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高中化学常见元素及其化合物解题技巧的思考

2021-09-10卢惊涛

数理化解题研究·高中版 2021年4期
关键词:元素化合物解题技巧

卢惊涛

摘 要:在高中化学教学活动中,元素及其化合物扮演着十分重要的角色.学生在学习化学知识时,应对常见元素及其化合物有一个直观的认识,并以掌握化合物各种特性为前提,将其与实际解题活动相结合,从而达到真正学习的目的.针对高中化学常见元素及其化合物相关题目的解题思路和解题方法展开探讨,以便能总结归纳出一些常态化的解题方法,从而为高中学生提供一些解题思路的参考.

关键词:元素;化合物;解题技巧;高中化学

中图分类号:G632文献标识码:A文章编号:1008-0333(2021)10-0098-02

在高中化学教学活动中,元素及其化合物相关试题是解题的重难点.其主要考察的是高中学生对各种化学元素的了解、理解和掌握情况,对元素所在周期表中的“位”、“构”、“性”的关系理解,和通过物质的结构和性质进行综合推断的能力,因此其相关试题综合性较强,涉及知识点较多.

一、熟悉化学元素,掌握其对应单质的特性

在高中化学元素及其化合物这一相关类考题中,类型各种各样,可万变不离其宗的是,考察的点依旧是建立在熟悉元素性质的基础之上.因此,不管是针对前18号元素必考部分还是前36号选考部分的考题,学生都要熟练掌握化学元素及其化合物的特性.尤其是要了解元素的元素序号、质子数、核外电子数间的内在关系.只有这样,再碰到类似考题的时候,学生才能知道该元素的元素序号和其在元素周期表中的位置、周期数和族数,以及对应单质的基本特性.

如考到相对分子质量最小的单质时,要熟练掌握其所对应单质氢气,对应元素为H,元素序号为1等内容.再如某水溶液呈浅绿色,则该溶液中可能含亚铁离子Fe2+,呈蓝色,则可能含铜离子Cu2+.以此类推,在进行元素推断的过程中,经常会出现某元素的基本独有特性或对应单质或氧化物的基本特性来予以推断.

二、熟悉元素周期表,掌握其变化规律

在高中化学课堂教学活动中,当碰到无机化合物相关问题时,能否成功且快速解题的关键点在于对元素周期表及其变化规律的掌握情况.因此,一般情况下,在给出元素相关提示的情况下,不单单有题目中所介绍的内容,一般来讲还需要按照同周期或是同族的元素基本共性,或是元素性质变化规律给出元素提示,从而判断元素或化学性质.

比如,短周期内某四种主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,Z原子比X原子的最外层电子数多4,W、X原子的最外层电子数之比为4∶3.因上述元素都是短周期的元素,则由W和X最外层电子数之比可以判断出W和X元素最外层电子数为4和3或者为8和6,即两者分别为第ⅣA族和第ⅢA族,或者为0族和第ⅥA族;又因为Z原子的最外层电子数比X的最外层电子数多4,则可判断出X为第ⅢA族,那么W元素则为第ⅣA,由此也可判断出Z元素为第ⅦA族.如果仅凭上述条件,满足条件的元素可能存在的条件则可判断出来,并对其金属性或非金属性进行判断.

三、熟练应用守恒法,提高解题效率

元素及其化合物的教学活动中,与化学变化有关的,大部分能通过化学方程式来体现.比如,化学反应式、离子方程式、热化学方程式、盐类水解方程式、电极反应式等,因此,这也说明了守恒法内容也层出不穷.普遍情况下,在高中化学解题中的应用中,较为常见的守恒法有三种:质量守恒法、化合价守恒法以及电子守恒法.

比如考题:有一定质量的氢氧化钠固體,其含水量为2.8%,碳酸钠含量为7.2%,取其中1 g加入50 mL盐酸,盐酸浓度为3 mol/L,其中用30.8 mL浓度为1.07 mol/L氢氧化钠溶液用于中和多余盐酸,在反应完成之后可以蒸干固体多少克?

碰到这类题目的时候,倘若一味地按照以前的解题思路来做,过程会显得十分复杂,而且正确率也较低.学生可以通过仔细分析已知条件,就可得出,在蒸干后得到的固体全部为氯化钠,其氯元素是完全来自于盐酸中的氯,根据质量守恒定律,能够分出n(KCl)与n(HCl)相等,通过这一解题方式,可简单明了得到答案.

