深入化学排序 解读知识内容
2019-11-11韦世海
韦世海
“排序”是归纳总结规律、加深知识理解的重要学习方式,中学化学的诸多内容学习时均可以合理采用知识排序的方式,例如比较元素及微粒属性大小,探究物质的性质强弱、分析反应流程,开展实验方案设计,下面对其加以探析。
一、元素属性排序
元素及微粒属性大小排序涉及的知识内容较多,包括元素的质量分数、元素化合价、微粒数量等。上述内容均是元素及微粒的固有属性,传统记忆的方式不利于解题,需要根据元素在周期表中的具体位置及对应的物理性质来确定,因此最有效的方式是掌握技巧、理解性学习。
例1氮元素是常见的非金属元素,已知该元素可以形成多种氧化物,常见的有N2O、NO、NO2、N2O3、N2O5,如果按照氮元素在对应氧化物中的质量分数大小对其加以排序,下列选项排序正确的是( )。
A.N2O>NO>NO2>N2O3>N2O5
B.N2O5>N2O3>NO2>NO>N2O
C.N2O>NO>N2O3>NO2>N2O5
D.N2O>NO2>N2O3>NO>N2O5
解析本题目属于元素质量分数大小排序题,常规的解法是分别求出每种氧化物的氮元素质量分数,然后进行比较,但考虑到该题目为排序题,只需要比较大小即可,因此可以对其简单变形,转化为氮原子个数相同的情形即可:N2O,NO-N2O2,NO2→N2O4、N2O3、N2O5。变形后元素质量分数不变,此时物质中所含氮原子的个数相同,只需要比较氧原子的个数即可,氧原子的个数越多,则氮元素的质量分数越小,则排序为:N2O>NO>N2O3>NO2>N2O5,所以答案为c。
二、化学性质排序
化学性质是物质学习的重点内容,也是中考的难点所在,而化学性质排序涉及到金属的活动性、反应速率大小、酸碱性强弱等知识点。在实际考查时常结合反应条件、反应现象、反应过程等内容,对综合能力有着较高的要求,必要时可以结合金属活动性顺序表来加以分析。
例2已知甲、乙、丙均为三种金属,现将其分别与空气和氧气进行反应,表1对应的是反应现象。
请根据表1信息,对三种金属的活动性加以排序,选项正确的是(
)。
A.甲>丙>乙 B.甲>乙>丙
C.乙>丙>甲 D.丙>乙>甲
解析本题属于根据反应现象进行的活动性强弱排序题,表中列出三种金属分别在空气和氧气中的反应现象,结合相应化学知识可知:金属的活动性越强,则反应越剧烈,由于空气中的氧气密度比纯氧中低,因此燃烧反应现象存在显著差异。分析表1时可以采用对比的方式,在空气中只有甲可以发生燃烧反应,显然甲的金属活动性比乙和丙强,而在氧气中乙不燃烧,丙可以燃烧,则丙的金属活动性比乙强,综合可知三者的金属活动性强弱顺序为甲>丙>乙,答案为A。
三、反应流程排序
反应流程排序一般涉及到众多的化学反应,是物质性质与化学方法的结合,初中阶段常见的反应流程排序有物质的提纯除杂流程、物质的合成流程、物质鉴别流程等。在进行反应流程排序时首先需要明确反应目的,根据物质的化学性质、化学方程式来对其加以排序。
例3校实验小组探究粗盐的提纯方法,已知某粗盐中含有CaCI2、MgSO4及少量泥沙,现首先将其溶解在水中,然后进行如下四步操作:①加入过量的NaOH溶液;②加适量的HCl;③加人过量的Na2CO3溶液,再过滤;④加过量的BaCl2溶液,以下操作顺序正确的是( )。
四、实验方案流程排序
实验方案流程排序包括实验器材的连接排序、实验过程操作排序等,涉及到相关的实验規范操作、化学原理等内容。与反应流程排序的主要区分在于,前者不涉及化学反应,后者主要以实验操作规范和实验安全合理性作为排序依据。
例4下列是关于实验室使用CO还原CuO的实验操作:①点燃酒精灯;②通入CO;③停止通入CO;④熄灭并撤去酒精灯;⑤冷却铜。
其中正确的操作顺序应为( )。
A.①→②→③→④→⑤
B.②→①→④→⑤→③
c.②→⑤→③→④→⑤
D.②①→④→③→⑤
解析本题目为实验流程操作排序题,CO还原CuO实验开始时首先需要排净装置内的空气,以防空气与CO混合发生爆炸,然后进行置换反应;而实验结束后需要最后停止CO通入,防止还原的铜重新被空气中的氧气氧化。根据上述实验分析可知,可将过程概括为:实验开始时先通CO后点酒精灯灯加热,实验结束后先撤下酒精灯,待铜冷却后停止通CO。所以答案应为B。
总之,化学排序是知识综合性强、学科思维严密的内容,在问题分析过程中需要学生立足基本知识,理解化学原理,掌握解析技巧,变通灵活处理。另外,一般排序问题含有大量的化学信息,教师在教学过程中需要引导学生掌握关键信息提取和分析方法。