黑龍江 盧國鋒

復習元素化合物的“十大觀念”

黑龍江 盧國鋒

元素化合物知識以描述性為主，記憶困難，出題角度多樣，學生普遍存在記不住、不會用、用就錯的頑疾。本文結合元素化合物知識的自身特點，總結歸納復習中應樹立的“十大觀念”。

觀念一：一體觀

每種物質按以下圖示進行聯(lián)想：

【例1】

觀念二：強弱觀

（1）鐵是化學界的變色龍，遇到氧化性弱的氧化劑失去2個電子呈＋2價，遇到氧化性強的氧化劑失去3個電子呈＋3價。

【例2】

①如非金屬（S、I2）、非氧化性酸（HCl、稀H2SO4）、鹽（CuSO4、FeCl3）。反應如下：

②如非金屬（Cl2、Br2）、氧化性酸（HNO3）。反應如下：

鐵與氧化性強的HNO3反應也能生成＋2價鐵，這取決于鐵的量，過量的鐵和稀硝酸反應：3Fe＋8HNO3（?。?Fe（NO3）2＋2NO↑＋4H2O。非溶液中不存在此問題，如足量Fe和少量Cl2反應仍為FeCl3。

Fe遇冷或常溫下濃H2SO4或濃HNO3會發(fā)生鈍化反應，表面生成致密氧化膜阻止繼續(xù)反應，如果加熱會破壞致密層反應能進行。

③＋2價Fe遇到氧化性強的非金屬（Cl2、Br2）、氧化性酸（HNO3）強氧化性的鹽（KMnO4、K2Cr2O7）、過氧化物（H2O2），被氧化成＋3價Fe。

（2）同主族元素從上到下原子核外電子層數(shù)依次增多，原子半徑逐漸增大，失電子能力逐漸增強，得電子能力逐漸減弱。金屬性強則其單質與水（或酸）反應置換出氫的越容易，或其氫氧化物堿性強。

【例3】ⅠA族金屬性：Li＜Na＜K＜Rb＜Cs＜Fr，推知K、Rb、Cs、Fr與水劇烈反應，甚至爆炸；堿性：LiOH＜NaOH＜KOH＜RbOH＜CsOH＜FrOH。ⅦA族氯、溴、碘非金屬性逐漸減弱，因此氯氣能把溴、碘從它們的鹵化物溶液或氫化物溶液中置換出來，。

（3）同周期元素從左到右核電荷數(shù)依次增多，原子半徑逐漸減小，失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強。非金屬性強則最高氧化物的水化物酸性強，與氫氣反應容易，生成氣態(tài)氫化物穩(wěn)定。

【例4】第三周期Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl，金屬性：Na＞Mg＞Al，推知Na與冷水劇烈反應，Mg與沸水反應迅速，與酸劇烈反應，Al與酸反應平緩。NaOH是強堿Mg（OH）2中強堿Al（OH）3是兩性氫氧化物。非金屬性：Si＜P＜S＜Cl，推知Si→Cl與氫氣反應由難到易，氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性：SiH4＜PH3＜H2S＜HCl；最高價氧化物對應水化物（含氧酸）酸性：H2SiO3＜H3PO4＜H2SO4＜HClO4。

觀念三：粒子觀

物質有哪些微觀粒子，其粒子就會體現(xiàn)相關性質，粒子不同導致性質差異。

【例5】新制氯水的性質可以從以下方面去考慮：

成分 Cl2 HClO H＋ Cl －沉淀性，與硝酸銀溶液反應有沉淀生成性質氯水呈黃綠色，與Fe2＋、Br－等反應強氧化性，能消毒殺菌，漂白有色物質；HClO不穩(wěn)定，光照分解，氯水避光保存在棕色瓶中，久置氯水變?yōu)辂}酸；弱酸性，比碳酸的酸性弱酸的通性，與碳酸鈣、碳酸氫鈉反應有氣泡生成滴入紫色石蕊，先變紅或褪色，H＋和HClO共同作用的結果

【例6】

觀念四：類別觀

【例7】

觀念五：價態(tài)觀

高價氧化低價還，中間價態(tài)兩俱全。

【例8】

【例9】

觀念六：特性觀

【例10】硅的特殊性

①自然界中沒有游離態(tài)的硅，以二氧化硅、硅酸鹽等形式存在，不能從硅的原子結構和化學性質不活潑解釋，而從硅是親氧元素解釋。

②非金屬氧化物一般由分子構成的，而二氧化硅卻由原子構成，因此二氧化硅硬度大、熔點高。

②非金屬單質與強堿溶液反應一般不生成氫氣，而硅可與強堿反應：Si＋2NaOH＋H2ONa2SiO3＋2H2↑。

③因硅還有親氟性。非金屬單質一般不與弱氧化性酸反應，而硅能與氫氟酸反應：S i＋4HFSiF4↑＋2H2↑。酸性氧化物一般不與酸反應，而SiO2能與HF反應：SiO2＋4HFSiF4↑＋2H2O。

④二氧化硅是酸性氧化物，卻不能用SiO2與水不反應制備硅酸，一般用可溶性硅酸鹽跟酸作用來制備：Na2SiO3＋2HClH2SiO3↓＋2NaCl。

⑤較強酸可以把較弱酸從其鹽溶液中制取出來，如Na2SiO3＋CO2＋H2ONa2CO3＋H2SiO3↓，而反應也能進行，因前者為溶液，后者體系為非溶液，并有氣體放出。

