对《离子反应和离子方程式》一节教材的理解和处理 离子反应和离子方程式

  摘 要: 针对高一化学课程中《离子反应和离子方程式》一章的教学内容,作者结合教学体会与认识,合理设计课程教学的方法,在传授新知识的同时,又锻炼了学生的思维能力,且收到了较好的教学效果。
  关键词: 《离子反应和离子方程式》 课程教学 教学效果
  
  一、引言
  在新编高一化学课本中,《离子反应和离子方程式》仅有不到两页的篇幅,但离子反应和离子方程式的重要性绝对不限于一节教材,其知识也不是一节教材所能包括的。
  在中学化学教材中,有关元素和无机化合物的知识占有三分之二的篇幅,是中学化学的基本内容,是化学科学的基础。因而离子反应就成为中学化学中应掌握的最基本的反应之一。而离子方程式也就成为学生在高中阶段所应熟悉的基本化学用语之一。
  随着学生以后在各个章节中所学知识的增加,陆续地要了解更多离子的性质(如HCO,CO,NH,NO,PO,HPO,HPO,Al,AlO,Fe,Fe等),离子反应和离子方程式的知识也在不断地深化,不断地扩展。从这个意义上来说,离子反应的知识贯穿于中学化学无机化学部分的始终。这足以说明离子反应和离子方程式的含金量达到什么程度,它对学生学好这门功课有着举足轻重的作用。
  从历届高考化学题来看,离子反应的知识和离子方程式的书写成为每年高考必考的热点问题之一。在选择题部分,多有判断离子组能否大量共存和判断离子方程式书写是否正确两种题型;在填空题中,多有填写几种溶液混合后其中离子浓度大小顺序的考题,也有让考生书写有关离子反应方程式的考题。这足见有关离子反应和离子方程式的考题在高考化学命题中所占份量之重。
  通过对中学化学教材中有关离子反应教学内容的分析,可发现除了离子反应发生的条件以外,其余都不是很难。但是许多学生往往对离子反应的知识掌握得并不好。概括起来,存在的问题主要有三个方面:不清楚哪些反应,属于离子反应哪些不属于离子反应;不熟悉离子反应的条件;不熟悉离子方程式的写法。
  二、关于离子反应的概念和类型
  离子反应看起来简单,但要真的回答哪些反应是离子反应,哪些反应不是离子反应,却是不容易的。因为离子反应不像化合反应或分解反应那样能根据反应物和生成物这种表面现象来划分,它涉及到反应的本质,但是由于中学化学中对反应的本质或机理一般是不予以讨论的,所以说学生很难从深处把握反应的本质。
  究竟什么是离子反应?教材中没有给出明确的定义。按字面意思理解,离子反应应该是有离子参加的反应。但是含有离子的物质很多,反应的情况又很复杂。所以当前比较一致的意见,是把离子反应限定在水溶液中发生的反应。教材就是取这种意见的。据此,可以说在水溶液中进行的,有离子参加的反应叫做离子反应。这样一来,在其他状态下进行的反应虽有离子参加,却不能把它们归属于离子反应。
  细观中学化学中接触到的离子反应,大体可以分为两种类型:一类是在溶液中进行的复分解反应,或叫离子互换反应。这一类反应中没有电子转移,属于非氧化―还原反应。此类反应是离子反应的主体。另一类是在水溶液中进行的氧化―还原反应,如置换反应(例如Fe+2H=Fe+H↑;2Na+2HO=2NaOH+H↑);也有不是置换反应而在水溶液中进行的氧化―还原反应,例如把氯气通入氢氧化钠溶液中的反应(Cl+2OH=Cl+ClO+HO)。
  三、离子反应发生的条件
  按教材内容看,离子反应发生的条件只是指离子互换型的复分解反应发生的条件,而不是所有离子反应发生的条件(如上述有些氧化―还原反应是离子反应,但能发生的条件不在这三条之列)。
  学习离子反应发生的条件的关键,是要搞清楚怎样才算发生了反应。搞清楚了这个问题,学生就不必死记条件的内容,许多问题也会迎刃而解。
  那么,离子之间怎样才算发生了反应呢?无论是生成气体,生成沉淀或是生成难电离的物质,从离子发生的变化来看,有一个共同的特征,那就是反应前自由移动的离子在发生反应后不再是自由移动的离子了,相关的离子浓度减小了,这正是发生了离子反应的标志。所以离子反应发生的条件虽然有三条,其实可以归纳为一条,就是反应过程中原来的一些离子确确实实要发生变化,或转化为某种气体逸出,或转化为某种沉淀析出,或转化为某种弱电解质,或转化为别的离子(如MnO→Mn,Fe→Fe)。抓住了这一特征,也就抓住了问题的本质,学生学起来也容易多了。
