新课改要求下,应该加强化学教学内容与生产生活的联系,拓宽教学内容,加深学生对这一方面知识的学习。在教学这一知识点,有如下几种方法。
一、建立知识点结构网络,把握知识深广度
元素化合物的内容通常多且杂乱无章,尽管在理解方面比较容易,但是却难以记忆,这种情况就会导致学生想应用相关的知识点时难以调动。如果能在记忆的方面给学生采用结构图式的方式,将相关的知识点内容结构化、网络化,就可以让学生在脑海中形成清晰的结构脉络,能够用较少的时间掌握这部分知识内容,掌握元素化合物的基本思路与方法。具体来说:(1)将元素化合物分为金属和非金属这两条主线来记忆,像非金属的主线有HClCl2HClONaClO,H2SSSO2SO3H2SO3H2SO4Na2SO3Na2SO4等,金属的主线有NaNa2ONa2O2NaOHNa2CO3等。(2)合理把握知识的深广度。比如,以钠元素为例,按照物理性质、化学性质、重要的化合物以及生产、生活的用途等步骤来进行知识的掌握,掌握钠元素的化学方程式,与氧气、水等反应的基本方程,像2Na+O2=Na2O2,2Na+2H2O=2NaOH+H2,最后了解一些钠元素的重要化合物,碳酸钠、碳酸氢钠的物理性质和用途、碳酸钠、碳酸氢钠的化学性质比较等。
二、运用实验,加深学生知识点的理解
化学课程最大的特点就是能够在学习的过程中开展实验,元素化合物有些是需要直观记忆的,例如,物质的颜色和气味及反应现象等,而有些元素化合物的知识点则比较复杂,像Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O,从化学方程式中就可以看出它的复杂性,因此,教师在教学过程中可以通过实验的方式加深学生的记忆,促进学生对知识点的理解。比如,在研究有关铝的相关知识点及相关性质时,可以采用实验的方式让学生直观地观察现象。在探讨铝与NaOH和HCl这两种物质的反应程度时,准备两个容器,两个容器中都放有含铝的物质,分别在这两个容器中用吸管滴入3毫升的NaOH和HCl,可以看到这两个容器中都产生了明显的气泡,从而可以得出,铝可以跟这两种物质产生反应,也就能得到两个方程式,分别为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2和Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O。实验的方式可以让学生观察到直观的现象,更好地理解知识点。
三、巧用化学用语,加强理解
1问题的提出
复习训练时发现学生因化学用语书写错误或不规范而失分的现象很普遍。因此,我认为有关化学用语方面的训练放在高考前可能太迟,而应该贯穿在平时的教学中。
研究近几年全国各省市的高考试题,可以清晰地感受到命题专家非常重视对化学用语的考查,但从高考阅卷的情况看,用语书写错误或不准确仍然是考生丢分的主要原因之一。由此可以看出,化学用语教学仍然是中学化学教学中的薄弱环节之一,下面就2009 年高考安徽理综卷化学试题对化学用语的考查,结合平时的观察和思考,分析目前中学化学教学中,化学用语教学存在的问题,并提出改进意见。
22009 年高考安徽理综卷需用化学用语回答的试题
在100分的化学试题中与化学用语有关的试题约占40分。
3高考化学试题突出对化学用语考查的原因
(1)化学作为一门科学,有一整套严密并不断完善的符号要统―化学用语,牢固掌握化学用语是学好化学的前提,了解化学用语之间的内在联系,并学会用化学符号进行逻辑思维是提高化学学习水平的必由之路。
(2)无论是元素化合物知识,还是化学基本理论的考查,最终答案形式多数是以化学用语形式呈现的。根据物质的组成、结构、元素的化合价等预测物质可能具有的性质是学生进行化学思维加工、信息转换的基础。
