梁三祥
【摘 要】在教學(xué)活動(dòng)中,會(huì)遇到許多化學(xué)方程式,如何理解和記憶,則成為教與學(xué)活動(dòng)中的重難點(diǎn),其多樣化和零散性決定了它教學(xué)的難度。若以推導(dǎo)的形式對(duì)方程式進(jìn)行分析和討論,就能激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)探討的興趣和提高解決問題的能力,達(dá)到優(yōu)化教與學(xué)的知識(shí)結(jié)構(gòu),加深學(xué)生對(duì)化學(xué)方程式的理解和應(yīng)用,提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的歸納和運(yùn)用能力。
【關(guān)鍵詞】化學(xué)方程式;多樣化與零散性;推導(dǎo);理解與應(yīng)用
對(duì)化學(xué)反應(yīng)xA+yB=mC+nD+qE(系數(shù)x、y、m、n、q的值為大于或等于0的整數(shù)),推導(dǎo)分析如下。
一、分解反應(yīng)
當(dāng)x=0、q=0時(shí),則該反應(yīng)為分解反應(yīng),B必然是化合物,C和D不一定都是單質(zhì)。
1.若B是氧化物的液體,則該反應(yīng)需在通電條件下發(fā)生分解;若B是含非極性鍵的氧化物,則B必含過氧根。
2.若C是氧氣,D為含鉀的化合物,則B可能是氯酸鉀。
3.若C是能使澄清石灰水變渾濁的氣體,則B所含的陰離子是碳酸根離子或亞硫酸根離子。
4. 若B中有元素化合價(jià)發(fā)生變化的,則為氧化還原反應(yīng)。
5.若B是一種鹽類,C、D均為單質(zhì),則反應(yīng)條件通常是通電。
二、化合反應(yīng)
當(dāng)n與q均為0時(shí),則C一定是化合物,該反應(yīng)為化合反應(yīng),A和B不一定都是單質(zhì)。
1. 若固體A在B中燃燒時(shí)火星四射,則C是四氧化三鐵。
2.若A是良好的高能燃料,則C是水。
3.若C的水溶液能使酚酞變紅色,B是常見的液體,則A一定是堿性氧化物或氨。
4. 若A是具有還原性的固體非金屬單質(zhì),B是氣體化合物,則C具有還原性和毒性。
5.若C溶液的pH=1,并能與BaCI2溶液反應(yīng)生成白色沉淀,B是常見液體,則A是三氧化硫。
6. 若A是短周期原子半徑最大的元素,B是空氣中常見氣體,則C可能是氧化鈉或過氧化鈉。
7.若C含有能使硫氰根離子變紅色的離子,則該反應(yīng)有電子得失。
三、置換反應(yīng)
當(dāng)A和C是單質(zhì)、q=0時(shí),則該反應(yīng)是置換反應(yīng)。
1.若D的溶液為淺綠色,C為紅色固體,則A是鐵。
2.在加熱下,若B是金屬氧化物,D為無色液體,則A是氫氣。
3.在加熱下,若B是金屬氧化物、D是氣體化合物,則A是碳。
4.若C和D均是可燃性氣體,則D為一氧化碳
5.若B為藍(lán)色溶液,則A活潑于C。
6.若B溶液的pH=1時(shí),A為活潑金屬,則C為氫氣。
7.若B為藍(lán)色溶液,當(dāng)加入一定量的金屬鈉時(shí),則最終產(chǎn)物中一定有氫氧化銅。
四、復(fù)分解反應(yīng)(含中和反應(yīng))
當(dāng)A、B、C、D是均為沒有化合價(jià)變化的化合物、q=0,該反應(yīng)是復(fù)分解反應(yīng)。
1.若D溶液具有不穩(wěn)定性,常溫下易分解為兩種氧化物,B溶液能使石蕊變紅色,則A可能是碳酸鹽或亞硫酸鹽。
2.若B為AgNO3溶液,在酸性環(huán)境中,C為難溶物,則A可能含鹵素離子。
3. 若B為含鋇離子的溶液,C為不溶于酸的固體,則A可能是硫酸根或亞硫酸根。
4.若C和D都是可溶于水的物質(zhì),則該反應(yīng)是否發(fā)生?(可能發(fā)生反應(yīng))。
5.若C和D均是鹽,則該反應(yīng)是否一定發(fā)生?(可能發(fā)生反應(yīng))。
6.若D為藍(lán)色固體,則A、B中應(yīng)含有OH-。
7.若A和B所含的陽離子分別為Na+和Ba2+,則該反應(yīng)是否一定發(fā)生?(不一定發(fā)生反應(yīng))
8、若A為硫酸鹽,B為BaCI2溶液,混合后有白色沉淀出現(xiàn),則A是否一定可溶?(不一定可溶)
五、復(fù)雜的氧化還原反應(yīng)
若A、B、C、D、E中有元素化合價(jià)變化的,則為復(fù)雜的氧化還原反應(yīng)。
1.若A為鐵或鋁,B為濃硝酸或濃硫酸,在常溫下會(huì)發(fā)生反應(yīng)嗎?(鈍化)若在加熱下,會(huì)發(fā)生怎樣的反應(yīng)呢?
