錢雪良
正確書寫常見反應的離子方程式,這不僅是新課程標準要求的內(nèi)容,也是教材中重要的教學內(nèi)容。無論是高考還是學業(yè)水平測試,這是一個必考的內(nèi)容。如何正確書寫離子方程式,這是一個老生常談的問題,不管是人教版或蘇教版還是魯教版化學必修1中,都介紹了書寫離子方程式的分步寫法。照理說,這個內(nèi)容對學生來說應該不難,但事實卻是,許多學生在書寫離子反應式時經(jīng)常犯錯,這是什么原因呢?為了弄清此問題,我們從教師教和學生學的多角度進行了多層次思考。
視角一:為什么要書寫離子方程式
許多學生都表示,在初中所學的化學反應都寫化學方程式,但到了高一不知道為什么要寫反應的離子方程式,原本對某一類反映學生掌握得不錯,可一書寫離子方程式就盡出洋相。如,碳酸鈉與鹽酸反應,碳酸鈣與鹽酸反應,他們都能正確書寫出兩個反應的化學反應式,可要學生寫離子反應式時就經(jīng)常犯錯。有的學生迷茫,有的學生埋怨,有的學生好奇,有的學生想不通,既然會寫化學方程式了又何苦還要寫離子方程式,這“自找苦吃”又是為了什么呢?
1.對化學反應精準理解的需要
普通化學方程式可理解為由什么物質(zhì)反應而生成了什么物質(zhì),不管是反應物還是生成物都是用電中性的化學式來表示,然而許許多多在溶液中進行的反應,它們不是簡單的分子與分子間的反應,因為許多物質(zhì)在溶液中是以離子形成存在的,以最簡單的鹽酸與NaOH溶液反應為例:
從上述反應圖示清楚地看出,反應前后只是H+、OH-結合成水分子,而反應前后Na+、Cl-無論是數(shù)目還是狀態(tài)都沒有變化,顯然它們沒有發(fā)生反應。而離子反應方程式是用實際參加反應的離子來表示反應的式子,所以此反應的離子方程式為H++OH-=H2O,這是鹽酸和NaOH溶液反應的本質(zhì)。由此可見,我們在看問題時不能簡單地看表面,而是要透過表面看本質(zhì),這樣才能正確理解反應的本質(zhì)。
2.掌握化學基本技能的需要
學習化學不僅要掌握知識,也應該掌握一些基本的技能,而書寫離子方程式就屬于基本技能,由于大多數(shù)化學反應在水溶液中進行,而物質(zhì)在水中存在的形式有的主要是分子,有的是離子,究竟參加反應的是分子還是離子,這要求我們正確地表達出來,這不僅可以加深對化學反應知識的準確理解,更為學生今后學習更深的化學知識作好能力儲備,也為學生個性持續(xù)發(fā)展(如進入高等院?;瘜W專業(yè)學習)提供必要的學科技能支撐。所以能正確書寫離子反應式就好比現(xiàn)在人們考駕駛證一樣,雖然學車過程比較辛苦,但學會后將來出行很方便。
視角二:如何準確理解離子反應
什么是離子反應?離子反應概念如何界定?幾個版本的教材都沒有給出定義,原因也許是比較難以準確定義,那么何為離子參加了反應呢?我們知道,溶液中的離子在發(fā)生反應前做“自由自在”的布朗運動,當它們遇到“真命天子”后馬上相互結合生成沉淀、氣體、弱電解質(zhì)等,使它們脫離了溶液體系,從而它們在溶液中的數(shù)目(或濃度)大大降低,這種離子間的結合就是離子發(fā)生了反應。當然也有少數(shù)是離子數(shù)目(或濃度)大大增大的情況,如把氯氣、二氧化硫同時通入水,就會發(fā)現(xiàn)反應后溶液中H+、SO42-、Cl-的濃度會大大增大,這也認為是離子反應。所以,從教學實踐來看,我們覺得離子反應可簡單定義為:有離子參加或有離子生成的反應。
