林伟
摘 要:元素化合物是高中化学知识的基础,也是学生知识体系的“薄弱环节”。在进行元素化合物知识高考复习时,要总结化学反应规律,注重与生产生活实际相联系并且融合其他模块知识,提高元素化合物知识的复习效率。
关键词:化学;元素化合物;高考复习;策略
1 元素化合物知识的地位与教学现状
元素化合物知识是高中化学的基础知识,在《普通高中化学课程标准(实验)》中化学1的主题3“常见无机物及其应用”对相关的内容标准规定如下:“根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究,了解钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要性质,能列举合金材料的重要应用”,以及“通过实验了解氯、氮、硫、硅等非金属及其重要化合物的主要性质,认识其在生产中的应用和对生态环境的影响” [1 ]。可以看出《普通高中化学课程标准(实验)》是以生产生活中应用价值为主要的标准,同时兼顾了元素的典型性。在金属元素上,选择了钠这一种典型的活泼金属元素,而铝、铁、铜这三种元素的单质则是日常生活最为常见的金属材料。非金属元素则在选择具有代表性的氯,在生态环境与工农业生中有广泛存在的硫、氮元素,以及在信息时代具有极为重要意义的硅元素。
由于新课程教材编写模式的改变,无论是哪个版本的教材,几乎全部的元素化合物知识都放在了高一上学期的《必修1》中。由于内容的过度集中,再加上高一年一周仅有2课时的前提下,要在不到一个学期里要完成高中阶段所有涉及的元素化合物知识,仅仅是将课本中涉及的内容简单介绍都显得“捉襟见肘”,更不要谈让学生深刻理解并掌握元素化合物知识。在实际的教学中,在高二文理分科后,选择理科的同学在学习后续的模块时,一旦涉及到高一的元素化合物知识往往显得力不从心,元素化合物知识成为学生化学知识体系中的“薄弱环节”。
元素化合物知识在教材中篇幅以及教学时间所占比例都大大减少了,是否高考中这部分知识的要求有所减弱呢?元素化合物知识的特点决定了它是学生今后在工作和生活中经常要接触、需要了解和应用的基本知识,并且只有它能为化学实验和化学基本概念、基础理论提供具体、感性的认识。从高考选拨人才以及对教学的指挥导向作用来看,元素化合物知识始终是化学高考的核心考点。切不可认为这部分知识的地位、重要性或要求有所降低和减弱。
从近几年福建省本省高考命题来看,都是以《福建省理科综合考试说明》为基本要求 [2 ]。元素化合物知识不再以框图推断题为考查形式,高考涉及这部分的试题,基本都以元素化合物知识为载体,通过与元素周期表、氧化还原反应、电解质溶液、化学平衡与速率、化学能量变化、化学实验等其他模块知识的融合交叉,实现考查学生知识的综合应用,主要以化学用语书写的形式考查。可以说,元素化合物在高考试题中,不仅难度没有降低,考查的角度更加独特,体现“注重学科的内在联系和知识的综合”和“能力立意”的命题原则。
2 元素化合物知识复习策略
元素化合物知识的教学是当前新课程背景下高中化学教学的一个“软肋”。化学学科的特点决定了知识模块之间往往是相互联系和影响的, “牵一发而动全身”,元素化合物知识的复习成效会影响的是整个高三化学总复习的效果。因此我们总结了新课程以来高三元素化合物知识模块复习的一些策略。
2.1 总结反应规律
按利用化学的基本原理讲清反应规律:每一种元素的单质及其化合物,复习他们之间的转化关系与物质性质时,注重讲清化学反应的规律,把元素化合物的知识与化学的基本原理融合,避免学生因死记硬背化学反应方程式而产生对化学方程式恐惧、混乱、乱用、误用等问题。
2.1.1 以元素的转化为线索
复习时应抓住《普通高中化学课程标准(实验)》以及《福建省理科综合考试说明》所要求的八大元素,按:氢化物→单质→氧化物→对应水化物→盐这一条主线,掌握元素及其化合物之间的转化关系。同时对其中的一些特殊的转化如:CO2→O2,Na→Na2O2进行补充。
2.1.2 以物质的分类与通性为线索
讲清物质类属的通性:(1)金属单质的通性;(2)非金属单质的通性;(3)酸性氧化物的通性;(4)碱性氧化物的通性;(5)酸的通性;(6)碱的通性;(7)盐的通性(弱酸盐、弱碱盐、其它盐)。引导学生从类别的角度分析物质可能具有的性质,可能会发生的反应,从而形成由点及面的知识体系,但在重点讲解通性的同时不要忘了补充物质的特性。
2.1.3 以氧化还原规律为线索
氧化还原反应在新教材中篇幅虽然不多,但是作为中学化学的基本原理,始终是中学化学知识体系核心,也是我们复习元素化合物知识的有利工具。在复习时,应引导学生达到以下要求:能利用化合价价态规律判断物质的性质(氧化性或还原性);能列举常见的氧化剂与还原剂;知道物质发生氧化反应或还原反应后的主要产物。以氧化还原规律为线索,学生可以自行归纳已学的化学方程式,根据信息推导出没有学习过的化学方程式。