(3)能规范地书写化学式、结构式、结构简式、电子式、电子排布式、化学方程式、离子方程式、电极反应式等可体现其较好的学科素养,并为进一步的科学探究活动提供交流工具。
4目前中学化学教学中有关化学用语教学存在的误区
(1)初中化学教学的要求上有偏差
为了减轻学生的学习负担,有些地方中考化学采用“开卷”,一些老师只关注中考的导向,而没有完全落实课程标准的要求。关注科学探究的过程固然重要,但探究之后一定要要求学生用正确的化学语言写出探究报告。当老师在教学中忽视了这一点时,就会使得部分学生在初中就出现了分化,为高中阶段的进一步学习埋下了隐患。
(2)初、高中的化学教学衔接工作没有落实好
初中化学学习内容主要是启蒙性和常识性的基础知识,重点是激发学生的学习兴趣,但初中学段所学习的基本化学用语对高中的学习有重要帮助。通过中考阅卷和高中教学,笔者感到:经过课改后的学生,兴趣广泛,思维灵活,求知热情高,实践意识强,对化学知识的探究精神和探索能力远强于课改前的毕业生。但往往学生之间的差别较大,相当部分学生对化学基础知识掌握较差,学习习惯和自学能力不尽如人意。因此,在高中化学教学之初,就要有计划地将元素符号、化合价、化学式、化学方程式、常见酸碱盐的溶解性等基础知识复习好,否则随着学习的深入,错误会越来越严重,两极分化现象将更加明显。
(3)教师在学法指导上有偏差
在化学用语的教学时,很多老师只要求学生死记硬背,而没有真正想办法让学生理解符号所代表的意义,没有把微观表征与符号系统建立起有机的联系。如元素的化合价、化学性质与原子的结构特点有关,物质的宏观性质与微观结构的关系在初中的教学中就要漫漫渗透,使学生尽早掌握利用物质结构知识认识物质性质的这把钥匙。
5高考试题中突出对化学用语的考查对高中化学教学的启示
5.1夯实基础知识,准确理解不同化学用语的含义
每一届的学生都会问类似的问题,化学为什么这样难记?上课能听懂,课后一做题就错。这说明学生在学习化学的方法上有问题,实际上,学习化学不是靠背出来的,即使记住了,但不理解其含义,在实际中照样不会运用。不同的化学用语表示的意义不同,掌握化学用语是学好化学的前提,不仅是初中重要,在高中化学的教学中同样应该引起高度重视。从高考学生答题的情况可以看出,理解化学用语的含义是解答化学试题的关键。
[试题](第25题)W、X、Y、Z是周期表前36号元素中的四种常见元素,其原子序数依次增大。W、Y的氧化物是导致酸雨的主要物质,X的基态原子核外有7个原子轨道填充了电子,Z能形成红色(或砖红色)的Z2O和黑色的ZO两种氧化物。
(1)W位于元素周期表第______周期第_____族。W的气态氢化物稳定性比H2O(g)______(填“强”或“弱”)。
(2)Y的基态原子核外电子排布式是______,Y的第一电离能比X的_________(填“大”或“小”)。
(3)Y的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与Z的单质反应的化学方程式是________________________________________。
X的单质和FeO反应的热化学方程式是______。
[分析]理解X的基态原子核外有7个原子轨道填充了电子是解答此题的关键。学生应该了解:s、p、d 、f各原子轨道数分别为1、3、5、7,因此,根据能量最低原理,可推出X的基态原子3p能级上有一个轨道填充了电子,有7个原子轨道填充了电子,所以,X原子的电子排布式为[Ne]3s23p1, 即X为Al。
