李軍
高一年級化學(xué)在中學(xué)化學(xué)教與學(xué)中起到承上啟下的作用,學(xué)好高一化學(xué)是學(xué)好中學(xué)化學(xué)的基礎(chǔ)和前提,也是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科思想的重要階段。高中化學(xué)與初中化學(xué)相對照,在難度上更進一步,在能力要求上最終要和學(xué)業(yè)水平以及高考的能力要求接軌。在兩個不同的學(xué)習(xí)階段,學(xué)習(xí)方法和思路都有了很大的改變,對學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)提出了更高的要求。因此銜接教學(xué)就更加重要,特別是要抓住一些重要的銜接點。
一、掌握基本概念的學(xué)習(xí)方法
初中化學(xué)概念學(xué)習(xí)較為分散,以記憶為主,理性認識的要求不高,所以大多是識記的要求。到了高中,概念增加,不但要識記,更要理解和運用,通過已知概念,遷移運用教育顯得更重要;另一方面,長時間的不運用接觸,有些化學(xué)概念會較為生疏。概念是物質(zhì)本質(zhì)特征的高度概括,有其內(nèi)涵和外延兩個方面。內(nèi)涵即我們通常所說的定義,要真正的理解一個概念,還必須了解概念的外延(即概念之間的相互聯(lián)系,以及對概念的拓展和運用)。
例1(1)怎樣劃分混合物和純凈物?(2)根據(jù)什么把純凈物分成單質(zhì)和化合物?(3)根據(jù)性質(zhì)的不同,單質(zhì)可分為哪幾類?(4)根據(jù)什么把化合物分成酸、堿、鹽和氧化物?(5)根據(jù)化學(xué)性質(zhì)的不同,氧化物可分成哪幾類?
解析該題關(guān)鍵是把物質(zhì)分類的結(jié)構(gòu)搞清楚,并理解分類的依據(jù)。
二、從結(jié)構(gòu)的角度來分析離子化合物和共價化合物
初中已學(xué)過1~18號元素的排布,但離子化合物與共價化合物的概念沒有涉及,只是從原子結(jié)構(gòu)的角度涉及了部分離子組成的物質(zhì)和分子組成的物質(zhì),而這部分知識又對高中化學(xué)學(xué)習(xí)起著承上啟下的作用。掌握中子數(shù)、核內(nèi)質(zhì)子數(shù)、核外電子數(shù)以及核電核數(shù)之間的關(guān)系:核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)=核電核數(shù);熟練書寫相應(yīng)的原子和離子結(jié)構(gòu)示意圖;對學(xué)生理解物質(zhì)的組成,樹立正確的微粒觀,有著非常重要的作用。
原子原子核質(zhì)子(正電)
中子(中性)
核外電子(負電)
例2從原子組成的角度說明構(gòu)成氧原子的微粒有哪幾種?它們是怎樣構(gòu)成的?有什么關(guān)系?為什么整個原子不顯電性?
