又是新的一周，我和羅羅再偷個(gè)懶，繼續(xù)跟孩子約稿了一篇：化學(xué)。

每次開頭，我們兩都會(huì)不厭其煩重復(fù)說：我們兩不是教育博主也不是專家，我們寫的內(nèi)容談不上專業(yè)，更不能成為萬精油。僅僅是輸出一些不同角度的思考，便于大家也打破自己的“既定路線”，一起開闊思考下。我們更多的是養(yǎng)育和教育方法的思考，但看拿云學(xué)習(xí)的過程中，會(huì)發(fā)現(xiàn)他在學(xué)習(xí)方法上會(huì)有一些自己的切入點(diǎn)和總結(jié)。不論養(yǎng)育還是學(xué)習(xí)，具體的方法都不能照搬，但借鑒一些思路，都是相通的。希望拿云的這篇分享，可以幫助到弟弟妹妹們找到自己學(xué)習(xí)化學(xué)的方法和節(jié)奏。

下面是來自我和羅羅向拿云約的文章，這篇文章是他昨晚花了一個(gè)半小時(shí)寫的，也許會(huì)有筆誤和遺漏，但是我們不會(huì)去動(dòng)他文字，保持原文。

引子：為什么化學(xué)需要“背”？

很多同學(xué)剛開始學(xué)化學(xué)時(shí)，都會(huì)有一個(gè)共同的困惑：那些像天書一樣的化學(xué)方程式到底是什么意思？ 為什么反應(yīng)要寫成這個(gè)樣子？為什么兩邊的原子數(shù)目一定要相等？背下它們似乎成了學(xué)習(xí)化學(xué)的唯一方法。

這不怪我們，首先從化學(xué)教育方面，化學(xué)課時(shí)少（一周三節(jié)左右）、最多初中只學(xué)兩年、起步晚，大部分學(xué)生沒基礎(chǔ)，課堂講得快，與生活接觸少，所以難以理解了，不像數(shù)學(xué)從小學(xué)到初中整整九年的循序漸進(jìn)——從日常分蛋糕到分?jǐn)?shù)，再到分式方程；從買菜到加法再到四則運(yùn)算。

其次，化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，基于實(shí)驗(yàn)提出假設(shè)，做實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)。很多時(shí)候化學(xué)家也只知道“是這樣的”，不知道“為何這樣”，但即便如此，也無需死記硬背，我們需要培養(yǎng)化學(xué)興趣、化學(xué)思維，像學(xué)習(xí)語文一樣大量閱讀（化學(xué)科普內(nèi)容、有趣的元素介紹），培養(yǎng)化學(xué)“語感”，悟出化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律。

我們至今都無法解釋很多化學(xué)現(xiàn)象的確切原因，但是我們?nèi)匀挥欣碚摳嬖V我們這樣發(fā)生的道理，借助這些理論就可以減少記憶量——當(dāng)然，實(shí)驗(yàn)科學(xué)里的實(shí)驗(yàn)部分，為了學(xué)術(shù)交流的規(guī)范性、統(tǒng)一性，實(shí)驗(yàn)儀器的用途和名稱肯定是需要記憶的，就像數(shù)學(xué)大部分內(nèi)容都是理解后推導(dǎo)應(yīng)用但概念仍然必須記憶準(zhǔn)確一樣。

合理使用教材上的理論、從小培養(yǎng)對(duì)化學(xué)的興趣與“語感”（多看化學(xué)科普書，例如對(duì)元素性質(zhì)和運(yùn)用的科普書）、借助比喻來理解，適量熟悉考試題目，就可以實(shí)現(xiàn)少背、理解、多做對(duì)的目標(biāo)了。

化學(xué)抽象的開始：化學(xué)方程式

就像數(shù)學(xué)終究不可能停留在幾個(gè)蘋果的研究深度，任何理論都需要一定的抽象才能實(shí)現(xiàn)歸納總結(jié)現(xiàn)實(shí)里的現(xiàn)象，例如語言是把現(xiàn)實(shí)里有著細(xì)微差別的一些東西抽象為了詞匯；數(shù)學(xué)是把物體極度抽象為均以、平等、相同的“數(shù)”的概念，并引出更多的數(shù)，探索數(shù)的固有屬性等等。

