林秋成

（南京市秣陵中學(xué)江蘇南京211111）

一次方程式聽寫引起的思考

林秋成

（南京市秣陵中學(xué)江蘇南京211111）

作者在一次方程式聽寫過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了學(xué)生方程式典型錯(cuò)誤，討論了產(chǎn)生錯(cuò)誤的原因，從四個(gè)方面探討了優(yōu)化化學(xué)方程式教學(xué)策略，強(qiáng)調(diào)在進(jìn)行化學(xué)方程式教學(xué)的過(guò)程中要讓學(xué)生樹立建構(gòu)意識(shí)，幫助學(xué)生系統(tǒng)地提升化學(xué)用語(yǔ)的表達(dá)能力。

化學(xué)方程式；典型錯(cuò)誤；教學(xué)策略

化學(xué)方程式既是中學(xué)化學(xué)中重要的化學(xué)用語(yǔ)，又是化學(xué)計(jì)算應(yīng)用的基礎(chǔ)。可能許多老師認(rèn)為化學(xué)方程式的教學(xué)非常簡(jiǎn)單，就是老師講講，學(xué)生聽聽，平時(shí)加強(qiáng)記憶，加強(qiáng)抄寫，基本上就能搞定!事實(shí)真是如此嗎，一次方程式的聽寫改變了我的看法。

一次方程式聽寫中的典型錯(cuò)誤及原因分析

筆者進(jìn)行方程式聽寫是在學(xué)過(guò)鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)后進(jìn)行的，聽寫情況統(tǒng)計(jì)如下：

典型錯(cuò)誤1.Al+2NaOH=Na+Al（OH）3

典型錯(cuò)誤2.Al+3NaOH=3Na+Al（OH）3

典型錯(cuò)誤3.Al+NaOH=NaAlO2+3H2↑

典型錯(cuò)誤4.Al+NaOH+H2O=AlNaO3+CO2↑

典型錯(cuò)誤5.4Al+6NaOH+H2O=2Al2（OH）3+3Na2O

典型錯(cuò)誤6.2Al+3Na2OH+H2O=Al2（OH）3+6Na

典型錯(cuò)誤7.Al+NaOH=Na+Al（OH）3

典型錯(cuò)誤8.2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO3+3H2↑

典型錯(cuò)誤9.Al+NaOH+H2O=NaAlOH+H2↑

表1 方程式聽寫統(tǒng)計(jì)表

通過(guò)表1反映出的方程式聽寫統(tǒng)計(jì)情況分析我們發(fā)現(xiàn)，就這一個(gè)方程式，學(xué)生出現(xiàn)的錯(cuò)誤就五花八門，錯(cuò)誤的主要原因歸納起來(lái)有以下幾個(gè)方面①化學(xué)式書寫錯(cuò)誤，如典型錯(cuò)誤4中的AlNaO3，典型錯(cuò)誤5、6中的Al2（OH）3，典型錯(cuò)誤9中的NaAlOH②生成物瞎猜想，沒(méi)有基本的化學(xué)思維，如典型錯(cuò)誤4中出現(xiàn)的CO2，典型錯(cuò)誤1、2、、6、7生成物中出現(xiàn)的Na，典型錯(cuò)誤5中出現(xiàn)的Na2O，稍有化學(xué)常識(shí)的同學(xué)都不會(huì)出現(xiàn)這些錯(cuò)誤，可是我們的同學(xué)卻反復(fù)出現(xiàn)，說(shuō)明一方面我們同學(xué)化學(xué)基礎(chǔ)很差，另一方面也說(shuō)明同學(xué)們雖然是高中生，可是對(duì)方程式出現(xiàn)的化學(xué)式及化學(xué)意義只有機(jī)械記憶，沒(méi)有理解，這是制約同學(xué)們化學(xué)學(xué)習(xí)的很重要因素。③部分同學(xué)在不知道反應(yīng)如何書寫的時(shí)候，會(huì)機(jī)械地套用初中學(xué)過(guò)的置換反應(yīng)，典型錯(cuò)誤1、2、7都是這種思想的體現(xiàn)，而且所占比例特別高，典型錯(cuò)誤2所占比例達(dá)到50%。④絕大多數(shù)同學(xué)書寫方程式時(shí)沒(méi)有守恒的思想，不會(huì)從氧化還原反應(yīng)思想進(jìn)行方程式反應(yīng)物和錯(cuò)誤的分析，當(dāng)然更不會(huì)配平，缺反應(yīng)物時(shí)不會(huì)根據(jù)質(zhì)量守恒來(lái)進(jìn)行補(bǔ)齊。

