吳俊烽
【摘要】? 元素及其化合物知識點(diǎn)主要在必修一,知識點(diǎn)內(nèi)容繁多、零散,對高三學(xué)生而言時(shí)間相隔也更為久遠(yuǎn),遺忘性高。每種元素都有相似的思維方式和歸納總結(jié)的方法,但同時(shí)很多元素又具備個(gè)別的特殊性。另一方面,元素及其化合物的知識在高考中的考查較為分散,同時(shí)也綜合到其他模塊的知識,學(xué)生面對綜合性較強(qiáng)的試題難以應(yīng)對。元素化合物的內(nèi)容較多,復(fù)習(xí)耗時(shí)較長,因此非常有必要制定有效的復(fù)習(xí)備考策略。
【關(guān)鍵詞】? 元素化合物 化工流程 氧化還原反應(yīng)
【中圖分類號】? G633.8? ?? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】? A ? ? 【文章編號】? 1992-7711(2020)25-174-02
一、試題分析
元素及其化合物在全國卷中的考察主要出現(xiàn)在工業(yè)流程題以及無機(jī)實(shí)驗(yàn)題當(dāng)中,在選擇題如化學(xué)與生活、阿伏伽德羅題、元素周期律等選擇題中也有出現(xiàn)。在2018年的全國I卷中,元素及其化合物的考查量比較大,在選擇題中考了Al與NaOH的反應(yīng);大題中在無機(jī)實(shí)驗(yàn)題中涉及了金屬元素Zn和Cr進(jìn)行了考查,雖然Zn和Cr并沒有在教材中出現(xiàn),但仍然要求學(xué)生根據(jù)以往所學(xué)的金屬元素的相關(guān)規(guī)律來進(jìn)行類比;在27題工業(yè)流程題中則將S元素與原電池和滴定實(shí)驗(yàn)的知識綜合起來考查。
2019年全國I卷對元素化合物專題的考查反而有所減少,涉及到的元素種類也比較少,元素種類熟悉,但情景陌生,也更加側(cè)重了對知識遷移、信息運(yùn)用以及實(shí)驗(yàn)操作的考查。
在2020年全國卷I中,對元素化合物的考查比重加大了,鐵元素依然多次出現(xiàn)在各個(gè)題目當(dāng)中,此外試題出現(xiàn)了一種學(xué)生較為陌生的元素——釩,一種位于副族的,多價(jià)態(tài)過渡金屬,與鐵類似。
【例題分析1】2020全國卷I第26題。該題為典型的無機(jī)工業(yè)流程題,第(1)小題就涉及氨氣以及碳酸氫鹽;第(2)小題則考查了Fe3+的檢驗(yàn);第(4)小題既考查了Mg元素,又考查了Mg2+的水解,考驗(yàn)考生對信息的運(yùn)用和基礎(chǔ)的遷移:題目給出生成物Mg(OH)2·MgCO3,反應(yīng)物是Mg2+和CO32-,生成物中有Mg(OH)2的成分,可知Mg2+要在水溶液中生成Mg(OH)2,要發(fā)生水解反應(yīng),同時(shí)也應(yīng)考慮到CO32-也可以水解,因此兩種離子共存則發(fā)生雙水解,因此還會有CO2生成。
【例題分析2】2019全國I卷第27題,是一道無機(jī)流程與實(shí)驗(yàn)結(jié)合的題目。題目中考查了銨鹽、硫元素和鐵元素。第(3)考到了Fe2+的氧化反應(yīng),以及Fe3+的水解。這些都是非常常規(guī)的實(shí)驗(yàn)處理,關(guān)鍵是學(xué)生要理解流程圖,對流程圖中的不同步驟中的信息進(jìn)行整合,把工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際,轉(zhuǎn)化成簡單的問題。
【例題分析3】【2020全國卷I—26題】:該題是一道常規(guī)化工流程題,引入了釩這一陌生元素。釩雖然是陌生元素,但如果學(xué)生具備了學(xué)科核心素養(yǎng),熟悉Fe元素性質(zhì)和相關(guān)反應(yīng),即可進(jìn)行類比。題中對釩的相關(guān)反應(yīng)的考查僅在第(2)題,題目信息也很清晰。而另外幾個(gè)小題,主要考查學(xué)生熟悉的元素——Fe、Al,也考了沉淀的原理、根據(jù)題目信息判斷沉淀先后順序等,素材新,但知識點(diǎn)熟悉,與2019年全國卷I的化工題相比,屬平穩(wěn)過渡。如2019年考Fe2+被氧化成Fe3+,在2020年中,依然考到這一點(diǎn),不同點(diǎn)在于:前者要防止離子水解,后者要把Fe元素除去,但核心知識相同。
