摘 要：化學(xué)方程式“配平”最關(guān)鍵的是找出式子的“特點(diǎn)”，找準(zhǔn)配平的“起點(diǎn)”，找到合適的方法，最后學(xué)生能建立“守恒”的化學(xué)觀念和形成“方法建?！钡目茖W(xué)思維.

關(guān)鍵詞：?jiǎn)栴}導(dǎo)向；化學(xué)方程式配平；科學(xué)思維；初中化學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)：G632?? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?? 文章編號(hào)：1008-0333（2023）20-0119-03

收稿日期：2023-04-15

作者簡(jiǎn)介：韓東輝（1972.12-），男，廣東省梅州人，本科，高級(jí)教師，從事化學(xué)教學(xué)研究.

基金項(xiàng)目：本文系廣東省深圳市南山區(qū)2017年度教育科研立項(xiàng)課題“初中化學(xué)課堂教學(xué)效果的校本評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的研究與實(shí)踐”研究成果（課題編號(hào)：nsjy20170373）

“如何正確書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式”（第2課時(shí)）這一節(jié)課，學(xué)生在學(xué)習(xí)第一課時(shí)的基礎(chǔ)上，對(duì)于化學(xué)方程式的概念、書(shū)寫(xiě)、意義與讀法等已有一定的了解，但書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式中有一個(gè)非常關(guān)鍵的步驟——“配平”卻會(huì)產(chǎn)生較大的學(xué)習(xí)障礙［1］.

1 教學(xué)的現(xiàn)狀與困惑

教學(xué)過(guò)程中筆者了解到，很多學(xué)生只是學(xué)到了課本上講的“觀察法”與“最小公倍數(shù)法”，只能解決部分化學(xué)方程式的配平，而面對(duì)一些較為復(fù)雜化學(xué)方程式只是靠機(jī)械記憶，亦即“背化學(xué)方程式”.為減少這種問(wèn)題的產(chǎn)生，在教學(xué)中，教者一定要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)找到式子的“特點(diǎn)”，據(jù)此確定配平的“起點(diǎn)”，再運(yùn)用恰當(dāng)?shù)姆椒?，形成清晰而?yán)密的推理過(guò)程，否則學(xué)生就會(huì)“知其然，不知所以然”，“平”了也不知是怎么“配”的.

2 “教”方法與“學(xué)”思維

“科學(xué)思維”是初中學(xué)生要培養(yǎng)的核心素養(yǎng)之一.

科學(xué)思維是指人在科學(xué)認(rèn)識(shí)活動(dòng)中對(duì)感性認(rèn)識(shí)材料進(jìn)行加工、處理的方式與途徑.《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年）》指出：科學(xué)思維是基于事實(shí)與邏輯進(jìn)行的獨(dú)立思考和判斷.而“配平”就是要求學(xué)生經(jīng)自己對(duì)反應(yīng)表達(dá)式的分析并找出其特點(diǎn)，然后對(duì)“反應(yīng)表達(dá)式”用適當(dāng)方法進(jìn)行加工、處理——“配平”的過(guò)程.可見(jiàn)，本節(jié)課的內(nèi)容對(duì)學(xué)生的分析推理以及歸納建模的“科學(xué)思維”的培養(yǎng)是一個(gè)很好的契機(jī).

本節(jié)課設(shè)計(jì)的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)在于能夠采用以問(wèn)題為導(dǎo)向，在解決問(wèn)題過(guò)程中，扣緊學(xué)生“變化守恒”的化學(xué)觀念和“分析推理”、“歸納建?！钡目茖W(xué)思維，教師教“方法”，學(xué)生學(xué)“思維”，“講-練-評(píng)”結(jié)合，突破了重、難點(diǎn).下面，以“如何正確書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式”（第2課時(shí)）為例，談?wù)勅绾伍_(kāi)展“配平”的教學(xué)［2］.

