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摘要文章探討化學教材中引入H (反應熱)的必要性和依據,引入H后,熱化學方程式的表示方法的變化,詳細介紹了“反應進度”的含義。
關鍵詞反應熱;熱化學方程式;反應進度
一、教材引入H (反應熱)的必要性和依據
化學反應總伴隨著能量變化,通常表現為熱量的變化。人們用熱化學方程式來表示化學反應中放出或吸收的熱量。在原教材中熱化學方程式這樣表示:
C(固) + O2(氣) = CO2(氣) + 393.5 kJ
上式表示在101 kPa和25 ℃的條件下,1 mol 固態碳和1 mol 氧氣反應生成1 mol CO2氣體時放出393.5 kJ的熱量。這種表示方法寫法直觀,容易為學生理解。但是因為書寫化學反應方程式必須遵守質量守恒定律,這種表示方法把反應中原子結合的變化和熱量的變化用加號連在一起是欠妥的。因此,在GB 3102.4~93中規定,熱量(Q)“應當用適當的熱力學函數的變化來表示,例如T·S,S是熵的變化,或H,焓的變化”。
在中等化學中,一般研究在一定壓強下,在敞開容器中發生的反應所放出或吸收的熱量。因此,根據熱力學第一定律U=Q+WQP=U-W=(U2-U1)+(p2V2-p1V1)=(U2+p2V2)-(U1+p1V1)=H2-H1=H 即QP=H式中QP叫恒壓熱,是指封閉系統不做除體積功以外的其他功時,在恒壓過程中吸收或放出的熱量。上式表明,恒壓熱等于系統焓的變化。所以,在中等化學所研究的反應范圍之內,Q=QP=H,這是教材中引入H的依據。
二、引入H以后,熱化學方程式的表示方法發生的變化
引入H這個物理量以后,使得熱化學方程式的表示方法發生了變化。
1.根據國標,在熱力學中將內能U改稱為熱力學能。其定義為:對于熱力學封閉系統,U=Q+W,(式中Q是傳給系統的能量,W是對系統所作的功。)Q、W都是以“系統”的能量增加為“+”來定義的。而舊教材中,Q是以“環境”的能量增加(或以“系統”的能量減少)為“+”來定義的,這樣,原來的熱化學方程式中的“+”“-”所表示的意義正好與國標的規定相反。因此,引入H以后,當反應為放熱反應時,H為“-”或H0。
2.在原教材中,熱化學方程式中物質的聚集狀態用中文表示,如固、液、氣等,根據國標,應當用英文字母表示。如s代表固體、l代表液體、g代表氣體或蒸氣、aq表示水溶液等。
3.熱化學方程式中反應熱的單位不同。原教材中反應熱的單位是J或kJ,而H的單位為J/mol或kJ/mol。根據引入H以后的變化,類似以下熱化學方程式的表示法就廢除:
C(固) + O2(氣) = CO2(氣) + 393.5 kJ
C(固) + H2O(氣) = CO(氣) + H2(氣) -131.5 kJ
正確表示法為:先寫出反應的化學方程式,并注明各物質的聚集狀態。然后寫出該反應的摩爾焓[變] rHm(下標“r”表示反應,“m”表示摩爾)。實際上,一般給出的都是反應物和產物均處于標準狀態(指溫度為298.15 K,壓強為101 kPa時的狀態)時的摩爾焓[變],即反應的標準摩爾焓[變]rHm(上標“”表示標準),兩者之間用逗號或分號隔開。
三、有關反應進度
考慮到中等化學的實際情況,教材沒有引入“反應進度(符號為ξ)”這個物理量。但是應該明確,rHm的單位“kJ/mol”中的“mol”是指定反應的反應進度的國際單位制(簡稱SI)單位,而不是物質的量的單位。國標中,反應進度的定義為:
對于化學反應 0=ΣBνBB nB(ξ) = nB(0) +νBξ式中nB(0)和nB(ξ)分別代表反應進度ξ=0(反應未開始)和ξ=ξ時B的物質的量。由于nB(0) 為常數,因此有dξ=νB-1dnB,對于有限的變化ξ=νB-1nB所定義的反應進度,只與化學反應方程式的寫法有關,而與選擇反應系統中何種物質B無關。反應進度與物質的量具有相同的量綱,SI單位為mol。由于ξ的定義與νB(化學計量數,對于反應物其為負,對于產物其為正)有關,因此在使用ξ時必須指明化學反應方程式。