二、優(yōu)化化學(xué)方程式教學(xué)策略探討

在教學(xué)實(shí)踐中，化學(xué)方程式既是化學(xué)教學(xué)的難點(diǎn)，也是學(xué)生化學(xué)成績(jī)的分化點(diǎn)，許多學(xué)生剛進(jìn)入高一，就感覺(jué)化學(xué)繁瑣難學(xué)，特別是遇到較難方程式，很多學(xué)生都記不住，還稱化學(xué)為“第二外語(yǔ)”。從某種意義上來(lái)說(shuō)，化學(xué)方程式的教學(xué)已經(jīng)嚴(yán)重影響了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性。那么，在化學(xué)教學(xué)過(guò)程中我們有哪些較好的優(yōu)化化學(xué)方程式教學(xué)效率的策略呢?筆者想通過(guò)這次方程式聽寫情況談?wù)勌岣邇?yōu)化化學(xué)方程式教學(xué)效率的一些策略和方法。

1.遵循原則，規(guī)范書寫

在學(xué)生了解化學(xué)方程式意義的基礎(chǔ)上，強(qiáng)調(diào)書寫學(xué)方程式要遵循的兩個(gè)原則：①要以客觀事實(shí)為基礎(chǔ)。不能隨意臆造事實(shí)上不存在的物質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)，不能任意編造物質(zhì)的化學(xué)式。要正確書寫物質(zhì)的化學(xué)式，一是要熟練記憶元素符號(hào)，二是書寫化合物的化學(xué)式時(shí)，要熟練記憶常見(jiàn)元素和原子團(tuán)的化合價(jià)，三是書寫化合物的化學(xué)式要符合各元素正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為零的原則，四是掌握書寫化學(xué)式的一般方法。例如典型錯(cuò)誤4中的AlNaO3，典型錯(cuò)誤5、6中的Al2（OH）3，典型錯(cuò)誤9中的NaAlOH，我們只要按照各元素正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為零的原則進(jìn)行檢驗(yàn)，很容易發(fā)現(xiàn)上面幾例化學(xué)式均是錯(cuò)誤的。②遵循質(zhì)量守恒定律及電子轉(zhuǎn)移守恒。這是書寫化學(xué)方程式的核心問(wèn)題，要讓學(xué)生明確認(rèn)識(shí)到：化學(xué)方程式中各個(gè)化學(xué)式前的化學(xué)量數(shù)絕不是任意拼湊的，它必須準(zhǔn)確反映各物質(zhì)發(fā)生化反應(yīng)前后的定量關(guān)系。典型錯(cuò)誤4中出現(xiàn)的CO2，我們只要有質(zhì)量守恒的意識(shí)，就會(huì)發(fā)覺(jué)它是錯(cuò)的，因?yàn)榉磻?yīng)前沒(méi)有C元素。

