一次方程式聽寫引起的思考

林秋成

（南京市秣陵中學(xué)江蘇南京211111）

一次方程式聽寫引起的思考

林秋成

（南京市秣陵中學(xué)江蘇南京211111）

作者在一次方程式聽寫過程中發(fā)現(xiàn)了學(xué)生方程式典型錯誤，討論了產(chǎn)生錯誤的原因，從四個方面探討了優(yōu)化化學(xué)方程式教學(xué)策略，強調(diào)在進行化學(xué)方程式教學(xué)的過程中要讓學(xué)生樹立建構(gòu)意識，幫助學(xué)生系統(tǒng)地提升化學(xué)用語的表達(dá)能力。

化學(xué)方程式；典型錯誤；教學(xué)策略

化學(xué)方程式既是中學(xué)化學(xué)中重要的化學(xué)用語，又是化學(xué)計算應(yīng)用的基礎(chǔ)。可能許多老師認(rèn)為化學(xué)方程式的教學(xué)非常簡單，就是老師講講，學(xué)生聽聽，平時加強記憶，加強抄寫，基本上就能搞定!事實真是如此嗎，一次方程式的聽寫改變了我的看法。

一次方程式聽寫中的典型錯誤及原因分析

筆者進行方程式聽寫是在學(xué)過鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)后進行的，聽寫情況統(tǒng)計如下：

典型錯誤1.Al+2NaOH=Na+Al（OH）3

典型錯誤2.Al+3NaOH=3Na+Al（OH）3

典型錯誤3.Al+NaOH=NaAlO2+3H2↑

典型錯誤4.Al+NaOH+H2O=AlNaO3+CO2↑

典型錯誤5.4Al+6NaOH+H2O=2Al2（OH）3+3Na2O

典型錯誤6.2Al+3Na2OH+H2O=Al2（OH）3+6Na

典型錯誤7.Al+NaOH=Na+Al（OH）3

典型錯誤8.2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO3+3H2↑

典型錯誤9.Al+NaOH+H2O=NaAlOH+H2↑

表1 方程式聽寫統(tǒng)計表

通過表1反映出的方程式聽寫統(tǒng)計情況分析我們發(fā)現(xiàn)，就這一個方程式，學(xué)生出現(xiàn)的錯誤就五花八門，錯誤的主要原因歸納起來有以下幾個方面①化學(xué)式書寫錯誤，如典型錯誤4中的AlNaO3，典型錯誤5、6中的Al2（OH）3，典型錯誤9中的NaAlOH②生成物瞎猜想，沒有基本的化學(xué)思維，如典型錯誤4中出現(xiàn)的CO2，典型錯誤1、2、、6、7生成物中出現(xiàn)的Na，典型錯誤5中出現(xiàn)的Na2O，稍有化學(xué)常識的同學(xué)都不會出現(xiàn)這些錯誤，可是我們的同學(xué)卻反復(fù)出現(xiàn)，說明一方面我們同學(xué)化學(xué)基礎(chǔ)很差，另一方面也說明同學(xué)們雖然是高中生，可是對方程式出現(xiàn)的化學(xué)式及化學(xué)意義只有機械記憶，沒有理解，這是制約同學(xué)們化學(xué)學(xué)習(xí)的很重要因素。③部分同學(xué)在不知道反應(yīng)如何書寫的時候，會機械地套用初中學(xué)過的置換反應(yīng)，典型錯誤1、2、7都是這種思想的體現(xiàn)，而且所占比例特別高，典型錯誤2所占比例達(dá)到50%。④絕大多數(shù)同學(xué)書寫方程式時沒有守恒的思想，不會從氧化還原反應(yīng)思想進行方程式反應(yīng)物和錯誤的分析，當(dāng)然更不會配平，缺反應(yīng)物時不會根據(jù)質(zhì)量守恒來進行補齊。

二、優(yōu)化化學(xué)方程式教學(xué)策略探討

在教學(xué)實踐中，化學(xué)方程式既是化學(xué)教學(xué)的難點，也是學(xué)生化學(xué)成績的分化點，許多學(xué)生剛進入高一，就感覺化學(xué)繁瑣難學(xué)，特別是遇到較難方程式，很多學(xué)生都記不住，還稱化學(xué)為“第二外語”。從某種意義上來說，化學(xué)方程式的教學(xué)已經(jīng)嚴(yán)重影響了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性。那么，在化學(xué)教學(xué)過程中我們有哪些較好的優(yōu)化化學(xué)方程式教學(xué)效率的策略呢?筆者想通過這次方程式聽寫情況談?wù)勌岣邇?yōu)化化學(xué)方程式教學(xué)效率的一些策略和方法。

