用化歸思想突破化學反應方程式的書寫

淳于利輝 綦尤娜

【關鍵詞】 ?化歸思想 數軸 方程式書寫

【中圖分類號】 ?G633.8 ? ? ? ? ? ? 【文獻標識碼】 ?A ? 【文章編號】 ?1992-7711（2019）23-069-01

“化歸”從字面上理解就是“轉化”和“歸結”的意思，也就是把需要解決的較復雜、疑難的問題，通過觀察、聯(lián)系、類比，選擇恰當的方法進行變換，歸結成一個比較容易解決的問題，這種解決問題的思想稱為化歸思想。在化學的學習中我們可以利用化歸思想將一些復雜陌生的問題轉化成熟悉、簡單的問題，比如通過特值法、平均值法、守恒法、數軸法等對化學問題進行“化歸”，下面我們就以數軸法為例談談化歸思想在化學反應方程式書寫中的應用。

化學反應中有很多的反應遵循以“強”制“弱”的規(guī)律。例如，在復分解反應中，相對強的酸性和堿性物質間會反應，生成相對弱的酸性和堿性物質;在氧化還原反應中，相對強的氧化性和還原性物質間會反應，生成相對弱的氧化性和還原性的物質。

下面我們列舉兩組具有一定代表性的物質，利用數軸的圖形方式來突破這兩類反應書寫的教學難點：

第一組：“鋁三角”

鋁三角（圖1）的相互轉化圖中關系到5種常見反應物：AlCl3、Al（OH）3、NaAlO2、HCl、NaOH等，它們之間的相互轉化關系復雜，涉及到7個化學方程式。

學生在學習過程中常常分辨不清哪兩個物質之間會反應，其產物與什么反應物的物質的量有關？如果我們將這一“三角關系”轉化成直線關系，它們之間就清楚明了多了。

我們可以將上述5種物質按照酸性減弱堿性增強的順序依次排列，以酸堿性為坐標繪制出數軸并編號如圖2：

上圖中相間隔的兩個物質之間均能發(fā)生反應，例如：①+③、②+④、③+⑤、①+④、②+⑤等，前三組物質兩兩混合的主要產物均為兩物質間所夾的物質，即①+③→②，②+④→③、③+⑤→④。具體反應如下：

①+③：3HCl+Al（OH）3=AlCl3+3H2O

②+④：AlCl3+3NaAlO2+6H2O=4Al（OH）3↓+3NaCl

③+⑤：Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O

按照上述規(guī)律，①和④混合后的反應產物應該是②或③，到底生成的是②還是③呢？這就取決于①和④的物質的量了。當①過量時，則生成的產物是靠近①的②，當④過量時，則生成的產物是靠近④的③。反應方程式如下：

①（過量）+④：4HCl+NaAlO2=AlCl3+NaCl+2H2O

①+④（過量）：HCl+NaAlO2+H2O=Al（OH）3↓+NaCl同理②和⑤混合后的反應產物應該是③或④，到底生成的是③還是④同樣取決于②和⑤的物質的量。當②過量時，則生成的產物是靠近②的③，當⑤過量時，則生成的產物是靠近⑤的④。反應方程式如下：②（過量）+⑤：AlCl3+3NaOH=Al（OH）3↓+3NaCl②+⑤（過量）：AlCl3+4NaOH=NaAlO2+2H2O

利用上面的數軸就能很直觀的判斷出反應的產物，同時也能根據粒子間位置快速判斷是否能大量共存。相鄰的粒子均能大量共存，相間隔（間隔1個或2個）的粒子均不能大量共存。

同理，我們也可以將這一方法應用于氧化還原型反應的教學中，將復雜的問題簡單化。以鐵三角中鐵元素不同價態(tài)的轉化為例，借助數軸的圖形方式判斷反應的產物。

這種方法還可以推廣到其他化合物的性質應用中，例如鈉的化合物和酸的反應、硫的不同價態(tài)的單質和化合物的相互轉化等。例如鈉的化合物與酸的反應，我們可以按照堿性增強的順序依次列出化合物，我們將這些物質進行編號，看學生能否寫出這些物質中的所有反應。

運用這樣的數軸方式能方便我們書寫歸中型的氧化還原反應和復分解反應，同時在數軸上排列物質時也能鞏固學生對酸堿性強弱和氧化性強弱的判斷。在教學中若能恰當地指導學生運用化歸思想去解決問題，就能把生疏的化學知識轉化成熟悉的，復雜的轉化成簡單的，抽象的轉化成直觀的，使問題進行變換轉化，得以高效地解決。

[ 參 ?考 ?文 ?獻 ]

[1]顧純潔.“化歸”思想在高三化學自主學習中的體現[J].《新課程》，2010（10）.

[2]孫永杰.數軸在書寫含鋁元素物質與酸堿反應方程式中的應用[J].《中學生數理化（學習研究）》，2017（6）.