浅析“元素化合物”知识高效复习的实施策略

王君

【摘 要】针对元素化合物知识体系庞大，内容繁多，综合性强的特点，本文从知识整合、方法整合、实验整合三个角度论述了实现元素化合物知识高效复习的思路。

【关键词】元素化合物；高效复习；知识整合；方法整合；实验整合

元素化合物知识是中学化学知识的重要组成，是高考中考查化学反应原理、化学实验、化学计算的载体和依托，地位举足轻重。题目大多以新情境出现，综合性强，考查难度较高，要求学生灵活应用，进行知识的合理迁移。此外，元素化合物知识体系庞大，内容繁多，学生在必修1学习后，没有得到系统地梳理和巩固，进入高三复习后普遍感到记忆模糊、知识混淆和缺失，综合题型更是无从下手，高三复习的难度与新课无异。面对这种困境，教师如何帮助学生激活旧知、联想比较、发散收敛、总结归纳，实现元素化合物知识的高效复习？笔者结合自身教学实践，谈谈通过高度整合和优化，实施“元素化合物”知识高效复习的策略。

一、知识整合——明确物质的通性和特性，构建知识网络

1.根据物质类别和元素化合价，复习物质通性和氧化性、还原性

分类可以有助于学生明确知识主干，建筑自己的知识网和知识树，需要调用知识来解决问题时，可以条理清晰地在知识体系中高效地检索。根据物质类别可以初步判断其类别通性，也可以根据某典型物质的性质也可以推出同类物质的相似性质。例如：Fe2O3属于碱性氧化物，与酸反应生成盐和水；NH3是碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；复习了氯气性质之后，则可推知Br2、I2以及“类卤素”如（CN）2的化学通性。分析中心元素的化合价，并结合价态规律能使学生从元素的视角认识物质的氧化性和还原性，加深对物质之间内在联系和相互转化的理解，帮助学生建立研究元素化合物的有效方法。

以复习“硫元素及其化合物”为例，可从典型物质SO2入手，首先辨析SO2的物质类别和化合价。SO2属于酸性氧化物，学习其通性时可以类比SO2与SiO2、CO2的异同。再从氧化还原的角度，抓住S元素处于中间价态、还原性氧化性皆有的特点，着重复习SO2的强还原性，学习时可以类比H2O2与不同对象发生氧化还原反应时体现出不同性质的特点，正确辨识此类既有氧化性又有还原性的物质，在具体反应中应当体现什么性质。近几年，高考中考查新情景下氧化还原方程式的书写较多，学生往往无法准确地判断产物，因此SO2的性质复习有利于学生突破这一知识障碍。

紧扣“物质类别—化合价”的线索，可以使学生感到各知识点并不孤立，而是紧密联系、融会贯通的有机整体，有利于学生构建条理清晰的知识网络。

2.充分考虑物质特性

物质特性是有别于此类物质通性或者是化学规律所不能涵盖的特征性质。如浓硫酸不同于稀硫酸的三大特性，铝作为金属单质能与强碱反应，酸性氧化物SiO2能与氢氟酸反应，SO2漂白过的物质受热后又恢复原来的颜色，氢氧化亚铁被氧化时特征的颜色变化，F2作为卤素单质能与水发生剧烈的置换反应产生氧气，Fe3+与KSCN的显色反应，Al2O3、Al（OH）3的两性，常温下淀粉遇碘单质变蓝色……这些物质特性通常作为考查的重点和解决复杂问题的突破口，只有牢记物质的特征，才能找到“题眼”，快速、精准地解决问题。

二、方法整合——注重化学规律和程序

1.以化学原理和规律为依托，提升思维方法

学生在必修1学习元素化合物知识时，缺乏元素周期律、物质结构、四大平衡等相关理论支撑，因此看待各种物质的性质和相互转化时，往往当成孤立的“事实文本”，强行记忆方程式，不仅学习难度大，效果也不佳。进入高三复习时，教师应当将知识新授时没有涉及的内容进行合理衔接，使学生能够深刻理解，灵活驾驭，达到高考的能力要求。

例如：复习“氯水”体系，可以从平衡移动角度解释为什么用饱和食盐水收集氯气以及氯水久置变质的原因；用石灰石和饱和氯水作为原料可制得高浓度次氯酸，除了掌握平衡移动，还必须弄清“酸性：HCl>H2CO3>HClO”的关系。再如将金属钠放入到稀盐酸中，先与溶质盐酸反应，而放入硫酸铜溶液中，则优先与水反应。为了使学生理解反应顺序上的差异，应从实质上解释：Na与水或酸反应的实质是Na与H+发生置换反应，酸电离出的H+浓度比水大得多，所以先与酸反应；Na与CuSO4溶液反应时，Cu2+在水中实际上是以水合铜离子的形式存在，其周围包裹着大量的H2O分子，Na优先接触到H2O，因而先与水反应。复习“从铝土矿冶炼铝”时，可以启发学生思考：为什么用氧化铝而不用氯化铝来冶炼铝？为什么冶炼镁用氯化镁而不用氧化镁？哪些金属必须采用电解法冶炼？……只有从原理上理解反应本质和物质性质，才能从元素化合物多而杂的无序局面中走出，引领学生拾级而上，突破知识瓶颈。