化學(xué)方程式是化學(xué)變抽象的開始，也是讓學(xué)生覺得開始“上難度”的地方。化學(xué)方程式可以描述更多的實(shí)際現(xiàn)象，因此也不局限于日常中簡(jiǎn)單的木頭燃燒的描述了；化學(xué)方程式代表的一個(gè)反應(yīng)過程，但是物質(zhì)的反應(yīng)非常多，為什么“是這樣”而不是“那樣”呢？化學(xué)方程式本質(zhì)又代表什么呢？

有這樣的疑惑其實(shí)是因?yàn)槲覀冞€沒有拿到解開化學(xué)密碼的鑰匙。化學(xué)的本質(zhì)，是講述原子如何重新組合，構(gòu)成新物質(zhì)的故事。而化學(xué)方程式，就是這個(gè)故事的起因與結(jié)果（經(jīng)過太復(fù)雜了，初中不會(huì)學(xué)習(xí)），它告訴你這些物質(zhì)放在一起會(huì)變成什么。

但是怎么理解化學(xué)方程式呢？雖然初中的化學(xué)方程式一點(diǎn)也不多，但是如果不理解，我們就沒有辦法在實(shí)際題目場(chǎng)景中運(yùn)用我們所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行推廣擴(kuò)展來解決實(shí)際問題了。所以必須要理解它們。

怎么理解化學(xué)方程式呢？讓我們一步一步從一個(gè)典型的例子來理解。

• 結(jié)合結(jié)構(gòu)了解元素的性質(zhì)：
  

如果你大量閱讀了化學(xué)書籍，就會(huì)對(duì)不同元素的“性格”非常了解，但是從理論上了解它們也很簡(jiǎn)單——我們只需要知道它們的原子結(jié)構(gòu)（原子結(jié)構(gòu)必須記憶，這是科學(xué)家為了交流方便定義了不同結(jié)構(gòu)原子的符號(hào)，但本質(zhì)的元素“性格”和符號(hào)毫無關(guān)系），從原子結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，如果還不理解的話可以借助比喻。

Na最外層只有一個(gè)電子，所以它只需要失去一個(gè)電子就可以變得穩(wěn)定——最外層電子達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

O最外層已經(jīng)有6個(gè)電子了，只需要獲得2個(gè)電子就可以穩(wěn)定了。

H雖然最外層只有一個(gè)電子，但是它電子離原子核很近！（Na的最外層電子離原子核有很多電子的負(fù)電屏蔽了部分原子核的正電吸引力）所以它相對(duì)Na不太喜歡失電子（H2O只的O-H鍵是共價(jià)鍵，但是O的吸電子能力強(qiáng)——它的核電荷數(shù)大、外層電子多傾向于得到2個(gè)電子穩(wěn)定而不是失去很多電子，所以O(shè)-H鍵中O帶有一個(gè)部分負(fù)電荷，H帶有一個(gè)部分正電荷，因?yàn)殡娮痈騉傾斜），所以H和O共用電子是有“代價(jià)”的，但同時(shí)這種不公平的共用也一定程度滿足了H核外2電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，這也讓H有被Na還原的傾向（+1->0）。

• 分析元素性質(zhì)在此處的作用：

Na很希望失去電子，所以把電子“給”了O，O“吃飽”了電子，就不需要H了，H也不會(huì)被O“搶走”電子了，所以它自然可以離開了。但是這么多水，只有一些Na來“分”，所以一個(gè)O只能占據(jù)一個(gè)Na，保留一個(gè)和H的共用（O2-在水里不太穩(wěn)定，可以姑且理解成O吃太胖了一個(gè)人分走好多電子大家不滿意，于是H2O把自己的H+“塞”給O2-，大家都變成穩(wěn)定一些的OH-）。