3 教學(xué)程序設(shè)計(jì)

【引課】如何觀察一個(gè)人？我們通常是關(guān)注人的“高”“矮”“胖”“瘦”或者“漂亮”“帥氣”……等等.很顯然，這“觀察”抓住了人的局部或整體特征.同樣，面對(duì)一道未配平的反應(yīng)表達(dá)式，我們應(yīng)如何抓特征？用何法配平？

活動(dòng)1.投示【例題1】

熾熱鐵與水蒸氣反應(yīng)生成四氧化鐵和氫氣

鐵+水高溫四氧化三鐵+氫氣

Fe+H2O高溫

Fe3O4+H2教師講解，歸納形成配平“以大定小法”（方法1）

【師問(wèn)】同學(xué)們，上面的反應(yīng)表達(dá)式有何特點(diǎn)？

【生答】（1）氧原子個(gè)數(shù)最多；（2） Fe3O4化學(xué)式最復(fù)雜……

【師講】本題的配平步驟是：

（1）找到原子個(gè)數(shù)“最多”的化學(xué)式：以“O”為配平的起點(diǎn).Fe3O4，先配該化學(xué)式有關(guān)鐵、氧兩種元素的原子個(gè)數(shù)；

（2）配平氧原子個(gè)數(shù)時(shí)影響到氫原子個(gè)數(shù)，接著配平氫原子個(gè)數(shù).

（3）將箭號(hào)改寫(xiě)成等號(hào)：

（4）注明反應(yīng)條件：

與學(xué)生一起歸納本題的配平方法——“以大定小法”（方法1）.經(jīng)分析，本式有“O”“Fe”兩種元素原子個(gè)數(shù)需配平，不難發(fā)現(xiàn)，化學(xué)式“Fe3O4 ”最復(fù)雜，其中兩元素的原子個(gè)數(shù)最大，就以“原子個(gè)數(shù)最大”的元素作為配平的起點(diǎn)，“以大定小”.待這些原子個(gè)數(shù)配平后，再據(jù)此配平其他原子個(gè)數(shù).用此法解題模型為：找最復(fù)雜化學(xué)式（元素種類(lèi)最多、原子個(gè)數(shù)最大）→用最復(fù)雜的化學(xué)式中原子個(gè)數(shù)推其他化學(xué)式前的系數(shù)→根據(jù)求得的系數(shù)再推求出其它化學(xué)式前邊的系數(shù).

活動(dòng)2.投影出示【例題2】

配平：P + O2——P2O5

【師問(wèn)】這個(gè)反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式有何特點(diǎn)？你能說(shuō)說(shuō)你的配平方法和過(guò)程嗎？

【生答】（1）“O”原子個(gè)數(shù)一奇一偶；（2） P2O5化學(xué)式最復(fù)雜……

【生講】我的配平過(guò)程如下：

磷+氧氣點(diǎn)燃五氧化二磷

P+O2P2O5

（1）發(fā)現(xiàn)“O”原子個(gè)數(shù)相差較大，以此為配平的起點(diǎn).

（2）式子左邊“O”原子為2，右邊為5，“2”與“5””的最小公倍數(shù)為“10”.

（3）在“O2”前面配上“5”，P2O5前面配上“2”，讓“O”原子個(gè)數(shù)都變?yōu)椤?0”.

（4）推求“P”前面的系數(shù)為“4”.

（5）改寫(xiě)成等號(hào)并注明反應(yīng)條件：

4P+5O2點(diǎn)燃2P2O5

學(xué)生歸納形成方法：最小公倍數(shù)法（方法2），方法模型如下：找出式子中左、右兩邊各出現(xiàn)一次且原子個(gè)數(shù)相差最多的元素作為配平起點(diǎn)→求該元素原子左、右兩邊個(gè)數(shù)的最小公倍數(shù)→把式子左右兩邊的該原子個(gè)數(shù)均配成最小公倍數(shù)→再推求出其它化學(xué)式前的系數(shù).

活動(dòng)3.投影出示【例題3】

配平：FeS2+O2Fe2O3+SO2

【師問(wèn)】例題3中反應(yīng)表達(dá)式有何特點(diǎn)？

【生答】（1）有一個(gè)只含一種元素的化學(xué)式；（2） Fe2O3化學(xué)式最復(fù)雜……

【師講】配平過(guò)程：

（1）氧元素在式子左右兩邊出現(xiàn)次數(shù)最多，且其個(gè)數(shù)一邊為奇數(shù)，另一邊為偶數(shù)，以氧元素的原子個(gè)數(shù)為配平的起點(diǎn)，把氧原子個(gè)數(shù)由奇數(shù)變?yōu)榕紨?shù)：

（2）在“奇數(shù)配偶”時(shí)影響了鐵原子個(gè)數(shù)，接著配平鐵原子個(gè)數(shù)：

（3）配平鐵原子個(gè)數(shù)時(shí)影響到了硫原子個(gè)數(shù)，接著配平硫原子個(gè)數(shù)：

（4）配平鐵原子與硫原子個(gè)數(shù)時(shí)影響到氧原子個(gè)數(shù)，最后在“O2”前面配上適當(dāng)系數(shù)，使得氧原子個(gè)數(shù)相等（注意：在單質(zhì)化學(xué)式前面配上任何系數(shù)，不影響其它原子個(gè)數(shù)）：

