如何巧用化合價(jià)提高高中化學(xué)解題效率

馬立豐

摘 要：新課改下，為切實(shí)提高學(xué)生的高中化學(xué)解題效率、幫助學(xué)生快速找到解題思路并順利完成解題，高中化學(xué)教師應(yīng)進(jìn)一步提高對(duì)化合價(jià)應(yīng)用的重視程度，著力通過(guò)巧用化合價(jià)，提高學(xué)生化學(xué)解題效率。

關(guān)鍵詞：化合價(jià);高中化學(xué);解題效率;策略

高中化學(xué)教師應(yīng)著力把握好化合價(jià)這一貫穿高中化學(xué)學(xué)習(xí)各個(gè)階段的重要知識(shí)內(nèi)容，重視深化學(xué)生對(duì)化合價(jià)的理解，幫助學(xué)生掌握應(yīng)用化合價(jià)解題的方法與技巧，從而降低學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)壓力與學(xué)習(xí)難度，增強(qiáng)化學(xué)解題教學(xué)實(shí)效性。

一、巧用化合價(jià)書(shū)寫(xiě)化學(xué)式

高中化學(xué)習(xí)題之中，通常需要學(xué)生將化合價(jià)的相關(guān)知識(shí)與化學(xué)元素的相關(guān)知識(shí)有機(jī)結(jié)合起來(lái)綜合應(yīng)用，熟練掌握原子序數(shù)、化學(xué)方程式配平的具體方法，從而加快解題速度，提高解題正確率。在書(shū)寫(xiě)化學(xué)式時(shí)，需要將正價(jià)元素書(shū)寫(xiě)在前、負(fù)價(jià)元素書(shū)寫(xiě)在后，使得化學(xué)式符合正化合價(jià)總數(shù)等于負(fù)化合價(jià)總數(shù)的規(guī)律，從而提高解題效率。

比如：

【例題】下列物質(zhì)的化學(xué)式，書(shū)寫(xiě)錯(cuò)誤的是（）

A.氯化亞鐵FeCl2

B.氫氧化鈉NaOH

C.氧化鎂MgO

D.碳酸鈉NaCO3

根據(jù)化合價(jià)的相關(guān)知識(shí)，碳酸根CO3的化合價(jià)為-2價(jià)，而鈉元素的化合價(jià)為+1價(jià)。因此碳酸鈉的正確化學(xué)式為Na2CO3，故本題選擇D。

在這道題的解題實(shí)踐之中，學(xué)生結(jié)合化合價(jià)的相關(guān)知識(shí)，對(duì)化合物的化學(xué)式進(jìn)行了正確的判斷，解題效率得到顯著提高。在書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式中的化學(xué)式時(shí)，教師也應(yīng)重視引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合化合價(jià)的知識(shí)，對(duì)化學(xué)式進(jìn)行檢驗(yàn)，確保其中正化合價(jià)總數(shù)等于負(fù)化合價(jià)總數(shù)，從而快速完成解題。

二、巧用化合價(jià)配平化學(xué)方程式

在高中化學(xué)解題實(shí)踐之中，配平化學(xué)方程式的主要依據(jù)是化學(xué)方程式兩邊式子的化合價(jià)代數(shù)和為零，結(jié)合電子數(shù)目相等、質(zhì)量守恒定律等相關(guān)知識(shí)以及觀察法、最小公倍數(shù)法等方法來(lái)進(jìn)行配平，注意補(bǔ)充化學(xué)式計(jì)量數(shù)，從而確?；瘜W(xué)式在配平之后元素與原子數(shù)均相等。在氧化還原反應(yīng)的相關(guān)化學(xué)方程式配平之中，通過(guò)應(yīng)用化合價(jià)，尤其能夠提高解題效率。在配平氧化還原反應(yīng)的化學(xué)式時(shí)，首先需要分析該氧化還原反應(yīng)之中各個(gè)元素化合價(jià)的實(shí)際變化情況、元素化合價(jià)發(fā)生變化的具體原因，然后再計(jì)算得到最小公倍數(shù)和電子轉(zhuǎn)移個(gè)數(shù)，接著根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式所遵循的原子守恒定律對(duì)化合價(jià)進(jìn)行配平。

【例題】配平2NaIO3+5NaHSO3→NaHSO4+Na2SO4+I2+H2O。

通過(guò)分析，可以發(fā)現(xiàn)在這一化學(xué)方程式中：NaIO3中的S元素，反應(yīng)前化合價(jià)為+4，而反應(yīng)后化合價(jià)升高至+6價(jià)，一個(gè)SO42-離子的化合價(jià)升高2價(jià)，2×5=10，故應(yīng)在NaHSO3前配5;又因?yàn)榛瘜W(xué)方程式右邊化學(xué)物質(zhì)I2中有2個(gè)I原子，而左邊僅有1個(gè)I原子，因此需要在左側(cè)NaIO3配2，以此使得化學(xué)方程式左側(cè)與右側(cè)的I原子個(gè)數(shù)相等。由于化學(xué)方程式右側(cè)生成的SO42-由NaHSO4和Na2SO4兩種化學(xué)物質(zhì)所共同構(gòu)成，根據(jù)Na元素和S元素在化學(xué)反應(yīng)前后守恒可得生成了XNaHSO4和YNa2SO4，根據(jù)左側(cè)的化學(xué)計(jì)量數(shù)，可得X+2Y=5+2、X+Y=5，聯(lián)立兩式解得X=3，Y=2。因此分別在NaHSO4和Na2SO4兩種化學(xué)物質(zhì)前配上3和2。最后對(duì)化學(xué)方程式中的氫原子進(jìn)行配平，可得H2O前化學(xué)計(jì)量數(shù)為1，因此該化學(xué)方程式在配平后為2NaIO3+5NaHSO3→3NaHSO4+2Na2SO4+I2+H2O。

