化学式是学习化学的重要工具,正确、规范地书写化学式是每个初三学生必须具备的化学基本技能,它是进一步学好后续知识的起点和关键。从多年的教学实践来看,化学式的学习是初三学生在化学学习过程中的第一个分化点。那么如何做好这部分内容的教学?怎样分化难点,帮助学生平稳地渡过这一难关?本文拟以沪教版九年级化学“物质的组成”(第二课时)为例,谈一谈笔者在教学过程中的一些尝试与思考。

一、加强识记,提前感知

在第一、二章的教学中,学生已经接触到了一些常见物质,譬如:氧气、二氧化碳、水、过氧化氢、高锰酸钾等等,根据教学内容的需要,可要求学生先了解并识记这两章中涉及到的一些常见物质的化学式,使他们对这些常见物质的组成先有一个感性的认识。同时,也为进入第三章的学习做一个铺垫。

二、领会课标,把握方向

课程标准中关于对沪教九年级化学“物质的组成”这一节的具体要求是:1.能说出几种常见元素的化合价;2.能用化学式表示某些常见物质的组成;3.利用相对原子质量、相对分子质量进行物质组成的简单计算。4.能看懂某些商品标签上标示的组成元素及其含量。

根据初三学生的已有基础和认知规律,并结合沪教版教材的特点,在教学中将本节课划分为五个课时:第一课时:化学式的意义;第二课时:纯净物化学式的书写;第三课时:化学式、化合价的应用;第四课时:有关化学式的简单计算;第五课时:商品标签的认识、有效数据的获取与简单计算。

三、课例实践,自主探究

下面以第二课时纯净物化学式的书写为例:

导入:上节课我们和同学们一起学习了化学式的意义,你们知道哪些物质才有化学式吗?(学生问答:纯净物),今天这节课我们就跟同学们一起学习纯净物化学式的书写。

[问题1] 请写出下列单质的化学式,你还能写出其它两种单质的化学式吗?

铜 镁 红磷 硫磺 木炭 氧气 氮气 氦气

设计意图:1. 检测学生对单质化学式的记忆情况;2. 通过“你还能写出其它两种物质的化学式吗?”引导学生进行发散思维,在头脑中梳理与此同类别的物质,并写出它们的化学式。进而引导学生归纳单质的化学式书写规则:(1)大多数单质直接用元素符号表示其化学式;(2)少数单质需要在元素符号的右下角标上适当的数字。此处,强调:右下角的数字不一定全都是2,譬如臭氧(O3)、碳-60(C60)等。

引例:请写出二氧化碳、水、氧化镁的化学式,分析比较它们在组成上有哪些共同点和不同点。组织学生进行交流、讨论后得出结论:化学式不仅可以反映化合物中的元素组成,还能反映出中各元素的原子个数比;不同化合物中元素的原子个数比不同。

设问:化学式右下角的小数字能随意改动吗?为什么?

学生讨论后,小结:化学式是用来表示物质组成的,而任何纯净物都有固定的组成,表示每种物质的化学式只有一个,因此,化学式右下角的数字不能随意改动。

设计意图:从学生熟悉的物质入手,通过对元素组成、原子个数比等问题的分析,进一步加深学生对“化学式是物质组成的真实反映”这一观点的认同和理解,为下面引入元素化合价的知识作一铺垫。

讲解:科学家通过大量的实验,研究了许许多多的化合物,发现化合物中各元素的原子个数都有一定的比值,而体现这种关系的比值被称为元素的化合价,也就是说,化合价反映了化合物中不同元素的原子之间相互化合的数目。

设计说明:教材中没有化合价的概念,课程标准也不要求学生掌握化合价的概念,学生可能对化合价这一名词感到陌生,甚至不理解,课堂中不宜对其概念做过多的纠缠,否则可能会陷入“越想讲清反而越讲不清”的泥潭。因此,用一种简化的方式让学生了解化合价的由来,认识化合价的作用即可。

展示常见元素和原子团的化合价的表格,引导学生寻找其中的规律,并在组内进行交流讨论,小组汇报。归纳出化合价的一般规律。其设计意图是使学生对元素的化合价有进一步的认识。通过“你还有什么疑问吗?”,引导学生自我反思,勇于质疑。可小组讨论解决,也可采取学生问、教师答的方式帮助学生理顺脉络。

[问题2]请在下列化学式中的各元素的正上方标上化合价。

HCl NaCl MgO H2O AlCl3

你有什么发现吗?