四、注意已知条件,进行元素推断一般来讲,元素推断难度不大,绝大部分同学能都做到,但笔者要提醒的是,在这个过程中要仔细注意已知条件,并做到以下几点:

第一,注意题干要求,认真审题.

例如:X核外电子共占有3个轨道,各轨道含有电子数相同,则为1s22s22p2,C.

X核外电子占有3个轨道,s轨道与p轨道电子数相同,则为1s22s22p4,O.

第二,牢记重要关系式:周期数=核外电子层数,质子数=核电荷数=原子序数=原子核外电子数=质量数-中子数

第三,牢记常见元素的“位”、“构”、“性”.

H:最外层电子数与电子层数相等;周期表中半径最小;单质最轻等.

C:形成化合物种类最多;族序数等于周期数的2倍,且最外层电子数是次外层的2倍;核外电子共占有3个轨道,而且各轨道电子数相同;气态最简单氢化物中氢元素质量分数最高;最高正价和最低负价代数和为零.

N:气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;最高价氧化物的水化物能与气态氢化物发生反应,空气中含量最多.

O:最外层电子数等于次外层电子数的3倍;地壳中含量最高,氢化物通常情况下为液态;氢化物沸点最高.

F:周期表中元素的非金属性最强;没有正价.

Na:短周期元素中金属性最强;短周期主族元素中原子半径最大.

Al:地壳中含量最高的金属元素,最高价氧化物及其水化物既能与酸反应又能与碱反应

与此同时,要提醒广大学生注意的是,课堂实验或者教学中要注意独特的反应现象或条件,如生成X色溶液、产生X色沉淀或是需要高温和催化剂等.这就要求大家在日常的复习中,高度重视化学元素独特的反应现象,这样学生在碰到类似题目的时候就能想到与之相对应的元素性质,这对解题来说,十分重要.

五、注意抓“性质”,把握元素内在联系

在学习常见化学元素及其化合物知识的时候,要跳出课本,找出分散在各章节中相互联系的知识点,尤其是在复习的过程中,要让知识尽可能的系统化.只有这样,学生在解题的时候,就会跳出某一固定的知识点,拓宽解题思路,获得更多的解题可能.如常见的口诀记忆法、知识网络图以及归纳记忆法等.教师要引导学生对物质化学反应的规律进行总结和归纳,并学会用应用总结出来的规律去解决问题.

首先,熟练掌握元素符号.

其次,熟练掌握化合价口诀:一价氢氯钾钠银,二价氧钙钡镁锌;三铝四硅五氮磷,二三铁二四碳;二四六硫都齐,铜汞二价最常见.

再次,熟记酸、碱、盐溶解性表记忆口诀:溶碱有五位,钾钠钙(微)氨钡.硝酸盐全溶,盐酸除银汞.硫酸钡铅都不溶,微溶钙银汞.其他几种酸的盐,一般只溶钾钠铵.挥发性四种,碱中一水合氨,盐酸硝酸和碳酸.酸的可溶性,只除去硅酸.综上所述,主要围绕高中常见化学元素及其化合物相关题目的解题技巧及所需的解题条件进行分析.其中,通过对元素的特性对应化合物的酸碱性做出判断,或是对应单质的氧化性及还原性强弱进行推断都是比较常见的考查点.学生在应对这类考题之前,需要对各常见元素及其对应单质或氧化物的基本特性有一个全面的认知和了解,以及元素周期表及各元素的排布变化规律,常见反应现象.这是打开解题思维,提高解题效率的关键.

参考文献:

[1]张丽华.帮助学生建立认识物质转化的角度——以高中化学必修1“钠及其化合物”单元复习为例[J].教育与装备研究,2018,34(11):21-24.

[2]宋安泰.高中化学常见元素及其化合物解题技巧的思考[J].当代化工研究,2018(09):34-35.

[3]何雯雯.化学学科前沿融入高中化学教学的策略与实践研究[D].沈阳:沈阳师范大学,2018(12):64-65.

[4]吴思镝.高中化学元素化合物解题技巧[J].农家参谋,2017(21):108.

[5]王彦凝.高中化学的学习方法及解题技巧分析[J].中国校外教育(中旬刊),2018(2):119.

[责任编辑:季春阳]

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