解析①原子是由質(zhì)子、中子和電子構(gòu)成的,原子核包括質(zhì)子和中子。②在氧原子中,8個質(zhì)子和8個中子構(gòu)成了原子核,8個電子在原子核外的一定范圍內(nèi)的空間作高速運動。③由于氧原子核內(nèi)有8個質(zhì)子,帶8個單位的正電核,而核外的8個電子卻帶有8個單位的負電核,兩者帶有的電荷相反,電量相等,所以整個原子不帶電性。
例3從原子結(jié)構(gòu)的角度判斷下列物質(zhì)哪些是離子化合物?哪些是共價化合物?并寫出它們的電子式。NaCl、MgCl2、HCl、CO2
解析在化學(xué)反應(yīng)中,由于金屬元素的原子最外層電子數(shù)一般小于4個,要想達到8個電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)易失去最外層電子;對于非金屬元素的原子而言,則原子最外層電子數(shù)一般大于于4個,較容易獲得電子使最外層通常達到8個電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。這就是活潑的金屬與非金屬易形成離子化合物,二活潑的非金屬與非金屬易形成共價化合物的原因。答案:離子化合物:NaCl: ;MgCl2: 共價化合物:HCl: ;CO2:
三、從基本反應(yīng)的類型熟悉物質(zhì)變化的關(guān)系
在初中化學(xué)中,介紹了四種基本反應(yīng)類型:化合反應(yīng)、分解反應(yīng)、置換反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng),結(jié)合具體事例涉及了簡單的氧化還原反應(yīng),但學(xué)生加強聯(lián)系、結(jié)合實際的能力較差,特別是對氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型的關(guān)系尚不明確。只有通過具體的化學(xué)反應(yīng)情景,學(xué)生才能真正領(lǐng)悟和體會。
例3寫出化學(xué)反應(yīng)方程式并注明基本反應(yīng)類型:(1)鐵絲在點燃的條件下在氧氣中劇烈燃燒 。(2)碳具有可燃性,在氧氣不足的條件下,燃燒不充分 。(3)氫氣能使氧化銅發(fā)生還原反應(yīng),生成銅 。(4)二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁 。(5)硫酸氫銨受熱易分解 。
解析把化學(xué)反應(yīng)分成化合反應(yīng)、分解反應(yīng)、置換反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)的依據(jù)和示例。
四種反應(yīng)
基本類型表達式例子化合反應(yīng)A+B=ABH2+Cl2光照2HCl分解反應(yīng)AB=A+B 2KClO3催化劑△2KCl+3O2↑置換反應(yīng)A+BC=AC+BFe+CuSO4FeSO4+Cu復(fù)分解反應(yīng)AB+CD=AD+BCAgNO3+HClAgCl↓+HNO3答案:
(1)3Fe+2O2點燃Fe3O4 化合反應(yīng)
(2)C+O2點燃CO2
2C+O2點燃2CO化合反應(yīng)
(3)CuO+H2△Cu+H2O置換反應(yīng)
(4)CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O 復(fù)分解反應(yīng)
(5)NH4HCO3△NH3↑+H2O↑+CO2↑ 分解反應(yīng)
例5、用四種基本反應(yīng)類型來分析以上反應(yīng)屬于哪種基本反應(yīng)類型?從中如何理解化學(xué)反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型的關(guān)系?四種基本反應(yīng)類型是否包括所有的化學(xué)反應(yīng)呢?
解析從得氧失氧的角度來分析,這是一個氧化還原反應(yīng)。用初中所學(xué)的氧化還原反應(yīng)的知識來分析中何者被氧化、何者被還原,并指出氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物。
解析用“雙線橋”表示上述反應(yīng)為: 答案:該反應(yīng)不屬于四種基本反應(yīng)類型,該反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)。從化合價的角度來分析氧化還原反應(yīng)比得失氧的角度來分析氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用范圍更廣。
四、強化代表物的性質(zhì),從物質(zhì)分類的角度去把握類物質(zhì)的性質(zhì)
初中的學(xué)習(xí)知道了從哪些方面來描述物質(zhì)的物理性質(zhì),從哪些方面來描述物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。明確區(qū)分物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的依據(jù),從類物質(zhì)的角度明確物理性質(zhì)的描述要點和化學(xué)性質(zhì)的主要內(nèi)容。
例4初中所學(xué)的物質(zhì)有哪些?填寫這些物質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。
強氧化性CO2無色無味的氣體,比空氣重,通常情況下1體積的水能溶解1體積的二氧化碳。 CO2+H2OH2CO3
CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O不能燃燒,也不能支持燃燒,可用澄清的石灰水來檢驗。 H2通常情況下,氫氣是一種無色無味的氣體,密度很小,約是空氣的1/14。
CaCO3+H2O+CO2↑了解石鐘乳的形成過程。五、熟悉實驗基本操作和代表性實驗
許多初中生沒有進過實驗室,實驗操作基礎(chǔ)較差,有的連鐵架臺都不會按裝,因此實驗操作及其原理教學(xué)非常重要,一定要肯化時間,讓他們一次性掌握。熟悉常用儀器和基本操作,真正領(lǐng)會實驗的基本流程。例7、正確描述下列實驗基本操作(1)取用藥品時應(yīng)注意些什么?藥品的取量有何規(guī)定?(2)若濃酸、濃堿沾到皮膚上和桌子上應(yīng)如何處理?(3)如何使用托盤天平?(4)給物質(zhì)加熱時應(yīng)注意些什么?(5)裝配儀器時應(yīng)注意哪幾點?(6)如何檢驗裝置的氣密性?(7)玻璃儀器洗滌的標準怎樣?