对高考后学生的调查发现,凡是对原子轨道的概念理解清楚的同学都顺利地推出了答案,有少数做对的同学是根据后面的第⑷问中的铝热反应猜出来的,一部分未做出来的同学就是因为基本的化学用语不过关而引起思维的障碍,本题的其他问题都是常识性知识,如能顺利推出X,后面再用一下盖斯定律,整道题就迎刃而解。
[启示]在高中化学教学中,理解化学用语的含义非常重要,不能仅停留在记忆上。例如,结构式和结构简式的意义就不同,结构式是表示分子中原子的结合、排列顺序或结合方式的式子(不表示空间构型),具有分子式所能表示的意义,能反映物质的结构特征。因用结构式表示复杂分子的组成用起来不方便,于是人们利用结构简式把主要决定物质性质的官能团写出来,结构简式是结构式的简便写法,着重突出官能团特征。学生只要理解了不同化学用语的含义,使用时就不易出错。每年高考中都有相当一部分学生因为结构简式书写不规范而丢分。
在平时的教学中,教师要创设不同的问题情境,使学生从枯燥、单纯的记忆中走出来,要多次在问题情境中让学生对应该掌握的化学用语加以理解,举一反三,加深记忆,灵活运用。对高考考生来说,基础知识越牢,思维迁移越多、越快,推理能力就越强,不仅要会推理,还要会表达,能用正确的化学用语书写出来,也是得分的关键。
5.2只有认识化学反应的原理,才能准确、快速写出化学方程式和离子方程式
化学反应原理是人们对化学反应本质的认识,理解反应原理有助于判断反应的生成物,推算反应物和生成物的量的关系,能快速地写出化学方程式和离子方程式等。
[试题](第26题)
(1) A与银氨溶液反应有银镜生成,则A的结构简式是____________。
(2)BC的反应类型是________________。
(3)E的结构简式是____________________。
(4)写出F和过量NaOH溶液共热时反应的化学方程式:__________________________________。
(5)下列关于G的说法正确的是
A. 能与溴单质反应
B. 能与金属钠反应
C. 1 mol G最多能和3 mol氢气反应
D. 分子式是C9H6O3
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[分析]第(4)问中要求写出 F和过量NaOH溶液共热时反应的化学方程式。
首先要有敏锐的观察能力,能从F的结构简式中观察出含有两个酯键,在碱性条件下加热,会彻底水解,生成了邻羟基苯甲酸、乙酸、甲醇,酚羟基和羧基都能和NaOH反应。定量分析可知,两个酯键,发生水解,消耗2分子水,1个酚羟基及2个羧基和NaOH反应生成3分子水,故生成物中还有1分子水;这样,了解反应的机理后,生成物及反应物和生成物之间量的关系就一目了然。
许多学生在书写化学方程式时,将水分子或氢氧化钠的化学计量数写错,其原因是有的对水解反应机理认识不清,将水分子的计量数算错,有的是形成思维定势或观察力不强,只考虑羧基与NaOH反应,忽略了酚羟基的存在也可与NaOH反应。
[启示]在书写化学方程式出现错误时,不能简单地归结为学生粗心,而要分析产生错误的深层次原因。有的是对反应机理不了解,有的是对物质的特性没掌握,有的是不注意反应条件的变化。同样的反应物在不同的反应条件下往往产物不同,要教会学生用变化的观点学习化学,认识化学反应,引导学生自主归纳、总结,建构知识网,并有序地存储,最好用典型的实验帮助学生掌握化学反应的原理和掌握典型物质的特性,学会在新的情境中运用,提高学生的知识迁移能力。
