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导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇高中化学化学键笔记,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
文章编号:1008-0546(2012)03-0049-03 中图分类号:G632.41 文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2012.03.023
人类在改造社会,促进社会发展的同时也出现了一些问题,资源过度开发消耗,污染物大量排放,导致全球性资源短缺、环境污染和生态破坏。人们开始进行了深刻的反思,认识也日益深刻,环境教育由此越来越受人们的重视。《中小学环境教育实施指南》明确指出:“环境教育是学校教育的重要组成部分,在引导学生全面看待环境问题,培养他们的社会责任感和解决实际问题的能力,提高环境素养等方面有着不可替代的作用”。[1]我国正进行的基础教育新课程改革把提高学生的环境意识作为课程改革的目标之一,在《基础教育课程改革纲要(试行)》中提出“要使学生具有初步的环境意识”。[2]可见,环境教育已成为基础教育的重要组成部分,被视为从根本上解决日益严峻的环境问题、保护和改善环境、实现人类社会可持续发展的一条必由之路。2003年《中小学生环境教育专题教育大纲》的颁布,更证实了在基础教育阶段开展环境教育的重要性。化学作为一门以实验为基础的自然学科,与环境紧密相连,基础教育化学新课程教材中无处不体现环境教育思想和内容信息。本文拟对人民教育出版社出版的高中化学新教材(必修1、2)中的环境教育内容进行分析,以期获得在化学新课程中实施环境教育的有益启示。
一、教材中渗透的环境教育内容
1.在化学知识体系中融合环境教育内容
为便于说明,笔者采用列表的方式,将教材中环境教育内容整理如表1。
由表1可以看出,人教版高中化学(必修1、2)各章节中几乎都渗透了环境教育内容。这不仅体现在课题的设计上,而且正文中相应的化学知识点也融合了环境教育内容。以化学学科内容编排体系为主线,采用融合渗透的方式进行综合设计,使化学学科知识与环境教育相互整合、相得益彰[3]。这样让学生在学习学科知识的同时,并应用化学学科知识解决环境问题,帮助学生正确理解科学、技术、社会与环境问题之间的辨证关系,培养学生正确的环境观念,形成科学的情感态度价值观。
2.在教材插图中蕴含环境教育信息
插图是新教材的重要组成部分,笔者研究的必修1、2这两本教材中编制着大量精美的插图,约200多幅,相当一部分插图蕴涵着丰富的环境教育信息,是进行环境教育的重要素材。笔者大致统计,其中展现美丽自然景观的有10幅,展示材料及环保产品的有16幅,体现污染现象及处理过程的有30幅,显示自然资源及其用途的有23幅,示范环保行为的有33幅,识别环保标志的有7幅。如必修1中第四章“非金属及其化合物”的开篇主题就插入了打雷闪电的自然景观的图片,乌云密布的天空中打雷闪电让人为之惊叹,引起学生思考这雷电与非金属及其化合物的关系,设置了悬念;紧接着的是一台电脑显示空气质量调查表的图片,调查表上的数据及评价可以一目了然,令人深刻体会到空气质量急剧下降,心中保护环境之感油燃而生。这样的开篇不仅对学生学习本章的内容与生活联系有了粗略的了解,更重要的是从插图中体验到保护环境的重要性。另外,在此章各小节中,作者分别介绍各非金属及其化合物的特点。如通过图片4-15“闻气体的正确操作”中知道氯气是有毒气体,进而知道氯气排放在空气中对人造成直接伤害,因为事物都有两面性,氯气也有对人类有利的一面,通过图4-17”游泳池的消毒”中告诉我们氯气虽然有毒,但可用于自来水消毒。又如,图4-22“化学反应的能量把火箭送入太空”中充分展现了氮的化合物可作为清洁燃料,防止空气污染。然而,看图4-23的“酸雨的形成”、图4-24“酸雨对森林的破坏”这些图片形象地告诉我们,二氧化硫和二氧化氮是主要的大气污染物,直接危害人类的健康,且是酸雨形成的罪魁祸首。因此,我们人类要生存和发展,必须防止空气污染,防止酸雨形成。比如图4-25“江西省铜业公司贵溪冶炼厂硫酸车间利用炼铜时产生的二氧化硫生产硫酸”,变废为宝,化害为利。这些插图给学生提供了广阔的思维空间,使学生产生丰富的联想和情感体验,培养学生认识环境问题,解决环境问题的同时,更关注培养环境价值观、社会责任感。
