孫國芳

(安徽省濉溪縣第二中學(xué))

化學(xué)思想和方法的正確運用有利于學(xué)生理解和運用化學(xué)知識,促進和深化學(xué)生的知識實踐能力,是學(xué)科核心素養(yǎng)教育理念提出后學(xué)生必備的素養(yǎng)之一.元素及其化合物是高考化學(xué)的必考知識點,也是學(xué)生學(xué)習(xí)其他知識和技能的重要基礎(chǔ)和理論.近年來,高考試題對元素及其化合物知識的考查形式不斷求新、求變,出現(xiàn)了一些以“陌生元素及其化合物”為考查點的試題,明確了學(xué)科思想在學(xué)生解題中的重要性.

1 聯(lián)系與對比思想

化學(xué)學(xué)科涉及的概念和理論繁多,而且很多概念和理論都是相關(guān)或相近的,學(xué)生在復(fù)習(xí)元素及其化合物知識的過程中,要對有關(guān)概念和理論進行聯(lián)系和對比,建立思維導(dǎo)圖或?qū)Ρ缺砀?弄清楚各概念和理論的外延和內(nèi)涵,熟練掌握它們之間的異同,避免在解題過程中因認知偏差而出錯.

例1胡粉[主要成分是2PbCO3·Pb(OH)2]具有敗毒抗癌、殺蟲療瘡的功效,東漢煉丹理論家魏伯陽所著的《周易參同契》提出:“胡粉投火中,色壞還為鉛.”下列有關(guān)說法不正確的是().

A.胡粉不溶于水

B.胡粉可與鹽酸反應(yīng)

C.“火”中含有C或CO

D.“還為鉛”中的鉛指PbO

分析可依據(jù)金屬元素活動性順序表推測Pb及其化合物的性質(zhì).PbCO3、Pb(OH)2均難溶于水,選項A 說法正確.PbCO3、Pb(OH)2分別是弱酸鹽、堿,均可與強酸反應(yīng),選項B 說法正確.古代的火是由木材(主要成分為纖維素)燃燒產(chǎn)生的,木材不完全燃燒時會產(chǎn)生CO、C,選項C說法正確.胡粉在火中通過一系列反應(yīng)被還原為Pb,選項D 說法錯誤.答案為D.

2 量變與質(zhì)變思想

“宏觀辨識與微觀探析”核心素養(yǎng)充分體現(xiàn)了量變與質(zhì)變之間的關(guān)系,學(xué)生也在化學(xué)的學(xué)習(xí)過程中意識到了“量變引起質(zhì)變”的深刻含義.反應(yīng)條件不同發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)也不同,因此在學(xué)習(xí)元素及其化合物時更要關(guān)注量變與質(zhì)變思想,解題時首先要明確反應(yīng)條件和反應(yīng)物的量,以免在分析問題的過程中走彎路.

例2有稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL,平均分成2份.向其中一份逐漸加入銅粉,最多溶解9.6g;向另一份中逐漸加入鐵粉,產(chǎn)生氣體的體積隨鐵粉質(zhì)量增加的變化如圖1所示,且每一階段只對應(yīng)一個反應(yīng)(已知硝酸只被還原為NO 氣體).下列分析或結(jié)果正確的是().

圖1

B.OA段產(chǎn)生的是NO,AB段的反應(yīng)為Fe＋2Fe3＋＝3Fe2＋,BC段產(chǎn)生H2

C.原混合酸中H2SO4濃度為0.25mol·L－1

D.第2份溶液中最終溶質(zhì)為Fe2(SO4)3

3 共性與個性思想

在元素及其化合物的復(fù)習(xí)過程中掌握共性規(guī)律,可以幫助學(xué)生推斷同類別物質(zhì)的性質(zhì),有利于舉一反三能力的形成;而了解個別物質(zhì)的個性或特性,則可以幫助學(xué)生深入了解某物質(zhì)的性質(zhì)和應(yīng)用,進而掌握新的知識和規(guī)律.共性思想是學(xué)生解答元素及其化合物推斷類試題的關(guān)鍵,而個性思想則是學(xué)生解答綜合類試題的核心,掌握元素及其化合物的共性和個性可以有效提升學(xué)生對于規(guī)律性知識的理解和把握能力.

