元素及其化合物知识的高考复习方法探讨

林丽红

摘 要：元素及其化合物知识的知识点多、内容繁杂，与基本概念和基本理论、化学实验、化学计算等内容联系紧密，而这部分内容又是高考命题中的重要素材，考查的方式灵活多变，对学生的学习能力要求较高。在高三总复习中提高这部分知识的复习效率、培养学生良好的思维品质、提升学生的学科素养，是高三一线化学教师要认真探讨的重要课题。

关键词：元素化合物知识；高考复习；探讨

元素及其化合物知识是中学化学的重要组成部分，是高考命题情境设置的重要素材和考查内容的重要载体，因其知识点多、内容繁杂、化学反应方程式多变等因素而令不少学生心生畏惧。如何提高该知识块的高三一轮复习效率，提升学生的学科素养，这是值得认真研究的课题，笔者根据自己的教学实践谈谈一些做法和体会，与同行共同探讨。

一、抓住典型物质，熟悉性质规律

根据《普通高中化学课程标准》（2017年版2020年修订）中对元素及其化合物的教学要求，在高三化学总复习中，要重视对钠、铁、氯、氮、硫及其化合物的复习，而对镁、铝、硅及其他的碱金属元素和卤族元素，要结合元素周期表及元素周期律的性质递变规律进行复习。不能脱离教材而仅依靠复习材料进行复习，要紧密结合教材，抓住每一种典型物质进行复习，如钠及其化合物要重点关注钠、氧化钠、过氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠这五种物质进行复习。要让学生熟练掌握每种物质的组成、结构、性质（包括物理性质、化学性质）、制法（包括实验室制法、工业制法或其中之一）、用途等内容，要深刻剖析物质转化中的规律和特性，从而构建对该物质的全面认知，避免解题中的误判[1]。如涉及过氧化钠与水、二氧化碳或二者混合物的反应，复习时可以从以下几点着手：

（一）知道过氧化钠与水或二氧化碳反应都有氧气生成，人呼吸过程中会呼出二氧化碳和水蒸气，吸进氧气，所以过氧化钠经常用在潜水员的呼吸面具中。能正确写出这两个反应的化学方程式，并能在方程式中准确标明电子转移的方向和数目，能导出相关量的关系：2摩尔过氧化钠→2摩尔水（或2摩尔二氧化碳）→1摩尔氧气→2摩尔电子；能从差量的角度理解反应后气体体积的减少量与参与反应的气体体积或生成氧气体积之间的定量关系。

（二）对过氧化钠与二氧化碳或水反应的方程式进行分析，反应后固体物质的质量变化有一定的规律：如果a摩尔水（或b摩尔二氧化碳）参与反应，反应后固体质量增加了相当于a摩尔“H2”（或b摩尔“CO”）的质量。通过对反应方程式的挖掘、延伸，可以引导学生通过方程式叠加构建“虚拟”反应，相当于氢气和过氧化钠全部转化成氢氧化钠，一氧化碳和过氧化钠全部转化成碳酸钠。由此可见氢气、一氧化碳或二者混合气体燃烧后的产物与足量过氧化钠反应后固体增加的质量相当于原氢气、一氧化碳或二者混合气体的质量，为此，也可导出物质的化学式，若能改为一氧化碳和氢气的形式，那么足量过氧化钠与完全燃烧后的产物充分反应，固体增加的质量等于原混合物的质量。亦可进一步拓展：若物质的化学式改写为一氧化碳和氢气的形式后，还有碳多余或还有氧多余，则足量过氧化钠与该物质完全燃烧后的产物充分反应，固体质量变化又是如何？引导学生分析，深入探究，激发他们的学习兴趣[2]。

（三）过氧化钠与一定量的水和二氧化碳的混合气体反应，从理论上讲，反应有先后顺序之分，过氧化钠先与二氧化碳反应，当二氧化碳全部耗尽后，过量的过氧化钠才与水蒸气反应。

通过对反应物的量的关系及化学反应方程式特点的剖析，从定量的角度理解反应的特点及相关的规律，有利于进一步加深对具体物质的化学反应的认识。

二、厘清转化关系，拓展思维空间

在高三化学总复习中，如果能将元素及其化合物的物质间的转化有机联系起来，并熟练且正确地书写相关的反应方程式，构筑物质间转化的系统化、网络化，有利于深化认识，提高分析和处理问题的能力。而构建“价类二维图”，把单质及其化合物之间可能存在的转化联系起来，编织网络，这是厘清物质之间转化关系的有效方法，有利于元素观、分类观和转化观等化学基本观念的形成。对于金属元素通常以“单质—氧化物—碱—盐”为主线来构建，如铁及其化合物以纵坐标为铁元素化合价：零价、正二价、正三价，横坐标为铁的各类物质“铁—氧化亚铁、四氧化三铁、氧化铁—氢氧化亚铁、氢氧化铁—亚铁盐、铁盐、高铁酸盐”画出“价类二维图”。而对非金属元素而言，则以“氢化物—单质—氧化物—酸—盐”为主线来构建，如硫及其化合物通常以纵坐标为硫元素化合价：负二价、零价、正四价、正六价，横坐标为硫的各类物质“硫化氢—硫—二氧化硫、三氧化硫—亚硫酸、硫酸—硫化物、亚硫酸盐、硫酸盐”画出“价类二维图”。