3.在教材栏目中渗透环境教育知识
高中化学必修1、必修2中不仅在正文、插图中渗透环境教育,在教材栏目(包括课堂、课后思考题、习作题和实践题)中也涉及了许多与环境方面相关的问题,据统计,两本教材中,直接涉及环境教育的栏目分布在“思考与交流”、“提示”、“资料卡片”、“实践活动”、“科学探究”、“学与问”、“习题”等栏目中。例如,必修1中,科学探究“分析空气污染的成因”、“雨水pH的测定”、“防止酸雨”的措施;必修2中调查访问“回收废旧钢铁、铝制品在节约能源、保护环境降低成本等方面的意义”,研究“水华”、“赤潮”等水体污染问题的原因及对策,思考“化学实验造成室内和室外环境污染”的问题等。通过包含环境教育信息的栏目提示和行为指向,激发学生主动参与学习,使学生了解环境基础知识、掌握环保基本技能、养成爱护环境的良好行为习惯,体会作为青少年所肩负保护人类环境的重大责任和使命。
二、教学建议
1.化学课堂教学建议
课堂是教学的主渠道,同时也是进行环境教育的主战场。教师除了积极开展课外活动进行环境教育外,主要应充分发挥课堂教学的作用和优势,实施环境教育。在课堂教学中,要深入挖掘教材,结合教材内容,根据学生的现有知识经验和心理发展水平,有意识地渗透环境教育。在化学必修1、2中,涉及环保知识的内容不少,怎样才能把这些内容教学与环境保护教育有机地结合起来,就应做到适时、适当。在教学中,当讲到涉及环保知识的内容,就应及时向学生进行环境教育,如:氧气、二氧化硫、氮的氧化物、电镀、电解、金属的冶炼、煤、石油等内容,强调环境与人类生活的密切关系,使学生明白,为了不让环境污染威胁人类自身的生存,就一定要保护环境。在教学中应适当补充一些环境教育内容,介绍一些实例来加深印象,拓宽视野。又如,结合二氧化硫和氮的氧化物回收处理,可以向学生提出一些问题让他们思考,例如,在生产和实验过程中可能产生的硫化氢,二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮等废气,为了不使它们扩散到大气中去,你用什么方法将它们分别除去?又怎样利用这些废气制得有用的化工产品?在组织学生讨论的基础上最后归纳:对于酸性物质,一般可用碱溶液吸收或制成相应的化工产品(如NO、NO2、可用NaOH溶液吸收)。同理碱性物质通常就用酸液来吸收(如NH3用浓H2SO4吸收)。某些有毒物可使它转化为沉淀(如H2S可通入CuSO4溶液中,转化为CuS沉淀)等。这样使学生明白,既要消除污染,又要使废物得到充分利用,变废为宝。此外,还可以结合平时作业、单元练习、单元测验,在不偏离教材和课标要求的前提下,穿插安排除杂、提纯和消除环境污染等方面的思考题、习题。
2.化学实验教学建议
化学作为一门以实验为基础的自然学科,化学实验在学生获取知识,培养环保意识方面能起到重要的作用。所以在化学实验教学中,应采取有效的方法和措施,实施环境教育。
(1)改进实验设计
现行中学化学中有很多化学实验仍沿用旧的实验操作方法,采用常量或半微量的办法,同时也有很多实验没有考虑到污染问题,都是在敞开容器中进行。因此在实验过程中,药品用量较大,且有的实验易产生有毒气体,产生难以处理的废渣、废液。这不仅污染环境,而且会使学生产生对化学实验的畏惧心理,长期下去,学生学习化学的兴趣就会降低。为了减少污染,消除学生的畏惧心理,保持良好环境,教师就必须积极引导学生分析污染产生的原因,进行讨论,让他们发表各自的意见,然后师生一起归纳出最佳的改进方案,优化实验操作、尽可能减少污染或杜绝污染产生,并且从改进实验操作中,培养学生的环保意识。
(2)实施微型实验
微型实验是当今世界上流行的一种绿色环保实验方法。它是以尽可能少的试剂来获得化学信息的方法,其试剂量是传统常规实验的数十分之一乃至数千分之一,能够节约药剂用量,反应过程中产生的污染物少,实验安全系数较大,因此在实验教学中,尽可能设计微型实验。比如:在浓硫酸跟铜片反应的实验中,释放的二氧化硫气体具有强烈刺激性,对人体有害,因此教师就应设法引导学生从环保角度开展讨论,怎样减少二氧化硫气体污染。教师和学生经过共同探讨,认为把该实验改为微型实验能获得较好的效果。改进的实验方案为:将铜片改成长铜丝,并把长铜丝置于带有导管的胶塞中,长铜丝在胶塞上是可以活动的。在实验时,只需把铜丝拉出液面,即可中断反应,同时把产生的气体通过导管收集进行检验,并用氢氧化钠溶液吸收多余的二氧化硫。这样就可以避免二氧化硫气体逸出,同时也达到教学目的。学生可以从改进实验过程中,形成环保意识。
