陳霞
“元素化合物”這部分知識(shí)是高考的重點(diǎn)、熱點(diǎn),如何有效復(fù)習(xí)呢?從這部分內(nèi)容的特點(diǎn)來(lái)看,復(fù)習(xí)必須緊緊圍繞“元素單質(zhì)及其化合物基本性質(zhì)”、“元素周期律”、“元素化合物特殊性”這三個(gè)方面展開(kāi),要通過(guò)例題的選擇讓學(xué)生掌握“規(guī)律性、遞變性和特殊性”。如何組織呢?筆者認(rèn)為應(yīng)該精選例題,讓學(xué)生在解題過(guò)程中去發(fā)現(xiàn)。
一、發(fā)現(xiàn)理由
“理由”即原因,往往與現(xiàn)象及本質(zhì)相聯(lián)系,找到理由,往往可以牽帶出各種原理。下面,筆者在和學(xué)生復(fù)習(xí)“氯水”這個(gè)知識(shí)點(diǎn)時(shí),將2014年江蘇卷的一道高考題進(jìn)行了改編,要求學(xué)生對(duì)應(yīng)現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)“理由”。
例1在探究新制飽和氯水成分的實(shí)驗(yàn)中,可以得到如下幾個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,試分析由現(xiàn)象能夠得到怎樣的結(jié)論。
現(xiàn)象1:為什么氯水的顏色會(huì)呈淺黃綠色?
現(xiàn)象2:將硝酸酸化的AgNO3溶液滴入氯水中,發(fā)現(xiàn)有白色沉淀,為什么呢?
現(xiàn)象3:將NaHCO3粉末加入氯水之中,發(fā)現(xiàn)有氣泡產(chǎn)生,為什么呢?
現(xiàn)象4:將氯水滴入FeCl2溶液中,發(fā)現(xiàn)溶液顏色變成棕黃色,為什么呢?
設(shè)計(jì)意圖:這樣的例題設(shè)計(jì)不是要學(xué)生死記硬背,但是卻和最本質(zhì)的性質(zhì)相聯(lián)系,學(xué)生透過(guò)現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)化學(xué)原理。
“現(xiàn)象1”的分析與發(fā)現(xiàn):水是無(wú)色的,Cl2與水反應(yīng)的生成物HClO和HCl也均為無(wú)色,那么為什么氯水的顏色會(huì)呈淺黃綠色呢?唯一的理由就是氯水中溶解了Cl2的緣故。
“現(xiàn)象2”的分析與發(fā)現(xiàn):Cl2與水反應(yīng)的生成物HClO和HCl,因此有Cl-,和學(xué)生討論至此,學(xué)生自然發(fā)現(xiàn)將硝酸酸化的AgNO3溶液滴入氯水中有白色沉淀的原因了。
“現(xiàn)象3”的分析與發(fā)現(xiàn):有氣泡產(chǎn)生,氣泡是什么呢?是怎么產(chǎn)生的呢?NaHCO3與氯水發(fā)生了怎樣的反應(yīng),有氣體生成呢?從此處思維,學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)H+與NaHCO3反應(yīng)有CO2生成。
“現(xiàn)象4”的分析與發(fā)現(xiàn):氯水中HClO與Cl2共存,而這兩者都可以將Fe2+氧化成Fe3+,而使得溶液顏色變成棕黃色,所以這個(gè)“理由”不唯一。
二、發(fā)現(xiàn)特例
物質(zhì)的特殊性有很多,在復(fù)習(xí)元素化合物這部分內(nèi)容時(shí),應(yīng)該將一些具有特殊性的“例子”設(shè)置在選擇項(xiàng)中,通過(guò)例題的呈現(xiàn)給學(xué)生進(jìn)行記憶上的強(qiáng)化。
例2下列關(guān)于物質(zhì)應(yīng)用的說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )。
A.生活中可以用純堿來(lái)清洗油污
B.實(shí)驗(yàn)室可以用玻璃容器長(zhǎng)期盛放各種酸
C.工業(yè)上可以用Na2S來(lái)清除污水中的Cu2+
D.生活中可以用濃氨水來(lái)檢驗(yàn)氯氣管道漏氣
設(shè)計(jì)意圖:例2中的ACD這3個(gè)選擇項(xiàng)學(xué)生都可以從正面找到反應(yīng)原理,實(shí)現(xiàn)化學(xué)與生活的聯(lián)通,排除法可以得到B選項(xiàng),不過(guò)有部分學(xué)生還是心存疑惑的,為什么呢?因?yàn)?,通常情況下酸性氧化物只能與堿反應(yīng)生成鹽和水,玻璃是SiO2是酸性氧化物,為什么不可以長(zhǎng)期盛放各種酸呢?這個(gè)選擇項(xiàng)恰好就將學(xué)生的思維引向了SiO2的特殊性上了,SiO2可以與HF發(fā)生反應(yīng)生成SiF4氣體,玻璃會(huì)溶解,所以錯(cuò)誤的選擇項(xiàng)是B。
