吳江美
(江蘇省石莊高級中學(xué)江蘇如皋226534)
新情境下化學(xué)(離子)方程式的書寫原則與思維過程
吳江美
(江蘇省石莊高級中學(xué)江蘇如皋226534)
新課程改革的背景下,化學(xué)試題在穩(wěn)定中不斷創(chuàng)新,新情境下化學(xué)(離子)方程式的書寫類試題出現(xiàn)的頻率高,分值多;多數(shù)學(xué)生遇此類問題思考不周、方法欠佳、屢戰(zhàn)屢敗。本文淺析新情境下化學(xué)(離子)方程式的書寫原則與思維過程,以便更多的化學(xué)學(xué)子走出這類問題的困境。
沒有規(guī)矩,不成方圓;沒有原則,事事皆亂。根據(jù)本人的教學(xué)經(jīng)驗、教學(xué)心得,從學(xué)生的認(rèn)知水平上一一介紹新情境下化學(xué)(離子)方程式的書寫原則:
1.電子守恒的原則
氧化還原反應(yīng)中,氧化劑得電子的數(shù)目等于還原劑失電子的數(shù)目。中學(xué)化學(xué)中常見的氧化劑有:酸性KMnO4溶液、氯水、氧氣、硝酸、鐵鹽等;常見的還原劑有:硫化氫、硫化物、亞硫酸鹽、碘化物等;H2O2、SO2既能做氧化劑又能做還原劑。
2.電荷守恒的原則
離子反應(yīng)中,陽離子所帶的正電荷總數(shù)等于陰離子所帶的負(fù)電荷總數(shù)。
3.原子守恒的原則
反應(yīng)前后,原子的總類和個數(shù)保持不變。
4.共存性原則
反應(yīng)體系中,從實際出發(fā)能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、強烈雙水解的微粒要繼續(xù)發(fā)生反應(yīng),直至體系中的微粒遵循共存的原則。
5.客觀事實的原則
(1)注意實際參加反應(yīng)或生成的微粒的存在形式
【點評】如果Fe能處理含有Cr2O72-酸性溶液的工業(yè)廢水,那么工業(yè)上為何要以Fe為電極進行電解?由此可見,電解時陽極材料Fe首先以Fe2+出現(xiàn),經(jīng)過一段時間與溶液中Cr2O72-反應(yīng)。尋找實際參加反應(yīng)或生成的微粒的正確存在形式是新情境下化學(xué)(離子)方程式的書寫的首要任務(wù),否則下筆千里,離題萬里。氯水中主要是氯氣參與氧化還原反應(yīng);氯水、ClO2、ClO3-作為氧化劑常被還原為Cl-;H2O2像彈簧遇到酸性KMnO4溶液等強氧化劑被氧化為O2,遇到KⅠ等強還原劑被還原為H2O。
(2)注意反應(yīng)所處的介質(zhì)
化學(xué)反應(yīng)常在一定的介質(zhì)中進行,如熔融狀態(tài)、酸性溶液、堿性溶液等。根據(jù)需要補充熔融電解質(zhì)的微粒、H+、OH-。一般情況下,酸性溶液補充H+、堿性溶液補充OH-。
(3)注意微粒參加反應(yīng)的先后順序
氧化還原反應(yīng):同種氧化劑先氧化還原性強的還原劑,同種還原劑先還原氧化性強的氧化劑。如Cl2與FeBr2、FeⅠ2的反應(yīng);等物質(zhì)的量的Zn、FeCl3、CuCl2之間的反應(yīng)。復(fù)分解反應(yīng):如向一定量的NH4HSO3溶液中滴入一定量的NaOH溶液的反應(yīng)。
(4)注意參加反應(yīng)的反應(yīng)物的量的關(guān)系
例2:2mol小蘇打與1mol膽礬研磨,在70℃~80℃的熱水生成堿式碳酸銅[Cu2(OH)2CO3]的離子方程式為__________________________________。
【點評】新情境下微粒的量的關(guān)系一般影響方程式。常見的量的多少與方程式的關(guān)系要心中有數(shù):如向碳酸氫鈉溶液中滴入少量或過量的氫氧化鈣溶液;向碳酸氫鈣溶液中滴入少量或過量的氫氧化鈉溶液;向明礬溶液中滴入氫氧化鋇溶液使沉淀的物質(zhì)的量達(dá)最大值、質(zhì)量達(dá)最大值等反應(yīng)物的量的多少會影響方程式;向苯酚鈉溶液中通入少量或過量的二氧化碳;向碳酸氫鈣溶液中滴入少量或過量的氫氧化鈣溶液等反應(yīng)物的量的多少不會影響方程式。
(5)正確認(rèn)識圖像
例3:目前,科學(xué)家正在研究一種以乙烯作為還原劑的脫硝(NO)原理,其脫硝機理示意圖如下圖,寫出該脫硝原理總反應(yīng)的化學(xué)方程式:。
【點評】循環(huán)圖中Cu+是催化劑,Cu+(O2)和Cu+(NO2)是中間產(chǎn)物。依次寫出三個反應(yīng),消去中間產(chǎn)物可得正確答案。正確認(rèn)識圖像,理解圖像意義方可書寫新情境下的方程式。
新課程改革下的化學(xué)試題來源于課本又不拘泥于課本,新形式下化學(xué)(離子)方程式的書寫大多數(shù)是新情境下的化學(xué)(離子)方程式的書寫。試題年年有,年年不相同。看似試題千變?nèi)f化,其實萬變不離其宗。如果清楚書寫原則、掌握合理思維過程,就能輕松愉悅地解決這類問題。
如:【2010屆南通二模17】燃料工業(yè)排放的廢水中含有大量有毒的,可以在堿性條件下加入鋁粉除去(加熱處理后的廢水會產(chǎn)生能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體)。除去?的離子方程式是______________。
首先,讀透新情境,篩選新信息,寫出新微粒。
情境的出現(xiàn)使一些化學(xué)問題活靈活現(xiàn)、栩栩如生的躍然于紙上。有的學(xué)生被那華麗的辭藻、優(yōu)美的圖案吸引忘了自己的任務(wù)—解決問題;有的學(xué)生平時的閱讀速度慢,看到三、四行文字就失去了耐心;有的學(xué)生一目十行,出現(xiàn)新情境下的新信息提煉不全。遇到新情境,縝密審題、篩選新信息、寫出新微粒。
其次,運用三守恒,尊重事實看看共存。
新情境下的化學(xué)(離子)方程式的書寫大多數(shù)是氧化還原反應(yīng),依次運用電子守恒、電荷守恒、原子守恒進行配平。
最后,查事實,查共存,查守恒。
【分析】查是保證。本題的難點是加熱產(chǎn)生能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體是什么微粒?有同學(xué)認(rèn)為是NH3、有同學(xué)認(rèn)為是NH4+。NH4+與AlO2-不共存,NH3的水溶液寫成NH3不符合實際情況。
1008-0546(2011)02-0079-02
G633.8
B
10.3969/j.issn.1008-0546.2011.02.038