解析略答案:略
例5初中學(xué)過哪些氣體的制備實驗?制備原理各是什么?用何種方法收集氣體?為什么用這種方法?
檢驗
方法帶火星的木條復(fù)燃燃燒的木條熄滅收集一管氫氣,將試管倒立在酒精燈上,如發(fā)出“噗”的一聲 則純;如發(fā)出尖銳的爆鳴聲 則不純??傊?,做好初高中化學(xué)銜接一定要充分了解學(xué)生的已有知識經(jīng)驗,遵循因勢利導(dǎo),循序漸進,逐步延伸的原則,不怕費力氣,要有充分的學(xué)時,以利于學(xué)生順利進入高中化學(xué)的學(xué)習(xí)。
(收稿日期:2015-09-15)Ca(OH)2、Ba(OH)2等溶液。
原因:它們與CO2反應(yīng)后,生成的不溶物會從溶液中析出,因此溶液的質(zhì)量會減小。 例2如果溫度不變化,溶劑也不蒸發(fā),下列物質(zhì)在空氣中敞放一段時間后。溶液的質(zhì)量減小的是( A、D),溶液的質(zhì)量增大的是( B)。 A.濃鹽酸 B.NaOH溶液 C.NaCl溶液 D.澄清的石灰水
三、發(fā)生置換反應(yīng)時溶液質(zhì)量的變化
1.活潑金屬與非氧化性酸反應(yīng),活潑金屬與水反應(yīng),溶液的質(zhì)量都將增大
原因:進入溶液的是金屬,從溶液中逸出的是H2,而無論哪種情況,參加反應(yīng)的金屬的質(zhì)量都大于反應(yīng)產(chǎn)生H2的質(zhì)量。
為方便敘述,我們將溶液在化學(xué)反應(yīng)前后的質(zhì)量變化量用Δm來表示。
Δm=進入溶液的物質(zhì)的質(zhì)量-從溶液中分離出來的物質(zhì)的質(zhì)量。
說明:(1)進入溶液的物質(zhì)包括進入溶液的氣體、液體和固體,從溶液中分離出來的物質(zhì)包括生成的沉淀和逸出的氣體。
(2)通常用化學(xué)方程式中相應(yīng)物質(zhì)的相對分子質(zhì)量的差值來確定Δm的值。若Δm>0,溶液的質(zhì)量將增大;若Δm<0,溶液的質(zhì)量將減小。如鋅和稀硫酸反應(yīng):
Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
Δm=65-2=63
鈉和水反應(yīng)
2Na+2H2O2NaOH+H2↑
Δm=23×2-2=44
上述兩個反應(yīng)的Δm都大于0,故溶液的質(zhì)量均增大。
2.金屬與鹽溶液反應(yīng),溶液的質(zhì)量有可能增大,也有可能減小
同理,溶液質(zhì)量的變化主要決定于Δm的大?。磪⒓臃磻?yīng)的金屬單質(zhì)與反應(yīng)后生成的金屬單質(zhì)的質(zhì)量差)。若Δm>0,溶液的質(zhì)量將增大;如Zn和CuSO4溶液的反應(yīng),Δm=65-64=1。若Δm<0,溶液的質(zhì)量將減小。如Cu和AgNO3溶液的反應(yīng),Δm=64-2×108=-152。 例3在托盤天平的兩端各放一個質(zhì)量相等的燒杯,分別放入質(zhì)量相等的過量的稀H2SO4,天平保持平衡。現(xiàn)在向左端的燒杯中加入16 g鎂。若要使反應(yīng)后天平仍保持平衡,應(yīng)向右端的燒杯中加入 g鋁。 解析 要使反應(yīng)后天平仍保持平衡,必須滿足的條件是左右燒杯中的溶液的質(zhì)量增加量相等,即Δm相等。 解 設(shè)左端溶液增加的質(zhì)量為X,右端加入的鋁的質(zhì)量為y。根據(jù)題意有: .