視角三:如何理解教材中離子方程式的書寫規(guī)則
對于初學者來說,教材給出了書寫離子反應方程式的方法,簡稱“四步法”(見蘇教版化學1第54頁“信息提示”欄目),這種“按貼抓藥”的方法對于初學者來說不失為一種好的方法,因為對于初學者來說在知道化學方程式書寫方法后,只要記住哪些物質(zhì)在水中是以離子形式存在,哪些物質(zhì)是以分子形式存在就夠了,但這樣教條的方法會在日后給許多學生帶來問題,因為在學習中有許多學生沒有耐心按“四步法”書寫,也有許多學生沒有記住哪些物質(zhì)該寫分子式,哪些物質(zhì)該寫離子式,況且離子反應只需一步書寫出來,其余三步只是在草稿上書寫,所以他們在書寫離子反應式時經(jīng)常犯錯。其實教材上給出“四步”書寫法,也是出于無奈,因為對于高一學生來說,化學知識儲備不足,能力有待提升,為了能保證學生書寫正確,只能無奈出此“下策”,采用“依葫蘆畫瓢”之法。
視角四:用“水”真心感悟離子方程式的書寫規(guī)則
我們知道,一定要在水溶液中進行的反應才是離子反應,而且一般情況下水的量會比溶質(zhì)多得多,這里水是核心,沒有水就沒有離子反應,所以我們應把目光先盯在“水”上,物質(zhì)在反應前,在水中是什么狀態(tài),有的物質(zhì)是“泥牛入?!?,在水分子作用下,離解成離子,有的物質(zhì)是“石沉大?!保y溶于水,而弱酸或弱堿是“相互擁抱”,主要以分子形式分散在水中,我們書寫的規(guī)則,就是從物質(zhì)在“水”中存在形式這個角度來判斷,尊重客觀事實,物質(zhì)(反應前)在水中以什么形成存在,我們就寫什么式子,這樣我們就得到了書寫離子反應式的規(guī)則:沉淀物、氣體、難電離物質(zhì)、氧化物、單質(zhì)寫成分子式(化學式),而易溶于水且易電離的物質(zhì)寫成離子。如果學生只死記教材上或教師給他的上述書寫規(guī)則,那么許多學生過后會遺忘,只有從這些物質(zhì)在水中存在形式的角度,理解、聯(lián)系、記憶并感悟,才能正確書寫離子方程式。
視角五:如何做到快速正確書寫離子方程式
1.重視知識的積累
書寫離子方程式時要做到既“快”又“準”,除了掌握規(guī)則外,知識的積累是必不可少的,其中至少有這樣幾個方面:首先要掌握學過的化學反應方程式的書寫,理解其反應原理,如果化學方程式都不會寫,要書寫離子反應式就無從談起;其次要記住哪些常見物質(zhì)在水中以何種形式存在,分子還是離子或固體;再者要深刻理解在水溶液中離子符號表達的含義,如CO32-表示可溶性碳酸鹽,H+表示可溶性強酸,OH-表示可溶性強堿等,這樣不至于出現(xiàn)物質(zhì)與強酸反應的離子方程式中沒有出現(xiàn)H+這樣的低級錯誤。
2.強化書寫的訓練
書寫離子方程式時若要做到既“快”又“準”,僅靠掌握規(guī)則和重視知識積累,還是不夠的,這好比學汽車駕駛,規(guī)則方法不難,但要熟練掌握駕駛技術,需要反復練習,付出辛勤勞動,才能得心應手,游刃有余。同理,離子反應式書寫也要做到“細水長流”,在學習過程中,勤學苦練,對學過的化學反應,主動改寫成離子反應式,在不斷練習中熟練掌握,不斷提高,融會貫通。
總之,在學習中要求以求真務實的態(tài)度,牢固掌握基礎知識和基本技能,既要知其然,更要知其所以然,刻苦努力,才能真正掌握好離子反應式書寫這一難點。
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?誗編輯 李博寧