[链接]在高考复习中,经常看到这样的题目,要求学生写出明矾与少量或过量的 Ba(OH)2反应的化学方程式, 学生往往对此感到棘手。实际上,此处关键是要考虑2个离子反应,一是:Ba2++SO42-=BaSO4,另一个是: Al3+和OH-的反应,前一个反应不要考虑过量问题,后一个离子反应因为Al(OH)3,能溶解在过量的强碱中, 当Al3+和OH-物质的量之比为1∶3时恰好使Al3+完全沉淀,1∶4时恰好使Al(OH)3完全溶解, 在两者之间时,既有Al(OH)3沉淀又有AlO2-存在。只要认识了此反应的实质,就可根据反应物不同的量的关系, 正确写出化学方程式或离子方程式。
有许多学生写出生成物为Al(OH)3和KOH, 只是表面上将离子简单地重新组合,而没有考虑反应的实质, 对Al(OH)3的性质掌握不牢, 忽视了Al(OH)3的两性,能与强碱反应。故KOH和Al(OH)3都是强碱, 两者不可能作为生成物共存。
类似的例子还有卤代烃在NaOH水溶液中发生水解反应的化学方程式,生成的卤化氢在碱性环境中会继续反应;酯在碱性条件下水解后的生成物是羧酸盐而不是羧酸;Fe(OH)3与氢典酸的反应,学生往往只考虑酸碱之间的中和反应,没考虑Fe3+有强氧化性, I-有强还原性, 它们之间会发生氧化还原反应,于是就错写成: Fe(OH)3+3HI=FeI3+3H2O, 正确的是: 2Fe(OH)3+6HI=2FeI2+I2+6H2O。可见,不理解化学反应的原理,往往会顾此失彼,使思维缺乏深刻性。
[启示]要想使学生准确运用化学方程式和离子方程式这个“用语”,就要认识化学反应的本质,牢固掌握课程标准和考试大纲中所规定的物质的性质,并且能灵活运用,不能仅停留在符号的组合上,要认清化学符号所代表的意义,将化学符号与物质的性质有机地联系起来。
[关键词]整体学习法 氧化还原反应 元素周期律 化学用语
经过高中必修课程的学习后,很多学生对化学知识处于处于一知半解,考试成绩总是不尽人意,不知道如何把化学学透彻;那么,如何才能学好高中化学呢?要解决这个问题,首先必须思考两个问题:第一,我们初中化学都学习了哪些内容?第二、高中必修课程又学习了哪些内容?下面我就结合初中化学和高中必修课程的内容来探讨如何用整体学习法来学好高中化学。
一、初中化学学习了哪些内容
我们学习了根据化合价书写化学式,学习了四个基本反应类型,学习了酸碱盐及相互反应,金属活动性顺序表等等。
二、做好初中和高中化学的过渡
要做好初中和高中化学的过渡,应该从以下三个方面做起:
1.对氧化还原反应的扩充。
初中化学仅仅从得失氧的角度认识氧化反应和还原反应,高中应做到从化合价的角度和得失电子的角度来认识氧化还原反应,并能根据氧化还原反应的规律来书写常见的氧化还原方程式。
2.对置换反应的扩充。
初中化学学生在学习置换反应时,是依据金属活动顺序表来判定一个反应是否发生的。通过高中必修模块的学习后,我认为学生对置换反应必须做到以下四个层面的扩充:
第一,置换反应是“强制备弱”思想的体现;
第二,金属活动顺序表中没有的金属元素,我们可以依据元素周期律相关内容来判定金属性的强弱,从而判定能否发生置换反应;
第三,不仅金属能置换,非金属也能在溶液中发生置换反应,元素周期律是判断该类反应能否发生的工具。
第四,置换反应都属于氧化还原反应,该类氧化还原反应同样满足“氧化剂的氧化性>氧化产物的氧化性”和“还原剂的还原性>还原产物的还原性”。
如果能做到这四个层次上的扩充,学生对置换反应就非常透彻了,也就不会觉得化学难学了,所以我们教师要引导和帮助学生把化学知识进行扩充和系统化。
3.对复分解反应的扩充。
通过必修1的学习,应该引导学生从实质上理解复分解反应,即:复分解反应的条件是使离子的存在形式发生改变,向着溶液中离子数目减少的方向进行。从而引导学生正确书写离子方程式和判断离子能否大量共存。
三、高中化学必修模块学习了哪些内容
要想学好高中化学,必须做好对知识的提炼与重构。高中化学必修模块学习了哪些内容呢?