1.遵循原則，規(guī)范書寫

在學(xué)生了解化學(xué)方程式意義的基礎(chǔ)上，強調(diào)書寫學(xué)方程式要遵循的兩個原則：①要以客觀事實為基礎(chǔ)。不能隨意臆造事實上不存在的物質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)，不能任意編造物質(zhì)的化學(xué)式。要正確書寫物質(zhì)的化學(xué)式，一是要熟練記憶元素符號，二是書寫化合物的化學(xué)式時，要熟練記憶常見元素和原子團的化合價，三是書寫化合物的化學(xué)式要符合各元素正負(fù)化合價的代數(shù)和為零的原則，四是掌握書寫化學(xué)式的一般方法。例如典型錯誤4中的AlNaO3，典型錯誤5、6中的Al2（OH）3，典型錯誤9中的NaAlOH，我們只要按照各元素正負(fù)化合價的代數(shù)和為零的原則進行檢驗，很容易發(fā)現(xiàn)上面幾例化學(xué)式均是錯誤的。②遵循質(zhì)量守恒定律及電子轉(zhuǎn)移守恒。這是書寫化學(xué)方程式的核心問題，要讓學(xué)生明確認(rèn)識到：化學(xué)方程式中各個化學(xué)式前的化學(xué)量數(shù)絕不是任意拼湊的，它必須準(zhǔn)確反映各物質(zhì)發(fā)生化反應(yīng)前后的定量關(guān)系。典型錯誤4中出現(xiàn)的CO2，我們只要有質(zhì)量守恒的意識，就會發(fā)覺它是錯的，因為反應(yīng)前沒有C元素。

2.加強三重表征訓(xùn)練，建立方程式有機聯(lián)系

化學(xué)是一門研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化規(guī)律的科學(xué)，由于化學(xué)學(xué)科的特點，要求學(xué)生從不同的角度去認(rèn)識物質(zhì)：物質(zhì)的性質(zhì)體現(xiàn)在宏觀上，而宏觀性質(zhì)是學(xué)生最容易通過直覺感受到，從而完成一系列的直觀感知，形成對物質(zhì)的宏觀表征的認(rèn)識。宏觀表征的難度不大且有記憶再現(xiàn)性，例如鋁在和氫氧化鈉溶液反應(yīng)過程中，通過化學(xué)實驗，錄像解說，圖片瀏覽，讓學(xué)生從多角度感受鋁片的不斷溶解，試管中氣泡的產(chǎn)生，反應(yīng)留下溶液在滴加鹽酸的過程中經(jīng)過一段時間會產(chǎn)生沉淀，再繼續(xù)滴加鹽酸沉淀又會消失，這些宏觀表征如果能在學(xué)生頭腦里生根，有利于我們對方程式的意義建構(gòu)，合理的書寫方程式中要出現(xiàn)的反應(yīng)物和生成物。例如通過上述宏觀表征中有氣泡產(chǎn)生，而產(chǎn)生的氣泡性質(zhì)檢驗燃燒前需要檢驗純度，可以燃燒，這些宏觀性質(zhì)的存在，讓我們猜測生成物有H2，那么典型錯誤1、2、4、5、6、7不會出現(xiàn)，而通過留下溶液與鹽酸的作用，還可以讓我們猜測到，生成物中應(yīng)該有一種我們以前不熟悉的物質(zhì)，自然地轉(zhuǎn)入到讓學(xué)生對NaAlO2有一個全新的感知。物質(zhì)的組成結(jié)構(gòu)等微觀理論比較抽象，只有讓學(xué)生在宏觀上充分感知，然后通過讓學(xué)生理解、想象，從而認(rèn)識物質(zhì)的本質(zhì)；化學(xué)符號則是化學(xué)學(xué)科獨特的表達(dá)方式，運用化學(xué)符號來代表事物，把化學(xué)符號作為思維運演的工具和媒介而進行的思維活動方式就是化學(xué)符號思維，毫無疑問，化學(xué)方程式的教學(xué)是化學(xué)符號思維的集大成者，非常抽象。我們只有在化學(xué)方程式教學(xué)中進行“宏觀—微觀—符號”三重表征以及建立三者間的聯(lián)系，才能建立化學(xué)學(xué)科特有的思維方式，對學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識會有極大的促進作用。所以教師必須重視學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)過程中的宏觀表征、微觀表征及其符號表征的形成及融合的問題。