反應進度自1982年進入國家標準,ISO國際標準從1992年引入了反應進度。反應進度是化學反應的最基礎的量。由于化學中引入了此量,使涉及化學反應的量綱和單位的標準化大大前進了一步,也很好地解決了一系列量在量綱上出現的困難和矛盾。對于化學反應0=ΣBνBB,反應的摩爾焓[變]rH>m,可由測量反應進度ξ1ξ2時的焓變H,除以反應進度變ξ而得,即rHm=H/ξ。由于反應進度ξ的定義與化學反應方程式的寫法有關,因此rHm也與化學反應方程式的寫法有關,即對同一實驗數據,由于計算ξ所依據的化學反應方程式不同,使得rHm也不同。所以在使用rHm時,必須指明對應的化學反應方程式。例如:
2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g);rHm =-483.6 kJ/mol ①
H2(g) + 1/2 O2(g) = H2O(g);rHm=-241.8 kJ/mol ②
對于反應①,2mol H2(g)和1 molO2(g)完全反應生成2 mol H2O(g)表示1反應進度的反應,而對于反應②,1mol H2(g)和0.5 mol O2(g)完全反應生成1mol H2O(g)也表示1反應進度的反應,前者放熱483.6 kJ,后者放熱241.8 kJ。因此,兩個反應的rHm不同,反應① 的rHm是反應②的兩倍。由此可以看出:
一、熱化學方程式的書寫
書寫熱化學方程式除了要遵循書寫化學方程式的要求外,還應注意幾個方面。
(1)反應熱與反應物和生成物所呈現的聚集狀態有關,在熱化學方程式中必須標明各物質的狀態(g、l、s、aq);
(2)反應熱與反應溫度和壓強有關,中學所用ΔH一般是指101KPa和25℃因此不特別指明。但需注明ΔH的“+”與“-”,放在方程式的右邊,“+”表示吸熱,“-”表示放熱。
(3)ΔH的單位kJ?mol-1是指熱化學方程式中化學計量數在計量反應熱時是以“mol”為單位的,并不一定是指1mol物質。所以熱化學方程式中各物質化學式前的計量數可用整數或分數表示,且ΔH與化學計量數成比例。同一反應,化學計量數不同,ΔH也不同。
(4)當反應向逆向進行時,其反應熱與正反應的反應熱數值相等,符號相反。
(5)書寫燃燒熱的熱化學方程式,應以燃燒1mol物質為標準來配平其他物質的化學計量數。
例(2004年全國理綜Ⅱ):已知
(1)H(g)+1/2O(g)=HO(g) ΔH=akJ?mol
(2)2H(g)+O(g)=2HO(g) ΔH=bkJ?mol
(3)H(g)+1/2O(g)=HO(l) ΔH=ckJ?mol
(4)2H(g)+O(g)=2HO(l) ΔH=dkJ?mol
下列關系式中正確的是( )
A.a<c<0 B.b>d>0 C.2a=b<0 D.2c=d>0
解析由熱化學方程式中的ΔH與化學方程式中各物質前面的化學計量數有關,以及物質燃燒時都放熱得:ΔH=2ΔH<0,ΔH=2ΔH<0;又氣態水變為液態水這一過程要放熱,則c<a<0,d<b<0。綜上所述答案為:C。
二、化學反應中能量與化學鍵的關系
反應中的熱效應等于反應物的鍵能之和減去生成物的鍵能之和。當結果小于零時為放熱反應。當結果大于零時為吸熱反應。
例:化學鍵的鍵能是原子間形成化學鍵(或其逆過程)時釋放(或吸收)的能量。以下是部分共價鍵鍵能數據H-S 364KJ/mol,S—S 266KJ/mol,S==O 522KJ/mol,H—O 464KJ/mol。
(1)試根據這些數據計算下面這個反應的反應熱:2HS(g)+SO(g)=3S(g)+2HO(g)反應產物中的S實為S,實際分子是一個8元環狀分子(如圖),則反應熱為?解析:因為S分子中有8個S原子,由圖可知共有8個共價鍵。每個S就有1個S—S共價鍵。則該反應的反應熱為:
4×364KJ/mol+2×522KJ/mol-3×266KJ/mol-4×464KJ/mol=-154KJ/mol.