1.学会“一个工具”――物质的量
要熟练掌握m、N、V(气)、c与n之间的相互转化。(物质的量n是立交桥,)
一定要帮助学生树立“其余量先转化为物质的量再计算”的思路。
2.掌握“两大理论”――氧化还原反应、元素周期律
(1)氧化还原反应
对于氧化还原反应的知识,应该引导学生从以下三个层次对知识进行重构:
第一,有关知识点的记忆,可提炼关键字“升、失、氧、还”和“降、得、还、氧”来帮助学生理解和记忆。
第二,升降是放第一位的,所以一定要引导学生树立“先看化合价变化”的思路来处理氧化还原反应的一系列问题,因为这是氧化还原反应的特征。
第三,掌握原电池的基本知识。
(2)元素周期律
对于元素周期律的知识,应该引导学生从以下三个层次对知识进行重构:
第一,“位―构―性”的思路。位置是放在第一位的,一切问题先看位置,所以要记忆常见元素的元素周期表。要在理解的基础上来记忆,这样运用起来会更得心应手。
第二,熟悉金属性、非金属性强弱的判断依据。
第三,熟悉微粒半径的判断依据。
3.会用“三种化学用语”――化学方程式、离子方程式和电子式
(1)化学方程式
要会写有化合价变化的化学方程式,而不是单靠死记硬背。例如铜和稀硝酸反应的化学方程式:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O,引导学生总结书写步骤――首先写反应物和生成物,配平时先配平化合价变化的元素,然后再按照“金、非、氢、氧”的顺序来配平。
(2)离子方程式
书写离子方程式时,学生往往在“拆”和“查”两个步骤上出问题。
第一,引导学生总结要拆成离子的物质有:强酸、强碱、可溶性盐;
第二,检查离子方程式查三项:要符合客观事实、原子守恒和电荷守恒。
(3)电子式
离子化合物的电子式很好写,活泼金属将电子给活泼非金属。最难处理的是非金属之间共用电子。引导学生总结出“缺几个电子、拿出几个电子、共用几对电子”来指导共价键电子式的书写。
在学习完电子式的基础上,再来学习化学键的分类及其类型判断就容易多了。
四、如何才能学好高中化学
通过以上分析我们可以知道,要学好化学必须有一些化学思想做支撑和一些具体措施来实践,最关键就是首先把初中和必修的知识整体划分成以上几大部分。然后确定每一部分整体学习方法。其次要引导学生学习化学的一些基本理念(化学思想),要引导学生对每一个知识点和每一道题都要有自己的重构,这样化学也就非常容易学好了。
1.必须具备一些化学思想来指导日常的学习
第一,守恒的思想。包括质量守恒、能量守恒、原子守恒、得失电子守恒和电荷守恒。
电荷守恒对于检查离子方程式是否正确常常能起到事半功倍的作用。
第二,强制备弱的思想。该思想在化学中有很多内涵,如:活泼金属置换不活泼金属(注意Na不能置换出CuSO4中的Cu元素)、活泼非金属置换不活泼非金属。强酸制备弱酸(CaCO3和HCL反应)、强碱制备弱碱、强氧化剂制备弱氧化剂、强还原剂制备弱还原剂、溶解性强的制备溶解性弱的(即生成沉淀的复分解反应)等。
第三,结构决定性质,性质决定用途的思想。
此思想在有机化学中体现的淋漓尽致,有了这个思想作支撑来学习有机化学,有机化学内容将非常有系统性。如:CH3OH和C2H5OH都含有羟基,因此有相似的性质――酯化反应等
原子结构决定性质――如碱金属元素的相似性、卤族元素的相似性等。
分子结构决定性质――如在氮气分子中,NN键能大,所以分子能量低,比较稳定,因此可用作保护气。
2.不断对知识进行提炼和重构
对知识的提炼和重构,是巩固、理解和提升的过程,这是非常必要的。
第一,在学完一节课后,要问自己“本节课我学到了什么”;在学完一章课后,要问自己“本单元我学到了什么”;在学完一册内容后,要问自己“本册书我学到了什么”。这就是对知识的提炼和重构。
第二,对于陌生或者做错的题目,一定要至少总结出一条结论或者记住一些特例。
在学习过程中,可以引导学生总结很多小结论,如:在学习离子共存时可总结HCO3-既能与酸反应又能与碱反应等。
