初中化学方程式章节模块化的学习方法

2024-04-29 04:23陈国锋
新课程·上旬 2024年2期
关键词:氧原子配平方程式

模块化学习方法将学习内容划分为若干个模块,学生按照一定的顺序和方式进行学习,以达到掌握知识、提高素养的目的。

传统教学把学习内容视为知识点的组合,课堂教学是进行碎片化的知识和技能的传授。模块化学习的开展,打破了传统课堂重知识传授、轻核心素养培养的束缚,基于核心素养下的模块化学习对教学内容实行单元章节统筹安排,对碎片化知识进行有机整合。模块化学习已成为当今新课改背景下课堂教学规范转型的必然需求。

模块一:一一对应识记表达式,读写相反书写化学式

在“我们周围的空气”的教学中,学生初次接触到文字表达式,易出现以下典型错误:

1.反应物和生成物张冠李戴,如:

铁+氧气五氧化二磷

2.把反应条件“点燃”误写为“燃烧”的,如:

铁+氧气四氧化三铁

3.反应物名称识记错误的,如:

铁+氧气五氧化二铁

针对以上易错点,把“化学反应前后,元素种类、原子种类不变”深入浅出地概括为:化学反应前后,反应物和生成物在物质名称上有一一对应关系。如:

所以,在课题2“氧气”教学文字表达式时,按以下步骤进行模块化教学:

第一,引导学生理解“在化学反应前后,反应物和生成物在物质名称上有一一对应关系”,识记反应物和生成物。

第二,展示所学文字表达式,让学生思考,它们有什么共同点?讨论、交流后,总结:

1.一般物质燃烧都需要氧气参加化学反应。

2.物质燃烧时化学反应条件都是点燃。

3.碳、硫、磷、铁、镁、铝在氧气中燃烧都发生化合反应。

第三,学生一边诵读识记文字表达式,一边动笔书写文字表达式。当学生能熟练书写后,让学生练习书写相应物质的化学式,从而降低元素符号的识记和书写难度。本单元相关物质的化学式遵循“读写相反”的书写原则,如:

P2O5Fe3O4 SO2

五氧化二磷四氧化三铁二氧化硫

CO2 MgO

二氧化碳 氧化镁

学生练习书写化学式,要求学生一边诵读化学式的书写顺序和物质名称,如“铁三氧四 四氧化三铁”,一边在练习本上写相应化学式“Fe3O4”。

第四,在平时听写或默写文字表达式时,必须让学生在反应物和生成物正下方写出正确的化学式,总结归纳后,让学生采取对比记忆、联想记忆等方法识记、书写。小结如下:

磷+氧气五氧化二磷

PO2P2O5

碳+氧气二氧化碳

C O2 CO2

镁+氧气氧化镁

Mg O2MgO

铁+氧气四氧化三铁

Fe O2Fe3O4

硫+氧气二氧化硫

SO2 SO2

在课题3“制取氧气”中,文字表达式仍按照上述四个步骤进行模块化教学,特别是对于易混淆的化学式必须通过对比强化识记、书写。

高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气

KMnO4K2MnO4MnO2O2

氯酸钾氯化钾+氧气

KClO3 KCl O2

过氧化氢水+氧气

H2O2H2O O2

教师要求学生练习识记、归纳,上述三个制取氧气的化学反应都有以下规律:

1.上述三个化学反应都是基本反应类型之一的分解反应。

2.反应后都有氧气生成。

3.化学反应前后,物质名称上有一一对应关系。

模块二:依据氧原子为标准,最小公倍数逐一配平

学习了第五单元“化学方程式”后,关于前半学期化学方程式的配平方法,可简单地归纳为“以化学反应前后氧原子个数为准,采用最小公倍数法,依次配平”。例如,加热高锰酸钾的反应,在化学方程式中左边的氧原子个数为4,右边的氧原子个数总和是8,则最小公倍数为8,因此在KMnO4前写上计量数2,使化学方程式左右两边氧原子个数相等,检查锰、氧原子反应前后个数都相等。然后把“——”改为“”,并标明反应条件,标出“↑”。化学方程式即变成:

2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑

按照教师的模块化教学方法,梳理归纳前面的化学方程式,学生书写化学方程式有章可循、有据可依,可起到事半功倍的效果。

模块三:氧化还原反应有得失,碳酸根二氧化碳互转化

第六单元“碳和碳的氧化物”涉及单质C、CO的化学性质,CO2的化学性质及实验室制取原理,可将C、CO的化学性质整合为同一模块进行化学方程式教学,CO2的化学性质及实验室制取原理整合为同一模块教学化学方程式。

(一)C、CO相关化学方程式的模块化教学方法

C、CO的化学性质主要可归结为:

1.可燃性

关于物质的可燃性,学生必须明确:

(1)一般物质燃烧都需要氧气参加化学反应。

(2)物质燃烧时化学反应条件都是点燃。

(3)碳元素燃烧生成二氧化碳、氢元素燃烧生成水。

此模块书写化学方程式的方法,同样适用于第七单元“燃料及其利用”的化学方程式。

2.还原性

学生刚开始对物质的还原性理解有困难,教师可以让学生识记后逐渐理解“单质碳能把氧化铜还原为单质铜”,根据质量守恒定律,氧化铜、三氧化二铁失去氧,單质碳、一氧化碳得到氧,且得失的氧原子个数一定相等。

CO还原Fe2O3的化学方程式用最小公倍数法、奇偶法都不能很顺利地配平,让学生顾此失彼,但从得失氧原子个数一定相等的角度出发,配平就会简单很多。

配平化学方程式时遵循质量守恒定律,得到与失去的氧原子的个数必然相等,Fe2O3反应后失去3个氧原子,而1个一氧化碳分子只能得到1个氧原子生成1个二氧化碳分子,此时,需要3个一氧化碳分子得到Fe2O3失去的3个氧原子生成3个二氧化碳分子,所以可在化学式前面写上计量数3,然后依次配平其他各种原子的数目。

在化学反应中,CO把Fe2O3还原为单质Fe,即Fe2O3被还原,所以发生还原反应,CO发生氧化反应。

(二)CO2相关化学方程式的模块化教学

在本章节模块中,二氧化碳气体和碳酸根离子在一定条件下可以互相转化发生化学反应。

本单元涉及CO32-参加化学反应,一般都转化为CO2。可以总结为:看到碳酸根离子就想到二氧化碳。

同样涉及CO2参加化学反应,一般都转化为CO32-。可总结为:看到二氧化碳就想到碳酸根离子。

模块四:阴阳追逐重结合

第十单元“酸和碱”、第十一单元“盐 化肥”化学方程式教学中,主要涉及复分解反应。让学生理解为:在化学方程式中,两边原子团化合生成新的化合物,中间的原子团化合生成另一种化合物。采用连线方式表示,直观明了。

教师可根据复分解反应发生的条件,引导学生讨论交流,总结如下离子方程式:

1.只有H2O生成

H++OH-  H2O

微观读法:每1个氢离子和1个氢氧根离子反应生成1个水分子。

2.主要有气体生成

2H++CO32-  H2O+CO2↑

微观读法:每2个氢离子和1個碳酸根离子反应生成1个水分子和1个二氧化碳分子。

OH-+NH4+  H2O+NH3↑

微观读法:每1个氢氧根离子和1个铵根离子反应生成1个水分子和1个氨分子。

3.有常见沉淀生成

初中化学常见的沉淀有:CaCO3、BaCO3、BaSO4、AgCl、Mg(OH)2、Cu(OH)2、Fe(OH)3。

每种沉淀都是由电荷对应相等的阴、阳离子化合生成,让学生熟练识记离子方程式,进而深入理解“离子对等化合”原则。

Fe3++3OH-  Fe(OH)3↓

即:由于每个Fe3+带3个单位的正电荷,而每个OH-带1个单位的负电荷,所以1个Fe3+需要3个OH-化合才能生成红褐色沉淀Fe(OH)3。其他的沉淀都采用“离子对等化合”原则识记离子方程式。

例如,在书写稀盐酸和碳酸钠反应的化学方程式时,可以这样分析理解:

每2个H+与1个CO32-化合生成1个H2O和1个CO2。

此时2个HCL解离出2个H+,才能与1个CO32-对等化合生成1个H2O和1个CO2。所以需要在HCl前写计量数2,然后在NaCl前写计量数2,使化学方程式左右两边各种原子个数相等。

学生识记、理解了离子方程式反应遵循“离子对等化合”原则后,基本上就理解了复分解反应的实质。

从上述模块选定的情况看,模块是基于一定素养与主题所构成的教学单位,是将教学内容有机地重新构建,形成模块;是教师基于课程理念,基于学科核心素养,基于对学科内容的理解,以打造高效课堂为目的,思考怎样基于一定素养与主题而展开的探究活动的设想。

通过模块化教学,我们才能高瞻远瞩地从全局去理解化学教学,真正在课堂上培养学生的关键能力与必备品格,进而落实学科核心素养。

模块化教学策略是信息时代化学学科教学发展的必然趋势,是走向化学教学实践的正途。

(作者单位:甘肃省庆阳市华池县柔远初级中学)

编辑:赵文静

注:本文系甘肃省庆阳市2022年度教育科学规划一般课题“初中化学方程式章节模块化学习方法的研究”(课题立项号:QYKTLX[2022]338号)的阶段研究成果。

作者简介:陈国锋,男,大专,一级教师,甘肃省庆阳市华池县柔远初级中学化学骨干教师,研究方向:中学化学教育,形成“实验激趣,严谨求实”的教学风格。

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