總之，結(jié)合化合價(jià)的變化以及質(zhì)量守恒定律，可以快速完成化學(xué)方程式的配平，切實(shí)提高化學(xué)解題效率。

三、巧用化合價(jià)確定原子序數(shù)

在學(xué)習(xí)高中化學(xué)原子序數(shù)時(shí)，需要對(duì)主族元素的化合價(jià)規(guī)律進(jìn)行掌握，根據(jù)主族元素最高化合價(jià)等于主族系數(shù)與最外層電子數(shù)之和、主族元素的IV和VIA的負(fù)價(jià)恰好等于其最外層電子數(shù)-8的規(guī)律來(lái)進(jìn)行求解。若某一元素的原子序數(shù)為偶數(shù)，則其常見(jiàn)化合價(jià)也應(yīng)為偶數(shù);反之，若某一元素的原子序數(shù)為奇數(shù)，那么該元素的常見(jiàn)化合價(jià)應(yīng)為奇數(shù)。不過(guò)，需要注意的是，氧元素并不符合這一規(guī)則。通過(guò)在解題過(guò)程中應(yīng)用上述化學(xué)知識(shí)，借助化合價(jià)的規(guī)律展開(kāi)解題實(shí)踐，能夠切實(shí)提高解題效率。

四、巧用化合價(jià)計(jì)算化學(xué)產(chǎn)物

通過(guò)應(yīng)用化合價(jià)，還能夠提高計(jì)算化學(xué)產(chǎn)物的解題效率。比如，在進(jìn)行金屬與酸或者水反應(yīng)的時(shí)候，可以應(yīng)用“參與反應(yīng)的金屬單質(zhì)的物質(zhì)的量×化合價(jià)=氫氣的物質(zhì)的量×2”這一化學(xué)規(guī)律，結(jié)合化合價(jià)的相關(guān)知識(shí)，完成金屬與酸或者水反應(yīng)的相關(guān)化學(xué)習(xí)題的解答，將復(fù)雜的習(xí)題加以簡(jiǎn)化，有效提高解題效率。應(yīng)用這一規(guī)律的前提在于熟練掌握不同化學(xué)元素的化合價(jià)，注意對(duì)化學(xué)反應(yīng)生成物的化合價(jià)進(jìn)行科學(xué)分析與判斷，利用化合價(jià)和化合價(jià)的關(guān)系來(lái)進(jìn)行解答。

【例題】金屬單質(zhì)與硝酸反應(yīng)，其中金屬單質(zhì)與還原硝酸的比為2：1，即還原產(chǎn)物為N2O5，若硝酸中氮元素的化合價(jià)為x，那么根據(jù)上述規(guī)律，則總電子數(shù)目為1×（5-x），其中金屬化合價(jià)為+1，結(jié)合化合價(jià)的相關(guān)知識(shí)，可得x=1，從而順利完成解答，實(shí)現(xiàn)化學(xué)解題效率的提高。

五、應(yīng)用化合價(jià)與元素質(zhì)量間關(guān)系求化合價(jià)

在高考化學(xué)之中，也經(jīng)常將化合價(jià)與元素質(zhì)量間關(guān)系兩個(gè)模塊的化學(xué)知識(shí)結(jié)合起來(lái)加以考查。通過(guò)應(yīng)用化合價(jià)與元素質(zhì)量之間的關(guān)系，能夠高效完成化合價(jià)的解答，進(jìn)一步加快化學(xué)解題速度，增強(qiáng)化學(xué)解題準(zhǔn)確性。

【例題】在分析鐵元素的氧化物時(shí)，發(fā)現(xiàn)這一氧化物中鐵元素與氧元素這兩種元素的質(zhì)量比值為7∶3，求該氧化物中鐵元素的化合價(jià)。

使用假設(shè)法對(duì)這一化學(xué)習(xí)題進(jìn)行求解：假設(shè)該氧化物為FexOy，由于題中已經(jīng)給出鐵元素與氧元素的質(zhì)量比值，因此可以根據(jù)化學(xué)元素質(zhì)量與化合價(jià)之間的關(guān)系，得x與y的比值為2∶3（結(jié)合鐵元素和氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可得56x∶16y=7∶3，即x：y=2∶3），因此這一氧化物為Fe2O3，計(jì)算得到該氧化物中鐵元素的化合價(jià)為+3價(jià)。

總之，學(xué)生需要熟悉元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)、元素質(zhì)量和元素化合價(jià)之間的關(guān)系，根據(jù)題中所給出的已知條件進(jìn)行解答，以此提高化學(xué)解題效率。

六、結(jié)語(yǔ)

教師應(yīng)提高對(duì)應(yīng)用化合價(jià)的重視程度，重視向?qū)W生展示化合價(jià)在不同類(lèi)型化學(xué)習(xí)題之中的應(yīng)用路徑，深化學(xué)生對(duì)化合價(jià)的理解與掌握，幫助學(xué)生形成對(duì)化合價(jià)知識(shí)的深刻記憶與理解，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極開(kāi)展化合價(jià)應(yīng)用實(shí)踐與探索，結(jié)合觀察法、假設(shè)法等不同的化學(xué)解題方法展開(kāi)多角度應(yīng)用，從而使得他們的化學(xué)解題效率實(shí)現(xiàn)提高，切實(shí)改善化學(xué)解題教學(xué)實(shí)效。

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