（5）箭號(hào)改寫(xiě)成等號(hào)：

（6）注明反應(yīng)條件：

師生一起歸納形成方法：奇數(shù)配偶法（方法3）.用“奇數(shù)配偶”配平的方法模型為：找出式子左右兩邊出現(xiàn)次數(shù)最多的元素，如果該元素原子個(gè)數(shù)在一邊為奇數(shù)，而另一邊為偶數(shù)，那么就以這種元素作為配平起點(diǎn)→在含該元素且原子個(gè)數(shù)為奇數(shù)的化學(xué)式前面配上一個(gè)最小的正偶數(shù)，把該元素原子個(gè)數(shù)由奇數(shù)變成偶數(shù)→根據(jù)上步的結(jié)果推求其它化學(xué)式前面的系數(shù)［3］.

活動(dòng)4.教師出示【練習(xí)】，學(xué)生嘗試用自己的方法解決問(wèn)題.

【師問(wèn)】你能寫(xiě)出高溫下氧化鐵與一氧化碳發(fā)生反應(yīng)生成鐵和二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式嗎？你能否說(shuō)出其配平過(guò)程？

【學(xué)生代表書(shū)寫(xiě)并講解】

（1）氧化鐵 + 一氧化碳高溫 鐵 + 二氧化碳Fe2O3 + CO? Fe + CO2

（2）配平過(guò)程是：

①先配平鐵原子個(gè)數(shù)：

②同時(shí)配平碳、氧原子個(gè)數(shù)：

③當(dāng)化學(xué)式CO、CO2前面同時(shí)配上3時(shí)，式子左右兩邊C、O原子個(gè)數(shù)均相等.此時(shí)各種原子個(gè)數(shù)都已配平，將箭頭改寫(xiě)成等號(hào)：

Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

④注明反應(yīng)條件：

Fe2O3+3CO高溫2Fe+3CO2

【教師點(diǎn)評(píng)】本反應(yīng)表達(dá)式的特點(diǎn)是有兩個(gè)元素符號(hào)總是黏連在一起.可以“嘗試系數(shù)法（方法4）”進(jìn)行配平.該方法的模型是：如果式子中有N種元素原子個(gè)數(shù)要配平，N-2種元素原子個(gè)數(shù)可先配平，而剩下的兩種元素原子個(gè)數(shù)要同時(shí)配平，那么可先配平N-2種元素原子個(gè)數(shù)→在另兩種元素組成的化合物化學(xué)式前按由小到大的順序嘗試性地同時(shí)配上正整數(shù)1、2、3……直到兩種元素的原子個(gè)數(shù)同時(shí)配平.

以上幾種方法都要用到所謂“觀察法”.“觀察”就是看式子有何特點(diǎn)，例如原子個(gè)數(shù)的“大小”、原子個(gè)數(shù)的“奇偶”、化學(xué)式“繁簡(jiǎn)”、元素符號(hào)在化學(xué)式中是否“黏連”等特點(diǎn).只有找到式子的特點(diǎn)，才能找準(zhǔn)配平起點(diǎn).找“特點(diǎn)”是配平的關(guān)鍵.（編者注：活動(dòng)5、活動(dòng)6內(nèi)容略）

【本課總結(jié)】配平的方法主要有：以大定小法、最小公倍數(shù)法、奇數(shù)配偶法、分?jǐn)?shù)系數(shù)法、嘗試系數(shù)法和待定系數(shù)法等.另外，如果是氧化還原反應(yīng)，其符號(hào)表達(dá)式還可用電子得失或化合價(jià)（氧化數(shù)）升降配平法和離子-電子法配平.要注意的是，同一道反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式，配平方法并不是唯一的，我們擇優(yōu)即可.

【布置作業(yè)】繪制本節(jié)課的思維導(dǎo)圖并完成學(xué)單第五單元課題2（第2課時(shí)）.

參考文獻(xiàn)：

［1］ 中華人民共和國(guó)教育部.

化學(xué)（九年級(jí)）［M］.北京：人民教育出版社，2022.

［2］ 中華人民共和國(guó)教育部.義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022版）［M］.北京：北京師范大學(xué)出版社，2022.

［3］ 李玉虹.配平化學(xué)反應(yīng)方程式的數(shù)學(xué)模型［J］.四川理工學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2006（3）：34-38.

［責(zé)任編輯：季春陽(yáng)］