淳于利輝 綦尤娜

【關(guān)鍵詞】 ?化歸思想 數(shù)軸 方程式書寫

【中圖分類號】 ?G633.8 ? ? ? ? ? ? 【文獻標識碼】 ?A ? 【文章編號】 ?1992-7711（2019）23-069-01

“化歸”從字面上理解就是“轉(zhuǎn)化”和“歸結(jié)”的意思，也就是把需要解決的較復(fù)雜、疑難的問題，通過觀察、聯(lián)系、類比，選擇恰當?shù)姆椒ㄟM行變換，歸結(jié)成一個比較容易解決的問題，這種解決問題的思想稱為化歸思想。在化學的學習中我們可以利用化歸思想將一些復(fù)雜陌生的問題轉(zhuǎn)化成熟悉、簡單的問題，比如通過特值法、平均值法、守恒法、數(shù)軸法等對化學問題進行“化歸”，下面我們就以數(shù)軸法為例談?wù)劵瘹w思想在化學反應(yīng)方程式書寫中的應(yīng)用。

化學反應(yīng)中有很多的反應(yīng)遵循以“強”制“弱”的規(guī)律。例如，在復(fù)分解反應(yīng)中，相對強的酸性和堿性物質(zhì)間會反應(yīng)，生成相對弱的酸性和堿性物質(zhì);在氧化還原反應(yīng)中，相對強的氧化性和還原性物質(zhì)間會反應(yīng)，生成相對弱的氧化性和還原性的物質(zhì)。

下面我們列舉兩組具有一定代表性的物質(zhì)，利用數(shù)軸的圖形方式來突破這兩類反應(yīng)書寫的教學難點：

第一組：“鋁三角”

鋁三角（圖1）的相互轉(zhuǎn)化圖中關(guān)系到5種常見反應(yīng)物：AlCl3、Al（OH）3、NaAlO2、HCl、NaOH等，它們之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系復(fù)雜，涉及到7個化學方程式。

學生在學習過程中常常分辨不清哪兩個物質(zhì)之間會反應(yīng)，其產(chǎn)物與什么反應(yīng)物的物質(zhì)的量有關(guān)？如果我們將這一“三角關(guān)系”轉(zhuǎn)化成直線關(guān)系，它們之間就清楚明了多了。

我們可以將上述5種物質(zhì)按照酸性減弱堿性增強的順序依次排列，以酸堿性為坐標繪制出數(shù)軸并編號如圖2：

上圖中相間隔的兩個物質(zhì)之間均能發(fā)生反應(yīng)，例如：①+③、②+④、③+⑤、①+④、②+⑤等，前三組物質(zhì)兩兩混合的主要產(chǎn)物均為兩物質(zhì)間所夾的物質(zhì)，即①+③→②，②+④→③、③+⑤→④。具體反應(yīng)如下：

①+③：3HCl+Al（OH）3=AlCl3+3H2O

②+④：AlCl3+3NaAlO2+6H2O=4Al（OH）3↓+3NaCl

③+⑤：Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O

按照上述規(guī)律，①和④混合后的反應(yīng)產(chǎn)物應(yīng)該是②或③，到底生成的是②還是③呢？這就取決于①和④的物質(zhì)的量了。當①過量時，則生成的產(chǎn)物是靠近①的②，當④過量時，則生成的產(chǎn)物是靠近④的③。反應(yīng)方程式如下：

①（過量）+④：4HCl+NaAlO2=AlCl3+NaCl+2H2O

①+④（過量）：HCl+NaAlO2+H2O=Al（OH）3↓+NaCl同理②和⑤混合后的反應(yīng)產(chǎn)物應(yīng)該是③或④，到底生成的是③還是④同樣取決于②和⑤的物質(zhì)的量。當②過量時，則生成的產(chǎn)物是靠近②的③，當⑤過量時，則生成的產(chǎn)物是靠近⑤的④。反應(yīng)方程式如下：②（過量）+⑤：AlCl3+3NaOH=Al（OH）3↓+3NaCl②+⑤（過量）：AlCl3+4NaOH=NaAlO2+2H2O

利用上面的數(shù)軸就能很直觀的判斷出反應(yīng)的產(chǎn)物，同時也能根據(jù)粒子間位置快速判斷是否能大量共存。相鄰的粒子均能大量共存，相間隔（間隔1個或2個）的粒子均不能大量共存。

同理，我們也可以將這一方法應(yīng)用于氧化還原型反應(yīng)的教學中，將復(fù)雜的問題簡單化。以鐵三角中鐵元素不同價態(tài)的轉(zhuǎn)化為例，借助數(shù)軸的圖形方式判斷反應(yīng)的產(chǎn)物。

這種方法還可以推廣到其他化合物的性質(zhì)應(yīng)用中，例如鈉的化合物和酸的反應(yīng)、硫的不同價態(tài)的單質(zhì)和化合物的相互轉(zhuǎn)化等。例如鈉的化合物與酸的反應(yīng)，我們可以按照堿性增強的順序依次列出化合物，我們將這些物質(zhì)進行編號，看學生能否寫出這些物質(zhì)中的所有反應(yīng)。

運用這樣的數(shù)軸方式能方便我們書寫歸中型的氧化還原反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)，同時在數(shù)軸上排列物質(zhì)時也能鞏固學生對酸堿性強弱和氧化性強弱的判斷。在教學中若能恰當?shù)刂笇?dǎo)學生運用化歸思想去解決問題，就能把生疏的化學知識轉(zhuǎn)化成熟悉的，復(fù)雜的轉(zhuǎn)化成簡單的，抽象的轉(zhuǎn)化成直觀的，使問題進行變換轉(zhuǎn)化，得以高效地解決。

[ 參 ?考 ?文 ?獻 ]

[1]顧純潔.“化歸”思想在高三化學自主學習中的體現(xiàn)[J].《新課程》，2010（10）.

[2]孫永杰.數(shù)軸在書寫含鋁元素物質(zhì)與酸堿反應(yīng)方程式中的應(yīng)用[J].《中學生數(shù)理化（學習研究）》，2017（6）.