三、發(fā)現(xiàn)方法
很多學(xué)生怕解化學(xué)難題,尤其是綜合應(yīng)用題,而且在解題過(guò)程中容易出錯(cuò),這是什么原因?qū)е碌哪??筆者認(rèn)為是解題的“方法”沒(méi)有被找到,其實(shí)在“元素化合物”這部分知識(shí)的應(yīng)用中,能夠?qū)ふ业姆椒ㄓ泻芏?,方法就藏在題目中的關(guān)鍵詞中,就藏在題目所給物質(zhì)的特殊性上,就藏在問(wèn)題前后關(guān)系中,需要學(xué)生聯(lián)系最基本的性質(zhì)進(jìn)行推導(dǎo)就能發(fā)現(xiàn)突破口和方法。下面,筆者以2014年新課標(biāo)的一道高考題為例,就如何引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)方法進(jìn)行分析。
例3鉛及其化合物應(yīng)用十分廣泛,可用于耐酸設(shè)備、蓄電池及X射線防護(hù)材料等工業(yè)領(lǐng)域。根據(jù)你所學(xué)知識(shí)內(nèi)容,回答如下幾個(gè)問(wèn)題:
(1)鉛是碳的同族元素,比碳多4個(gè)電子層。請(qǐng)分析在元素周期表中,鉛的位置為第周期,第族;將PbO2與CO2的酸性進(jìn)行比較,是(填“PbO2”或“CO2”)的強(qiáng)。
(2)PbO2與濃鹽酸共熱有黃綠色的氣體生成,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
(3)將PbO與次氯酸鈉溶液反應(yīng)可以得到PbO2,寫出該反應(yīng)的離子方程式為;工業(yè)上也可以電解制取PbO2,電極為石墨,電解液為Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液。寫出陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)式為,在陰極上可以觀察到的現(xiàn)象為;如果僅僅以Pb(NO3)2作為電解液,寫出陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為,將其與加入Cu(NO3)2進(jìn)行比較,不加的主要缺點(diǎn)是。
(4)PbO2在加熱過(guò)程發(fā)生分解的失重曲線如圖(略)所示,已知失重曲線上的a點(diǎn)為樣品失重4.0%(即樣品起始質(zhì)量-a點(diǎn)固體質(zhì)量/樣品起始質(zhì)量×100%)的殘留固體。若a點(diǎn)固體組成表示為PbOx或mPbO2·nPbO,列式計(jì)算x值和m∶n值。
設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)綜合題的呈現(xiàn),引導(dǎo)學(xué)生提高分析信息、發(fā)現(xiàn)方法的能力,對(duì)于例3這道高考題有諸多陌生的信息又應(yīng)該如何突破呢?下面以其中幾問(wèn)的解答為例分析如何發(fā)現(xiàn)解題的方法。
方法1:從已知物質(zhì)入手進(jìn)行推測(cè),如從題干給出的信息來(lái)看,元素周期律是從已知物質(zhì)“碳位于第二周期ⅣA族”進(jìn)行分析,學(xué)生不難推測(cè)出鉛的位置為第六周期ⅣA族,再根據(jù)遞變規(guī)律可以推測(cè)出PbO2的酸性比CO2的酸性要弱。
方法2:從題目自身提供的信息入手進(jìn)行推斷,如“PbO2與濃鹽酸共熱有黃綠色的氣體生成”這實(shí)際上就給出了重要的信息,思考“黃綠色的氣體”是什么?繼而與“實(shí)驗(yàn)室制氯氣”聯(lián)系起來(lái),完成問(wèn)題的解答:PbO2+4HCl(濃)△PbCl2+Cl2↑+2H2O。
方法3:刨根問(wèn)題、追根溯源找到問(wèn)題的突破口,如“如果僅僅以Pb(NO3)2作為電解液,寫出陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為,將其與加入Cu(NO3)2進(jìn)行比較,不加的主要缺點(diǎn)是?!睂W(xué)生的思考點(diǎn)被遷移到如果僅僅以Pb(NO3)2不加入Cu(NO3)2,那么,陰極發(fā)生的則是Pb2+得電子變?yōu)镻b,而原來(lái)的出發(fā)點(diǎn)是什么??jī)烧呦嗦?lián)系,發(fā)現(xiàn)不加入Cu(NO3)2就不能有效利用Pb2+,在找到問(wèn)題解決方法的同時(shí),也感悟到化學(xué)知識(shí)的工業(yè)價(jià)值和學(xué)科智慧。