一、定义新的概念
②我市渔民在养殖和运输鲜活海产品过程中,经常向鱼箱撒一种过氧化钙(CaO2)固体来增加鱼箱中含氧量,它能与水反应生成氢氧化钙和氧气,该反应也是氧化还原反应。请写出该反应的化学方程式: 。
简析根据题给信息,判断氧化还原反应关键是看有无元素化合价发生变化。A中Mg、O元素化合价发生了改变,C中C、Fe元素化合价改变;B、D中均无元素化合价变化,因此属于氧化还原反应的是A、C。过氧化钙与水反应的化学方程式2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2。
解后语本题设置高中化学“氧化还原反应”知识这一新的情景,让学生自主学习,思考探索,获得新知识,然后运用迁移解决新问题。这样既考查了学生“会学”,又考查了学生“学会”。
二、给出新的规律
例2(2007年江苏泰州市)寻找规律,在横线上填上相应的化学式或名称:
⑴ 氯元素常见的化合价有-1、+1、+3、+5、+7,下面五种物质都是含氯元素的酸。
HC1O4(高氯酸)、(氯酸)、HC1O2(亚氯酸)、HC1O(次氯酸)、(氢氯酸)。
⑵ 有机化合物里有一类物质叫烷烃,分子中碳、氢原子个数呈一定的规律。
CH4(甲烷)、C2 H6(乙烷)、C3H6(丙烷)、C4H10(
)、(戊烷)……
简析⑴在含氯的酸中氯元素的化合价分别为:,不难看出含氯酸中是按氯元素化合价由高到低排列的,即氯酸中氯元素应为+5价,氢氯酸中氯应为-1价,化学式分别为HClO3、HCl。⑵由甲烷、乙烷、丙烷的化学式可看出:每增加1个碳原子相应增加2个氢原子,且甲、乙、丙为碳原子的个数递增,甲为1个,乙为2个,丙为3个,相应可知丁为4个,戊为5个碳原子,则有:C4H10命名为丁烷,而戊烷的化学式为C5H12。
解后语本题取材于初中学生尚未学过的高中化学里“烷烃”的命名知识,给出了一定的规律,引导学生通过分析给定的内容,从中发现规律,再进行信息迁移,完成新任务,考查学生灵活运用学到的新知识解决新问题的能力。
三、运用熟悉的实验探究
例3(2007年山东泰安市)“在学校的元旦联欢会上,某同学表演了‘水能生火’的魔术。他向包有过氧化钠(Na2O2)粉末的脱脂棉上滴水,脱脂棉燃烧起来。”
小红看到这段话后非常感兴趣,她和同学们一起对该问题进行了探究。
提出问题过氧化钠与水反应生成了了什么物质?为什么脱脂棉会燃烧?
猜想①可能有一种气体和另一种物质生成;
②反应过程中可能有能量变化。
设计装置如上图所示。
实验探究
实验一:探究反应后生成的气体是什么?
(1) 打开右图装置中分液漏斗的活塞,控制滴加水的速度,观察到试管内有气泡产生,用带火星的木条靠近P处,木条复燃。说明生成的气体;
(2) 实验中,还观察到伸入烧杯中的导管口有气泡冒出,请解释产生该现象的原因。
实验二:探究反应后生成的另一种物质是什么?
(1) 小张猜想另一种物质是Na2CO3,小军认为不可能。为了证实小军的看法,请你设计一个证明CO32-不存在的实验:
(2) 小军取反应后所得的溶液于试管中,滴入无色酚酞试液,发现酚酞试液变红色,说明反应后所得的溶液呈性;
表达由实验探究的结果,写出过氧化钠和水反应的化学方程式:。
简析由题给信息可知过氧化钠和水反应生成的气体为O2,由于在反应的过程中有热量放出,使得吸滤瓶中的空气受热膨胀,所以伸入烧杯中的导管口会看到有气泡产生。根据质量守恒定律可知反应前后元素守恒,因为反应物中没有碳元素,故生成物中不可能有Na2CO3存在。要证实小军的看法,可取少量反应后所得的溶液于试管中,滴入稀盐酸,没有气泡产生,则证明CO32-不存在。在反应后所得溶液中滴加无色酚酞变红,说明所得物质的溶液显碱性,根据反应前后元素守恒,可推知该物质为NaOH。综上所述可写出该反应的化学方程式如下:2Na2O2+2H2O = 4NaOH +O2。
【关键词】初中知识;高中知识;承上启下;衔接