通过“價类二维图”，要求学生进一步画线连接，并写出相对应的化学反应方程式，对不同的反应能描述其相应的实验现象，能根据有关的反应设计相应的化学实验，以实现图中不同类别、不同价态的物质的转变。在“价类二维图”中可一目了然地展示物质的氧化性或还原性，同一横行的物质元素化合价相同，这些物质间的转化化合价没变，而化合价不同的物质在不同的横行。因此我们可以从氧化还原反应和非氧化还原反应这两条主线来引领学生学习。通过这样的复习，可以培养学生的统摄思维能力、概括归纳能力和化学实验与探究的能力等能力品质。

三、搭建思维导图，梳理知识脉络

高中化学的教学策略也要与新高考相适应。其中，提升教学效率的一种方式就是利用思维导图。思维导图是表达发散性思维的有效图形思维工具，是一种树状图，根据隶属关系，由主题关键词衍生出不同的一级主题，而各一级主题又可衍生出不同的二级主题，依此类推[3]。在元素及其化合物知识的复习中，搭建思维导图是梳理知识关联，培养发散思维能力的有效方法。如有关氯水的学习：由于氯气跟水反应是可逆反应，生成物盐酸完全电离出氢离子和氯离子，次氯酸部分电离出氢离子和次氯酸根离子，因此新制氯水中存在多种微粒。成分多样性决定了性质多样性，新制氯水中有氯分子，所以新制氯水颜色为淡黄绿色，能氧化亚铁离子、溴离子等；有氯离子能与银离子产生氯化银沉淀；有次氯酸不稳定性见光易分解所以新制氯水应贮存在棕色细口瓶中并置于阴凉处；次氯酸具有漂白性能使有色布条褪色；有氢离子能与碳酸盐或碳酸氢盐等反应产生气泡。应用勒夏特列原理分析氯气中的氯化氢可以用饱和食盐水除杂，收集氯气用排饱和食盐水。次氯酸盐具有强氧化性，可以与浓盐酸发生归中反应生成氯气，氯气可以跟碱发生歧化反应，如用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气，进行尾气处理，防止污染环境，与氢氧化钙反应制漂白粉等，而久置氯水是盐酸。所以久置的氯水只有酸性没有漂白性。在这些学习的基础上强调学习中不要存在误区，如：误认为氯气有漂白性，误认为氯气为非电解质，误认为用pH试纸可测定新制的氯水的pH。还可以对漂白原理进行比较：吸附漂白（活性炭），氧化漂白（过氧化氢、次氯酸等），化合漂白（二氧化硫）。这些通过思维导图的形式展现新制氯水存在平衡、成分、性质、应用、学习误区及久置氯水成分，将其分为不同的分支，加深学生对新制氯水的整体认识。可以引导学生通过思维导图自主学习和思考，从而更好地掌握这一知识点。同时，也可以通过思维导图来设计小组讨论或课堂展示，让学生更好地理解和消化所学知识，以提高学习效率，并激发他们的学习兴趣和探究精神，进而提升他们的综合素质。

在高三化学总复习中，指导学生构建不同物质的思维导图，通过具体物质所引发的不同层级内容的关联和延伸，认识物质的组成、性质及应用等方面的内容，在掌握规律性知识学习的同时，也可发现和找寻某些特殊性内容，进而有效培养学生思维的发散性、广阔性等方面的能力。

四、运用理论指导，提高学科素养

在高三化学总复习中，要善于运用各种理论来指导元素及其化合物知识的复习，以加深对物质性质、用途等方面的理解，有利于诸如结构观、分类观、元素观、守恒观、平衡观等化学观念的形成，提高学生的化学学科素养。

（一）化学键理论

运用化学键理论判断晶体所属的类型、晶体内相邻原子间的相互作用方式、成键特点及强弱等内容，可以推测物质的硬度、熔沸点等物理性质，还可以推测物质的稳定性、化学活性等化学性质，进一步促进学生形成“结构决定性质”这一观念。如氮为非金属元素，氮原子的价电子构型为2s22p3，根据共价键的饱和性推得氮气的结构式为N≡N，键能大、稳定性强，化学性质稳定，其晶体属分子晶体，因此，熔沸点低、硬度小。

