盧國鋒
化學(xué)基礎(chǔ)知識是學(xué)生體驗(yàn)化學(xué)研究過程、掌握科學(xué)方法、形成科學(xué)態(tài)度和價(jià)值觀的載體,對知識的正確理解與應(yīng)用是對科學(xué)素養(yǎng)高低的一種界定.本文將知識分類與典型錯(cuò)誤有序結(jié)合,從知識的記憶、理解、應(yīng)用三維視角分析產(chǎn)生錯(cuò)誤的原因并糾正.
易錯(cuò)點(diǎn)1:聯(lián)系STS(科學(xué)、技術(shù)、社會)知識模塊
錯(cuò)因分析缺乏理論聯(lián)系實(shí)際的自主學(xué)習(xí)能力,不能復(fù)述再現(xiàn)常識性的數(shù)據(jù)和知識.
(1)酶具有很強(qiáng)的催化作用,胃蛋白酶只能催化蛋白質(zhì)的水解,348 K時(shí)活性更強(qiáng)(×)
348K轉(zhuǎn)化攝氏溫度75℃催化活性降低.
(2)丙烷比丁烷更易液化(×)
易液化是指沸點(diǎn)高,結(jié)構(gòu)相似的分子晶體相對分子質(zhì)量越大熔沸點(diǎn)越高.
(3)合成纖維、人造纖維及碳纖維都屬于有機(jī)高分子材料(×)
碳纖維跟石墨很相近,是由一層層以六角型排列的碳原子所構(gòu)成,碳纖維也能導(dǎo)電.
(4)2011年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的貢獻(xiàn),是發(fā)現(xiàn)了準(zhǔn)晶體,化學(xué)式為Al63Cu24Fe13的準(zhǔn)晶體不可與稀硝酸發(fā)生反應(yīng)(×)
Al63Cu24Fe13的準(zhǔn)晶體所含元素都能與稀硝酸反應(yīng).
(5)2013年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的貢獻(xiàn),是開發(fā)多尺度復(fù)雜化學(xué)系統(tǒng)模型,催生了現(xiàn)代化學(xué)研究手段的一次新飛躍.屬于現(xiàn)代化學(xué)對物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究的手段還有X射線、紅外光譜、質(zhì)譜、核磁共振(√)
X射線用于晶體與非晶體結(jié)構(gòu)的判斷,紅外光譜用于獲得化學(xué)鍵或官能團(tuán)信息,質(zhì)譜法用于相對分子質(zhì)量的測定,核磁共振氫譜用于氫原子種類的判斷.
(6)PM2.5是指大氣中直徑接近于2.5×10-6m的顆粒物,這些細(xì)顆粒物分散在空氣中形成混合物屬于膠體(×)
含2.5pm顆粒物的空氣不能形成膠體,它在空氣中混合形成的是濁液,通常把粒徑在10微米以下的顆粒物稱為PM10,又稱為可吸入顆粒物或飄塵.
易錯(cuò)點(diǎn)2:基本概念模塊
1.物質(zhì)的組成和分類模塊
錯(cuò)因分析分類標(biāo)準(zhǔn)含糊,概念部分文字相似產(chǎn)生混淆.
(1)淀粉、纖維素和油脂都屬于天然高分子化合物(×)
有機(jī)高分子化合物的相對分子質(zhì)量104~106,單糖、二糖、氨基酸、油脂的相對分子質(zhì)量在1000以下屬低分子有機(jī)物.
(2)直徑介于1nm~100nm之間的微粒稱為膠體(×)
如果直徑介于1nm~100nm之間的微粒沒有形成分散系,不是膠體.
常見的混合物:漂白粉、鋁熱劑、水玻璃、氨水、氯水、王水、爆鳴氣、水煤氣、石油氣、裂解氣、焦?fàn)t氣、福爾馬林,沒有純凈的NO2存在,因存在平衡:2NO2N2O4.純凈物概念是指同種物質(zhì)組成的,因同素異形現(xiàn)象,由同種元素組成的物質(zhì),可能是混合物;因同分異構(gòu)現(xiàn)象,分子式相同的物質(zhì),可能是混合物;從性質(zhì)看純凈物具有固定熔沸點(diǎn)的物質(zhì),逆命題也成立.
