文/趙華 吳瓊
淺談元素周期律和元素周期表的一輪復習
文/趙華 吳瓊
通過分析高考真題,由淺入深地解讀了元素周期律和元素周期表的考察;通過教學實踐,總結(jié)了學生存在問題與疑惑;提出了針對元素周期律和元素周期表“道”、“導”、“到”三個層次的一輪復習方法。
高考復習時間緊、任務重,想在短時間內(nèi)的復習起到事半功倍的效果,必須以考試說明為指導,研究高考真題、學生存在問題、復習策略和方法,以做到有的放矢。
研究高考真題,有助于理解命題專家的出題思路,分析命題形式的變化趨勢,全面有效地掌握知識點,有針對性地進行突破。
近五年全國Ⅰ卷中,每年都有一個題目,出現(xiàn)率為100%;2016年全國十份高考卷除了北京卷,都出現(xiàn)了一個題目,出現(xiàn)率高達90%。也就說明,元素周期律和元素周期表相關知識,為高考的高頻考點。
2016年的江蘇卷、全國Ⅰ卷、全國II卷、全國III卷、上海卷、浙江卷以及最近五年的全國Ⅰ卷,均出現(xiàn)在選擇題中;2016年的海南卷、四川卷、天津卷則出現(xiàn)在了填空題中??梢园l(fā)現(xiàn),主要出現(xiàn)在選擇題中,部分地區(qū)也會在填空題進行考察。
研究每一道題目,又能得出以下結(jié)論:選擇題和填空題,均是以原子結(jié)構(gòu)、元素周期表的部分結(jié)構(gòu)、元素及化合物性質(zhì)和轉(zhuǎn)化關系(單一或結(jié)合)入手,考察相關知識點。知識范圍較廣,主要涉及半徑大小比較、元素周期律相關知識、熔沸點比較、元素化合物組成與性質(zhì)四個方面。
更深一步挖掘,元素周期律的本質(zhì)就是隨著原子結(jié)構(gòu)呈周期性變化,元素性質(zhì)也出現(xiàn)周期性變化。本知識點需要學生從結(jié)構(gòu)上來進行分析,因此可以說,最根本目的是考察“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”這一化學學科思想。
2.1 學生解題存在的問題
學生解答此類題目時,基本能正確判斷出元素種類,但分析選項時依然存在下面兩個問題:
第一,不知道選項考察的本質(zhì)內(nèi)容是什么,從而不能準確定位知識點。如選項為陽離子氧化性順序時,用氧化性強弱對比的知識去解答,而不是本質(zhì)元素的金屬性強弱;
第二,能正確定位知識點,但不會解題策略。如某選項為“N和P不可能同時存在于同一離子化合物中”時,學生首先會羅列同時含有N和P的化合物,再看這些化合物中有無離子化合物,而不運用策略“離子化合物的特例為銨鹽”直接定位到磷酸銨等物質(zhì)上。
2.2 學生解題存在的疑惑
學生解題之所以存在上面兩大問題,是因為本身對知識點存在著疑惑。調(diào)查了許多學生之后,對學生存在的疑惑歸類如下:
第一,元素金屬性、非金屬性強弱規(guī)律是怎樣推導到具體的性質(zhì)表現(xiàn)上面來的?
第二,判斷物質(zhì)熔沸點高低時,除了根據(jù)常識(物質(zhì)狀態(tài))外,該如何入手?其中的作用力分別是什么?作用力強弱順序是什么樣的?