例3元素的價類二維圖是學(xué)習(xí)元素化合物知識的重要模型,它以元素的化合價為縱坐標,以物質(zhì)類別為橫坐標.鐵及其化合物的價類二維圖如圖2所示(“→”表示物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系).下列說法中正確的是().

圖2

A.用鐵絲在氧氣中燃燒可實現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化①

B.轉(zhuǎn)化⑤中Na2FeO4可用于自來水消毒殺菌,等物質(zhì)的量Na2FeO4的消毒效率是HClO的1.5倍

C.轉(zhuǎn)化⑦的現(xiàn)象是綠色沉淀變?yōu)榧t褐色

D.加熱Fe(OH)3發(fā)生轉(zhuǎn)化⑥,加水可一步實現(xiàn)Fe2O3→Fe(OH)3的轉(zhuǎn)化

分析本題的解題思路是依據(jù)鐵及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,是共性規(guī)律應(yīng)用的典型試題.鐵絲在氧氣中燃燒生成Fe3O4,選項A 錯誤.轉(zhuǎn)化⑤中Na2FeO4可用于自來水消毒殺菌,1molNa2FeO4轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為3mol,1molHClO 轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為2mol,物質(zhì)的量相同時,前者的消毒效率是后者的1.5倍,選項B 正確.轉(zhuǎn)化⑦為Fe(OH)2被氧化為Fe(OH)3,實驗現(xiàn)象是沉淀由白色變?yōu)榛揖G色,最終轉(zhuǎn)化為紅褐色,選項C 錯誤.加熱Fe(OH)3分解生成Fe2O3,但Fe2O3和水不反應(yīng),選項D 錯誤.答案為B.

4 定性與定量思想

化學(xué)方程式或離子方程式的書寫是高考考查元素及其化合物的常見形式,在書寫時學(xué)生要了解定性及定量條件下產(chǎn)生的不同反應(yīng)現(xiàn)象.因此,在元素及其化合物專題的復(fù)習(xí)過程中,學(xué)生要注意培養(yǎng)定性與定量思想,正確書寫化學(xué)方程式和離子方程式.

例4實驗室中有一瓶未知的無色溶液,某實驗小組推測其中可能含有Na＋、Ba2＋、Cl－、Br－、、等離子中的若干種,依次進行下列實驗,且每步所加試劑均過量:

①用pH 試紙檢驗,溶液的pH 大于7;

②向溶液中加入氯水,再加入CCl4振蕩,靜置,分液,CCl4層呈橙紅色;

③向所得溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀硝酸,有白色沉淀生成;

④過濾,將AgNO3溶液和稀硝酸加入得到的濾液中,有白色沉淀生成.

下列說法正確的是().

B.實驗②中發(fā)生的離子反應(yīng)只有Cl2＋2Br－＝2Cl－＋Br2

C.實驗③④中發(fā)生的反應(yīng)分別是Ba2＋＋＝BaSO4↓、Ag＋＋Cl－＝AgCl↓

D.為確定該溶液是否含Na＋,還要做焰色反應(yīng)實驗

分析實驗①說明原溶液中有水解呈堿性的,但其水解是分步進行的,選項A 錯誤.實驗②說明原溶液中含有Br－,會發(fā)生反應(yīng)Cl2＋2Br－＝2Cl－＋Br2,但足量的氯水會與發(fā)生氧化還原反應(yīng),該反應(yīng)也是離子反應(yīng),選項B 錯誤.實驗③說明所得溶液中含有(注意:該離子可能是原有的,也可能是被氯水氧化所得),實驗④說明所得濾液中含有Cl－,選項C正確.原溶液中含有,根據(jù)離子共存原則可知其中一定沒有Ba2＋,又根據(jù)溶液呈電中性,可知原溶液中肯定有Na＋,沒有必要通過焰色反應(yīng)來檢驗Na＋的存在,選項D錯誤.答案為C.

在復(fù)習(xí)過程中,學(xué)生要深入理解以上學(xué)科思想,提高解題的正確率.

(完)