通過分析近三年全國卷Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ氧化還原型陌生方程式書寫試題對信息處理和學(xué)科素養(yǎng)的考查，筆者提出書寫氧化還原型陌生方程式的三部曲書寫模式：“寫”“平”“補”，并在日常教學(xué)中驗證此方法行之有效。

陌生方程式就是課本教材中沒有出現(xiàn)過的化學(xué)方程式?！镀胀ǜ咧谢瘜W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017版)》指出化學(xué)的特征是“從微觀層次認(rèn)識物質(zhì)，以符號形式描述物質(zhì)，在不同層面創(chuàng)造物質(zhì)”，要求學(xué)生“能用符號表征物質(zhì)及其變化”。化學(xué)方程式是人們研究化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)前后變化的重要符號表征形式，而正確熟練書寫方程式是學(xué)生學(xué)好化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)、發(fā)展化學(xué)的基本素養(yǎng)。同時，陌生化學(xué)方程式的書寫能有力體現(xiàn)了高中生的“平衡觀”“變化觀”“證據(jù)推理”等核心素養(yǎng)。因此，一直以來，無論是全國卷，還是地方卷，陌生化學(xué)方程式的書寫都是必考題型，在高考中的陌生化學(xué)方程式書寫的考查占有較多分值。近三年全國高考化學(xué)對陌生反應(yīng)方程式考查情況見表1。

表1 全國高考化學(xué)對陌生反應(yīng)方程式考查情況匯總

對近三年陌生方程式的考查情況進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)氧化還原反應(yīng)是每年必考點，考查形式主要有三種：一是書寫氧化還原反應(yīng)方程式，二是書寫電極反應(yīng)式，三是寫出氧化產(chǎn)物。那么書寫氧化還原型陌生方程式有什么技巧嗎？下面對氧化還原型陌生方程式的書寫方法進(jìn)行了摸索和歸納，希望能夠拋磚引玉，引起共鳴。

一、解題模型的建立

很多學(xué)生在實際書寫過程中，是根據(jù)記憶、印象、感覺去書寫陌生方程式，毫無章法可言。研究表明，學(xué)生在解決化學(xué)問題時使用頻率最高的解題策略是模型匹配策略，即學(xué)生通過有限的思維過程后找到與當(dāng)前問題相匹配的模型而進(jìn)行的問題解決策略。因此，對于陌生反應(yīng)方程式的書寫應(yīng)建立一個良好的思維模型，借助化學(xué)建模來解決實際問題。下面將從構(gòu)建“寫”“平”“補”三步書寫模型幫解決學(xué)生的燃眉之急。

第一步：寫，根據(jù)所學(xué)知識或題目信息找出氧化劑、還原劑、還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物，然后大致書寫出：氧化劑+還原劑還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物。

表2 常見的氧化劑和還原產(chǎn)物

表3 常見的還原劑和氧化產(chǎn)物

第二步：平，根據(jù)化合價升降守恒(求化合價升降的最小公倍數(shù))配平好上面寫的四種物質(zhì)。

第三步：補，根據(jù)反應(yīng)環(huán)境(酸堿介質(zhì))及電荷守恒、原子守恒補齊沒有參與氧化還原的物質(zhì)或離子。

補項時先考慮反應(yīng)前跟反應(yīng)后的物質(zhì)對比是氧原子變多還是減少，再考慮酸堿介質(zhì)，具體情況如(圖甲)和(圖乙)。

圖乙

【例1】(2016·全國卷Ⅰ·27·微改編)(4)+6價鉻的化合物毒性較大，常用NaHSO₃將廢液中的還原成Cr³⁺，反應(yīng)的離子方程式為______________。

【答案】

【解析】第一步：寫，根據(jù)題意和已掌握的知識很容易找到氧化劑、還原劑、還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物：

第二步：平，標(biāo)出變價元素的化合價，分析化合價升降情況并求出化合價升降的最小公倍數(shù)：

Cr的化合價從+6降低到+3，兩個鉻原子一共降低6價，S的化合價從+4升高到+6，升高2價，6與2的最小公倍數(shù)為6，為使化合價升降守恒，前要配系數(shù)3，再根據(jù)原子守恒配出產(chǎn)物的化學(xué)計量數(shù)。

第三步：補，根據(jù)已配平的部分可以算出反應(yīng)前16個氧原子，反應(yīng)后只有12個氧原子，反應(yīng)前比反應(yīng)后多出4個氧原子，再結(jié)合反應(yīng)環(huán)境應(yīng)該呈酸性，那么在反應(yīng)物中補H⁺，多出4個O應(yīng)該補8個H⁺生成4個H₂O，但是3個中已經(jīng)含有3個H，所以最終只要補5個H⁺，即：