分析學生存在問題和疑惑可看出,學生的知識基礎和應用均局限在表面,不太會從深層次上通過本質(zhì)結(jié)構(gòu)來解釋性質(zhì)和現(xiàn)象。
在上述兩項工作的基礎上,提出針對元素周期律和元素周期表“道”、“導”、“到”三個層次的一輪復習方法。
3.1 “道”——提出解題思路和知識點策略
化學問題的解決絕大多數(shù)情況下具有固定模式,在認真審題的基礎上,應重視解決問題方法的選擇。
元素周期律和元素周期表題型的解題思路一般都是:由原子結(jié)構(gòu)、元素周期表的部分結(jié)構(gòu)、元素化合物性質(zhì)和轉(zhuǎn)化關系三者之一或結(jié)合起來正確判斷出元素種類;再逐個分析選項。其中正確判斷元素種類是解題關鍵。
選項考察知識點范圍比較廣泛,但也不是沒有規(guī)律,由大量習題選項分析得到以下知識點分類和策略:
3.1.1 微粒半徑大小-畫結(jié)構(gòu)示意圖,先比層后比核。
3.1.2 周期律相關知識-將考察具體內(nèi)容歸結(jié)到元素的金屬性或非金屬性強弱上面。
元素周期律相關知識包括與酸反應置換出氫氣難易程度、最高價氧化物對應水化物的堿性強弱順序、單質(zhì)的還原性強弱順序、陽離子的氧化性強弱順序或與氫氣化合難易程度、氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性順序、最高價氧化物對應水化物的酸性強弱順序、單質(zhì)的氧化性強弱順序、陰離子的還原性強弱順序等。
3.1.3 熔沸點比較-先常識(物質(zhì)狀態(tài)),常識解決不了的先看晶體類型;如晶體類型相同:有氫鍵的最高,其它看相對分子質(zhì)量。
3.1.4 元素化合物組成與性質(zhì)-通性為基礎,特性為突破點。
3.2 “導”——本質(zhì)分析,學生知其然,并知其所以然
提出解題思路和知識點策略后,還要讓學生從根本上理解為什么要這樣用。
元素周期律的本質(zhì)就是隨著原子結(jié)構(gòu)呈周期性變化,元素性質(zhì)也出現(xiàn)周期性變化,該題型的最根本目的也就是考察“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”這個重要的化學學科思想。因此,要從結(jié)構(gòu)上進行詳細的分析,將“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”這一學科思想用在日常的教學生活當中,使學生能自然而然的在分析問題時就會從結(jié)構(gòu)上去入手,掌握解題思路和知識點策略。由結(jié)構(gòu)分析的思維過程如下:
3.2.1 半徑大小比較:電子層越多,半徑越大;電子層相同時,原子核內(nèi)正電荷越多,吸引力越大,半徑反而越小-畫原子結(jié)構(gòu)示意圖。
3.2.2 周期律相關知識:同周期元素從左到右,非金屬性越來越強,金屬性越來越弱/ 同主族元素從上到下,金屬性越來越強,非金屬性越來越弱(才有的具體性質(zhì)表現(xiàn)) - 歸結(jié)到元素的金屬性或非金屬性強弱上面。
3.2.3 熔沸點比較:作用強弱為共價鍵〉離子鍵〉氫鍵〉分子間作用力(與相對分子質(zhì)量成正比)-物質(zhì)狀態(tài)判斷;看晶體類型;晶體類型相同的有氫鍵的最高,剩下看相對分子質(zhì)量。
3.2.4 元素化合物組成與性質(zhì):組成元素決定了物質(zhì)中的化學鍵類型,同一類別的物質(zhì)具有一定的通性和規(guī)律,物質(zhì)中元素化合價又決定了其是否具有氧化還原性,個別物質(zhì)非常特殊的組成或性質(zhì)-通性為基礎,特性為突破點。
3.3 “到”——精選練習題,學生熟能生巧甚至活學活用
選習題前明確目的:通過各種考察形式的習題訓練,掌握解題思路;通過結(jié)構(gòu)上的分析,強化選項知識點策略。
精選習題時要注意:題目無需太多,但以原子結(jié)構(gòu)入手、以元素周期表的部分結(jié)構(gòu)入手、以元素特殊性質(zhì)入手、以元素化合物轉(zhuǎn)化關系圖入手這幾種考察形式的題目都要涉及到;題目的難易程度應以新課程標準為依據(jù),不宜過于淺顯,也不宜太難;習題的編排順序要遵循從易到難的原則,既保護學生學習的積極性,又循序漸進。
仔細批改、及時總結(jié)學生作業(yè),找出學生犯的具有代表性的錯誤。這些典型錯誤反映出了學生在學習中存在的問題,或是教學中容易疏漏的地方。
配以針對性習題進行錯誤矯正,從而幫助學生查漏補缺、穩(wěn)步提高。
總之,復習元素周期律和元素周期表這一選擇題型時,首先要由原子結(jié)構(gòu)、元素周期表的部分結(jié)構(gòu)、元素及化合物性質(zhì)和轉(zhuǎn)化關系這三者其中之一或結(jié)合起來正確判斷出元素種類;再逐個分析選項。分析選項時要在“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”這一化學學科思想的指導下,引導學生從結(jié)構(gòu)出發(fā),分析性質(zhì),解決問題。學生只有從本質(zhì)上理解并會利用結(jié)構(gòu)獨立解釋選項中相關知識點了,才能對知識點策略熟練掌握并靈活運用。
(作者單位:山東省威海市第四中學)