化学活动课和家庭小实验中,利用废弃物品改制成微型实验仪器。例如:把废弃的青霉素瓶、一次性注射器、日常生活中各种透明塑料瓶、塑料管等加以消毒处理,然后改成各种构思新颖、小巧玲珑的微型化学实验仪器。如:微型酒精灯、微型试管夹、微型洗瓶、微型集气瓶、微型搅棒、水槽等。在微型仪器的制作中过程中,使环境教育得以实施,且这种做法有利于培养学生的创新精神,效益观点和环保意识。
3.开展综合实践活动
(1)社会调查
组织学生通过参观考察(如参观造纸厂、水泥厂、化工厂,调查周边的水环境等),开展社会调查,让学生亲身体验,参与实践,取得第一手环保资料。比如:组织学生利用假期调查学校附近江河水体污染情况。通过实地调查,学生了解水体污染对周围环境带来的严重危害,促使他们积极分析造成水质受到污染的原因,并找出相应对策。在进行环境教育的同时,也提高了学生的分析、解决实际问题的能力和社会实践能力。
(2)专题讲座
根据化学教材涉及到的有关环保知识,开展专题讲座。如必修1、2中有空气、水、能源等与环境保护相关的内容,我们就可以开展有关空气污染、水污染、能源危机的知识讲座,让学生了解这方面的现状与治理情况,拓展他们的知识面。
(3)其他活动
如向学生提供图片、数据、电影、电视、录像、计算机软件等展示环境问题的第二手资料。学生从这些资料中了解到世界范围或全国范围内的污染情况,开阔了视野,增长了见识,增强了自己的责任感。另外,也可以开展“绿色学校”活动,通过“环境保护日”、环保知识竞赛、师生行为守则等活动,让学生从日常生活、日常行为中,处处从我做起,从现在做起,养成爱清洁,爱卫生,不随地吐痰,乱丢垃圾,不践踏花草的良好习惯。
参考文献
1.学习没有内驱力
学习动机是激励学生学习的重要因素。强烈的学习动机,能够最大限度地激发学生学习的潜力,提高学习效果,实现学生的发展。很多学生学习化学的兴趣不高,影响了学习的积极性,由于缺乏学习动机,导致化学学习困难,在学习中感到失败和挫折,从而产生消极情绪。高中化学学习要求学生有较好的学习能力,如理解能力、分析综合能力、思维能力、知识迁移能力等。但如果学生学习方法不正确,在学习过程中不认真钻研教材,对课本知识不求甚解,学习只是被动应付,必然会感到学习困难,导致厌学情绪的产生。
2.化学基础知识不扎实
学习活动是在已有的知识、技能的基础上,实现知识的迁移,学困生由于认识不到化学知识的内在联系,没有全面和深入地理解知识,导致学习困难甚至产生厌学情绪。例如,初中阶段学习的元素符号、化学式、化学方程式等化学用语没有学好,学习高中化学知识就举步维艰;初中阶段学习的元素化合价、金属活动性顺序表、溶解度、元素百分含量等知识,都是高中化学学习的知识基础,直接影响高中化学的学习。
3.化学概念抽象,不易理解
化学概念具有较强的抽象性,例如,分子、原子、电子云、化学键、同系物等化学概念,而这些概念对于学生来说又并不容易理解,所以导致学生难以取得学习效果,影响学习自信心。而且高中化学知识点相似的很多,如电离与电解、同素异形体与同分异构体等概念极容易混淆,再加上大量的符号、文字、化学规律,使得化学学习困难重重。
二、促进化学学困生更好转化的方案
1、就学生学习兴趣进行培养
教学改革之后,教材中的探究性实验部分增加了,这可有效的激发学生的学习主动性,对于学生的动手能力和思维能力培养一定的促进作用,所以,在化学学科教学当中融入媒体辅助教学方法,插入动画或图片来激发学生的学习兴趣,将课本知识与学生的日常生活结合在一起,让学生学会自主观察、思考。
传统意义上的文本教学资源即为教科书和教案,教师往往按照教材和教案预设的教学步骤按部就班地开展教学活动,在客观上忽略了学生对教学活动的反应和感受,也没能根据实时课堂情况调整教学进度,学生处于被动的接受状态,并不能真正调动起学生的学习激情。
笔者认为,丰富文本资源是开发多种教学资源首当其冲的一步。笔者建议,教师要通过编写教师教学手册来辅助教学。教师手册不同于教案,它旨在帮助教师更好地理解和开发课程,不仅是教师对教材的自我感悟,还是教师对实际教学情况和学生特点的总结,体现了教师对教材的个性化理解,并给教案的编写提供依据和建议,能够有效帮助教师创造性地开展教学。与此同时,教师还要鼓励学生自主编写学生学习手册。学生学习手册并不是要求学生上课简单地记笔记,而是鼓励学生记下学习感受、总结学习方法,更要记下每次实验的心得体会,长此以往,学生便会形成一套属于自己的系统学习方法。这些方法是学生总结而来,符合每个人的个性特点,比任何经验都更加宝贵。
