淺談元素及其化合物的學習

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中化學 來源: 高中學習網(wǎng)

  元素及其化合物知識是中學化學的主要組成部分,基本概念和理論、化學實驗、化學計算其它知識的學習都離不開元素化合物的基礎(chǔ)知識,所以說元素及其化合物知識是其它知識的主要載體。這部分知識在中學化學中所占的比重較大,尤其是在高一化學中,總共六章的內(nèi)容,元素化合物知識就占了四章。而學生在學習元素化合物知識的時候往往會感到“碎、散、多、繁”,甚至一打開課本就懂,一關(guān)上課本就忘,一做題就出錯,知識的記憶和理論的應(yīng)用非常困難,而且不容易掌握重點難點。因此在教學中如何教給學生學習的方法就顯得非常重要。

  元素化合物知識盡管涉及的內(nèi)容較多,但在各元素族的知識結(jié)構(gòu)與學習程序上大致是相同的,本文論述自己在教學實踐中總結(jié)出的一套行之有效的學習元素化合物知識的系統(tǒng)方法,與廣大師生探討。

  一.學習內(nèi)容

  元素及其化合物知識體系主要研究的是物質(zhì)的以下內(nèi)容,同時這些內(nèi)容也是我們學習時所應(yīng)該掌握的。

 。1)結(jié)構(gòu):電子式、結(jié)構(gòu)式、分子構(gòu)型、晶體類型、化學鍵類型等

 。2)物理性質(zhì):顏色、狀態(tài)、氣味、密度、熔點、沸點、硬度、溶解性、毒性等

 。3)化學性質(zhì):

  從物質(zhì)分類角度看物質(zhì)具有的化學通性;

  從物質(zhì)所含元素化合價價態(tài)上看具有的氧化性和還原性;

  物質(zhì)的特殊性質(zhì)。

 。4)實驗室制法:藥品、原理、裝置、凈化、干燥、收集、檢驗、尾氣處理

 。5)存在形式、保存

 。6)用途

  二.學習原則

  (一)以基本理論為指導,構(gòu)建“位--構(gòu)--性”三維一體的思維體系,總體上把握元素、物質(zhì)的物理、化學性質(zhì)。

 。1)物理性質(zhì)

  對于元素及其化合物中某一具體物質(zhì)的物理性質(zhì)則主要由“晶體結(jié)構(gòu)--性質(zhì)”去把握。其規(guī)律如下:

  分子晶體以分子間作用力和氫鍵為理論依據(jù);離子晶體以離子鍵的強弱為理論依據(jù);原子晶體以共價鍵的鍵長、鍵能等為理論依據(jù);金屬晶體以金屬鍵的強弱為理論依據(jù)。

 。2)化學性質(zhì)

  對于元素及其化合物中元素的化學性質(zhì)則主要由“位--構(gòu)--性”去把握。其規(guī)律如下:

  位--元素在元素周期表中的位置

  構(gòu)--元素的原子結(jié)構(gòu)

  性--元素的化學性質(zhì)

 。ǘ┮栽貑钨|(zhì)為中心,構(gòu)建“點--線--網(wǎng)”的知識體系,總體上把握元素及其化合物之間的內(nèi)在聯(lián)系。

  點--元素及其化合物知識體系中的某一具體物質(zhì)

  線--由元素及其化合物知識體系中的具體物質(zhì)連起來形成的知識主線

  網(wǎng)--由知識點的化學性質(zhì)向四周輻射,將知識點之間的相互轉(zhuǎn)換連成網(wǎng)

  一般地,元素及其化合物“點--線--網(wǎng)”知識體系有兩類,都是以元素單質(zhì)為中心,向左右延伸,將知識點連成線,然后由知識點的化學性質(zhì)向四周輻射織成網(wǎng)。

  (1)金屬元素知識體系:

  ←單質(zhì)→氧化物→氧化物對應(yīng)水化物→主要的鹽

  例如:

  堿金屬:Na→Na2O→NaOH→NaCl

  鐵元素:Fe→FeOFe2O3→Fe(OH)2Fe(OH)3→FeSO4Fe2(SO4)3

 。2)非金屬元素知識體系:

  無氧酸鹽←氫化物←單質(zhì)→氧化物→氧化物對應(yīng)水化物→含氧酸鹽

  例如:

  鹵族元素:NaCl←HCl←Cl2→HClO→Ca(ClO)2

  氮族元素:NH4Cl←NH3←N2→N2O5→HNO3→NaNO3

  在使知識網(wǎng)絡(luò)化的過程中,要注意以下幾點:

 。1)在構(gòu)建“點--線--網(wǎng)”知識體系圖時,要以物質(zhì)的性質(zhì)(特別是化性)為核心去聯(lián)系物質(zhì)的用途、檢驗方法和制法等,因為物質(zhì)的檢驗和用途是物質(zhì)某種性質(zhì)的反映。

 。2)在構(gòu)建“點--線--網(wǎng)”知識體系圖時,要注意掌握反應(yīng)發(fā)生的條件。反應(yīng)條件不同,反應(yīng)產(chǎn)物可能不同。