三、可逆反應的反應熱
例已知一定溫度和壓強下,N(g)和H(g)反應生成2mol NH(g),放出92.4KJ熱量。在同溫同壓下向密閉容器中通入1molN和3molH,達平衡時放出熱量為QKJ;向另一體積相同的容器中通入0.5molN和1.5moLH,相同溫度下達到平衡時放出熱量為QKJ。則下列敘述正確的是( )
A.2Q>Q=92.4KJ B.2Q=Q=92.4KJ
C.2Q<Q<92.4KJ D.2Q=Q<92.4KJ
解析:92.4KJ為1molN(g)與3molH(g)恰好完全反應生成2molNH(g)時所放出的熱量。而在實際反應中由于存在平衡狀態,反應物不可能完全轉化,因此Q<92.4KJ。當溫度不變,相同的密閉容器中,起始反應物物質的量減半(相當于減壓)時,由平衡移動原理可知,平衡向逆反應方向移動,有2Q<Q。故答案為C。
四、蓋斯定律的應用
例(2012理綜新課標高考):工業上利用天然氣(主要成分CH)與CO進行高溫重整制備CO,已知CH、H、CO的燃燒熱(ΔH)分別為-890.4KJ/mol、-285.8KJ/mol、-283.0KJ/mol,則生成1m(標準狀況)CO所需能量為 。
解析:①CH(g)+2O(g)=HO(l)+CO(g) ΔH=-890.4kJ?mol
②H(g)+1/2O(g)=HO(l) ΔH=-285.8kJ?mol
③CO(g)+1/2O(g)=CO(g) ΔH=-283.0kJ?mol
①-2×②-2×③得:
一、研究高考試題規律,簡化知識點
通過對近年高考化學試題的研究,我們不難發現高考化學試題有較強的規律性甚至模式化,各省市都形成了自己比較穩定獨特的風格。高考的命題指導思想、考查內容、試題類型、深難度和分值比例以及考查能力的層次要求等基本保持不變?;瘜W科命題以能力測試為主導,重視理論聯系實際,力求反映高中新課程理念,注重能力立意與基礎涵蓋相統一,關注主干知識的有機融合,體現新課程的核心理念和高考的基本功能。
高中化學的知識點很多很雜,但高考常考的知識點大約有20個。我們如何去整理這些知識點呢?首先,我們把物質的分類、物質之間的轉化關系、氧化還原反應、離子反應、物質的量、元素周期律當成最基本的工具,然后用這些工具解決元素及其化合物的知識。元素及其化合物部分重要的元素無非是Na、Al、Fe、Cl、S、N、Si等典型元素及其化合物的性質及應用,我們可把兩方面的內容結合起來,使整個化學內容更具邏輯性和條理性。其次,化學反應與化學平衡、弱電解質的電離、鹽類的水解、沉淀溶解平衡,實質是讓我們掌握平衡的思想,當然這部分知識往往與圖像、計算、單一變量法、原理分析相結合,是學生容易混淆和不解的知識。第三,電化學和熱化學方程式。第四,化學實驗基礎知識、設計與評價。第五,選修部分。通過這樣整理,我們發現知識點變少了,相互關系明了清晰起來,也更加容易理解和記憶了。
二、抓住要點實質,簡化思維
電解質溶液中粒子間的關系,是學生比較頭痛的一個知識點。電離和水解的知識經常被混淆。其實粒子間的關系無非是大小關系和等量關系兩種,等量關系的解題思維就是三個守恒(電荷守恒、物料守恒和質子守恒);粒子大小關系的解題思維是顯隱性粒子關系、越弱越水解原則、已知的主次關系。
電化學也是中學化學公認的難點之一。其實電化學主要考查兩池的工作原理(包括電子的移動方向、電極的變化、陰陽離子的移動等)和電極反應式的書寫,有時還考查電解質溶液的復原以及簡單的計算。解題時一定要先弄清楚是原電池還是電解池,電極反應式的書寫要先弄清楚電極和介質,介質是否參加反應。最常見的呈現形式是根據二次電池的總方程式進行相應的判斷;另一常見呈現形式是兩池相連的問題,先看是否有鹽橋,是否有外加電源或者兩者都沒有。解題時先弄清楚到底是原電池還是電解池或者是兩者相連,弄清后問題也就解決了。還有指定產物的電極反應式的書寫較少見,這種形式應該引起我們的注意。