二、补充多媒体资源
相对于文本资源而言,多媒体资源具有形象、生动、直观的优点,而且更具趣味性,能够有效调动学生的学习情绪,是文本资源的有益补充。不仅如此,多媒体资源在展示化学现象方面还独具优势。高中化学教材中,有些实验具有危险性,或者实验成本过于昂贵,教师无法带领学生动手实验,而多媒体却能够真实地展示整个化学实验过程,呈现实验结果,同样可以给学生带来真实的实验感受。
在开发多媒体资源的过程中,教师要注意,多媒体资源既要服从于文本教学资源,以辅助教学为目标,又要突破文本资源的限制,努力从不同的角度诠释教学内容,给课堂增加一些活泼的色彩,做到与文本资源相得益彰。例如,在学习“化学键”的内容时,为了帮助学生有效区分离子键和化学键,笔者采用一个小动画分别展示了NaCl和HCl的形成过程,并分别从不同原子的角度对配对过程进行配音,这种活泼的方式给学生清楚地展示了原子结构特点、不同的结合方式和原因分析,学生看得轻松,也看得明白,就像观看了一段有趣的动画片一样,轻松地理解了离子键和共价键。
三、利用网络资源
网络是一个开放的学习平台,其信息量大、资源全,是任何其他的资源都无法媲美的,利用网路资源拓展高中化学教学渠道已是大势所趋。认识到网络资源的优势的同时,教师还要清醒地认识到互联网的弊端,即网络资源过于繁杂,很少有针对性的化学学习网站,学习资源散落地分布在互联网中,要实现统一的、系统的检索和资料下载实属不易。针对这种情况,笔者认为,教师要做好两方面的工作。第一,交给学生检索技巧,帮助减少检索时间,过滤无用信息,迅速找到自己需要的资料;第二,师生共同努力,创建属于自己的化学学习网站。教师要根据教学经验和学生的学习需要来确定网站的内容,旨在给学生提供一个专业的化学学习平台。
在教学过程中,笔者经常给学生提出一些开放性问题,让学生利用网络资源来解答。不仅如此,经过长时间努力,笔者和学生共同创建的化学学习网站也越来越完善,并在学生中发挥着举足轻重的作用。学生可以从网站上找到笔者上传的教案、教学建议和笔者精心收集的化学学习实例,笔者还将有用的课外学习资料一并上传到网站与学生共享。每个学生都有一个ID,他们不仅可以自由下载网站资源,还可以上传自己收集的资源,并可以通过网站的讨论版与教师和学生进行交流互动。这个网站给学生课外学习提供了便利,很多学生在课后发现了问题都能够通过利用网站上的资源顺利解决。
摘要:化学是一门严谨的自然科学,高中化学随着知识的系统性、逻辑性和抽象性的不断增强,具有“繁 、难 、乱”的特点,存在诸多不易理解的问题,只有掌握好学会理解的学习方法,才能达到事半功倍的效果。
关键词 :高中化学;学会理解 ;学习方法
中图分类号:G633.8 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2014)18-0104-02
化学是一门严谨的自然科学,知识面广,横向、纵向联系多,疑难点密布。高中化学是一门看似简单而又较难学习的课程,随着知识的系统性、逻辑性和抽象性的不断增强,学生在学习中存在对一些抽象的化学概念混淆不清、对知识的应用感到很困难、不能充分地运用化学语言深入分析问题或表达观点等诸多问题,因此,学会理解学习显得尤为重要。
一、学会理解的前提:把握课前、课中和课后环节
把握好课前做好预习、课中认真听课和课后加强复习三个环节,是高中化学学习过程中学会理解的前提。
1.课前做好预习,是培养学生自学能力和主动学习的好习惯。预习时,应注意把握下节课教材的总体思路是什么,下节课将主要讲些什么物质,重点物质是什么,各物质之间有何联系(如物理性质、化学反应)?这些都是预习之后要了解的基本印象。同时,预习时既要防止过粗,即防止走马观花,流于形式,不求实效;又要防止过细,即防止在预习时面面俱到,费时太多,搞得筋疲力尽,这反而会影响学习效果。最后,预习时应注意将教材上看不明白、看不懂的地方用红色笔做个记号,以提醒自己上课时要集中精力和注意力,有意识、有目的地听教师讲解,弄清知识的来龙去脉,争取将不清楚的知识点在课堂上消化、吸收。
2.课中认真听课,是学习过程的核心环节,是学会和掌握知识的主要途径。化学知识很繁琐,要记的东西很多,认真听课的同时还要做笔记,做笔记并不是要将教师所讲的内容都记录下来,而是要抓住重点,在理解的基础上自己组织语言有针对性地记下重、难点知识,把教师上课讲的但书上没有的例题也要记下来。同时,上课要认真听讲,勤于思考,特别是要注意教师讲题的思路和反复强调的重、难点,要特别重视教师分析某问题的过程和解决问题的方法,以便课后再复习思考。
