以水为媒介,串串化学中的“那些事”

作者:未知

  水是生命之源,也是学生身边最熟悉的物质,人教版初中化学教材中以水为学习素材,将初中化学实验基本操作、化学反应及原理、物质变化及物质宏观、微观间的联系等知识贯穿其中,而这也正符合2018年初中学业水平考试大纲的要求:初步学会运用化学思想和方法观察和认识实际生活中的物质及现象,能理解化学知识的内在联系和区别,综合运用化学知识解决一些生活中的化学问题,因此笔者简单梳理一下教材中关于水的知识以及知识背后蕴含的化学思想。
  一、关于初中化学基本实验操作
  教材第1单元中从科学探究的角度认识物质变化及性质,学生用排水集气法收集人呼出气体,这是学生接触化学后首次从生活实践中认识化学实验操作,因此在兴趣中初步理解了排水集气法收集气体的原理。
  教材第4单元中学生认识了自然界的水经过沉淀、过滤、活性炭吸附、消毒等操作净化为自来水,学生通过亲身观察、动手操作水的净化,进一步体验了化学实验在生活的应用。第7单元燃烧与灭火中学生知道了水可以灭火是因为降低温度至可燃物的着火点以下。第9单元中知道了水作为常见溶液的溶剂,并了解了其他溶液中的溶剂及在生活中的用途,用水做溶剂要求学生会配制一定溶质质量分数的溶液并会误差分析。
  第11单元中粗盐中难溶性杂质的去除,要求学生会溶解、过滤、蒸发等基本操作。
  二、以水为例认识物质的组成、构成
  能够从微观角度解释水蒸发和水电解两种物质变化的区别。
  考试大纲中指出初步构建宏观——微观——符号为主线的化学学科的内在逻辑关系,提高从化学视角分析和解决实际问题的能力。因此教材通过水电解这个实验使学生知道水在宏观上是由H、O两种元素组成,体现化学思想的元素观;从微观角度重点理解化学变化的实质,水微观上由水分子构成,水分子变为H、O原子,H、O原子重新结合为氢分子和氧分子,学生在观察实验后,知道了水的宏观组成——微观构成——水电解反应符号表达式之间的内在联系,这也体现化学学科的微粒观和守恒思想。
  三、动植物及人类离不开水,树立保护水资源和节约用水的意识
  水是人类生命之源,是六大营养素之一,营养素提供能量要在水的参与下才能完成,而植物的光合作用更是离不开水,所以教材通过这些知识让学生知道水对生命活动的重大意义,认识水是宝贵的自然资源,树立保護水资源和节约用水的意识。
  四、化学反应中水作为一种常见的生成物,通过这些化学反应可以将反应类型、物质性质、物质分类等知识贯穿其中笔者分类梳理一下关于水的化学反应。
  1.分解反应生成水的反应:(1)2H2O2===2H2O+O2
  (2)2NaHCO3===Na2CO3+CO2  +H2O(侯氏制碱法反应之一)
  (3)H2CO3==CO2  +H2O
  2.含H元素的物质燃烧可生成水如:(1)2H2+O2 ===2H2O
  (2)CH4+2O2 ===2H2O+CO2
  (3)C2H5OH+3O2 ===2H2O+CO2
  通过这3个反应可使学生进一步认识定1配平法和最小公倍数法配平法。
  氧化物生成H2O的反应如:
  3.金属氧化物和酸:Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O
  4.某些非金属氧化物和可溶性碱CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O
  这一类反应是初中化学反应的重点及易错点,考试中涉及的重点有:生锈的铁钉和酸反应的现象,反应的用途(用酸除铁锈),反应的类型,物质的种类。固体氢氧化钠变质的原因,CO2气体的除杂,验证CO2与NaOH溶液反应发生的装置,反应类型是否是复分解反应等。
  5.酸、碱、盐可生成水的反应。
  反应类型:复分解反应  从离子反应的角度认识复分解反应
  (1)酸+碱      盐+水    H+ + OH- == H2O
  (2)碳酸盐+酸       二氧化碳+水+盐  :    2H+ + CO32- == H2O+CO2
  (3)碳酸盐+酸       二氧化碳+水+盐:H+ + HCO3--== H2O+ CO2
  (4)碱+铵盐        盐+水+氨气     OH- + NH4+ == NH3  + H2O
  6.有机物氧化生成水:
  C6H12O6+6O2==6 H2O+6CO2
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