【例2】 用惰性電極電解硝酸溶液可制備NH2OH。寫出其陽極反應式: 。
分析:NH+2部分來自NO-3的還原,陰極產物,所以陽極反應式為
2H2O-4e-=4H++O2。
考查題型主要有:以選擇題形式考查反應熱、焓變、燃燒熱、中和熱等概念及放熱反應、吸熱反應的判斷;通過填空題考查熱化學方程式的書寫;通過計算題考查鍵能的概念、蓋斯定律的應用。
考點1 熱化學方程式的書寫及判斷
例1 室溫下,將1 mol的CuSO4?5H2O(s)溶于水會使溶液溫度降低,熱效應為ΔH1;將1 mol的CuSO4(s)溶于水會使溶液溫度升高,熱效應為ΔH2;CuSO4?5H2O受熱分解的化學方程式為:CuSO4?5H2O(s)[]CuSO4(s)+5H2O(l), 熱效應為ΔH3。則下列判斷正確的是( )
A.ΔH2>ΔH3 B.ΔH1
C.ΔH1+ΔH3=ΔH2 D.ΔH1+ΔH2>ΔH3
解析 根據題意可以寫出:
①CuSO4?5H2O(s)=CuSO4(aq)+5H2O(l) ΔH1
②CuSO4(s)=CuSO4(aq) ΔH2
①-②即得CuSO4?5H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(l)
所以有ΔH3=ΔH1-ΔH2。
由題意知,ΔH1為正值,ΔH2為負值,所以ΔH3肯定大于ΔH1。
答案 B
點撥 這道題比較常規,但沒有直接給出熱化學方程式,而是需要考生將文字轉化成方程式,這相當于順帶考查了考生的理解能力。我校普奧班學生解答這一題時正確率并不高,說明大家對文字的理解能力急需加強。這幾年理綜試卷長度普遍較大,試題的閱讀量有加大趨勢。
例2 工業上利用天然氣(主要成分為CH4)與CO2進行高溫重整制CO,已知CH4、H2和CO的燃燒熱(ΔH)分別為-890.3 kJ?mol-1、-285.8kJ?mol-1和-283.0 kJ?mol-1,則生成1 m3(標準狀況)CO所需熱量為 。
解析 首先寫出制CO的化學方程式: CH4+CO2=2CO+2H2。然后根據燃燒熱的定義寫出三個熱化學方程式:
①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ?mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-2×285.8 kJ?mol-1
③2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-2×283.0 kJ?mol-1
①-②-③得:
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=+247.3 kJ?mol-1
也就是說每生成2 mol CO需要吸熱247.3 kJ,那么生成1 m3 CO吸收的熱量為[100022.4]×[247.32]=5.52×103 kJ。
點撥 這道題也是常規題,也沒有直接給出熱化學方程式,而是將燃燒熱的定義蘊含在里面,與化學計算綜合在一起考查。
例3 反應A+BC(ΔH0),②XC(ΔH
[反應過程][能量] [A+B][X][C] [反應過程][能量] [A+B][X][C] [反應過程][能量] [A+B][X][C] [反應過程][能量] [A+B][X][C] [反應過程][能量] [A+B][X][C]