3.课后加强复习,是上课学习的继续,是一种与自己的理解能力同步的学习。课后要有计划地及时复习,不能简单回顾课堂知识,而是要重视教材,要反复读、看课堂笔记,通过读和看回忆教师的讲解,思考知识之间的相互联系,做好整理和归纳。对复习中不懂的问题,要及时做好记录,便于请教老师,从而做到不留障碍,不留疑点,为以后顺利学习打好基础。独立完成每次作业,对促进课后复习也有一定的作用,因为做作业实质上对知识是否已掌握起着检验的作用:如果做作业顺利,说明知识掌握得不错;如果做作业不顺利,也可以促使自己针对存在的问题去看书或请教老师,实际上也起着课后复习的作用。在独立地完成每次作业中,要多思考、多问自己几个为什么,做到勤练巧练、举一反三。在解题之后还要注意一题多联,即有意识地从学过的知识中联系与本题有关的内容,训练思维的创造性,要从一题多联发展到多题一解,并从解题方法法中概括推广出同类问题的解法,从而真正跳出题海,达到触类旁通的目的,达到学习的更高境界。
二、学会理解的基石:正确掌握化学基本概念
化学基本概念是化学知识的基础,只有掌握了基本概念,才能从本质上掌握物质的性质、变化、内在联系及其规律,才能为学会理解打下坚实的基础。
1.掌握一个化学概念必须弄清它应用的对象、前提条件、表达方法和与其他概念的关系。比如,电解质是在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物,氯气的水溶液可以导电,是因为首先氯气本身是单质,不是化合物,但氯气的水溶液可以导电是由于氯气与水反应生成酸之后电离而导电。又如,25摄氏度时,1个标准大气压条件下,11.2升乙烷所含氢原子的数目为3NA,这是一个错误的命题,因为在标准状况(温度为0摄氏度,压强为1个标准大气压)下,1摩尔的任何气体体积是22.4升,而题中的温度不是标准前提中的“0摄氏度”。
2.分析、理解概念的内涵时要切实弄懂概念中字和词的含义。比如,氧化反应的定义是物质跟氧发生的化学反应,这里所说的氧包括游离态的氧和化合态的氧,不要把氧误认为只是氧气。
3.分析概念之间的联系和区别时要特别注意。比如,质量百分比浓度(溶质的质量分数)、物质的量浓度都是表示溶液浓度的概念,这两种浓度中溶质、溶剂、溶液浓度三者之间的关系是相同的,这是两种浓度概念的共同点。但从二者具体表示方法来分析,他们又是不同的,质量百分比浓度(溶质的质量分数)和物质的量浓度可以进行相互换算,反映了概念之间的联系。通过这样的比较分析及适当的计算练习,对这一组概念就会有比较明确的了解,慢慢达到灵活运用的程度。有些容易混淆的概念,也可以通过对比,搞清楚他们之间的区别和联系,从而达到加深理解和巩固知识的目的。
三、学会理解的关键:重视物质结构对其性质的影响
物质结构理论揭示了物质构成的奥秘,物质结构与性质的关系,有助于我们理解物质变化的本质,预测物质的性质,能为分子设计提供科学依据,是学会理解的关键。
物质的结构决定物质的有关性质。比如,最近科学家合成了一种结构与二氧化硅相似的物质二氧化碳,可预测新合成的二氧化碳与二氧化硅的结构相似,说明该二氧化碳与二氧化硅相同为原子晶体,原子间均以共价键形式连接成物质;CO2不再是新合成的二氧化碳的分子式;化学键的改变导致气体二氧化碳与新合成的二氧化碳之间的转化变成了化学变化。
已知分子的结构可预测相似化合物的性质。比如,由四氯化硅的分子结构与四氯化碳相似,可推知四氯化硅具有分子结构,属于分子晶体,是正四面体结构。四氯化硅的相对分子质量大于四氯化碳的相对分子质量,所以分子间的作用力比四氯化碳大,熔沸点也比四氯化碳高。
四、学会理解的核心:加强严谨思维的训练
高中化学有着丰富的学习内容和完整的知识体系及相对严谨的结构,在学习化学过程中加强严谨思维的训练,是学会理解的核心。
比如,NH3比AsH3沸点高的原因,我们不能仅说NH3存在氢键,而要说明NH3分子间存在氢键,As电负性小,半径大,分子间不能形成氢键,所以,回答问题一定要严谨,用词要准确。
又如,X、Y、Z为三种单质。已知:Y能将Z从其化合物的水溶液中置换出来,而Z又能将X从其化合物中置换出来。由此可以推断下列说法中可能正确的是( ):
①单质的氧化性:Y>Z>X;
②单质的还原性:Y>Z>X;
③对应离子的氧化性:X>Z>Y;
④对应离子的还原性:X>Z>Y。
