巧用“化合價”提高高中化學(xué)解題的效率

杜福生

新課標(biāo)要求，課堂教學(xué)中要強化學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，需要教師在課堂教學(xué)中發(fā)揮引導(dǎo)性的作用，從而幫助學(xué)生培養(yǎng)出良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣.筆者將以高中化學(xué)中的化合價教學(xué)為例，在化學(xué)試題解答過程中對化合價進(jìn)行巧妙地運用，以此來提升解題的準(zhǔn)確性.

一、應(yīng)用化合價升降法將化學(xué)方程式配平

在高中化學(xué)知識學(xué)習(xí)過程中，要按照氧化還原反應(yīng)的方式將化學(xué)方程式配平.配平過程中關(guān)鍵在于要確保所得失的電子數(shù)是一致的，這就需要學(xué)生在化學(xué)反應(yīng)過程中對不同元素化合價的得失情況要清楚.以化合價的得失情況為基礎(chǔ)，將化學(xué)方程式最小公倍數(shù)算出，這樣將電子得失的數(shù)量確定了，最后按照化學(xué)課本中的質(zhì)量守恒原理配平化學(xué)方程式.

例題1：NaIO3+NaHSO3NaHSO4+Na2SO4+I2.在這道化學(xué)方程式試題中，要想對這個化學(xué)方程式實施配平，首先要對這個方程式進(jìn)行分析：在這個化學(xué)反應(yīng)中，碘原子的化合價出現(xiàn)了變化，將由之前的+5價變到反應(yīng)后的0價，這就是發(fā)生了5個變動量.硫原子由之前的+4價變到反應(yīng)后的+6價，發(fā)生了2個變動量.按照化學(xué)方程式配平化合價的原則，以最小公倍數(shù)來實施配比，這里面共發(fā)生5個碘原子和2個硫原子的變動，最小公倍數(shù)就是10.這樣就得出這個化學(xué)方程式要想配平的最小公倍數(shù)就是10，然后按照化學(xué)元素的守恒定理，將化學(xué)方程式中的不同元素組合為2NaIO3+2NaHSO3=3NaHSO4+2Na2SO4+I2+H2O.按照上面的方法將化學(xué)方程式進(jìn)行配平，提升高中生對化學(xué)試題的解題效率，同時還拓展了學(xué)生的化學(xué)邏輯思維.

二、在化學(xué)方程式中化合價配平的依據(jù)研究

在化學(xué)反應(yīng)過程中，化學(xué)方程式得以配平的依據(jù)主要有兩個.第一，在化學(xué)反應(yīng)過程中，氧化劑所得到的電子數(shù)目和還原劑所失去的電子數(shù)目兩者是相同的.第二，化學(xué)反應(yīng)過程中，不同元素在反應(yīng)前后的電子數(shù)目是相同的，這是能量守恒原理所決定的.在對化學(xué)方程式進(jìn)行配平的時候，可以按照下面的步驟來實施.第一步，將化合價進(jìn)行標(biāo)注，在標(biāo)注化合價的時候，要將兩化學(xué)方程式中的反應(yīng)物及生成物等兩者所對應(yīng)的化學(xué)分子式都寫出來，接著對所對應(yīng)的元素標(biāo)注化合價.第二步，將化合價的變化寫出來，將化學(xué)反應(yīng)方程式中同一元素化合價的前后變化列出來.第三步，對化學(xué)反應(yīng)后的電子數(shù)目進(jìn)行統(tǒng)計，讓反應(yīng)前后的化學(xué)價總數(shù)維持不變.第四步，對所對應(yīng)的元素標(biāo)寫系數(shù)，要按照上面的三個步驟來實施，先觀察后推算，最后確保方程式整體配平.

例題2：對化學(xué)方程式C+HNO3NO2+CO2+H2O進(jìn)行配平.將方程式中的C和HNO根據(jù)上面的四個步驟來實施.首先將化合價進(jìn)行標(biāo)注，C為0價，N為+5價，化學(xué)反應(yīng)后，C將變成+4價，N將變?yōu)?4價;接著將化合價的變化列出來，就可以發(fā)現(xiàn)C從0價在反應(yīng)之后成了+4價，單位量增加了4個，而N從+5價在反應(yīng)之后成為+4價，單位量下降一個;再將4和1的最小公因數(shù)算出來就是4，對化學(xué)方程式的配平進(jìn)行觀察，然后就能得出C+4HNO3=4NO2+CO2+2H2O.

三、依照化合物中的不同元素的質(zhì)量比算出元

素的化合價

在化學(xué)方程式配平過程中化合價發(fā)揮著重要的作用，因此要確保學(xué)生對化學(xué)試題解答的準(zhǔn)確率和高效率.具體說，高中化學(xué)教師要引導(dǎo)學(xué)生以化合價的角度來分析和看待問題，使得學(xué)生能夠按照化學(xué)反應(yīng)方程式中的原子守恒定律來配平化合價.高中化學(xué)教師要讓學(xué)生按照化學(xué)反應(yīng)方程式中的元素化合價的變動情況，將元素的最小公倍數(shù)求出，將化合物原子的組成比例求出來，明確了解題思路，實現(xiàn)對化學(xué)方程式的配平.

例題3：某鐵的氧化物的氧元素和鐵元素的質(zhì)量之比是7∶2，寫出該化合物的化學(xué)式.首先可以假定這個化合物是FexOy，再根據(jù)氧元素和鐵元素的質(zhì)量之比7∶2，就可以列出56x∶16y=7∶2，因此我們就知道x∶y=1∶1，則該化合物的化學(xué)式為FeO.一般地，氧元素的化合價通常都是負(fù)二價，這樣就可以算出鐵元素的化合價為正二價.從上面的分析中我們可以看出，對化合物中不同元素之間的質(zhì)量比進(jìn)行巧妙地利用，將能有效地解答化學(xué)方程式中元素化合價的比，這樣就使得在化學(xué)解題中化合價的應(yīng)用更加突出.

高中化學(xué)教師在課程講解的過程中，不僅要強化學(xué)生對化學(xué)知識學(xué)習(xí)的興趣，還要努力拓展學(xué)生的抽象性思維，不斷強化學(xué)生的自主創(chuàng)新能力.教師通過對化合價的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，能夠提升學(xué)生解題的準(zhǔn)確率，拓展學(xué)生對化學(xué)試題的解題技巧，強化學(xué)生的學(xué)習(xí)效率.相信通過這種教學(xué)模式的推廣，將有助于學(xué)生對高中化學(xué)知識的學(xué)習(xí)樹立全新的認(rèn)識，從而實現(xiàn)高中化學(xué)課程改革的深入推進(jìn).