高一化学是处于初、高中化学教学承上启下的一个重要阶段,初高中化学教材衔接始终是高一化学教学必须面对的现实问题,如果衔接不好,使他们过早地失去学化学的兴趣,甚至打击他们的学习信心,学生的成绩就会下滑而一蹶不振。
1.初高中课程为何难衔接
目前在校的高中学生都是初中“课改生”,他们中不少在初中成绩不错,上了高中感到很不适应新的教学方式。我们通过深入调查发现,学生学得吃力,教师教得也吃力,初中基础知识不扎实是他们共同存在的问题。
1.1教材的变化。近年来,初中课改教材在内容上进行了较大幅度的调整,初中教材内容通俗、具体、简单;有的教学内容被删减了,有的内容在难度、深度和广度上大大降低了要求,教材体现了''''浅、少、易''''的特点。虽然在新课改中高中的内容也降低了难度,但相比之下,高中内容概括、抽象、复杂,牵涉知识面广、重理论分析。例如,初中学习物质的性质都是从身边的物质学起的——空气、氧气、水、二氧化碳、碳单质等;还有有关化学方程式的计算、溶液、酸碱盐的知识在难度、深度、广度上大大降低了要求,删除了有关溶解度的复杂计算,电离及电离方程式的相关知识。另外,初中新教材对新知识的引入往往贴近学生日常生活,比较形象生动,遵循了从感性到理性的认知规律,学生一般都比较容易理解、接受和掌握,而高中因为受到高考的限制,教师大都不敢降低难度。因此造成初高中教材难度反而比以前差距更大。
1.2学法的变化。在初中,教师讲得细、类型归纳齐全,学生练得熟,考试一般都能取得较好成绩,因此,学生乐于跟着老师走,较少注重独立思考和归纳总结。在高中,由于内容多,时间紧,教师只能讲典型、讲规律,注重培养能力。例如,初中化学很多时候会用“活动与探究”形式解决一些小的课题,有时会利用一个课时完成一个“活动与探究”,初中化学共有30个“活动与探究”。高中必修一的知识点很多,有的课题需要学生自己总结归纳,没有时间去花一整节课去探究,这就在学习习惯上有了很大不同。
1.3课时的变化。初中课堂容量小,课时充足,进度慢,对重难点内容和学生的知识盲点都有充裕的时间进行反复强调,学生也有充足的时间进行消化和巩固,不仅如此,最后中考冲刺复习时反复做了大量练习题,及时的反馈小结了每一部分知识点。而到了高中,高一周课时数4节,但是知识点增多,灵活性加大,致使课时容量大,进度快,对重难点内容和学生的知识盲点没有更多的时间进行反复强调,对各类问题也不可能讲全讲细,更没有充足的时间进行巩固强化。久而久之,学生积压的盲点越多,既影响新知识的学习,也打击学生的学习积极性。
2.课改衔接的教学
针对初、高中课程体系脱节的问题,如何破解初高中化学教学衔接的难题,如何帮助学生尽快适应高中化学教学特点和学习特点,就成为高一化学教师的首要任务。高一的化学课,教师要重视初中与高中化学课程上的异同,把握好教学的衔接,对于学生尽快适应新的学习方式是十分重要的。我以为应注重以下几点:
2.1坚持新课改理念的衔接。
义务教育的新课程改革,使广大教师和学生都已接受了新课程理念,也适应了新课程理念下的教育教学,高中化学教师必须坚持课改理念不动摇,不观望,不彷徨,必须认真学习新课程标准,坚持按新课标的要求改进课堂教学,还要主动和初中化学老师进行适当的交流和联谊,尽快熟悉和了解新课改的教学思想与模式,尽快适应新课改的要求,顺利完成初中高中课程改革的衔接。
2.2注意学生学习心理、学习方法的衔接。
刚上高中的学生,学习习惯、自学能力均较差,在高中教学过程中要研究初中学生的学习特点,难度、进度不要赶得太快,要有足够的时间培养学生的学习习惯和自学能力,逐步培养学生独立思考能力,要特别注意加强分析问题能力的培养。高中的学习方法和思维方式与初中差异很大,高中教材与初中相比内容跳跃性大,抽象思维增加,起点的难度加大。高一化学教学与初中课程的设置,其总体学习目的是一致的,它的研究对象都是物质的性质、结构及化学变化的规律,但他们之间又存在较大的差异性,初中偏重于化学的基础知识、一般性概念和最基本的化学变化,化学课堂学习的节奏比较慢,老师运用课堂的联系、口答、板书、讨论等的时间比较多,复习时间比较充裕,无形中养成了“慢慢来”的惯性。