（二）离子反应理论

元素及其化合物中的许多反应属于离子反应，通过离子反应或离子方程式来分析问题，往往能抓住问题的实质，具有便捷并易于理解的特点。因此，在高三化学总复习中要引导学生深刻理解离子反应的概念、实质、发生条件，熟练掌握离子反应方程式的书写规则及表示意义。

通过元素及其化合物在水溶液中的微粒种类、浓度、物质的量、性质等特性的分析，可以判断离子间能否发生复分解反应、氧化还原反应、双水解反应、络合反应等反应或者进行相关的定量计算。

（三）氧化还原反应理论

高考化学中经常涉及氧化还原反应方程式的书写以及相关的一些计算，包括利用氧化还原反应理论可以判断反应能否发生、通过价态变化规律推测反应的产物、由同元素不同价态的归中规律确定电子转移的方向和数目、确定同一混合物中所发生的不同氧化还原反应的先后顺序、电子守恒原理的运用等知识。利用氧化还原反应理论指导元素及其化合物知识的复习，可以加深对氧化还原反应方程式的理解、记忆和运用。如“已知亚硫酸根离子的还原性大于碘离子，向碘化钾和亚硫酸钾的混合溶液中通入氯气，写出反应物以不同物质的量混合的化学方程式”。这是涉及反应先后顺序的问题，因为亚硫酸根离子的还原性强于碘离子，所以先跟亚硫酸钾反应，亚硫酸钾反应完了才与碘化钾反应。若氯气的量不足，只与亚硫酸钾反应，若氯气过量，亚硫酸钾和碘化钾均反应完全。还有一种介于上面两种中间的，即亚硫酸钾完全反应，碘化钾只有部分反应，根据混合的具体情况写出对应的方程式。

（四）元素周期律理论

高中化学教材中通过某些典型的元素及其主要化合物的性质介绍，让学生了解或认识它们对生态环境的影响以及在生产生活中的应用，而运用元素周期律理论指导这些元素及其化合物知识的复习，推测同周期元素及其化合物性质的递变性、同主族元素及其化合物性质的相似性和递变性，并指出具体物质的特殊性，使学生在高三化学总复习中掌握普遍性规律和记忆特殊性知识，有利于理解能力、推理论证能力等能力的提升和学科关键能力品质的生成。

（五）化学反应速率和化学平衡理论

在工农业生产、生活中要考虑生产效益、经济效益和环境保护等方面内容，这涉及反应速率的快慢和化学平衡移动的问题。如氯碱工业、合成氨工业、硫酸生产工业、硝酸生产工业等，要考虑反应速率尽可能快、产率高、产生的“三废”要处理后再排放，在高三化学总复习相关的知识时，要注意理论的指导作用，提高运用理论分析处理问题的能力和水平。

五、选取典例评析，提升解题能力

高三化学中考查元素及其化合物知识的内容广泛、方式多样，常见的考點有物质的性质、制法及用途、物质之间的转化、新情境下化学反应方程式的书写等内容，在复习过程中，要选取典型的例题特别是近几年的高考真题进行分析和讲评，要重视评析的质量，不是把答案直接告诉学生。教师应该与学生共同交流讨论，在学生迷惑时指点迷津，教给学生思考问题的方法，构建化学学科的思维、观念。为提高复习的有效性，还可通过一些真实情境的呈现，激发学生的学习热情和探究欲望，形成自己的认识和思考。为提高典例评析的质量，以下几点应予注意：

（一）分析命题的立意、考查的知识点，洞察命题的思路。

（二）分析解题的思路，要明确题目中的已知条件和所求的问题，如何建立它们之间的联系，善于提取解题中的有用信息，教给学生运用比较、分析、归纳、迁移、抽象等思维方法进行分析和解决问题。

（三）分析解题中易犯的错误、思维偏差，加强审题和析题能力的训练，提高获取和整合化学信息的能力。

（四）引导学生在答题中要注意学科语言及化学用语的运用，做到规范答题。

典例剖析是提升学生综合分析解决问题能力的一种有效途径，可以发现学生平时学习中存在的基础知识或解题能力的缺陷，以便及时查缺补漏，不断加以总结和提升。

结束语

总之，新高考背景下，在高三化学一轮复习元素及其化合物知识时，为提高化学复习的有效性，帮助学生更深入地理解和掌握化学知识，要多种方法并用。同时也要注意与化学实验、化学计算等内容的有机结合，要根据学业要求、课程目标和学生的实际情况，精心组织复习内容，设计合理的教学策略，提高总复习效率，不断提升学生的化学学科的核心素养。

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（2017年版2020年修订）[S].北京：人民教育出版社，2020.

[2]田多山.浅谈高中化学计算的教学策略[J].考试周刊，2017（94）：164.

[3]刘荣.利用思维导图提升高中化学教学有效性的探究[J].华夏教师，2018（32）：57-58.