元素及其化合物学习的方法指导

元素及其化合物的学习方法指导元素及其化合物的学习方法指导第第#页共12页2氮及其化合物氮原子的最外层有5个电子，电子构型为2s22P3,主要价态有：-3、+1、+2、+3、+4、+5，氮单质是无色无味的气体，是空气的主要成份，分子是由两个氮原子以N三N紧密相结合，键能较大，通常状况下化学性质不活泼，但在高温、放电或特殊催化剂的作用下，可以与一些物质发生反响。二氧化氮是一种红棕色气体，易溶于水生成硝酸，低温时可聚合成无色的N2O4,N2O4很不稳定，很容易又分解成NO2,NO与氧气反响可生成NO2。硝酸：具有酸的一般通性，能电离出H+,与碱反响生成水和硝酸盐，硝酸的性质很不稳定，在高温或光照下易分解，而且浓度越浓，温度越高，光照越强，越容易分解；出了Au、Pt等金属外，其余的金属均可与稀硝酸或浓硝酸作用，例如Ag,但不产生氢气；硝酸还能与非金属单质和具有复原性的化合物作用。氨气：无色有刺激性气味的气体，极易溶于水，溶解后可与水发生反响生成一水合氨〔即氢氧化铵〕所以氨水显碱性,有弱碱的一切性质,可跟酸反响（如盐酸），反响方程式为NH+HCl=NHCl,氨气具有弱复原性，遇强氧化剂或在较强34的条件下可被氧化，如氨气在纯氧中燃烧时生成氮气和水，4NH3+3O2点燃2N2+6H2O,氨气主要用于制化肥、制冷剂、尿素和硝酸等［14］。3氯及其化合物氯气是一种双原子分子,是共价非极性分子,一般情况下为黄绿色、有强烈刺激性气味、有毒的气体，密度比空气大，可溶于水，其水溶液称为氯水，难溶于饱和食盐水，收集氯气的方法即可用向上排空气法，也可用排饱和食盐水法。氯气是一种强氧化剂，能跟所有具有复原性的金属和某些非金属反响［15］。3.1氯气的化学性质①与H2的反响氯气与氢气在常温下反响是很缓慢的，但是遇到强光或是加热时，反响剧烈，甚至是爆炸，Cl2+H2=2HCl。②与金属反响氯气能与几乎所有金属化合而生成金属氯化物，在300℃时跟金、铂也能化合，因为氯气具有强氧化性，一般金属在加热后放入氯气中就能使金属在氯气中燃烧，当氯气与变价金属直接化合时，一般都能形成该金属高价态的氯化物，如：Cu+Cl2=CuCl2。③与非金属反响氯气能与多种非金属直接化合而生成非金属氯化物〔碳除外〕，如：2P+3Cl2(缺乏量)=2PCl3〔无色液体〕。④与水反响氯气在水中可以局部发生歧化反响，反响慢，生成盐酸和次氯酸。Cl2+H2O-HCl+HClO,次氯酸有很强的氧化性，因此次氯酸具有漂白、杀菌以及消毒作用［16］。⑤与碱反响在常温下，氯气与碱反响生成氯化物和次氯酸盐，2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。⑥与其他卤化物反响氯、溴、碘非金属性逐渐减弱，因此氯气能把溴、碘从它们的卤化物溶液或氢化物溶液中置换出来，Cl2+2Br-=2Cl-+Br2Cl2+2I-=2Cl-+I2。氯气的制法①实验室制法实验室常用强氧化剂氧化浓盐酸来制取氯气，如MnO,2MnO+4HCl=MnCl+Clt+2HO。②工业制法电解食盐水或电解熔融的氯化物如CuCl2〔熔融〕=Cu+Cl2t。重要的化合物氯化氢是无色有刺激性气味的气体，极性分子，极易溶于水，枯燥的氯化氢气体化学性质不活泼，只有在高温时才可以发生一些反响，主要表现复原性，不显酸性［17］，不导电，可由食盐和浓硫酸反响制得，常温下遇到氨气可形成白色的NHCl而生成白烟，这是氯化氢气体和氨气互相检验的常用方法。4盐酸是氯化氢的水溶液，是均一状态的混合物，纯盐酸是无色的，具有腐蚀性和挥发性，盐酸是一种强酸，具有酸的通性，跟碱反响生成氯化盐，跟硝酸银溶液反响生成氯化银沉淀。氯化银是氯的一种盐，难溶于水，见光会分解成C12和Ag。硅及其化合物硅原子最外层有4个电子，电子构型为3s23P2,既不易失去也不易得到电子，主要形成四价化合物，常温下，硅的化学性质不活泼，除了氟气、氢氟酸或强碱外反响外，硅几乎不跟其他物质反响，如氯气、硫酸、硝酸等，但可在加热的条件下跟氧气或金属氧化物〔如FeO〕反响生成二氧化硅，硅和强碱溶液反响，放出氢气，和氢氟酸反响生成盐和水［18］。