2.加強(qiáng)三重表征訓(xùn)練，建立方程式有機(jī)聯(lián)系

化學(xué)是一門研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化規(guī)律的科學(xué)，由于化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)，要求學(xué)生從不同的角度去認(rèn)識(shí)物質(zhì)：物質(zhì)的性質(zhì)體現(xiàn)在宏觀上，而宏觀性質(zhì)是學(xué)生最容易通過(guò)直覺(jué)感受到，從而完成一系列的直觀感知，形成對(duì)物質(zhì)的宏觀表征的認(rèn)識(shí)。宏觀表征的難度不大且有記憶再現(xiàn)性，例如鋁在和氫氧化鈉溶液反應(yīng)過(guò)程中，通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，錄像解說(shuō)，圖片瀏覽，讓學(xué)生從多角度感受鋁片的不斷溶解，試管中氣泡的產(chǎn)生，反應(yīng)留下溶液在滴加鹽酸的過(guò)程中經(jīng)過(guò)一段時(shí)間會(huì)產(chǎn)生沉淀，再繼續(xù)滴加鹽酸沉淀又會(huì)消失，這些宏觀表征如果能在學(xué)生頭腦里生根，有利于我們對(duì)方程式的意義建構(gòu)，合理的書寫方程式中要出現(xiàn)的反應(yīng)物和生成物。例如通過(guò)上述宏觀表征中有氣泡產(chǎn)生，而產(chǎn)生的氣泡性質(zhì)檢驗(yàn)燃燒前需要檢驗(yàn)純度，可以燃燒，這些宏觀性質(zhì)的存在，讓我們猜測(cè)生成物有H2，那么典型錯(cuò)誤1、2、4、5、6、7不會(huì)出現(xiàn)，而通過(guò)留下溶液與鹽酸的作用，還可以讓我們猜測(cè)到，生成物中應(yīng)該有一種我們以前不熟悉的物質(zhì)，自然地轉(zhuǎn)入到讓學(xué)生對(duì)NaAlO2有一個(gè)全新的感知。物質(zhì)的組成結(jié)構(gòu)等微觀理論比較抽象，只有讓學(xué)生在宏觀上充分感知，然后通過(guò)讓學(xué)生理解、想象，從而認(rèn)識(shí)物質(zhì)的本質(zhì)；化學(xué)符號(hào)則是化學(xué)學(xué)科獨(dú)特的表達(dá)方式，運(yùn)用化學(xué)符號(hào)來(lái)代表事物，把化學(xué)符號(hào)作為思維運(yùn)演的工具和媒介而進(jìn)行的思維活動(dòng)方式就是化學(xué)符號(hào)思維，毫無(wú)疑問(wèn)，化學(xué)方程式的教學(xué)是化學(xué)符號(hào)思維的集大成者，非常抽象。我們只有在化學(xué)方程式教學(xué)中進(jìn)行“宏觀—微觀—符號(hào)”三重表征以及建立三者間的聯(lián)系，才能建立化學(xué)學(xué)科特有的思維方式，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)會(huì)有極大的促進(jìn)作用。所以教師必須重視學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中的宏觀表征、微觀表征及其符號(hào)表征的形成及融合的問(wèn)題。

3.加強(qiáng)過(guò)程分析，理解反應(yīng)原理

有些同學(xué)在鋁與堿液反應(yīng)過(guò)程中書寫方程式的過(guò)程中，不知道反應(yīng)物要加水，有些資料上通過(guò)把反應(yīng)分解為兩步，通過(guò)加和反應(yīng)的方式很容易得到總反應(yīng)。

兩式相加，消去Al（OH）3得2Al+2 OH-+2H2O =2AlO2-+3H2↑

通過(guò)反應(yīng)的分解與加和，可以讓同學(xué)理解反應(yīng)原理，形成對(duì)反應(yīng)的意義建構(gòu)，有利于反應(yīng)方程式的記憶。

4.形成核心化學(xué)思想，理性分析反應(yīng)