2.理清知识顺序，培养“程序化思想”

只有有序，方能高效。有很多知识顺序需要我们引导学生去发现和总结，进而渗透到日常的学习中，指导学习习惯和思维方法，进而成为解决问题的有效工具。例如复习元素化合物知识，要遵循“原子结构→分子结构→物理性质→化学性质→存在→制备→用途→检验”的顺序。实验室制取气体时，要按照“仪器连接→检查气密性→装入药品→发生反应”的顺序。多种反应物共存的体系，往往存在着反应的先后顺序：氧化还原反应，强者优先；水溶液中的复分解反应，优先生成更难溶物或更弱的电解质，因为反应总是要向着离子浓度减小的方向进行，所以较强酸可以制得较弱酸，较难溶物可以制得更难溶物。此外还有原子半径、密度、熔沸点、溶解性、稳定性、元素金属性、非金属性、单质还原性的大小顺序……只有细心发掘和积累，才能形成“程序化思想”，对知识运用自如，实现高效解题。

三、实验整合——对教材实验进行重组和优化

实验是元素化合物知识不可或缺的组成，“实验综合题”是高考中的重头戏，往往选材源于教材，题目呈现方式和难度又高于教材。“回归课本”不是简单、机械地重复教材实验，而应当进行整合和优化。整合课本实验有多种形式：将定性实验改为定量实验；对给定方案的可行性进行评价；用所给仪器进行实验设计；设计“微型实验”来突破某个知识障碍；或者是相关性实验的串联，组合成“系列化实验”……以下是个人教学实践中的几点具体做法：

1.对教材实验进行变式，促进知识的生长

例如：制备氢氧化亚铁，由于氢氧化亚铁的强还原性，必须驱除溶解氧且严格隔绝空气，常规做法是预先煮沸NaOH，再使用长胶头滴管深入液面以下滴加，可从该制备方法为发散源，引导学生尝试设计或评价其他实验方案（如图1），并设置问题串：①中油脂可否用汽油、植物油、苯代替？②现制现用FeSO4，除了防止亚铁盐被氧化，还起到什么作用？③利用电解原理制备Fe（OH）2，尝试写出电极反应式；阴、阳极材料的选择上是否可以调整？电解质溶液可以用Na2SO4代替吗？④若用铁钉、稀硫酸和饱和碳酸钠溶液为原料制备产品能否较长时间观察到白色沉淀？为什么？写出其中涉及双水解反应的方程式。

再比如：以必修1教材中所给的氨气喷泉装置作为发散源，启发学生思考：氯气、二氧化碳等溶解度不大的气体可否引发喷泉？如何才能形成显著的压强差？再换个角度，除了使烧瓶内部压强骤减，可否改成烧使瓶外部压强骤增？应选择什么试剂来实现？通过启发，学生可以归纳出不同气体、不同颜色、不同原理的多种喷泉装置。

3.实验教学充分运用“比较归纳法”，加深对反应原理的认识

“比较归纳法”是化学教学的常用方法，在实验教学中应用得尤为广泛。在高三复习时设置一些对比实验，不仅可以充分调动学生的学习兴趣，还可以促进学生深入思考，对反应原理掌握得更加牢固。例如：SO2的沉淀反应教学中，学生普遍感到困惑：SO2什么情况下能够与Ba2+沉淀？生成的白色沉淀是BaSO4还是BaSO3？教师可以设置三组对比实验：①SO2通入BaCl2溶液②SO2通入Ba（NO3）2溶液 ③SO2通入BaCl2与NaOH的混合液，对所得沉淀再加入足量稀盐酸，观察沉淀是否溶解。通过现象上的不同，使学生自主归纳出：SO2可以先“氧化”或“碱化”，再与BaCl2沉淀，但所得沉淀并不相同。

总之，元素化合物作为高考中的重要组成，怎样在高三有限的复习时间里获得最佳的收益，值得我们深入思考和总结。教师切不能固步自封，应当在自身的教学实践过程中积极创新，努力钻研实现高效复习的方法和策略，不断探索和前行！

参考文献：

[1]黄海云，吴庆生.用“元素价-类二维图”复习元素化合物策略探索.化学教学，2014年第5期.

[2]林美凤.化学思想渗透策略的应用——浅谈元素化合物的高考复习.中学化学教学参考，2012年第1期.

[3]霍本斌.整合·拓展·优化·创新——浅谈“元素化合物”部分高考复习的实施策略.新课程研究，2012年第4期.