设计意图:1. 使学生知道元素化合价的标注方法;2. 引导学生发现并归纳化合价规则:在化合物里,各元素的化合价的代数和为零。此处,不仅要用眼看,还要用心去理解,更要能用语言表述出来。

教师讲解:由于化合价是不同种元素在形成化合物时表现出来的,因此,我们规定单质中元素的化合价为零。

应用化合价1:计算下列物质中锰元素的化合价,并按由高到低的顺序排列:

MnO2 KMnO4 Mn K2MnO4

设计说明:学生运用刚刚学习的化合价规则计算Mn元素的化合价,其目的是要求学生学会运用化合价规则求未知元素或具有可变价态元素的化合价。进而加深对化合价规则的理解。

应用化合价2:计算下列原子团中划线元素的化合价

CO32- SO42- NH4+ NO3-

设计意图:要求学生进一步运用化合价规则求原子团中某元素的化合价,其目的是要学生搞清原子团不是物质,它们的化合价并非是零。

应用化合价3:试标出硝酸铵(NH4NO3)中氮元素的化合价。

设计说明:在上题的练习中学生已经分别计算出了铵根和硝酸根中氮元素的化合价,通过“你发现了什么”问题思考,使学生感悟到在同一种物质中,即使是同一种元素,它的化合价也可能是不同的。

[问题3] 已知铝元素的化合价是+3价,氧元素的化合价是-2价,试写出氧化铝的化学式,与你的同桌交流。

设计说明:让学生利用化合价规则,试着写出氧化铝的化学式,学生可能有多种办法解决,也有学生可能一筹莫展,无从下手,这时可让已经写出的学生上台来展示其书写过程。其目的是凸显学生的主体地位,使学生在运用现学知识解决新问题的过程中找到成就感。此处摒弃了过去 “老师讲学生听,老师写学生看”的传统方法。将学生的自主学习和教师的适当引导融为一体,进而师生共同归纳化合物化学式书写的一般步骤。

思考:你觉得正确书写化合物的化学式要注意些什么?需要解决哪些问题?

归纳:① 确定元素种类——根据物质名称;② 确定元素书写顺序——与读的顺序相反(正前负后);③ 确定原子个数比——根据名称 (或根据化合价规则)

趁热打铁:根据化合价书写下列化合物的化学式

氧化钙 氯化锌 氧化铁 氯化铜

碳酸钾 硫酸铝 氢氧化钠 硫酸铵

设问:你遇到什么困难了吗?你能解决它吗?

设计说明:学生运用化学式书写的一般步骤书写上述物质的化学式时,可能会遇到以下问题:1. 原子团的个数超过1时,怎么办?2. 氧化铁中的铁元素是+2价还是+3价?此处设置障碍的目的就是让学生在书写过程中,产生认知冲突,进而通过交流讨论归纳出解决问题的办法,而不是把注意事项先告诉学生,然后让学生去模仿书写。实践证明:前者给学生留下的印象更深刻。

紧接着师生共同归纳化合物化学式的书写方法:1. 步骤:一排二标三交四约五查;2. 注意:(1)+2价的铁被称为亚铁;(2)化学式中当原子团的个数超过“1”时,需要将原子团加上括号。

进而给出一组常见物质,要求学生写出它们的化学式,其目的是进一步巩固化学式的书写方法。让学生在“实战”中加深对化学式书写方法的掌握。

最后师生共同回顾并归纳本节课所学知识。使学生对本节课所学内容有一个整体的把握。

四、教后反思,剖析得失

对本堂课教学过程的反思:可取之处:(1)本节课充分尊重学生的主体地位,整堂课以学生的自主探索为主线,教师起到了“穿针引线”的桥梁作用;(2)让学生在自我学习中归纳整理、诱发他们不断地发现问题、提出问题进而解决问题,从而提高他们分析、判断、整理的能力。不足之处:(1)探索化学式书写规律花了较长的时间,课堂上也就没有足够的时间去练习化学式的书写,给人感觉“头重脚轻”之嫌;(2)课堂容量大,一节课不仅涉及到了单质的化学式的书写方法、常见元素的化合价、化合价规则、化合物化学式的书写,还牵涉到带有原子团的化学式书写,增加了学生接受和理解的难度;(3)对原子团中元素化合价的计算以及硝酸铵中氮元素的化合价的讨论有偏离主题之嫌,浪费了一部分时间,导致后面学生练习化学式书写的时间偏少。改进想法:(1)布置预习:课前考虑提前一周安排学生记忆常见元素和原子团的化合价,以及原子团符号的书写。以口诀的形式让学生先记住,从而减轻本堂课中学生理解和运用的难度,也可以节省一部分时间用于学生化学式书写的训练。(2)删繁就简:删除对原子团中某元素化合价的计算以及硝酸铵中氮元素化合价的讨论,直奔主题。(3)分类整理:对实际存在的化合物化学式的书写进行归纳时,可分三种情况:一是“见名知式”型:如CO2、P2O5、Fe3O4等;二是一般型:即可用化合价规则书写出的化合物;三是特殊型,如NH3、H2O2、H2O等,需要学生根据不同情况加以区别对待。(4)是否考虑融入适当的教学情境,以使略显枯燥的课堂生动起来,从而调动学生学习的积极性和主动性。

当然,对于化学式的书写教学不仅仅是本堂课的所要完成的任务,更要渗透到以后的每一节课中,要在后续的学习中不断地加以巩固和强化。教师要根据初三学生的认知规律,制定出切实可行的方法和措施并落实到实际教学中,才能实现夯实基础、平稳“过渡”的目的。

参考文献

[1] 中华人民共和国教育部制定. 义务教育化学课程标准(2011版)[S]. 北京:北京师范大学出版社,2012