在高一化學(xué)教學(xué)過(guò)程中，現(xiàn)在由于課時(shí)比較緊，因此可能很多學(xué)校在進(jìn)行方程式教學(xué)時(shí)只有簡(jiǎn)單的死記硬背，沒(méi)有方法的總結(jié)升華，沒(méi)有核心化學(xué)思想的指引，導(dǎo)致很多同學(xué)在學(xué)習(xí)化學(xué)方程式時(shí)把有意義的建構(gòu)學(xué)習(xí)變成了枯燥無(wú)味的死記硬背，短時(shí)間看老師是省事省時(shí)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)看對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣卻是致命打擊。因此，從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，為了把學(xué)生留到化學(xué)課堂，我們寧愿進(jìn)度慢一些，我們也要把一些核心化學(xué)思想告訴學(xué)生，例如氧化還原反應(yīng)的原理，氧化還原方程式的配平，這樣有助于學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)的過(guò)程中不僅知其然，而且能知其所以然。例如典型錯(cuò)誤5中4Al+6NaOH+H2O=2Al2（OH）3+3Na2O，學(xué)生如果有氧化還原反應(yīng)基本思想，就會(huì)發(fā)覺(jué)這個(gè)反應(yīng)只有元素化合價(jià)升高，而沒(méi)有元素化合價(jià)降低，很明顯是個(gè)錯(cuò)誤的方程式。如果學(xué)生具有一些基本的核心化學(xué)思想，他就會(huì)理性分析反應(yīng)，不會(huì)出現(xiàn)一些明顯的低級(jí)錯(cuò)誤。

三、思考

化學(xué)方程式的教學(xué)看似簡(jiǎn)單，但是通過(guò)在學(xué)生方程式聽寫過(guò)程中的超高錯(cuò)誤率，我們這一點(diǎn)正是教材原實(shí)驗(yàn)方案中所欠缺的。

我們知道，空白試驗(yàn)是指在不加試樣的情況下，按照試樣的分析步驟和條件而進(jìn)行分析的試驗(yàn)，所得結(jié)果稱為“空白值”。從試樣分析的結(jié)果中扣除空白值，就可以得到更接近于真實(shí)含量的分析結(jié)果。筆者查閱系列相關(guān)科研論文［4-5］后發(fā)現(xiàn)，氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液在標(biāo)定時(shí)一般都需進(jìn)行空白試驗(yàn)。實(shí)際上，空白試驗(yàn)的操作也并不繁瑣，從學(xué)生的認(rèn)知水平考慮是完全可以接受和理解的，而對(duì)學(xué)生認(rèn)識(shí)和感受定量試驗(yàn)準(zhǔn)確性、完整性來(lái)說(shuō)這樣的改變也是很有必要的。

因此，筆者認(rèn)為教材的方案中可補(bǔ)充空白試驗(yàn)的相應(yīng)內(nèi)容：取1個(gè)250 mL錐形瓶，加入新煮沸而又迅速冷卻的蒸餾水50 mL和2滴酚酞指示劑，然后用待標(biāo)定的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液呈現(xiàn)淺紅色且在半分鐘內(nèi)不褪色，記錄所消耗的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積（即空白值）。

以上是筆者對(duì)配制并標(biāo)定氫氧化鈉溶液拓展課題中兩處細(xì)節(jié)內(nèi)容的一些粗淺認(rèn)識(shí)，不妥、不宜之處敬請(qǐng)廣大編者、同行斧正!

［1］王祖浩，王程杰.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》（選修）［M］.南京：江蘇教育出版社.2010.5

［2］馬世昌.化學(xué)物質(zhì)辭典［M］.陜西科學(xué)技術(shù)出版社，2002：10

［3］華中師范大學(xué)，東北師范大學(xué)，陜西師范大學(xué)編.分析化學(xué)［M］.北京：高等教育出版社，2000.3

［4］魏丹琦.氫氧化鈉溶液標(biāo)定的不確定度評(píng)定［J］.海峽預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志，2006，（1）：45-47

［5］鄧樂(lè)平.氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度不確定度的評(píng)定［J］.化學(xué)分析計(jì)量，2004，（3）：1-5

1008-0546（2014）01-0079-02

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10.3969/j.issn.1008-0546.2014.01.032