做好初高中化学知识的六维衔接
2015-05-30邱俊
邱俊
一维衔接:认知化学学科概念
1.化学的含义。化学是在分子、原子的层次上研究物质的组成、结构、性质、变化、制备和应用的自然科学,它是一门具有创造性和实用性的科学。
2.组成物质的微粒。
(1)分子、原子和离子:①分子。是保持物质化学性质的最小微粒。同种物质的分子性质相同,不同种物质的分子性质不同。②原子。是化学变化中的最小微粒。原子间按照一定的比例组成,通过化学键结合成分子。③离子。是原子或原子团失去或得到电子后形成的带电微粒。带正电的离子叫做阳离子,带负电的离子叫做阴离子。
(2)元素与原子概念的区别:①元素是具有相同质子数或核电荷数的一类原子的总称;是宏观概念,只有种类之分,没有数量、大小、质量的含义;元素可构成物质,如水由氢、氧两种元素组成。②原子是化学变化巾的最小微粒;是一种微观粒子,既有种类之分,义有数量、大小、质量的含义;原子可构成分子,如一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成。
(3)物质的变化和性质,如图1所示:
例1 生活离不开化学,下列说法正确的是()。
A.降水包括雨、雪、雾、霜等,其主要成分“水”的性质相同
B.二氧化碳分子发生化学变化时,分子本身不发生变化
C.勾兑酒时,酒精和水等体积混合后,混合溶液的总体积等于两者的体积之和
D.湿衣服晾在阳光下比晾在阴冷处容易干燥,因为温度升高,水分子运动加快
解析物质的性质包括物理性质和化学性质,而水分子是保持物质化学性质的最小粒子,降水中各“水”的物理性质是不同的,A项错误;CO2发生化学变化时,只有分子发生变化,才能生成其他物质的分子,B项错误;由于分子之间有间隙,酒精和水等体积混合后,混合溶液的总体积要小于两者的体积之和,C项错误;分子运动的快慢与温度有关,温度升高,分子的能量增大,运动会加快,故湿衣服在阳光下比在阴冷处容易干燥,D项正确本题选D。
二维衔接:梳理物质分类及重要物质的化学性质网络
1.物质的分类(树状分类方法),如图2所示
2.氧化物的分类。
(1)按与氧元素化合的元素分为:①怍金J氧化物(如SO2、CO、CO2等);②金属氧化物(如Fe2O3、Al2O3等)。
(2)按氧化物的酸碱性分为:①酸性氧化物。和水反应生成相应的酸或和碱反应只生成盐和水的氧化物。一般是非金属氧化物(如SO2、CO2等),少量金属氧化物(如Mn2O7)。②碱性氧化物。和水反应生成相应的碱或和酸反应只生成盐和水的氧化物。一般是金属氧化物(如CaO、Fe2O3、MgO等)。③阴性氧化物。既同强酸作用,又同强碱作用的氧化物,如ZnO、Al2O3。④中性氧化物。既不与酸作用,也不与碱作用的氧化物,如CO、N2O。
3.酸、碱、盐的定义和性质。
(1)酸:在水溶液中电离所生成的阳离子全部是H-的化合物。使酸碱指示剂变色,与活泼金属、金属氧化物、金属氢氧化物(碱)、盐等反应。
(2)碱:在水溶液中电离所生成的阴离子全部足OH的化合物。使酸碱指示剂变色,与非金属氧化物、酸、盐等反应。
(3)盐:在水溶液中能电离出金属阳离子或“NH4+酸根阴离子”的化合物。和酸、碱、盐、某些金属等反应。钾钠铵盐都可溶,硝酸盐遇水影无踪,硫酸盐不溶钡与铅,盐酸盐不溶银亚汞;酸溶易,碱难溶,碳酸盐只溶钾、钠、铵。
4.离子检验。
(1) H+:①用紫色石蕊试液检验,试液变红;②用活泼金属检验,两者发生反应,产生气泡,生成
四维衔接:走进物质结构的微观世界
1.原子结构与物质的组成。
(l)元素、物质及各微粒之间的关系,如图5所示:
(2)原子中各微粒数之间的关系:①核电荷数一质子数一核外电子数一原子序数,原子不显电性。②质子数十中子数≈相对原子质量,原子的全部质量几乎都集巾在原子核上。
(3)离子中各微粒数之间的关系:①阳离子的核外电子数一核内质子数一所带电荷数。②阴离子的核外电子数—核内质子数十所带电荷数。
2.化合价。
(1)概念:是由一定元素的原子构成的化学键的数量,表示化合物中原子或原子团得失的电子数或共用电子对偏移的数目。
(2)规定:①离子化合物中一个原子或原子团得失电子的数目。阳离子为失电子原子或原子团,显正价,阴离子为得电子原子或原子团,显负价。②共价化合物中一个原子所形成共用电子对的数目。共用电子对偏离的原子显正价,共用电子对偏向的原子显负价。
(3)原则:不论是离子化合物,还是共价化合物,正、负化合价的代数和均为零。在单质分子里,元素的化合价为零。