这道题有可能因为思维不够慎密、全面,只把X、Y、Z当作金属或非金属一种情况考虑,而选①④或②③,实际上正确答案是①②③④。由于置换反应既可有金属间的置换,又可在非金属之间置换,因此X、Y、Z既可以是金属,也可以是非金属。对于这两种情况,说法①②都可以是正确的;它们对应的离子,如果这些元素金属性(非金属)性越强,则对应的离子的氧化性(还原性)越弱,因此③④的说法也可以是正确的。
再如,铁屑溶于过量的盐酸后,再加入下列物质,会有三价铁生成的是( ):
A.硫酸 B.氯水 C.硝酸锌 ;D.氯化钙
这道题有可能只考虑Cl2有强氧化性,会把铁与盐酸反应生成的Fe2+氧化为Fe3+。而忽略酸性条件下NO3-具有强氧化性而漏选。解答本题时还应该注意,题目中指明盐酸过量,因此反应后溶液呈酸性。再往溶液中添加硝酸锌时,由于溶液中存在H+,硝酸根离子将显强氧化性,可以将亚铁离子氧化为三价铁离子。因此,正确答案是B和C。
五、学会理解的手段:注重化学实验
化学是以实验为基础的学科,化学知识来源于实验。实验是化学的灵魂,是化学的魅力和激发学生学习兴趣的主要源泉,更是培养学生学会理解的重要方法和手段。
1.实验可提升学生的理解能力。化学科学的形成和发展都离不开实验,学生通过实验可以探究自己未认识的世界。通过实验,可以全面、有序地进行观察,分析化学实验现象产生的条件和原因,抓住现象的本质;可以让学生把化学知识与观察、推理和思维技能结合起来,从而能动地获得对化学知识的理解。
2.实验可提升学生的解题能力。实验做多了,熟练掌握了实验的基本操作和实验的原理,能开阔解题的思路;考试中的化学实验问答题往往具有很强的综合性,涉及知识点多个,在解题过程中,要仔细阅读试题,分析试题的目的或要求,分析所应用的化学原理,分析考察了哪些知识点后再作答。答题要规范,溶液最好用中文写出名称,或化学式后加“溶液”,固体及气体可用中文写出名称,也可直接写化学式,有时需指明试剂的浓度及用量,操作过程的书写也要规范,实验现象的书写要全面、准确。
科学的学习方法是桥梁,学会理解是重要方法之一。在学习高中化学中只有找到适合自己的学习方法,积极主动地调整学习策略,才能取得有成效的学习结果,把化学学好。
参考文献:
[1]门娟.怎样学好高中化学[J].魅力中国,2010,(12):43.
[2]雍宝珍.浅谈怎样学好高中化学[J].读写算:素质教育论坛,2011,(12):47-48.
2012年是广东省实施理科综合考试的第三年,今年广东高考理科综合化学科命题遵循《普通高中化学课程标准(实验)》和《2012年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷)考试大纲的说明》,在题型结构、试卷模式、试题难度等方面保持了广东卷的风格和特色,在试题的呈现方式和命题情景方面有新的突破和创新。2012年的化学试题考点分布合理,具有较好的区分度,很好地体现了试题的选拔功能,其主要的特点如下:
1. 重视对化学基础知识和基本技能的考查。
6道单项选择题和2道双项选择题仍然注重考查了考生对化学学科基础知识、基本技能的掌握程度,知识点覆盖率约占整个考试内容的85%。第7题结合化学与生活考查了化学反应、电化学反应、常见的有机物以及高分子材料的相关知识。第8题考离子共存,主要考查了亚铁与次氯酸跟发生氧化还原反应、沉淀(氢氧化铜、硫酸镁、硅酸)问题。第9题考查物质和离子鉴别、除杂以及气体的制备等化学实验问题。第10题考查了氧化还原反应的判断。第11题考查阿伏伽德罗常数,考点包括物质中化学键数目,转移电子数、强碱弱酸电离后溶液中的粒子数、混合气体中某原子的原子数目。第12题考查无机化合物的性质及用途。第22题元素推断及元素周期律、物质结构、物质性质等知识。第23题考查的是电解质溶液中离子浓度大小比较、水的电离等问题。
4道非选择题注重能力和素养考查的同时,也注意化学基础知识和基本技能的考查。如第30题的有机题涉及有机分子式、结构简式和有机反应方程式的书写问题,以及碳碳双键、卤代烃、醇的重要性质问题。第31题考查盖斯定律的应用和电极判断的基础知识。第32题考查溶解平衡、离子除杂的基础知识。第33题考查分离提纯的实验基本操作、甲苯的检验等基础知识。
2. 关注化学与科学、技术、社会、环境的关系社会的联系。