(3)焰色反應(yīng)、顯色反應(yīng)、顏色反應(yīng)都是化學(xué)反應(yīng)(×)
焰色反應(yīng)是物理變化,類似的還有分餾、電泳、鹽析、萃取,而干餾、電解、電鍍、氧化、鈍化、裂化、裂解、炭化、皂化、硫化、氫化(硬化)、酯化、變性是化學(xué)變化.
(4)乙二酸乙二酯、乙二酸二乙酯、二乙酸乙二酯屬同分異構(gòu)體(×)
三物質(zhì)的碳原子數(shù)分別為4、6、6,故不可能為同分異構(gòu)體.同位素、同系物、同分異構(gòu)體、同素異形體、同類物質(zhì)、同一物質(zhì),宜對同類概念“異”的挖掘.
(5)金屬氧化物均為堿性氧化物(×)
金屬氧化物從組成上定義的,堿性氧化物從性質(zhì)上定義的,Al2O3是兩性氧化物,Mn2O7是酸性氧化物.類似的還有難溶電解質(zhì)與強(qiáng)電解質(zhì),酸的強(qiáng)弱、酸性的強(qiáng)弱、酸的濃度、pH,列表對比清晰明了.
2.常用物理量模塊
錯(cuò)因分析確定結(jié)構(gòu)微粒方法不當(dāng),或未察覺隱含微粒.漠視氣體摩爾體積和氣體定律使用的條件.
(1)12 g石墨烯(單層石墨)中含有六元環(huán)的個(gè)數(shù)0.5NA(√)
石墨烯中每個(gè)碳三個(gè)六元環(huán)共用,平均每個(gè)六元環(huán)擁有2個(gè)碳原子,12 g石墨烯中含有六元環(huán)的個(gè)數(shù)為12 g/12g·mol-1×2NA=0.5NA.晶體結(jié)構(gòu)要用分?jǐn)偡ù_定晶胞,氣態(tài)團(tuán)簇分子,即是一個(gè)大分子,不能用分?jǐn)偡ㄓ?jì)算.
(2)可逆反應(yīng)
①X(g)+2Y(g)2Z(g)
②2M(g)N(g)+P(g)
分別在密閉容器的兩個(gè)反應(yīng)室中進(jìn)行, 反應(yīng)室之間有無摩擦、可滑動的密封隔板.反應(yīng)開始和達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)有關(guān)物理量的變化如圖1,達(dá)平衡時(shí)體系的壓強(qiáng)與反應(yīng)開始時(shí)體系的壓強(qiáng)之比為14∶15(×)
圖1
錯(cuò)解②反應(yīng)前后氣體化學(xué)計(jì)量數(shù)不變,壓強(qiáng)的變化是反應(yīng)①引起的.
根據(jù)
p1p2=
n1n2,
p后p前=
2.83=
1415.
錯(cuò)因在于此條氣體定律成立條件是體積不變,左右兩側(cè)體積變化了.
正確解法隔板不動,左右兩側(cè)壓強(qiáng)相等,
V左V右
=n左n右
2.82.2=
n左2 moln左=
2811,
整體的體積不變,
p后p前=
2+28113+2=1011.
(3)0.5 mol/L Na2CO3溶液中含有的CO2-3數(shù)目小于0.5 NA(×)
Na2CO3溶液的CO2-3水解離子濃度降低,但不知溶液的體積,無法計(jì)算確定離子數(shù)目是大于還是小于0.5 NA.
3.分散系模塊
錯(cuò)因分析膠體膠粒不分,主觀認(rèn)為膠體只有氫氧化鐵膠體,并將其性質(zhì)應(yīng)用到所有膠體,如電泳現(xiàn)象擴(kuò)展到淀粉有機(jī)高分子溶于水形成的膠體,它的膠體粒子不帶電荷.溶液中溶質(zhì)若是非電解質(zhì),除了水的電離,不會有帶電粒子.