• 綜合分析，推斷反應(yīng)機(jī)理：

Na失電子后變成Na+，帶正電；電子被H2O捕獲，H2O分解成OH-和H，其中OH-帶負(fù)電。正負(fù)電荷相吸引，形成NaOH（在高中你就知道其實(shí)水溶液中陰陽離子是自由的，基本上不會(huì)一一配對(duì)，但是因?yàn)榫w中它們確實(shí)會(huì)通過離子的電荷吸引作用形成一種叫做“離子鍵”的化學(xué)鍵，所以我們把這種物質(zhì)按照結(jié)構(gòu)叫做NaOH，表示由氫氧根和鈉離子組成。不帶電荷是因?yàn)檎?fù)電荷整體消掉了，我們不寫可以暫時(shí)理解成這樣的一個(gè)個(gè)最小單元如果真這樣那么就電荷不平衡不穩(wěn)定了。所以Na+和OH-通過離子鍵結(jié)合形成電中性的氫氧化鈉）。

剩下的H還是渴望達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在不需要和O搭配被搶走電子了，所以可以和自己的“兄弟”H進(jìn)行結(jié)合生成平平等等的H2（可以暫時(shí)理解為O是一個(gè)電子大盜，直接強(qiáng)迫和H不公平地共用）。

• 得到?jīng)]有配平的方程式

左邊是題目給的，按照上面的分析，右邊的產(chǎn)物應(yīng)該是NaOH和H2。

• 配平化學(xué)方程式

怎么配平呢？對(duì)于這個(gè)例子很簡(jiǎn)單，右邊是NaOH，左邊有2個(gè)Na，Na不可能憑空消失，所以右邊是2NaOH，發(fā)現(xiàn)O的數(shù)量對(duì)了，Na的數(shù)量對(duì)了，看看左邊有個(gè)H，右邊2NaOH里已經(jīng)有2個(gè)H，一個(gè)H2也有2個(gè)H原子，所以只需要補(bǔ)一個(gè)H2。

• 特殊符號(hào)要標(biāo)記

對(duì)于沉淀大部分情況下需要標(biāo)注“”，對(duì)于氣體產(chǎn)物有時(shí)需要添加“”來標(biāo)注（大部分在溶液中的反應(yīng)都需要標(biāo)注，可以理解為對(duì)于溶解度不太大的氣體大部分產(chǎn)物就會(huì)咕嚕咕嚕冒泡泡）。反應(yīng)的條件例如加熱、高溫、需要催化劑這些都需要在合適的時(shí)候標(biāo)注它們（在等于號(hào)或者箭頭上）。

所以，綜上所述，經(jīng)過這樣的過程分析后，我們就知道所求方程是

進(jìn)階與拓展：遇到更復(fù)雜的情況怎么辦？

很多同學(xué)經(jīng)常會(huì)遇到配平化學(xué)方程式的問題，方程式一復(fù)雜，感覺平時(shí)的“直覺法”就不管用了，那有什么實(shí)用性廣的“萬能方法”嗎？

有的，當(dāng)然有的。

來看一下這道配平的題目，一步一步教你配平：

1、第一次設(shè)未知數(shù)

設(shè)的系數(shù)為，的系數(shù)為。

2、用未知數(shù)表示系數(shù)

由于反應(yīng)前后的元素微粒守恒，而硫元素只在出現(xiàn)了，所以的系數(shù)也為。發(fā)現(xiàn)氫元素在方程左邊只在中出現(xiàn)，右邊中含的氫，所以的系數(shù)為。只在左邊的中出現(xiàn)，右邊只出現(xiàn)在，所以的系數(shù)也為。含有的氮，左邊的氮總量為，所以的系數(shù)為。

所以我們目前得到了這樣的方程式：

3、利用守恒量構(gòu)造方程組

目前氧守恒的條件沒有利用完全，所以可以左右利用氧守恒構(gòu)造等式（注：如果守恒不夠用，也可以用其他微粒的守恒，還可以用電子轉(zhuǎn)移守恒）：

化簡(jiǎn)一下：

這時(shí)我們只需要取一組最小的、讓左右兩邊所有系數(shù)最大公約數(shù)為1（這一組數(shù)互素不可約）的取值。，僅當(dāng)（整除）時(shí)為整數(shù)。直接取即可。

所以帶入，得到：

所以，得到結(jié)果：

小結(jié)：遙遙化學(xué)之路

希望看完了這篇文章，能讓您有所收獲，知道怎么去學(xué)化學(xué)，怎么學(xué)好化學(xué)，怎么淘汰掉死記硬背的方法，以興趣為導(dǎo)向，輕松愉快地學(xué)習(xí)化學(xué)。