2012年高考广东卷化学试题立意高远,选材考究,强调化学在生产、生活中的实际应用,试题内容涉及生活、化工、环保、医药、能源、科研等各个方面,充分体现化学的实际应用价值。非选择题中选材大量来自实际应用的情景,既为考生提供了丰富多彩的化学世界,又为考生提供了一个公平竞争的环境。以非选择题为例,第30题以有机合成的研究热点——过渡金属催化的新型碳—碳偶联反应为背景,引导学生关注有机合成的最新研究方向。第31题碘在科研与生活中的重要应用为背景,渗透新材料在医疗方面的重要应用。第32题以难溶性杂卤石制备硫酸钾的工艺流程为背景,引导学生关注资源的合理开发和综合利用问题。第33题以制药和化工行业中的重要试剂苯甲酸为背景,实验方法和实验内容真实可信,强化学生重视知识在实际生产和科研中的应用问题。
3. 以能力为核心考查知识运用的能力。
以能力立意考查化学的科学思想和学科能力仍然是2012年广东高考化学试题的一个主旋律。今年广东高考化学试题对考生来讲陌生度较高,在陌生的情境中考查熟悉的问题,在熟悉的情境下采用新颖的设问,强化了对接受、吸收、整合化学信息的能力,分析问题和解决(解答)化学问题的能力,化学实验的探究能力信息获取与加工能力、分析解决问题能力的考查。第22题采用图的形式来对已知元素的原子序数变化趋势和化合价,考查学生从图形中获取信息的能力。第30(4)、(5)题的有机化学题,以新型碳—碳偶联有机反应为情境,考查考生整合有机化学基础知识能力、知识迁移能力,以及运用已有知识解决新问题的能力。第31(2)题主要考查探究实验控制实验变量的问题,第31(3)考查运用影响化学反应的因素绘制图像的能力,第32题为工艺流程图题,以考生熟悉的硫酸盐制备为背景,以化学平衡移动原理为解决问题的基本思路,考查考生基本实验及提取信息并综合分析信息的能力。第33题仍为具有广东特色的实验题,该题一改往年以无机内容作为素材背景的习惯,采用了有机化合物的分离提纯作为素材背景,很好地考查了学生实验与探究能力、化学信息处理与整合能力。
4. 突出化学实验和强化定量计算的考查。
化学是一门以实验为基础的学科,化学实验与探究能力是理科考生应具备的基本能力。试题特别注重对实验和探究能力的考查,选择题中的第9题考查化学实验基础知识,非选择题除第30题的有机题以外均涉及化学实验的问题,试题中化学实验内容分值占到了总分值的三分之一以上。试题考查内容包括常见化学仪器使用、常见气体制备、实验基本操作、常见物质的检验及分离提纯等化学实验基础知识与基本技能,同时着重考查考生设计、评价实验方案、进行实验探究等较高层次的能力。
广东新课程实施的高考试题(包括高中水平测试试题)以来,化学定量计算的试题明显减少,在高中化学教学中曾进入淡化化学计算的误区,导致学生化学定量计算的能力特别薄弱。2010年广东化学高考试题只在第30题考查有机反应消耗氧气的计算问题和第31题考查化学平衡常数的基本计算问题,2011年广东高考化学试题强化了化学的定量计算问题,第30题考查有机加成反应消耗氢气的计算问题,第31题考查平衡常数的计算问题,第33题考查溶质质量分数和溶液浓度的计算问题,2012年广东高考化学试题在定量计算上保持了去年的风格,在3道非选择题中涉及到定量计算问题,第31(1)题考查化学反应方程式的计算问题,第32(5)题考查溶度积和化学平衡常数的计算问题,第33(4)题考查物质纯度的计算问题。
二、2012年广东高考理科综合化学试题对高三备考复习的导向
高考试题对高中化学教学特别是高三备考复习有很强的导向作用,准确理解高考命题的方向、特点和趋势,对于把握好高三化学备考教学的方向、策略和节奏具有重要的现实意义,从2012年广东高考理科综合化学试题的特点看,建议在高三备考复习中注意以下几个方面问题。
1. 研究考点、夯实基础。
准确把握化学高考试题的考点和高考命题的方向才能正确控制备考复习过程的用力点,从而在复习过程中避免无效劳动和少走弯路。研究高考考点的基本素材是教材、考纲和高考试题,教材是高考试题命制的源头,考纲是高考试题命制的依据和蓝本,如果把考点看成一颗果树,教材是果树的根,考点是果树枝叶,高考试题只是果树的果实。在研究高考考点时要注意理解考纲的精髓和把握教材知识点的内在联系,分析高考试题时要学会透过现象看本质,既要重视近几年的高考试题,又不能局限于以往的高考试题的模式。例如,我们不能根据2010年和2011年选择题均有实验装置图的正误判断问题,推断2012年的高考试题中一定有这种类型的试题,也不能根据2012年高考试题中没有原电池和电解池电极反应方程式的书写问题,就误认为这部分知识点不再是2012年以后高考试题的热点问题。