【例11】鋁的特性

酸鹽2Al＋2NaOH＋2H2O2NaAlO2＋3H2↑

Al3＋只存在于酸性溶液中，只存在于堿性溶液中，兩者之間發(fā)生反應生成沉淀，＋Al3＋＋6H2O4Al（OH）3↓。

②鋁是活潑金屬，在空氣中或遇到濃硫酸（濃硝酸），表面生成致密氧化膜，起到保護作用。

觀念七：濃度觀

Cl2↑＋2H2O，1mol MnO2與含4mol HCl濃鹽酸加熱反應，隨著反應的進行，濃鹽酸消耗揮發(fā)及水的生成，使?jié)恹}酸濃度降低轉變?yōu)橄←}酸，導致反應停止，生成氯氣小于1mol，溶液中含剩余HCl。

【例13】Cu＋4HNO3（濃）Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O，若足量的銅與一定量的濃硝酸反應，同樣隨著反應的進行，濃硝酸濃度減低轉變?yōu)橄∠跛?，反應?Cu＋8HNO3（稀）3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O，生成氣體是NO2、NO混合氣體。

觀念八：順序觀

物質的性質強弱差異，導致反應物遵循強強優(yōu)先反應原則，即體系中最強氧化劑與最強還原劑優(yōu)先反應；體系中最強堿與最強酸反應；體系中生成溶解度小的優(yōu)先反應。

【例14】（1）向含有Fe3＋和Cu2＋的溶液中加鐵粉，因為Fe3＋的氧化性強于Cu2＋，依次發(fā)生：2Fe3＋＋Fe3Fe2＋，Cu2＋＋FeCu＋Fe2＋。

（2）向FeBr2溶液中逐滴加入氯水，因為Fe2＋的還原性強于Br－，依次發(fā)生：2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl—，2Br—＋Cl22Cl—＋Br2。

連續(xù)反應即反應的生成物能與反應物繼續(xù)反應，使反應滴加順序不同現(xiàn)象不同，可應用在不用任何試劑相互滴加即可檢驗。

【例15】（1）NaOH溶液和AlCl3溶液的反應

①向含有AlCl3溶液的試管中滴加NaOH溶液至過量。

實驗現(xiàn)象：開始時產(chǎn)生沉淀，且逐漸增多，當NaOH足量時，沉淀開始溶解至消失。

反應的化學方程式：

②向裝有NaOH溶液的試管中滴加AlCl3溶液至過量。

實驗現(xiàn)象：局部產(chǎn)生白色沉淀，振蕩溶解，AlCl3足量時產(chǎn)生的沉淀不再溶解至產(chǎn)生沉淀最大量。

反應的化學方程式：

觀念九：符號觀

化學符號是國際上統(tǒng)一規(guī)定的，用來表示化學物質的組成、結構和化學過程的科學符號?；瘜W符號不僅是中學化學知識的重要組成部分，而且是學習化學知識或化學事實的重要表征形式之一，具有知識性和工具性的高度統(tǒng)一。

表示物質的符號：元素符號、離子符號、同位素符號、最簡式、分子式、電子式、原子結構示意圖、離子結構示意圖。

表示化學變化的符號：化學方程式、電離方程式、離子方程式、電極反應方程式。

①切記“所問所答”，書寫哪種表達式；②物質化學式書寫正確，不能漏寫；③有反應條件的必須準確注明反應條件，“點燃、△、催化劑、高溫等”；④原子守恒、電荷守恒、電子守恒；⑤有氣體參加的反應 ，生成物有氣體不標“↑”，有機化學方程式都用“→”。

【例17】①足量的碳酸氫鈉溶液與少量的石灰水反應的離子方程式：___________________；

②足量的石灰水與少量的碳酸氫鈉溶液反應的離子方程式：___________________。

NaHCO3與Ca（OH）2反應包含中和與沉淀兩種反應，中要與Ca2＋結合為沉淀，則首先解決H＋與的電離問題，推斷NaHCO3與Ca（OH）2反應先中和后沉淀，寫兩者反應的離子方程式時，遵循少量者為1mol，先中和后沉淀的原則分析粒子的反應。假設①中少量的石灰水Ca（OH）2為1mol，電離出2mol OH－，中和需要2mol，生成2mol H2O和2mol，其中1mol與1mol Ca2＋結合生成CaCO3，剩余1mol，①的離子方程式為。同理分析②得離子方程式為。

觀念十：實驗觀

實驗不僅是一種實踐活動，還是科學方法論的重要組成成分，實驗方法論包括很多具體的實驗方法，如測定、實驗條件的控制、實驗觀察、實驗記錄、實驗數(shù)據(jù)的表格化和線圖化處理?？茖W邏輯方法如比較、分類、歸納、概括、模型、假說。

【例18】分離、提純方法選擇。

【例19】鋁熱反應聯(lián)想實驗的引發(fā)物是氯酸鉀和鎂帶，點燃鎂帶釋放熱量引發(fā)反應，現(xiàn)象有耀眼強光、火星四射、熔融物落入盛沙子的蒸發(fā)皿中，此反應可應用在鐵軌焊接高熔點金屬的冶煉。實驗細節(jié)的思考，內層紙漏斗底部剪一小孔用水潤濕的目的是：使熔融物易于落下且防止紙漏斗著火。

（作者單位：黑龍江省大慶市第五十六中學）