陳華
摘 要: 化合價是高中化學(xué)這門學(xué)科中最重要的內(nèi)容之一,既奠定化學(xué)方程式的解題基礎(chǔ)又對提高學(xué)生解題效率有著極大的促進作用。本文便對高中化學(xué)中的化合價在解題時的效用做出分析,以期為各位師生提供參考。
關(guān)鍵詞: 高中化學(xué) 化合價 解題效率 教學(xué)應(yīng)用
化合價作為一項基本的化學(xué)概念,既是化學(xué)知識內(nèi)容的重要組成部分,又對提升高中化學(xué)的解題效率有巨大的作用。據(jù)此,筆者對化合價在高中化學(xué)解題效率提高中的應(yīng)用分析則具有極其重要的現(xiàn)實意義。
一、高中化學(xué)中化合價的應(yīng)用概述
化合價是指某種元素的一個原子和其他元素中的原子共同構(gòu)成的化學(xué)鍵的數(shù)量。原子主要是由原子核與其外圍的電子組成,電子圍繞原子核做分層運動,而不同原子間的互相連接、交換可以使原子的數(shù)量發(fā)生變化,這種原子物質(zhì)里包含的電子數(shù)偏移的數(shù)量便成為化合價。據(jù)此看來,化合價同樣是元素在形成化合物期間表現(xiàn)出來的一種特殊性質(zhì)。
化合價在高中化學(xué)中的應(yīng)用主要分為化合價內(nèi)涵、化合價數(shù)量確定和化合價解題三個方面,學(xué)生學(xué)習(xí)化合價對化學(xué)式、電離方程式、化學(xué)方程式等專業(yè)化學(xué)用語的使用和專業(yè)問題的解答有重要意義。高中化學(xué)教學(xué)中主要包括判斷與書寫物質(zhì)化學(xué)式的要求;根據(jù)已知組成元素的化合價對其原子序數(shù)進行確定;探究氧化還原反應(yīng)中化合價的應(yīng)用方面;判斷金屬單質(zhì)與酸或與水的反應(yīng)等。
二、化合價在提高解題效率方面的作用
(一)根據(jù)化合價對化學(xué)式進行分析
在運用化合價解題的過程中,確實有一些具體操作能夠幫學(xué)生解答化學(xué)問題提供高效的方法,舉例來說:判斷以下哪項才是正確的化學(xué)式?A.ALO;B.MgCL;C.CaOH;D.CuSO。從這道題中可以得到的前提是,這項物質(zhì)是確實存在的并且化合價代數(shù)和為零,所以經(jīng)過簡單判斷便可以得出D項是正確答案。此外,從已知化合價書寫出相關(guān)化學(xué)式,也有了較簡單的解題方法。又如對化合價為+6的硫元素與化合價為-2的氧元素所形成的化合物,其化學(xué)式如何表示呢?在學(xué)生拿到此種題目時,首先要在腦海中形成清晰的解題過程:第一,確立對化學(xué)式的基本定位,書寫化學(xué)式的一般規(guī)律為正價元素在左、負價在右,由此便能構(gòu)成元素的正確排列順序;第二,對化學(xué)元素逐步標(biāo)價,有序地將化合價準(zhǔn)確地標(biāo)于元素的正上方;第三,對化合價的數(shù)值進行化簡,保留最簡單的整數(shù)比;第四,對于已經(jīng)化簡后得到的數(shù)值,交叉書寫在互相對應(yīng)元素的右下角。通過對以上拆解四個步驟的實現(xiàn),學(xué)生可就此得出其化學(xué)式為:SO。
(二)由原子結(jié)構(gòu)得出化學(xué)元素的化合價并據(jù)此推導(dǎo)出化學(xué)式
在完成簡單的化合價運用后,老師可以讓學(xué)生練習(xí)一些更深入的題型,以達到提高解答化學(xué)問題能力的目的。例如:某種元素A的最外層的電子數(shù)為2,另一種元素B的最外層電子數(shù)是7,據(jù)此推算出元素A與元素B所形成化合物的化學(xué)式是什么?在解答這種問題時,要求學(xué)生不僅能夠計算出化合價,而且要在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)化學(xué)式的推導(dǎo)。解答這道題,首先從已知元素A的外層電子數(shù)2直接設(shè)定A在此化合物中的化合價為+2價,同理推出B元素的化合價為-1價,緊接著在書寫過程中對元素排列定位加以運用可以確定其化學(xué)式最終為:AB3。
(三)根據(jù)化學(xué)式求導(dǎo)化學(xué)價
在以上練習(xí)中都設(shè)定其化合價已知,而在此種題型中學(xué)生要根據(jù)化學(xué)式求導(dǎo)化合價,以一些元素為例,CL、HCL、HCLO、HCLO、KCLO,求出元素CL的化學(xué)價為多少?學(xué)生經(jīng)過之前的學(xué)習(xí),基本上達到觸類旁通的解題能力要求,根據(jù)化合價代數(shù)和為零這一特點,對其氯元素進行推導(dǎo),可以輕易得出其化合價分別為:0、-1、+1、+5、+7。同樣在例題Mn、MnO、MnCL、KMmO、KMnO中求導(dǎo)出Mn的化合價,學(xué)生可以依照同樣的方法得出其錳元素分別為:0、+4、+2、+7、+6。通過對化合價的推導(dǎo),達到學(xué)生對化學(xué)式的熟悉記憶目的。
(四)已知化合物中各元素質(zhì)量比求出其元素化合價
在高中化學(xué)元素章節(jié)中較復(fù)雜的便是根據(jù)質(zhì)量比或質(zhì)量分數(shù)求得元素的化合價,例如:鐵的氧化物中鐵元素與氧元素的比值為7∶3,那么此氧化物的化合價為多少?在對這類題型進行求解時,首先要設(shè)出該氧化物的化學(xué)式為FexOy,再根據(jù)7∶3的質(zhì)量比得出x∶y=2∶3,由此可以得出其化學(xué)式為FeO,最后按照化學(xué)式得出其化合價為+3價。
在實際解答化學(xué)問題的過程中,學(xué)生和老師們不難發(fā)現(xiàn),通過對化合價這一知識點的利用,為學(xué)生快速、高效地解答化學(xué)問題提供了行之有效的方法,也為學(xué)生解答相關(guān)難題提供了模式參考。據(jù)此,發(fā)揮化合價在高中化學(xué)解題中的作用對于提高學(xué)生解題效率有顯著意義。
通過對化合價的解讀分析,更證明其在高中化學(xué)學(xué)科中獨一無二的重要性。但要培養(yǎng)起學(xué)生利用化合價解決化學(xué)問題的思維,還需要各位老師耐心指導(dǎo)與悉心講解,在化學(xué)課程教學(xué)中不斷加強活動探索、總結(jié)實踐經(jīng)驗,才能以此促進學(xué)生學(xué)習(xí)、思維能力逐步提高,并保障各項教學(xué)任務(wù)高效、優(yōu)質(zhì)地完成。
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