化學(xué)是一門不斷發(fā)展的科學(xué)，我們的學(xué)習(xí)也是循序漸進(jìn)的。現(xiàn)在初中階段的一些有趣的理解方式，是為了幫助我們更好地入門。等到高中和以后，老師們會(huì)帶領(lǐng)我們學(xué)習(xí)更深入、更精確的理論，來解釋這些現(xiàn)象背后更復(fù)雜的原理。那時(shí)的知識(shí)，不是對(duì)現(xiàn)在知識(shí)的否定，而是一種深化和擴(kuò)展哦！

感謝大家閱讀，希望弟弟妹妹們也能喜歡上化學(xué)這門優(yōu)美的學(xué)科。

收到拿云的投稿時(shí)，我問家有二年級(jí)孩子的同事，看拿云的分享會(huì)焦慮么？她說，不會(huì)，差距太大了，只會(huì)仰望，不會(huì)焦慮。我說，OK，那我跟感受差不多，這些年我看著拿云從小科普博主到理工學(xué)科閃閃發(fā)光，也從沒因?yàn)樽约汉⒆舆_(dá)不到而焦慮過。欣賞美好事物的同事，能得到一點(diǎn)兒?jiǎn)l(fā)為我所用，感覺就很好了。

所以，我們邀請(qǐng)拿云小朋友來給弟弟妹妹們分享，也是為了給大家展示一種新的可能性。這扇窗，不是為了讓我們看到距離，而是為了讓我們看到，學(xué)習(xí)化學(xué)原來還有這樣一種有趣的方式。

他不是在展示一個(gè)需要模仿的“標(biāo)準(zhǔn)答案”，而是在分享一種最寶貴的好奇心和思考的樂趣。這份樂趣，每個(gè)孩子都可以擁有，但形式可能完全不同。

? 我們的孩子可能現(xiàn)在還不會(huì)去推導(dǎo)復(fù)雜的方程式，但他可能會(huì)在看到醋和小蘇打混合產(chǎn)生大量氣泡時(shí)，興奮地大叫：“媽媽，快看！它們打起來了！”

? 可能現(xiàn)在還不會(huì)去研究原子結(jié)構(gòu)，但他可能會(huì)在炒菜時(shí)好奇地問：“為什么牛肉從紅色變成褐色了就熟了？這也是化學(xué)反應(yīng)嗎？”

? 他可能現(xiàn)在還不會(huì)寫長篇大論，但他可能會(huì)在雨后指著銹跡斑斑的鐵欄桿問：“鐵是不是出問題了？”

瞧，這些都是科學(xué)思維的開端，同樣珍貴無比。

所以，我們真正要做的，是保護(hù)好他們心中那份天然的、對(duì)世界的好奇心。

如果我們想鼓勵(lì)孩子，可以怎么做呢？

1. 聊聊天，多提問：就像文章里說的，看到一個(gè)現(xiàn)象，多問幾個(gè)“為什么”。就算不知道答案，和孩子一起猜一猜，查一查，這個(gè)過程本身就充滿了樂趣。

2. 一起讀有趣的科普書：市面上有很多優(yōu)秀的化學(xué)啟蒙繪本、漫畫和讀物，它們會(huì)用故事和圖畫來講化學(xué)，非常適合親子共讀，一起培養(yǎng)“化學(xué)語感”。

3. 把廚房變成實(shí)驗(yàn)室：烘焙、做菜本身就是一場(chǎng)場(chǎng)化學(xué)反應(yīng)。讓孩子打雞蛋、看面粉發(fā)酵、觀察糖的焦化，這就是最生動(dòng)、最美味的化學(xué)課。

感謝我們的小孩哥，用他精彩的思考，為我們所有人上了寶貴的一課。他讓我們看到，當(dāng)知識(shí)被理解時(shí)，會(huì)煥發(fā)出怎樣的光芒。

希望我們都能被這份光芒照亮，感受到思考的樂趣。愿我們和我們的孩子，都能永遠(yuǎn)保持對(duì)未知的發(fā)問和對(duì)探索的熱愛。

這，才是學(xué)習(xí)最美好的樣子。

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