  关于离子反应发生的条件的教学,我体会的困难之处在于学生在学习这部分内容时,还缺乏强、弱电解质的概念。这一点也是关于离子反应整个教学过程中困难之所在。离子反应离不开电解质的概念。但在教材中,这个概念一直到高三化学《电解质溶液》一章学习了关于强、弱电解质的概念时,才比较完善,这是教学中必须注意并设法克服的困难。这就要求教师要从整个高中化学教学的全局来考虑和处理离子反应和离子方程式的教学。我认为在方法上应分三个阶段。
  1.基础知识学习阶段。在高一化学进行《离子反应和离子方程式》一节教材的教学时,要让学生掌握好有关离子反应和离子方程式最基本的知识。这一阶段的基本要求是让学生掌握离子反应的概念、离子方程式的意义、离子反应发生的条件和书写简单离子方程式的基本方法。概念一句话(有离子参加的化学反应叫离子反应,溶液中进行的复分解反应属于离子反应),意义两句话,条件三句话,书写方程式四步走。教师必须尽力让学生搞清楚这个“一、二、三、四”,力求理解熟记,落到实处。
  2.强化巩固阶段。在学生学完这一节教材后,在后边各个章节的教学中,教师都要注意不失时机地加强对离子反应方程式的训练。凡是能用离子反应方程式表示的化学反应,尽可能让学生学习用离子方程式来表示。随着知识面的扩展,学生会认识和掌握越来越多的离子的性质,一次又一次地为学生增加离子反应及离子方程式的训练内容和强化巩固的机会,从而达到让学生熟练掌握正确书写离子反应方程式的方法的目的。
  3.归纳提高阶段。在学生学习了《电解质溶液》一章,掌握了强、弱电解质的概念之后,学生接触到的离子反应类型也比较完全。在此,教师应安排适当的时间对离子反应和离子方程式进行归纳总结,以达到深化提高的目的。这对于学生在以后书写较为复杂的离子反应方程式是很有好处的。
  四、关于离子方程式的书写
  由于一个离子反应方程式不仅能表示某一个具体化学反应的本质,而且能表示出同一类化学反应的本质,因此和普通化学方程式相比,离子方程式有着其特殊的优点。
  书写离子反应方程式并不很困难。但从教学实际来看,存在的问题较多。其产生的原因,少数学生属于对离子反应的概念本身掌握得不好,而多数则是缺少必要的、相对集中的有效的训练所致。
  此外,中学各册化学课本的书末均列出了物质的“溶解性”表,它对书写离子反应方程式是十分重要的。教师在教学中及时地分层次分阶段引导学生熟悉这个“溶解性”表,学生书写离子反应方程式出现的错误也就较容易避免了。当然,引起书写离子反应方程式出现错误的原因很多,有许多错误是由于粗心大意、训练不严格要求造成的。这些错误一旦拖的时间较长,就很容易形成习惯性错误,以后很难纠正。教师在教学中必须对此给予足够的重视。
  所以,在安排学生进行书写离子反应方程式训练时,必须注意两点:一是从离子反应方程式一开始,就要对学生严格要求,培养学生认真、细心的习惯;二是在以后各个章节的教学过程中,有关离子反应方程式的书写要安排适当足够数量的练习。实践证明,无论教师怎样归纳书写离子方程式的基本要求和注意事项,甚至不厌其烦地反复讲述,不断要求,但如果没有足够的训练相配合,仍不能在学生头脑中形成深刻的印象。只有让学生在实践练习中碰碰钉子,才能让学生在吸取教训中得到提高。
  五、结语
  离子反应和离子方程式是高一化学课程的重点和难点,教师应注重课堂教学改革、教学方法、教学手段、作业、考试方法等多方面的内容,通过各种适用的教学手段和方法,把课本知识、实际问题有机结合起来。这样才能在传授新知识的同时,又锻炼学生的思维能力,收到较好的教学效果。
  
  参考文献:
  [1]新课标高中课本教材教科书•化学(3版)[M].北京:人民教育出版社.
   注:“本文中所涉及到的图表、公式、注解等请以PDF格式阅读”
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