比如复习到硫元素这一章节时,以“H2S→S→SO2→SO3→H2SO4→硫酸盐”这含硫物质的转化为主线。在介绍SO2这一重要物质时,从物质分类的角度,氧化还原的角度,与物质的特性的角度进行复习,总结出SO2具有酸性氧化物的性质,具有较强的还原性与一定氧化性,还具有特殊的漂白性。
2.2 联系STSE
化学是与自然和社会、生活联系最密切,在生产和生活中应用最广泛、最直接的学科之一。运用化学视角、规律去观察生活、生产和社会中的各类化学问题,是中学生应具备的能力之一,也是考查学生应用能力的热点。在高考中化学与STSE的考查常体现在物质的实际用途,新材料、新能源等高新科技,环境保护与可持续发展,化工生产流程等多个方面。
在元素化合物的复习中要将书本中所涉及的内容介绍清楚外,还必须把眼光投向社会和生活,把社会生产中的一些化学问题同元素化合物知识联系起来,拓宽知识广度。除外,运用化学视角,分析、解决工业生产过程中的实际问题,也是化学试题比较关注的热点。比如近几年比较流行的有关工业生产流程方面的试题即为这方面的应用。因此在复习过程中,对于下列内容应该有所侧重:(1)重要无机物在生产、生活和科技中的应用价值;(2)重要无机物的工业制备方法;(3)重要无机物及性质对人类生产、生活、环境的影响。
2.3 融合其他模块知识
在新课程中,元素化合物知识更像是一种“强力胶”,通过它把中学化学其它板块知识紧紧地“粘”在一起。事实上在高考强调能力测试之后,几个知识板块相互串联,已经很难明确区分其所属范围。因此,在元素化合物复习的过程中,重点不能再是单一知识点的简单重复和强化,应该适时渗透其它知识板块的复习。
特别要注意元素化合物知识与化学反应原理以及化学实验知识两大内容的融合。例如:针对“氯水”体系(Cl2+H2O ■ HCl+HClO),可渗透平衡理论,复习含氯物质的性质。从平衡角度理解下列问题:
(1)实验室为什么能用氢氧化钠溶液来吸收氯气?
(2)为什么新制氯水是黄绿色的,而久置氯水却是无色溶液?
(3)Cl2为何难溶于饱和食盐水?
(4)如何使氯水中HClO的浓度增加?
(5)为什么漂白粉(次氯酸钙)不能与洁厕灵(盐酸)共用?
同样,化学实验的知识也可以和元素化合物的知识相结合。例如在复习硫的循环时,可以补充SO2与CO2混合气体的检验,延伸到气体的检测。比如复习到氨气时,可以融合氨气的实验室制法,进而延伸到气体的制备实验。对学生而言,生动有趣化学实验现象比枯燥的化学方程式有意思得多,有条件的学校可以通过重做元素化合物相关的性质实验来加深学生的印象,或者可以用实验视频的方式再现实验现象。引导学生分析实验现象、推导实验原理,从而掌握物质的性质。利用生动而形象的实验现象,帮助学生记住枯燥而繁琐的物质性质;归纳总结物质的性质,从原理上解释实验现象,让学生对实验现象的理解从单纯的感性认识上升到理性认识。
2.4 不随意拓展
对元素化合物知识,高考不可能不考或少考,考查更多是以“化整为零、渗透融合”的形式呈现试题。但就某种具体元素而言,新课程高考对它的考查要求难度呈降低的趋势,不再像过去那样在某种复杂的反应上做太多文章,而是注重元素化合物知识和其它板块知识的结合、应用。因此,复习中既要扎扎实实搞好这部分内容的教学,认真按《普通高中化学课程标准》和《福建省理科综合考试说明》提出的各项要求来组织教学,夯实学生基础,也要严格控制教学内容的深广度,要防止随意的拓展、加深,彻底解决常见元素及其化合物教学中内容的繁、难、偏的现状,不能随意深挖和补充。
在新课程中周期表的相关知识与元素化合物的联系有所减弱。新课程中元素周期表的相关内容放在《必修2》中,放在所有的元素化合物知识之后,我们可以利用周期表作为我们串联元素化合物知识体系的框架。但是老教材中所要求的利用元素周期表,学习典型元素进而了解全族元素的性质,新教材已经不再要求了,因此在复习元素化合物时不宜随意拓展到同族元素的性质。与此同时必须指出,虽然周期表与元素化合物的联系有所弱化,但是不代表不要求掌握。以这些未学习过的元素为背景的题目,并不少见,以Li,F,P,Zn,Pb等“陌生元素”的题目经常在工业背景题或者实验题中出现,主要利用原子半径、主要化合价、元素的金属性和非金属性的变化规律等周期律简单推测其性质,不必要在复习过程中对这些“陌生元素”过多的展开。
3 结论
元素化合物知识是化学实验、化学基本概念等其他化学知识模块的载体,是高中化学知识的基础,在新课程教材中,篇幅减少但是重要程度没有降低。在复习元素化合物知识时,可引导学生总结化学反应规律,注重与生产生活实际相联系,与反应原理与化学实验等其他模块融合复习等多种策略,使学生加深对元素化合物知识的理解,并在此基础上真正实现学科内主干内容之间的融会贯通。
参考文献:
[1] 中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(实验)[S].北京:人民教育出版社,2011.
[2] 福建省教育厅高考考试说明编写组.2014年高考福建省理科综合考试说明[M].福州:福建教育出版社,2014.