A B C D E
解析 由反應A+BC(ΔH0)可知,A和B的能量之和小于X。由反應②XC(ΔH
答案 D
點撥 常規題只涉及一個化學反應,中間可能穿插活化能的問題,但這道題在常規題基礎上向前走了一步,涉及到三個化學反應!增加了思維量,大大降低了靠猜就能得到正確答案的概率。如果此題再增加一個干擾選項(如圖E)就更好了。
考點3 蓋斯定律與焓變
例4 已知下列反應的熱化學方程式:
6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l) ΔH1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH2
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH3
則反應4C3H5(ONO2)3(l)=12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)的ΔH為( )
A.12ΔH3+5ΔH2-2ΔH1
B.2ΔH1-5ΔH2-12ΔH3
C.12ΔH3-5ΔH2 -2ΔH1
D.ΔH1-5ΔH2-12ΔH3
解析 將上述三個反應依次編號①②③,②×5+③×12-①×2即可得到總反應。
答案 A
點撥 這是對蓋斯定律的常規考查,與以往試題不同的是,它引入甘油這類較大的有機分子,導致各物質的系數較大,錯誤率上升。類似高考試題還有:
白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定條件下反應獲得。相關熱化學方程式如下:
2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)=6CaO(s)+P4(s)+10CO(g) ΔH1=
+3359.26 kJ?mol-1
CaO(s)+SiO2(s)=CaSiO3(s) ΔH2 =-89.61 kJ?mol-1
2Ca3(PO4)2(s)+6SiO2(s)+10C(s)=6CaSiO3(s)+P4(s)+10CO(g) ΔH3
則ΔH3=2821.6 kJ?mol-1。
例5 糕點包裝中常見的脫氧劑組成為還原性鐵粉、氯化鈉、炭粉等,其脫氧原理與鋼鐵的吸氧腐蝕相同。下列分析正確的是( )
A. 脫氧過程是吸熱反應,可通過降低溫度的辦法延長糕點保質期
B. 脫氧過程中鐵作原電池正極,電極反應為:Fe-3eFe3+
C. 脫氧過程中碳作原電池負極,電極反應為:2H2O+O2+4e4OH-
D. 含有1.12 g鐵粉的脫氧劑,理論上最多能吸收氧氣336 mL(標準狀況)
解析 脫氧過程就是鐵的緩慢氧化過程,是放熱反應,在此過程中鐵作為電池的負極(Fe-2e-=Fe2-),碳作原電池的正極(2H2O+O2+4e-=4OH-)。鐵生成Fe2+后還會繼續被O2氧化,最終生成Fe3+,也就是說0.02 mol Fe最多可吸收0.015 mol O2。當然也可以不經過計算直接用排除法選D。
答案 D
點撥 此題較為傳統,考查電池的正、負極及電極反應,但其背景不再直接給出原電池,而是與生活實際相關聯。雖然我們經常見到食品袋中有個小袋,但不知為何物,細心的同學可能打開看過,研究過,那么,他就占了心理上的便宜。類似與生產、生活實際相關聯的高考試題還有:
捕碳技術(主要指捕獲CO2)在降低溫室氣體排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已經被用作工業捕碳劑,它們與CO2可發生如下可逆反應:
2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)?(NH4)2CO3(aq) ΔH1
NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)?(NH4HCO3(aq) ΔH2
(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)?2NH4HCO3(aq) ΔH3
請回答ΔH3與ΔH1、ΔH2之間的關系是:ΔH3=2ΔH2-ΔH1。
例6 符合如圖所示的轉化關系,且當X、Y、Z的物質的量相等時,存在焓變ΔH=ΔH1+ΔH2。滿足上述條件的X、Y可能是( )
①C、CO ②S、SO2
③Na、Na2O ④AlCl3、Al(OH)3
⑤Fe、Fe(NO3)2 ⑥NaOH、Na2CO3
[X][Y][Z][+w][+w][+w][ΔH1][ΔH2][ΔH]
解析 從元素化合物的轉換關系來看,③和⑥也是滿足變化圖的,但是其轉換時各物質對應的系數不全是1,不能滿足焓變關系ΔH=ΔH1+ΔH2。②中硫不能直接生成三氧化硫。
答案 ①④⑤
點撥 此題也是考查蓋斯定律,但是它將元素化合物之間的轉換關系融合進來了,而且考查物質系數的方式較隱蔽,試題很有新意,也有難度。不過,原高考題是一道組合選擇題,這種考查方式又大大降低了難度。
考點3 反應熱、中和熱、燃燒熱的考查
例7 有關中和熱的測定實驗,請回答下列問題:
(1)在操作正確的前提下,提高中和熱測定準確性的關鍵是 。
(2)做1次完整的中和熱測定實驗,溫度計需使用 次,某同學為了省去清洗溫度計的麻煩,建議實驗時使用兩支溫度計分別測量酸和堿的溫度,你是否同意該同學的觀點,為什么? 。
(3)寫出稀硫酸和稀氫氧化鈉溶液反應表示中和熱的熱化學方程式(中和熱為57.3 kJ?mol-1) 。
(4)倒入溶液的正確操作是( )
A.沿玻璃棒緩慢倒入
B.分三次少量倒入
C.一次性迅速倒入
(5)使硫酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是( )
A.用溫度計小心攪拌
B.揭開硬紙片用玻璃棒攪拌
C.輕輕地振蕩燒杯
D.用套在溫度計上的環形玻璃棒輕輕地攪動
(6)若不用任何材料填充在大小燒杯之間,所測得的中和熱(ΔH)將 (填“偏大”“偏小”“不變”)。
答案 (1)保溫
(2)3 不同意,因為不同溫度計誤差不一樣
(3)[12]H2SO4(aq)+NaOH(aq)=[12]Na2SO4(aq)+H2O(l)
ΔH=-57.3kJ?mol-1
(4)C (5)D (6)偏大
點撥 此題似乎是常規題,其實與以往的考試出發點完全不同,此題考查的是實驗細節,沒有做過此實驗的同學很難得高分。比如,怎么加溶液?什么時候使用溫度計?怎么攪拌?最后一空還要注意ΔH的符號是負號。關于實驗細節的考查,是實驗題命題的方向。
考點4 鍵能的簡單計算
例8 已知:P4(g)+6Cl2(g)=4PCl3(g) ΔH=a kJ?mol-1
P4(g)+10Cl2(g)=4PCl5(g) ΔH=b kJ?mol-1
P4具有正四面體結構,PCl5中P-Cl鍵的鍵能為c kJ?mol-1,PCl3中P-Cl鍵的鍵能為1.2c kJ?mol-1。下列敘述正確的是( )
A.P-P鍵的鍵能大于P-Cl鍵的鍵能
B.可求Cl2(g)+PCl3(g)=4PCl5(g)的反應熱ΔH
C.Cl-Cl鍵的鍵能為[b-a+5.6c4]kJ?mol-1
D.P-P鍵的鍵能為[5a-3b+12c8]kJ?mol-1