而高中化学要在初中化学的基础之上更加深化,知识密度加大,不仅信息量增大,而且深度和难度也加大了许多。高一学生的心理状态还保存着孩提时代的痕迹,有着天真贪玩的习惯,进入高中面临在短时间内要容纳更多的知识,但课上演习消化的时间又少。因此教师要重视学生学习节奏的改变,逐步由慢节奏迈向快节奏,把握住整体学习的进度。比如物质结构中的离子键、共价键概念及电子式表示等内容都比较抽象,就要放慢速度多练、多写、多体会,达到应用掌握的水平。
表1教学内容详解表
教学内容教学内容详解
1、化学用语
(1)按1-18号元素顺序正确书写元素符号、元素名称;
(2)增加元素化合价的概念、高中学习所需的元素与原子团的化合价记忆,训练化学式的书写技能;
(3)化学方程式书写的复习与训练。
2、原子结构与原子结构示意图
(1)原子结构和原子核外电子排布规律学习,能熟练写出1-18号元素的原子结构示意图;
(2)能根据元素的电子层结构,进行元素性质的初步判断,会写离子结构示意图和离子符号;
(3)增加物质形成中电子转移的观点,并能进行判断离子化合物和共价化合物。
3、氧化反应和还原反应
(1)学习氧化反应和还原反应的概念:
(2)能从电子转移的的角度分析物质所发生的反应。
4、物质分类与酸碱盐相互关系
(1)学习电离概念,学会书写电离方程式;
(2)学习酸碱盐的定义,并能进行判断,完成物质的分类教学;
(3)在复习具体的酸、碱、盐的基础上,总结出酸碱盐的相互关系,学习溶解性规律,复分解反应的条件,正确书写相关反应的化学方程式。
5、化学实验的基本方法与技能
(1)对学生进行初中化学基本操作的复习和高中所需基本操作的学习;
(2)实验技能的训练:除杂与分离、离子的鉴别、探究实验方法与实验设计方法、物质贮存和实验操作规程。
6、化学计算能力
(1)基本化学计算原理复习(含化学式计算、化学方程式计算和简单的溶解度计算);
(2)常见的几种化学计算的解题方法与技能。
7、高中化学学习方法与要求介绍
(1)高中化学学习与初中化学学习的不同
(2)学习高中化学的心理准备
2.3确保教材体系自然衔接。
处在初高中教材不统一的阶段,面临选用的教材版本不尽相同,教材的编排迥异,甚至相关知识在不同阶段的要求也存在差异,教材上教学内容不衔接,部分内容初中没有强化或一笔带过,高中却陡然要求很高,所以教师要重视初中与高中化学课程上的异同,利用初中原有化学知识,将其引导和应用到高一化学的教学上,有意识地将有关知识连接好,衔接好,就能起到温故而知新的作用。如在教学“氧化还原反应”时,初三学教材只将氧化反应和还原反应的概念从得氧和失氧的角度介绍给学生,并不作重点要求,学生的掌握也较肤浅。高中阶段要求多角度认识和掌握有关氧化还原反应的概念,其主要要求有:一是氧化还原反应中有关氧化剂、还原剂、氧化反应、还原反应的概念,二是这些概念之间的关系,三是从初三的“得氧失氧”观点过度到“化合价升降”的观点,再上升到“电子转移”观点,这种思维的变换,使概念不清的学生感到更加困惑以至无所适从。因此高中教师在处理教学内容时,应首先带领学生复习初三的关氧化还原反应的概念,搞清概念之间的关系;再引导学生上升到化合价升降的观点,认识氧化还原反应概念;在此基础上,带领学生复习元素化合价升降与原子或离子的电子转移关系,并上升到从电子转移观点来认识氧化还原反应,从而使学生全面系统的学习氧化还原反应,在循序渐进中真正掌握氧化还原反应的知识。在“离子反应”的教学中,要在初中掌握物质溶解性的基础上,高中要求熟练掌握《溶解性表》,并在相关章节适时补充硅酸盐、亚硫酸盐、金属硫化物、碳酸的正盐和酸式盐的溶解性,进而解答有关离子方程式、离子共存等问题。另有关元素化合价与和原子核外电子的关系在初三已不作要求,高中阶段应在相关章节对此内容进行剖析,使学生在结构的层面对物质性质进行深化,从而提高学生分析问题和解决问题的能力。