(1)在含硅原子數(shù)為0.0010NA的硅酸膠體中,膠體粒子為0.0010 mol(×)
膠體中分散質(zhì)有兩種,一種是高分子微粒,一個(gè)分子就能達(dá)到1 nm~1001 nm,另一種膠體粒子是微粒的集合體,幾十或幾百個(gè)硅酸分子形成一個(gè)膠粒,其數(shù)目小于0.0010 mol.
(2)向硅酸鈉溶液中滴入稀鹽酸得到膠體:Na2SiO3+2HClH2SiO3(膠體)+2NaCl;離子方程式2H++SiO2-3H2SiO3(膠體) (√)
膠體制備實(shí)驗(yàn),將Na2SiO3飽和溶液按1∶2或1∶3的體積比用水稀釋,滴入酚酞,邊逐滴加入稀鹽酸邊振蕩至紅色接近消失,化學(xué)方程式必須對硅酸標(biāo)注膠體.水解法制備氫氧化鐵膠體至紅褐色,停止加熱,防止膠體聚沉FeCl3+3H2O(沸水)△Fe(OH)3(膠體)+3HCl.
易錯(cuò)點(diǎn)3基本理論模塊
1.物質(zhì)結(jié)構(gòu)和元素周期律
錯(cuò)因分析質(zhì)量數(shù)與元素的相對原子質(zhì)量概念不同,在計(jì)算物質(zhì)的量時(shí)可以用質(zhì)量數(shù)近似替代摩爾質(zhì)量.質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)只有在凈電荷為零才相等.核外電子排布中核外電子數(shù)、內(nèi)層電子數(shù)、最外層電子數(shù),利用它們之間的倍數(shù)、分?jǐn)?shù)、和差關(guān)系推斷易錯(cuò).理解金屬性非金屬性強(qiáng)弱標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)偏差.元素周期律在應(yīng)用時(shí)共性與遞變性不能兼顧.位構(gòu)性推斷時(shí)特性知識積累不足.
(1)已知A2-核內(nèi)有x個(gè)中子,A原子的質(zhì)量數(shù)為m,則n g A2-所含電子的物質(zhì)的量是n(m-x+2)mmol(√)
質(zhì)子數(shù)=質(zhì)量數(shù)-中子數(shù)=m-x,陰離子核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)+離子電荷數(shù),核外電子數(shù)=m-x+2.
(2)已知第三周期元素M,其原子最外層達(dá)到飽和時(shí)所需的電子數(shù)小于次外層與最內(nèi)層電子數(shù)之差,且等于最內(nèi)層電子數(shù)的正整數(shù)倍,M的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物都是強(qiáng)酸(×)
第三周期元素第一層有2個(gè)電子,第二層有8個(gè)電子,最內(nèi)層電子數(shù)的正整數(shù)倍分別為4、6,原子最外層達(dá)到飽和所需的電子數(shù)分別為4和2小于6,M可能是S,也可能是Si.
(3)Na2S溶液的pH大于NaCl溶液的pH說明氯元素的非金屬性比硫元素強(qiáng)(×)
最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性來判斷:酸性越強(qiáng),非金屬越強(qiáng)(除氟元素之外).Na2SO4溶液的pH,小于Na2CO3溶液的pH,非金屬性:S>C.
(4) Tl是某超導(dǎo)材料的組成元素之一, Tl3++2AgTl++2Ag+.推知Tl+的最外層有1個(gè)電子,Tl3+的氧化性比Al3+弱(×)
鉈是第ⅢA元素,最外層電子數(shù)是3個(gè),根據(jù)方程式可知Tl3+的氧化性強(qiáng)于Ag+,所以Tl3+的氧化性比Al3+強(qiáng).(轉(zhuǎn)下期)
(收稿日期: 2014-03-15)