解析 原子半徑P>Cl,因此P-P鍵的鍵長大于P-Cl鍵的鍵長,則P-P鍵的鍵能小于P-Cl鍵的鍵能,A項錯誤。利用“蓋斯定律”,結合題中給出兩個熱化學方程式可求出Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(g) ΔH=[b-a4]kJ?mol-1,但不知道PCl5(g)=PCl5(s)的ΔH,因此無法求出Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(s)的ΔH,B項錯誤。利用Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(g) ΔH=[b-a4]kJ?mol-1可得,E(Cl-Cl)+ 3×1.2c-5c=[b-a4],因此可得E(Cl-Cl)=[b-a+5.6c4]kJ?mol-1,C項正確。由P4是正四面體可知,P4中含有6個P-P鍵,由題意得,6E(P-P)+10×[b-a+5.6c4]-4×5c=b,解得E(P-P)=[2.5a-1.5b+6c6]kJ?mol-1,D項錯誤。
關鍵詞: 化學用語 高三化學復習 復習策略
在近幾次的高考化學教學研討會中,幾乎各個學校在交流復習迎考的體會時,都提出要加強化學用語的基本訓練。因為,在平時復習時學生因為化學用語書寫錯誤而丟分的現象非常普遍;而且在近幾年全國各個省份的高考試題中,也可以明顯地感受到命題專家非常重視對化學用語的考查,許多試題都要求考生用正確的化學用語來作答;還有,從高考閱卷的反饋情況來看,化學用語書寫錯誤或不準確仍然是考生丟分的主要原因之一。由此可見,化學用語仍然是高中化學教學的薄弱環節之一。所以,在高三化學復習過程中,我們要重視化學用語的復習工作,嚴格要求,查漏補缺,規范書寫,對錯誤點或不準確的地方要及時糾正,提高學生在化學用語上的準確率和得分率。
1.高考考試大綱對化學用語的要求
元素符號、化學式和化學方程式構成了化學用語的三大支架。考試大綱對化學用語有如下要求。
(1)熟記并正確書寫常見元素的名稱、符號、離子符號。
(2)熟悉常見元素的化合價。能根據化合價正確書寫化學式或分子式,并能根據化學式判斷化合價。
(3)掌握電子式、原子結構示意圖、分子式、結構式和結構簡式的表示方法。
(4)理解質量守恒定律的含義,理解熱化學方程式的含義,能正確書寫化學方程式、熱化學方程式、電離方程式、離子方程式、電極反應式。
2.化學用語失分原因分析
(1)許多學生對化學用語在化學學習中的地位認識不夠,缺少足夠的重視,對化學用語掌握不夠準確,書寫不規范,對一些相似或相近的化學用語區分認識不足,造成相互之間混淆,在許多情況下,電子式寫成了化學式,結構簡式寫成了結構式,離子方程式寫成了化學方程式,化學方程式不是缺少了反應條件就是丟了“”和“”符號,熱化學方程式缺少了物質的狀態,等等。
(2)化學用語符號性強,理解記憶難度大,符號之間關系復雜,學生不易掌握。特別是化學方程式、離子方程式的書寫,兩種反應物滴加順序不同生成物就不同、某種反應物過量或少量生成物又不同,還有如氧化還原反應的產物判斷;離子方程式中哪些物質該拆成離子形式,哪些又必須寫成分子形式,電極反應式中要考慮生成的離子能不能與電解液共存等問題,有一點沒有掌握清楚,寫出來的式子就可能要錯誤。因此,化學方程式被許多學生稱為“第二外語”。
(3)化學用語不單單出現在客觀題中,還是許多主觀題的設問點和賦分點,而且這些主觀題往往從化學用語延伸出去,涉及到化學基本概念和基本理論的問題等其他許多更深層次的問題,如要求學生根據化學方程式展開計算,求電極反應中電子的轉移量、氧化劑和還原劑的物質的量之比,等等,學生因為化學用語書寫錯誤或不準確而丟分的現象更多、更嚴重。