2. 若A為濃鹽酸,C為氯氣,則B可能是哪些物質(zhì)呢?(二氧化錳、高錳酸鉀、氯酸鉀等)
3.若A為漂白粉,要在什么條件下才能漂白?(酸)
4.若A為鋅,B為濃硝酸,則可生成幾種氣體?若B為濃硫酸,情況又如何?(二氧化氮、一氧化氮等)(二氧化硫、氫氣)
5.若A為硫化氫,B為濃硫酸,則可生成幾組產(chǎn)物?若A為碳,則產(chǎn)物如何?
六、有機(jī)物
當(dāng)q=0時(shí)的有機(jī)物反應(yīng)
1.若A是有機(jī)物,B為氧氣時(shí),則燃燒產(chǎn)物一定有CO2和H2O。
2.若C、D分別是CO2和H2O,B為單質(zhì)氣體,則A一定含碳?xì)鋬煞N元素,可能含氧元素。
3.若A為烷烴或芳香烴,B為鹵素,則可發(fā)生取代反應(yīng)。
4.若A為羧酸類,B為醇類或酚類,則可在無機(jī)酸的作用下發(fā)生酯化反應(yīng);若A為酯類,要得到羧酸類和醇類或酚類,可在無機(jī)酸或堿的條件下發(fā)生水解,則B為水。
當(dāng)n=0、q=0時(shí)的有機(jī)反應(yīng)
5.若A為烯烴或炔烴,在一定條件下可發(fā)生加成反應(yīng),則B可為多種物質(zhì),如氫氣、水、鹵素、鹵化氫等。
七、質(zhì)量守恒定律
1.若反應(yīng)物A、B各為α克,則生成物C和D、E的總量不定是2α克。
2.反應(yīng)物A與B的質(zhì)量比,不一定等于生成物C和D的質(zhì)量比。
3.系數(shù)x和y之和,不一定等于m和n、q之和。
八、化學(xué)反應(yīng)條件
通常情況下,固體與固體的反應(yīng),需要加熱或高溫條件方可發(fā)生;固體和液體的反應(yīng),多數(shù)不需加條件;液體與液體的反應(yīng),多數(shù)不需加條件;氣體與固體的反應(yīng),多數(shù)需要加熱或點(diǎn)燃;氣體與液體的反應(yīng),多數(shù)需條件;氣體與氣體的反應(yīng),多數(shù)需要加條件。
總之,對(duì)一個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式的理解和討論,隨著對(duì)化學(xué)計(jì)量數(shù)、物質(zhì)類別、反應(yīng)條件等因素的不同而深入探討和取舍,可以獲得不同的知識(shí)與結(jié)論。通過討論,可以起到舉一反三的作用,有利于知識(shí)的網(wǎng)絡(luò)化和系統(tǒng)化,優(yōu)化教學(xué)結(jié)構(gòu)。對(duì)于反應(yīng)方程式的討論內(nèi)容和層次還有很多,如熱化學(xué)方程式、化學(xué)平衡等。由于篇幅有限,在此就不再——贅述。