二、提高學(xué)生運用知識和遷移知識的能力

在分析近幾年高考化學(xué)試題后，筆者發(fā)現(xiàn)高考題出題源于教材但又高于教材，多數(shù)氧化還原型“陌生”化學(xué)方程式書寫的試題都需要使用基本化學(xué)知識進(jìn)行解決，但能直接解決的卻不多，更多的是需要學(xué)生利用已有的化學(xué)知識進(jìn)行類比遷移。在平時的教學(xué)和學(xué)習(xí)中，要引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成觀察陌生物質(zhì)的習(xí)慣，例如人教版選修5教材P52實驗3-2，該實驗是往少量重鉻酸鉀酸性溶液中滴加少量乙醇，充分振蕩，觀察顏色變化，我們在做這個實驗的時候除了讓學(xué)生觀察顏色變化外還可以讓學(xué)生結(jié)合教材信息和所學(xué)知識書寫該反應(yīng)的化學(xué)方程式，只有在平常教學(xué)中處處留意，才能逐步培養(yǎng)學(xué)生運用知識和遷移知識的能力。

【例2】(2017·全國卷Ⅰ·27·改編)Li₄Ti₅O₁₂和LiFePO₄都是鋰離子電池的電極材料，可利用鈦鐵礦(主要成分為FeTiO₃，還含有少量MgO、SiO₂等雜質(zhì))來制備，工藝流程如下：

(6)寫出“高溫煅燒②”中由FePO₄制備LiFePO₄的化學(xué)方程式：______________。

【解析】根據(jù)題意FePO₄作氧化劑，還原產(chǎn)物為LiFePO₄，那么誰作還原劑呢，高溫煅燒的過程中還添加了Li₂CO₃和H₂C₂O₄，這樣我們要聯(lián)想到人教版選修4所學(xué)的KMnO₄酸性溶液和H₂C₂O₄溶液反應(yīng)的實驗(2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄K₂SO₄+2MnSO₄+10CO₂↑+8H₂O)，這樣我們就可以知道H₂C₂O₄作還原劑，氧化產(chǎn)物為CO₂。然后再按書寫模型一步一步完成：

三、培養(yǎng)學(xué)生接受、吸收、整合化學(xué)信息的能力

每年的《考試大綱》對化學(xué)學(xué)習(xí)能力要求有三點，其中第一個要求就是要有接受、吸收、整合化學(xué)信息的能力，同時又有三小點進(jìn)行細(xì)化：(1)對中學(xué)化學(xué)基礎(chǔ)知識能正確復(fù)述、再現(xiàn)、辨認(rèn)，并能融會貫通。(2)通過對自然界、生產(chǎn)和生活中的化學(xué)現(xiàn)象的觀察，以及實驗現(xiàn)象、實物、模型的觀察，對圖形、圖表的閱讀，獲取有關(guān)的感性知識和印象，并進(jìn)行初步加工、吸收、有序存儲。(3)從提供的新信息中，準(zhǔn)確地提取實質(zhì)性內(nèi)容，并與已有知識整合，重組為新知識塊。根據(jù)考試大綱的要求，每年的化學(xué)高考試題中信息特別多，提供信息的形式也多樣化，具體分析歸納統(tǒng)計如表4：

學(xué)生對信息挖掘、接受等方面存在一種較為普遍現(xiàn)象，老師一講就會，感覺知識很簡單，很容易整合并加以應(yīng)用，但實際情況恰好相反，學(xué)生看到新信息如新流程、新圖片、新表格等總會產(chǎn)生畏難情緒，恐懼心理，無法繼續(xù)進(jìn)行挖掘、分析、整合、應(yīng)用。所以在平常教學(xué)特別是試題評講時，要幫助學(xué)生克服這種心理，要引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成認(rèn)真分析試題的習(xí)慣，尤其在試題評講時可以設(shè)置一些問題，例如本題的信息有哪些，哪些信息是有效的，它服務(wù)于解決題中哪些問題等等，使得學(xué)生不被新的、陌生的、復(fù)雜的信息所困惑，要讓學(xué)生從復(fù)雜的信息中提取出解題的有效信息，并加以整合應(yīng)用，找出解題的關(guān)鍵。

【例3】(2016·全國卷Ⅲ·27·微改編)煤燃燒排放的煙氣含有SO₂和NO_x，形成酸雨、污染大氣，采用NaClO₂溶液作為吸收劑可同時對煙氣進(jìn)行脫硫、脫硝。回答下列問題：

(2)在鼓泡反應(yīng)器中通入含有SO₂和NO的煙氣，反應(yīng)溫度為323 K，NaClO₂溶液濃度為5×10^-3 mol·L^-1。反應(yīng)一段時間后溶液中離子濃度的分析結(jié)果如表。

①寫出NaClO₂溶液脫硝過程中主要反應(yīng)的離子方程式：______________。

【解析】根據(jù)本題題意和表格信息可以挖出有效信息：一是脫硝；二是表格中比濃度大，即NO的氧化產(chǎn)物為三是用NaClO₂來脫硝，作氧化劑，根據(jù)表格信息還原產(chǎn)物為Cl^-。然后再結(jié)合書寫模型進(jìn)行后續(xù)的書寫：

總之，陌生方程式的書寫能考查學(xué)生多方面的能力，譬如信息的挖掘、整合和應(yīng)用的能力，還可以考查學(xué)生用符號表征物質(zhì)及其變化的能力。筆者通過“寫”“平”“補”的書寫模式，既符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，也提高了教師教和學(xué)生學(xué)的效率。 

(作者單位：廣東羅定實驗中學(xué))