四、發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)時溶液質(zhì)量的變化
1.酸與金屬氧化物反應(yīng),溶液的質(zhì)量一般增大
原因:金屬氧化物溶于酸,且一般沒有沉淀生成,故Δm>0。如CuO和稀H2SO4反應(yīng),Δm=80 g;MgO和稀HCl反應(yīng),Δm=40 g。 (BaO和H2SO4反應(yīng)例外,Δm=153 g-233 g=-80 g)。
2.酸和堿反應(yīng)
(1)不溶性堿與酸反應(yīng),溶液的質(zhì)量將增大。
原因:不溶性堿溶于酸,故Δm>0。如Fe(OH)3溶于稀鹽酸中。
(2)堿溶液與酸反應(yīng),溶液的質(zhì)量總和一般不變。
原因:反應(yīng)后生成鹽和水,且一般沒有沉淀生成,故Δm>0。如NaOH溶液和稀H2SO4反應(yīng)。[Ba(OH)2溶液與稀H2SO4反應(yīng)例外,Δm=-233]。
3.酸和鹽反應(yīng)
(1)酸與固態(tài)碳酸鹽反應(yīng),溶液的質(zhì)量將增大。
原因:碳酸鹽溶于酸,并逸出CO2。由于參加反應(yīng)的碳酸鹽的質(zhì)量肯定大于反應(yīng)產(chǎn)生的CO2的質(zhì)量,故Δm>0。
如CaCO3和稀HCl反應(yīng)。
(2)酸與鹽溶液反應(yīng),溶液的質(zhì)量總和將減小。
原因:有沉淀生成或氣體逸出,故Δm<0。如Na2CO3的溶液與稀H2SO4反應(yīng),AgNO3溶液與稀鹽酸反應(yīng)。
4.堿溶液與鹽溶液反應(yīng),溶液的質(zhì)量總和將減小
原因:有沉淀生成或氣體逸出,故Δm<0。如CuSO4溶液和NaOH溶液反應(yīng),NH4Cl溶液與NaOH濃溶液共熱。
5.兩種鹽溶液的反應(yīng),溶液的質(zhì)量總和將減小
原因:有沉淀生成,故Δm<0。如Na2SO4溶液和BaCl2溶液的反應(yīng)。
例如,下列溶液加入另一種固體物質(zhì)后,溶液的質(zhì)量將增大的是( )。
A.CuSO4溶液中加入Fe粉
B.鹽酸中加入大理石顆粒
C.Fe2(SO4)3溶液中加入固體NaOH
D.Na2CO3溶液中加入Ca(OH)2粉末
解析根據(jù)化學(xué)方程式中進入溶液的物質(zhì)的相對分子質(zhì)量和從溶液中分離出來的物質(zhì)的相對分子質(zhì)量之差即Δm,可以很快得出答案。
A.Δm=56-64=-8溶液的質(zhì)量減小。
B.Δm=100-44=56溶液的質(zhì)量增大。
C.Δm=6×40-2×107=26 溶液的質(zhì)量增大。
D.Δm=74-100=-26溶液的質(zhì)量減小。
答案B、C。