对中学化学教学中的易错点分析

李周平

摘 要：中学化学知识规律性强，但规律并不是适合所有的知识，学生在做题时盲目地套用规律，反而使有些规律性的知识成了学生的易错点。

关键词：键能；稳定性；晶格能；杂化；焰色反应

高中化学知识繁多零杂，学生学习化学知识感觉到没有头绪，教师在教学中为了减轻学生的学习负担，将这些复杂的知识总结成一条条规律，便于学生学习。但是由于学生在学习的过程中对这些规律的本质掌握不到位，这些规律性的知识反而成了学生在学习化学过程中的易错点。下面笔者将学生在高中化学学习中用规律判断造成的易错点归纳如下。

一、σ键和π键稳定性的比较

根据共价键的成键原理，形成σ键时轨道之间是以“头碰头”的形式重叠，重叠程度要比以“肩并肩”形成π键的重叠程度大，重叠程度越大，形成的共价键就越稳定，共价键的键能就越大。在有机化合物中，碳和碳可以形成C—C单键，也可以形成C═C双键，还可以形成C≡C三键，C—C单键键能[1]为347kJ·mol-1，C═C双键键能为614kJ·mol-1，C≡C三键键能为839kJ·mol-1，根据键能数据看到C═C双键键能不是C—C单键键能的2倍，小于C—C单键键能的2倍；C≡C三键的键能也不是C—C单键键能的3倍。由于C═C双键中有一个σ键和一个π键，C≡C三键中有一个σ键和两个π键，由这些数据得到的结论是：σ键比π键的键能大，σ键比π键稳定。通常表现的性质是烯烃和炔烃容易断裂π键发生加成反应。如乙烯、乙炔可以使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色生成溴代物。高中学生接触最多的是C—C单键、C═C双键和C≡C三键，因此错误地认为所有的σ键都比π键稳定的结论。

在N原子之间成键时，N≡N三键键能为942 kJ·mol-1，N—N单键键能为247kJ·mol-1，N≡N三键键能是N—N单键键能的3.8倍，在N原子之间形成N2时，π键比σ键稳定。

二、NaCl和MgCl2熔点的比较

根据离子晶体熔点的比较规律，离子晶体的晶格能越大，熔沸点就越高。晶格能和离子所带的电荷和离子半径的大小有关，离子所带的电荷越多，离子半径越小，晶格能越大，离子晶体的熔点就越高。根据影响晶格能的因素，在NaCl和MgCl2中，Na+的半径大于Mg2+的半径，Na+所带的电荷小于Mg2+所带的电荷，判断得到的结论是NaCl的熔点小于MgCl2。资料表明NaCl的熔点是801℃，MgCl2熔点是714℃，根据数据可得MgCl2熔点低于NaCl的熔点。原因是NaCl和MgCl2的阴阳离子个数比不同，二者的堆积方式不同，MgCl2的堆积方式不如NaCl紧密。又由于半径越小，离子所带电荷越多，则离子产生的电场强度就越大，其极化能力就越强，使得离子发生变形而产生电子云重叠程度增大，键的极性减弱[2]，使晶体类型发生了微弱的变化，所以NaCl的熔点高于MgCl2。

三、石墨与金刚石稳定性及熔点的比较

金刚石属于原子晶体，俗称钻石，是自然界中硬度最大的单质。学生认为金刚石硬度最大，它的熔点就越高，故错误地认为金刚石比石墨稳定。但事实上是石墨比金刚石熔点高，石墨比金刚石更稳定。原因是金刚石的晶体结构中C原子采用sp3杂化，每个C原子与周围的4个C原子成键，原子间的作用力是C—C共价键，键长为0.154nm，而在石墨中C原子采用sp2杂化，还有一个p轨道上存在一个未成对的电子，每个C原子与周围的3个C原子成键时，这些p轨道上的电子以“肩并肩”的形式形成一个大π键，从而使石墨中的C—C键的键长比金刚石中C—C键的键长短，石墨中C—C键的键长是0.142nm，键长越短，键能增大，因此石墨比金刚石稳定，石墨的熔点比金刚石熔点高。

四、金属钠是否能置换出金属钾

根据金属的活动性顺序，钠的金属性不如钾的强，金属之间的置换一般是活泼的金属置换不活泼的金属，从这个规律不能判断钠可以置换出金属钾。金属之间的置换有两个方面：在水溶液中活泼的金属置换不活泼的金属，在熔融状态时是高沸点的置换低沸点的。虽然钠的活泼性不如金属钾强，但是钠的沸点比金属钾的高，所以在熔融状态时金属钠能置换金属钾。工业上就是利用钠的沸点比钾高而制备金属钾。

五、焰色反应是物理变化还是化学变化的判断

焰色反应是高中化学对钠、钾等金属元素检验的一种重要的方法。由于焰色反应在实验过程中需要用铂丝蘸取待测物在酒精灯火焰上灼烧来判断元素的存在，学生错误地认为在酒精灯火焰上灼烧出现了不同颜色的火焰是发生了化学变化。实际上是由于在灼烧的过程中金属元素的原子或离子外层电子吸收能量，电子从基态跃迁到激发态。由于激发态不稳定，电子又要从激发态到基态，从高能级到低能级跃迁的过程中要释放能量，这些能量以光的形式释放出来，就形成不同频率的光，从而形成不同颜色的光。在整个过程中只有电子的跃迁，故焰色反应是物理变化。

参考文献：

[1]王磊.普通高中课程标准实验教科书·化学物质结构与性质（选修）[M].济南：山东科学技术出版社，2011：36.

[2]兰建祥.中学化学中的十二个问题[J] .中学化学教学参考，2009（4）：44-46.