3.加強過程分析，理解反應(yīng)原理

有些同學(xué)在鋁與堿液反應(yīng)過程中書寫方程式的過程中，不知道反應(yīng)物要加水，有些資料上通過把反應(yīng)分解為兩步，通過加和反應(yīng)的方式很容易得到總反應(yīng)。

兩式相加，消去Al（OH）3得2Al+2 OH-+2H2O =2AlO2-+3H2↑

通過反應(yīng)的分解與加和，可以讓同學(xué)理解反應(yīng)原理，形成對反應(yīng)的意義建構(gòu)，有利于反應(yīng)方程式的記憶。

4.形成核心化學(xué)思想，理性分析反應(yīng)

在高一化學(xué)教學(xué)過程中，現(xiàn)在由于課時比較緊，因此可能很多學(xué)校在進行方程式教學(xué)時只有簡單的死記硬背，沒有方法的總結(jié)升華，沒有核心化學(xué)思想的指引，導(dǎo)致很多同學(xué)在學(xué)習(xí)化學(xué)方程式時把有意義的建構(gòu)學(xué)習(xí)變成了枯燥無味的死記硬背，短時間看老師是省事省時，從長遠(yuǎn)看對學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣卻是致命打擊。因此，從長遠(yuǎn)看，為了把學(xué)生留到化學(xué)課堂，我們寧愿進度慢一些，我們也要把一些核心化學(xué)思想告訴學(xué)生，例如氧化還原反應(yīng)的原理，氧化還原方程式的配平，這樣有助于學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)的過程中不僅知其然，而且能知其所以然。例如典型錯誤5中4Al+6NaOH+H2O=2Al2（OH）3+3Na2O，學(xué)生如果有氧化還原反應(yīng)基本思想，就會發(fā)覺這個反應(yīng)只有元素化合價升高，而沒有元素化合價降低，很明顯是個錯誤的方程式。如果學(xué)生具有一些基本的核心化學(xué)思想，他就會理性分析反應(yīng)，不會出現(xiàn)一些明顯的低級錯誤。

三、思考

化學(xué)方程式的教學(xué)看似簡單，但是通過在學(xué)生方程式聽寫過程中的超高錯誤率，我們這一點正是教材原實驗方案中所欠缺的。

我們知道，空白試驗是指在不加試樣的情況下，按照試樣的分析步驟和條件而進行分析的試驗，所得結(jié)果稱為“空白值”。從試樣分析的結(jié)果中扣除空白值，就可以得到更接近于真實含量的分析結(jié)果。筆者查閱系列相關(guān)科研論文［4-5］后發(fā)現(xiàn)，氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液在標(biāo)定時一般都需進行空白試驗。實際上，空白試驗的操作也并不繁瑣，從學(xué)生的認(rèn)知水平考慮是完全可以接受和理解的，而對學(xué)生認(rèn)識和感受定量試驗準(zhǔn)確性、完整性來說這樣的改變也是很有必要的。

因此，筆者認(rèn)為教材的方案中可補充空白試驗的相應(yīng)內(nèi)容：取1個250 mL錐形瓶，加入新煮沸而又迅速冷卻的蒸餾水50 mL和2滴酚酞指示劑，然后用待標(biāo)定的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液呈現(xiàn)淺紅色且在半分鐘內(nèi)不褪色，記錄所消耗的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積（即空白值）。

以上是筆者對配制并標(biāo)定氫氧化鈉溶液拓展課題中兩處細(xì)節(jié)內(nèi)容的一些粗淺認(rèn)識，不妥、不宜之處敬請廣大編者、同行斧正!

［1］王祖浩，王程杰.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書《實驗化學(xué)》（選修）［M］.南京：江蘇教育出版社.2010.5

［2］馬世昌.化學(xué)物質(zhì)辭典［M］.陜西科學(xué)技術(shù)出版社，2002：10

［3］華中師范大學(xué)，東北師范大學(xué)，陜西師范大學(xué)編.分析化學(xué)［M］.北京：高等教育出版社，2000.3

［4］魏丹琦.氫氧化鈉溶液標(biāo)定的不確定度評定［J］.海峽預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志，2006，（1）：45-47

［5］鄧樂平.氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度不確定度的評定［J］.化學(xué)分析計量，2004，（3）：1-5

1008-0546（2014）01-0079-02

G633.8

B

10.3969/j.issn.1008-0546.2014.01.032