二氧化硅是硅的最重要化合物，其化学性质不活泼，不能与水反响，也不能与酸〔氢氟酸除外〕起反响，但能与碱性氧化物或强碱起反响生成盐；二氧化硅是一种酸性氧化物，但不能与水反响生成硅酸〔H2SiO3］［19］，硅酸不可由二氧化硅直接制得，只有通过可溶性硅酸盐与酸反响制取，硅酸不能溶于水，是一种弱酸，其酸性比碳酸还弱。硅酸钠：硅酸钠是俗称的水玻璃，与盐酸或碳酸等酸反响生成硅酸，与氯化钙作用生成硅酸钙凝胶；硅酸钠是的化学性质比拟稳定，只要避开二氧化碳等酸性气体就可稳定存在；硅酸钠可以用作玻璃、陶瓷之类的材料合成。4 23 44铁及其化合物铁是第四周期、训I族过渡元素，纯铁为银白色金属，熔点高，有磁性，硬度大，可塑造性好，有良好的导热性和导电性。铁最外层有2个电子，化学反响中通常可以失去最外层的2个4s电子行成Fe2+,也可以再失去次外层1个3d电子形成Fe+3,铁是一种具有较强活泼性的金属，铁的常见化合价主要有+2、+3价，在加热的条件下可被非金属氧化，遇强氧化剂，可以生成Fe3+(如铁跟稀硝酸、热的浓硫酸等反响生成三价铁盐)，遇弱氧化剂可以生成Fe2+。铁在与一般的酸反响中显+2价，Fe+2H+=Fe2++H23铁与强氧化性的酸〔稀硝酸〕反响中显+3价。铁的氧化物有FeO、Fe2O3、Fe?/氧化亚铁和氧化铁均为不溶于水的碱性氧化物，FeO为黑色，与氧气作用可生成Fe3O4,Fe?’是具有磁性的蓝黑色晶体，不溶于水，Fe2O3为棕红色，是铁锈的主要成分，可用作红色涂料和制造铜盐的原料［20］。铁的氢氧化物有Fe(OH)2、Fe(OH)3两种，均为难溶于水的弱碱，Fe(OH)2为白色，Fe(OH)3为红褐色。Fe3+的检验：①参加KSCN溶液，成血红色溶液；②参加亚铁氰化钾有蓝色沉淀生成；③参加NaOH溶液，有红褐色沉淀生成。

Fe2+的检验：①参加KSCN溶液，无血红色出现，再参加氯水，溶液出现血红色；②参加铁氰化钾，有蓝色沉淀生成；③参加NaOH溶液，有白色的絮状沉淀生成。紫色溶液FeOC,Al,COFeOFe2+灰绿w3〔红褐〕w2紫色溶液FeOC,Al,COFeOFe2+灰绿w3〔红褐〕w2（白）2钠及其化合物钠是重要的碱金属元素，最外层只有一个电子，易失去一个电子呈+1价，具有很强的复原性。可用电解熔融的NaCl制取钠单质，由于钠的活动性强，易于空气中的氧、水等作用，所以一般保存在煤油里与空气和水分隔开，钠与水反响时，反响剧烈，生成氢氧化钠和氢气。常温下，钠与氧气反响时生成氧化钠，在加热的条件下与氧气反响生成的是过氧化钠［21］。钠的最重要化合物是NaOH,俗名又称烧碱、火碱、苛性钠，纯的无水氢氧化钠是白色半透明的结晶状固体。氢氧化钠极易溶于水，溶解时能放出大量的热量，溶液呈强碱性，具备碱的一切通性，它有很强的吸湿性，可用做碱性枯燥剂。较浓的氢氧化钠溶液溅到皮肤上时，会腐蚀表皮，造成烧伤，所以在使用时要小心。在保存固体氢氧化钠时要注意把试剂瓶口封严，以防止暴露在空气中吸收水分潮解或与二氧化碳反响而变质。氢氧化钠可通过电解食盐溶液或通过碳酸钠与石灰乳反响制得。碳酸钠是一种强碱弱酸盐，易溶于水，溶于水后会发生水解反响，使溶液显碱性，具有一定的腐蚀性，能与酸进行中和反响，生成相应的盐并放出二氧化碳，高温条件下可分解成氧化钠和二氧化碳，长期暴露在空气中能吸收空气中的水分和二氧化碳，生成碳酸氢钠，并结成硬块，吸湿性很强，很容易结成硬块，在高温下也不分解，是重要的化工原料之一，常用于制化学品、清洗剂、洗涤剂、也用于照像术和制医药品等。铝及其化合物铝是第三周期niA族元素，最外层有3个电子，结构为3s23P1,化学反响中已失去3个电子呈+3价，常温下，在潮湿的空气中，外表易生成致密的氧化膜从而保护里层的铝不被腐蚀，铝与酸反响生成铝盐和氢气，与强碱反响生成偏铝酸盐和氢气［22］，与冷的浓硫酸、浓硝酸钝化，因此可以铝罐盛装浓硝酸和浓硫酸；铝单质可跟Cl2、HCl、CuCl2等氯化物反响生成氯化铝。铝大量用于制造导线和合金［23］。