(4)常见元素及原子团的化合价:①氢+l,氧-2;金正,非负,单质零;一价钾钠氯和银,二价镁钙钡和锌,三价元素就是铝,许多元素有变价,条件不同价不同。铜二一,铁二三,碳有二四要记全(记忆口诀)。②某些原子团也表现出一定的化合价,如硫酸根、碳酸根为-2价,硝酸根、氢氧根为-1价,铵根为+l价。
3.离子化合物和共价化合物。
(1)离子化合物:由阴、阳离子的相互作用而形成的化合物。构成微粒为阴离子和阳离子,一般由活泼金属(或NH4)和活泼非金属元素(或酸根、OH)组成,物质类别为活泼金属氧化物、强碱、大部分盐等。
(2)共价化合物:由原子之间通过共用电子对形成的化合物。构成微粒为原子,一般由非金属元素组成,物质类别为非金属氢化物、非金属氧化物、酸等。
例4 在某种共价化合物中,M元素的化合价显-2价,这是由于()。
A.l个M原子得到2个电子
B.l个M原子失去2个电子
C.M原子形成了两对共用电子对,但偏离M原子
D.M原子形成了两对共用电子对.但偏向M原子
解析 共价化合物中,化合价的数值等于其原子形成的共用电子对数,化合价的正、负由共用电子对的偏离情况决定,共用电子对偏向哪一方,哪方显负价,则另一方显正价。本题选D。
五维衔接:搭建化学与数学之间的平台
1.化学计算中的桥梁“相对原子质量”。以12C原子质量的1/12作为标准,其他原子的质量跟它棚比较所得到的数值,就是这种原子的相对原子质量。某
六维衔接:感悟化学实验基本操作的真谛
1.常用仪器及基本操作。
(1)常用仪器:①可加热的仪器,有试管、烧瓶、烧杯、坩埚、蒸发皿、锥形瓶等。②计量仪器,有量筒、天平、温度计、容量瓶、滴定管等。③分离仪器,有普通漏斗、分液漏斗等。④干燥仪器,有干燥管、洗气瓶等。⑤其他仪器,有酒精灯、集气瓶、胶头滴管等。
(2)基本操作:①试剂的存放、取用、配制及试纸的使用。②仪器装置的洗涤、气密性检查、加热等。③分离、提纯的方法,如过滤、蒸发、结晶(重结晶)、蒸馏、萃取、分液等。④气体的收集、除杂、干燥等。
2.玻璃仪器的洗涤。洗净后的玻璃仪器内壁附着的水既不聚成水滴,也不成股流下。常用的洗涤方法有浸洗(去污剂)一刷洗一冲洗一润洗。
3.装置气密性的检查(如图7所示)。操作要领:导管一端先入水,用双手焐热(或用酒精灯微热)试管,导管口不断冒气泡,松开手(或撤去酒精灯)一段时间后,
导管尾部有一段上升水柱,表明装置气密性良好。试管换成烧瓶时操作相同,不再叙述。
4.物质分离、提纯的物理方法。
(1)过滤:用于可溶性物质与难溶性物质的分离。注意事项为“一贴、二低、三靠”。
(2)蒸发:用于可溶性固体与溶剂水的分离。注意事项:①使用蒸发皿蒸发溶液时,所盛液体的体积不超过其容积的÷。②蒸发过程中要用玻璃棒不断搅拌,防止局部过热,造成液滴飞溅。③蒸发皿中出现较多晶体时,停止加热,用余热蒸干。
(3)萃取、分液:适用于两种不互溶的液体的分离。两者经常配合进行,过程通常为检漏一装液一加剂一振荡放气一静置分层一分液。
(4)蒸馏、分馏:用于互溶但沸点相差较大的液体混合物的分离。多次蒸馏叫做分馏。注意温度计的位置、冷凝水的流向、沸石或碎瓷片的使用等关键操作。
5.一定溶质质量分数溶液的配制。步骤有计算、称量或量取、溶解。用到的主要仪器有托盘天平、量筒、药匙、烧杯、滴管、玻璃棒。注意事项:固体要用托盘天平称量,液体要用量筒量取;溶解固体要在烧杯中进行,要用玻璃棒不断搅拌;若稀释浓硫酸,则要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中。
6.一定物质的量浓度溶液的配制。步骤有计算、称量或量取、溶解或稀释、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴签。注意容量瓶的构造及读取液体体积的方法。
例6 图8分别表示四种操作,其中至少有两处错误的是()。
解析 A项,视线应与量筒的刻度及凹液面的最低处在一条水平线上;B项,不能在量筒中稀释浓硫酸,也不可将水倒入浓硫酸中;C项,称量腐蚀性及易潮解的药品应使用小烧杯或表面皿,不能在纸上称量;D项,在烧杯中溶解固体时应使用玻璃棒不断搅拌。本题选B。
感悟与提高
1.重铬酸钾和硫酸铬中铬元素(Cr)的化合价依次是()。
A.+6、+3价
B.+3、+5价
C.+5、+3价
D.+3、+6价
2.钙是人体必需的元素,它是构成骨骼、牙齿的重要成分,人们可以从牛奶、蔬菜等食物中得到所需的钙元素。如果从食物中摄取的钙元素不足,还可以用葡萄糖酸钙、碳酸钙等含钙的药物来补充,俗称“补钙”。