3.高三化學用語復習策略
(1)提高重視程度,明確化學用語的地位。
化學用語是最重要且最富有特色的化學語言,是中學化學基礎知識的重要組成部分,是學好化學的基礎,同時,它還是發展抽象思維的重要形式之一,是化學思想的直接體現,是學習化學的重要工具,可以說,沒有化學用語就沒有化學學習,化學用語沒有學好,化學就學不好。
化學用語本身也不是單獨存在的,它們之間也是相互依存的。元素符號是所有化學用語的基礎,掌握了元素符號才能根據化合價寫出正確的化學式或分子式,而化學方程式要通過化學式來表示,離子方程式要通過離子符號來表示。如果不能正確寫出物質的化學式,不懂得化學方程式的書寫規則,那化學方程式的書寫就無從談起,更不用說有關化學方程式的計算了。所以說,化學用語在化學學習中有非常重要的基礎作用,是學生學好化學的工具,也是提高學生化學成績的重要知識點。
(2)統籌安排,分散難點,階段落實,強化訓練。
高考前的復習是幫助學生將學過的知識加以歸納、整理,查漏補缺,形成知識網絡,在大腦里有序地儲存起來,再經過必要的強化訓練,提高學生運用知識解決問題的能力。所以,我認為有關化學用語的訓練放在高考前去突擊可能太遲,應該穿插在平時的復習過程中。通過合理安排,分散難點,把化學用語中的各個知識點分散落實,從掌握情況來說也會更簡單些,不用在考前急急忙忙地去記憶。像常見元素的化合價,可以放在復習元素周期表時進行講解,化學式與分子式的區別書寫可與晶體的類型同時復習,還有化學方程式的書寫除了在復習元素化學時分段掌握外,我覺得在復習氧化還原反應時進行講解比較好。
整個高中階段涉及到的化學方程式是初中時的好幾倍,所以學生不可能像初中時那樣去死記硬背,記不住就罰抄十遍二十遍的。我覺得應該讓學生自己學會分析,準確判斷出產物,然后配平檢查,寫出正確的化學方程式。氧化還原反應是高考中每年的必考內容,學生書寫氧化還有反應方程式一直是一個難點問題。在復習氧化還原反應時,我首先要求學生掌握一些常見的氧化劑和還原劑在發生反應后的產物,如KMnO的還原產物是Mn,Cl的還原產物是Cl,SO的氧化產物是SO,等等,在寫出氧化劑、還原劑、氧化產物和還原產物后,先根據得失電子守恒定律,化合價升降法配出氧化劑、還原劑、氧化產物和還原產物前的系數,然后運用電荷守恒和質量守恒定律,得出其他物質和它們的系數,再仔細檢查,從而寫出一個正確的氧化還原反應方程式。這樣使學生對氧化還原反應的難點進行分散掌握,逐步理解,從而能正確快速書寫化學方程式,甚至一些未曾謀面的化學方程式也能正確快速地書寫。
(3)注重細節,強調規范,發現錯誤,及時糾正。
正確掌握化學用語離不開平時反復的訓練和記憶?;瘜W教師首先自己要做到正確示范,不管是在課堂板演上還是在課后解疑過程中,都必須做到一絲不茍,規范化書寫。對學生在作業中反映出來的問題要及時糾正,必要時要進行一對一的示范,直到學生書寫正確為止。還有在每一次的評卷過程中,在化學用語方面也要嚴格要求,特別是在評判化學方程式的書寫時,對一些學生易忽視的地方,如“”和“”符號、反應條件有無漏寫、配平是否正確等,更要從嚴把關,對錯誤或不準確的地方不能手軟,一定要從嚴扣分,避免養成不良習慣。
(4)注意收集,歸納總結,找出規律,快速書寫。
我在高三第一堂課的時候就讓學生準備一本手抄本,將易錯的化學用語,自己認為比較重要或認為容易忘記的知識點記下來。不斷收集,每天抽幾分鐘時間去翻一翻、看一看,避免出現同樣錯誤,并且把有關化學用語的書寫規律、規則提煉得更加簡明,書寫更加快速規范,形成一套屬于自己的化學用語書寫技巧。