【例題分析4】【2020年全國卷I—27題】:今年卷I的實(shí)驗(yàn)題以原電池為載體。這題仍然緊扣Fe元素,需要學(xué)生熟練掌握Fe單質(zhì)、Fe2+、Fe3+這三種價(jià)態(tài)之間的轉(zhuǎn)化方程式,才能解出第(4)題。無論是Fe元素的考查,還是原電池的考查,都植根于氧化還原反應(yīng)這一基礎(chǔ)知識點(diǎn)之上。第(6)題繼續(xù)考查Fe3+的檢驗(yàn),關(guān)于Fe3+的檢驗(yàn),2019年也同樣考查到。此外,解決第(6)小題,也同樣要求學(xué)生掌握不同價(jià)態(tài)Fe之間的轉(zhuǎn)化。
二、教學(xué)啟示
根據(jù)對試題的分析可以發(fā)現(xiàn),全國卷高考對元素化合物的考查通常會聯(lián)系到氧化還原反應(yīng)、鹽類的水解、沉淀的轉(zhuǎn)化與生成等內(nèi)容。因此,在復(fù)習(xí)備考當(dāng)中,應(yīng)把每種元素立足整個(gè)知識體系中,除了掌握每種元素,還要引導(dǎo)學(xué)生將物質(zhì)的類別、化合價(jià)、氧化性、還原性、水解反應(yīng)等多個(gè)學(xué)科理論聯(lián)系一起,構(gòu)建完整體系。
(1)在氧化還原反應(yīng)的方面,要引導(dǎo)學(xué)生理清楚這些元素的每一種價(jià)態(tài)的化合物的性質(zhì)以及互相轉(zhuǎn)化關(guān)系,并結(jié)合陌生氧還原方程式的配平來進(jìn)行復(fù)習(xí),讓學(xué)生記憶常見的氧化劑、還原劑,及其產(chǎn)物。
根據(jù)近年的試題,在平時(shí)教學(xué)中仍需立足基礎(chǔ),尤其是Fe、Al等元素的相關(guān)化合物的性質(zhì)和轉(zhuǎn)化。教師不應(yīng)停留在Fe、Al這兩種教材上的元素的傳授,更應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生從這兩種元素的學(xué)習(xí)過程中,掌握能夠應(yīng)對其他陌生元素的一套思想和方法,這也是核心素養(yǎng)的內(nèi)涵之一。
比如:Co、Ni、Cu、Cr、V,都是多價(jià)態(tài)元素,不同價(jià)態(tài)之間的轉(zhuǎn)化,可從Fe2+和Fe3+之間的轉(zhuǎn)化來進(jìn)行類比,這些元素的離子也會像Fe3+一樣在水中能發(fā)生水解,那么通過這些思考和類比,就能夠解決物質(zhì)提純、除雜等問題了。因此,教師可通過例題,引導(dǎo)學(xué)生將陌生化學(xué)元素與“鐵三角”(如圖1)或“鋁三角”(如圖2)等反應(yīng)模型相互聯(lián)系,讓學(xué)生運(yùn)用模型,來理解陌生化學(xué)元素和物質(zhì)。
(2)在鹽類的水解方面,每種元素都要注意聯(lián)系水解反應(yīng),在復(fù)習(xí)的時(shí)候,也需要聯(lián)系相關(guān)離子的水解反應(yīng)及其應(yīng)用。能水解的離子很多,學(xué)生容易混淆,可教他們記住不能水解的:不能水解的陽離子有Na+、K+、Ca2+、Li+、Ba2+、Rb+、Cs+;不能水解的陰離子:Cl-、Br-、I-、NO3-、SO42-、ClO4-、BrO4-等。
結(jié)語
無論高考題目難度如何變化,素材如何陌生,不變的依舊是學(xué)科核心素養(yǎng),學(xué)生需要掌握的是基礎(chǔ)知識、基本模型,學(xué)會運(yùn)用模型解決不同的問題。教師在教學(xué)中依然要注重基礎(chǔ),注重應(yīng)用,創(chuàng)設(shè)不同的情景,引導(dǎo)學(xué)生把實(shí)際問題簡化成熟悉的模型和知識,給學(xué)生更多訓(xùn)練的機(jī)會,加深印象。