  (3)在構(gòu)建“點--線--網(wǎng)”知識體系圖時,要注意物質(zhì)通性與個性的關(guān)系。例如,鹽+鹽→新鹽+另一種鹽,是通性,但不是任意兩鹽都能發(fā)生這種反應(yīng)。

 。4)在構(gòu)建“點--線--網(wǎng)”知識體系圖時,要學會構(gòu)建功能性強的圖。能夠?qū)⑽镔|(zhì)的性質(zhì)分類集中在某一區(qū),能夠從圖中看到某一物質(zhì)與一類物質(zhì)的反應(yīng)。

  使知識網(wǎng)絡(luò)化,是一個積極的思維活動過程,必須自己認真去完成。同時它也是記憶、鞏固、深化理解知識和提高能力的過程。只有使知識網(wǎng)絡(luò)化,才能真正掌握知識的內(nèi)涵和外延、重點和關(guān)鍵。在實踐中才能準確、靈活地應(yīng)用。

 。ㄈ┮曰瘜W性質(zhì)為核心,貫穿酸堿反應(yīng)線和氧化還原反應(yīng)線兩條主線,總體上把握某一具體物質(zhì)的化學性質(zhì)。

  一般地,對于某一具體物質(zhì)的化學性質(zhì)的掌握,可以從以下三個方面去展開記憶。

 。1)物質(zhì)所屬類別決定的化學通性

  即首先判斷物質(zhì)屬于酸性氧化物、堿性氧化物、酸、堿、鹽等中的哪一類,然后由該類物質(zhì)具備的通性確定其化學性質(zhì)。

  如氧族元素中的SO2屬于酸性氧化物,而酸性氧化物的通性表現(xiàn)在: ①與水反應(yīng)生成相應(yīng)的酸 ②與堿性氧化物反應(yīng)生成鹽 ③與堿反應(yīng)生成鹽和水。因此SO2的性質(zhì)也表現(xiàn)在上述三個方面。

 。2)物質(zhì)所含元素化合價的價態(tài)決定的氧化性、還原性

  即處在元素最低價態(tài)的物質(zhì)只有還原性,處在元素最高價態(tài)的物質(zhì)只有氧化性,處在元素中間價態(tài)的物質(zhì)既有還原性又有氧化性。

  例如對于SO2的化學性質(zhì)從硫元素價態(tài)來看,+4價的硫處在硫元素的中間價態(tài),既有氧化性,又有還原性。故其性質(zhì)可表現(xiàn)在:

 。3)物質(zhì)的特殊性質(zhì)

  在元素及其化合物知識中有很多物質(zhì)有著特殊的化學性質(zhì),用物質(zhì)的特性補充由(1)、(2)遺漏掉的化學性質(zhì)。例如氧族元素中的SO2、H2O2均有漂白性,鹵族元素中的Cl2,堿金屬中的Na2O2都有漂白性。

  三.學習方法

  1.學習過程中抓典型、代表性的元素及其化合物重點學習。

  在中學化學課本中,無論是金屬元素還是非金屬元素的章節(jié),都有一個具有代表性的元素(如鹵族元素中的氯元素,堿金屬中的鈉元素)。從這些代表性的元素及其化合物的性質(zhì)能類推該族其他元素及化合物的性質(zhì)的性質(zhì),這也是元素及其化合物章節(jié)由一般到特殊的一個編排體系,同時也是我們認識事物的一個重要方法--演繹(由一般到特殊)。因此,在學習過程中抓住典型、代表性的元素及其化合物重點學習就顯得尤為重要,而且這部分知識也是各類考試中頻繁出現(xiàn)的內(nèi)容。

  2.學習過程中注重族內(nèi)和族間元素及其化合物的對比、歸納,在歸納和對比中發(fā)現(xiàn)同族元素及其化合物在各方面(如結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等)的相同點和遞變性,發(fā)現(xiàn)相鄰族元素及其化合物各方面(如結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等)的相似性。在知識的對比、歸納中加深印象、深化理解。

  例如在學習堿金屬時,學習堿金屬單質(zhì)的化學性質(zhì)的時候,可將金屬鋰到金屬銫分別與水、氧氣、鹵素單質(zhì)反應(yīng)時發(fā)生的現(xiàn)象、生成的產(chǎn)物等多方面列表進行對比,歸納總結(jié)堿金屬元素化學性質(zhì)的共同點和遞變性。在學習鹵族時,可將鹵族元素與相鄰族氧族元素的性質(zhì)進行對比,歸納它們性質(zhì)的相似點與不同點。

  3.學習過程中重視化學實驗,在各種不同類型的實驗中去提高自己的能力。對于課堂演示實驗,要善于去觀察實驗現(xiàn)象,嘗試用規(guī)范的化學用語描述實驗現(xiàn)象、解釋現(xiàn)象發(fā)生的原因。對于學生實驗要勇于去參與,培養(yǎng)自己的實驗操作能力。特別是對于一些探索性的開放型的實驗,是對實驗?zāi)芰εc理論知識的綜合考查。在學習過程中體會化學實驗對化學理論知識的學習鞏固加深,化學理論知識是對化學實驗的指導。

  來源:教育部全國中小學教師繼續(xù)教育網(wǎng)


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