氧化铝〔Al2O3〕是铝的重要化合物之一，纯的氧化铝是一种白色难溶于水、难熔化的粉末状固体，熔点高，可用做炼铝的材料。氧化铝是两性氧化物。可与酸反响偏铝酸盐，也可与碱反响铝盐。氢氧化铝〔Al(OH)〕也是铝的重要化合物，是一难溶于水的白色固体，有3吸附色素的能力，因此可用作脱色剂，其化学性质不稳定，在加热的条件下分解成氧化铝跟水。氢氧化铝是两性的氢氧化物，有酸性和碱性，与酸反响生成铝盐和水，与碱反响生成偏铝酸盐和水，可溶于强碱和碱性较强的溶液如Na2CO3等，但不溶于弱碱或碱性较弱的溶液〔如氨水、NaHCO3溶液等〕，实验室可用铝盐跟弱酸反响制得氢氧化铝，氢氧化铝可用做胃药中和胃酸［24］。结论以上就是在实习过程中，总结出来的一套易懂易记的学习方法，即“知识网络〃的学习方法，按单质一氢化物或氧化物一氢氧化物或酸一相应盐的顺序进行总结归纳［25］，构成的体系框架图。元素及其化合物的知识是中学化学根底知识的重要组成局部，是整个化学知识结构的根本要素，是其他各类化学知识构成的根底，其中最重要的是物质的性质，性质是研究物质的中心，物质的存在、制法和用途都与性质有关，所以在学习元素及其化合物的过程中，应该注重掌握学习性质的学习方法，认识物质要从它的性质开始去研究，用途和制法那么围绕性质做介绍。把元素及其化合物的知识用知识框架图把它概括起来，新旧知识系统化，按知识点到知识线，以串联主线为根底，根据物质的各种化学性质，把元素及其化合物的知识点用线条连接起来，并逐渐扩大，构成了一个元素及其化合物的知识网络，这样可以“简约化〞地、提纲挈领地了解各种重要物质的的主要知识，使元素及其化合物的知识条理化、系统化，突出根本结构，舍弃多余的枝蔓。经过这样简约化的整理，变成了条理清楚、有系统的知识，使学生学习起来就不会感到“碎、散、多、繁〞，反而会更好的掌握这方面的知识，为今后学习化学打下根底。参考文献[1]王建.结构与记忆一兼论化学学习方法J].新疆师范大学报，2003,22(3):112-116.[2]钟宪新.浅谈中学化学学习方法J].青海教育，2021,(8):72-75.[3]杨崇龙.中学化学教材分析[M].昆明：云南教育出版社,2000:156-177.[4]郭卓群.中学化学教学法[M].北京:教育科学出版社，1985:190-195.[5]崔子建.元素及其化合物知识的复习J].化学教育,2002,(2):20-25.[6]化学课程教材研发中心编著.普通高中课程标准实验教科书一化学必修1[M].北京:人民教育出版社,2007.46-105.[7]冯克诚主编.中学化学课堂教学方法[M].呼和浩特：内蒙古大学出版社,1999:580-586.[8]邓凤桐周辛刚等全国特级教师会编学习指南一高中化学天津:天津人民出版社,1992:120-125.[9]朱红萍.“会学〃比"学会〃更重要一谈化学学习方法的指导J].浙江教学研究,2000,(3):30-35.[10]杨明生.非金属元素及其化合物知识的复习方法例谈J].中学生数理化(高考版),2021,(10):58-63.[11]周永祥.常见元素及其化合物考点解析J].中学生数理化(高考版),2021,(2).1-2.[12]陆禾.特级教师指导学习一化学[M].安徽：中国科技大学出版社,1990:70-75.[13]杨明生.硫元素及其化合物性质的教学J].中学化学教学参考,2021,(6):20-25.[14]全国十五重点中学教师编.高中化学学习指导[M],天津:天津科学技术出版社,1989:144-151.[15]谭寿，袁国强.怎样上“氯及其化合物〃的复习课J].化学教育,1980,(1):30-35.[16]李春文.卤族元素及其化合物的特殊性[J].数理化学习(高中版),2021,(21):49-55.[17]严琥.非金属元素及其化合物复习J].考试(教研版)，2007,(7):60-65.[18]常润红.有关C、Si元素及其化合物的特例小结J].中学生数理化(高一版),2021,(5):58-62.[19]贺文风.非金属元素及其化合物知识归纳与题型分析J].试题与研究,2021,(32):29-31.[20]陈