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化学基础知识和基本技能不但是高考中考查的重要内容,也是提高分析和解决化学问题的基础,复习中一要重视化学骨干内容和核心知识的深刻理解和牢固掌握,对于离子共存和离子方程式、氧化还原反应、阿伏加德罗常数、元素周期律等热点知识的高度重视。二是要注重知识点之间知识内在联系和规律的揭示,彻底扫除知识结构中理解上的障碍,形成良好的知识结构和网络。如无机元素及其化合物知识内容多、涉及面广,不易掌握,复习时应以元素周期律的性质递变规律作为知识主线,以化学基本理论作为知识网络,促进对知识的理解和掌握。
2. 注重过程、优化思维。
高考复习过程是对中学化学知识再学习、再认识、再整合的过程,在这个过程中注意运用对比与归纳、演绎与推理的复习方法,使主干的化学知识系统化和网络化,不但可以牢固掌握化学基础知识,还可以有效的优化思维过程和提升思维能力。
在复习过程中不能只对表面的结论和现成的规律化进行简单的记忆,要注意通过对知识进行归类、整理和加工从微观本质上理解相关概念、原理的形成过程。如对于氧化还原反应,要从电子转移的角度理解各种概念,对于化学键的概念,要从粒子的结合方式上理解化学键的本质,对于离子反应,要从化学平衡的角度来理解其反应本质就是溶液中离子浓度减少;盐类水解的过程应从离子反应的本质理解,对元素化合物知识要从价态、所属类别等方面掌握其性质,化学反应速率的影响规律要从有效碰撞角度予以解释,有机物的性质要从官能团的结构与性质的关系上进行理解等等。
学习是不断反思、总结和积累的过程,在复习中要学会一题多变和多题一变的练习方法,摒弃盲目依靠“题海战术”来应对高考的费时费力的做法,例如在进行有关化学平衡常数计算问题的训练时、一要注意从三种浓度(起始、转化、平衡)和化学平衡常数、转化率之间的关系来归纳解题的基本思路和规律,二要注意分析化学平衡常数与弱电解质电离常数、水的离子积、溶度积之间的联系,学会用同样的思维方法解决相关的计算问题。
3. 强化实验、提升能力。
化学实验方面的试题在广东理科综合化学试题中占有极为重要的地位,化学实验探究题也是区分度较大的题目之一,化学实验知识在整个化学复习过程中起着举足轻重的作用,强化实验在复习的地位可以有效的提高学习和运用化学知识的能力。
化学实验基本操作的知识在教材分布比较零散,在复习中要注意多总结归纳,形成清晰的知识网络。在复习中不但要掌握好正确的化学实验操作,还要重视对化学实验操作原理的理解。在复习中,要结合具体的实验从以下四个维度进行认识:一是对操作原理的认识(解决实验操作理论依据的问题);二是对操作方法的认识(解决如何操作的问题);二是对操作目的的认识(解决为何要安排这样的操作);四是对错误操作造成后果的认识(解决为何要这样操作的问题)。例如,对于过滤操作,不仅要明确操作时要遵循“一贴、二低、三靠”的原则,而且还要思考如果没有这样做,将会产生怎样的效果。再如,对于蒸发结晶和冷却结晶,要从适应的分离物质、操作的要点等方面理解两者的本质。
应对高考试题中必考的实验探究题,单纯靠将这类试题进行训练很难从根本上解决问题。在复习过程中要利用典型的实验来提高实验探究的综合能力,选修6《实验化学》中的几个实验(苏教版课题3“硝酸钾晶体制备”、人教版实验2—4“硫酸亚铁铵的制取”、人教版实验3—1 ”几种无机离子的检验”、人教版实验3—6“食醋中总酸量的测定”)都是极好的素材。挑选适当的实验课题,从确定方案到动手操作、从修改方案到成功实验再到形成报告的全过程是可能从根本上提高实验探究的能力。
随着新课程改革的推进,教学节奏的加快,教学内容的更新,迫使化学教学方式和教学方法的改革势在必行。充分发挥多媒体电化教学在化学教学中的作用,从而使化学教学得到优化。这样在化学课堂教学中,多媒体如何使用以及多媒体使用的程度成为化学教师必须面对的一个问题。笔者根据自身的经验,简单谈一下多媒体在化学课堂教学使用中的问题。
多媒体电化教学,通俗意义上讲,就是在教学过程中结合实际教学内容,辅助幻灯、投影、录相、计算机等教学手段,并把它们有机的穿插起来进行使用,以达到教学的最佳效果。而传统实验教学也有自身优点,但教学手段比较单一,借助的教学媒体是一些幻灯片、图片、实验仪器等一些静态的媒体,传统教学是“嘴巴+粉笔+黑板”的教学方法,传统教学还是简单的单向传输,学生只能被动接受。在教学中可能出现如下情况:
1.多媒体电化教学过程能提供丰富、生动的感性材料,可以帮助学生获得充分的感知,从而顺利实现教学目标。而传统教学模式下的教学不能达到这样的效果。
在讲到学生较难掌握的知识点时,经常注重学生“视”、“听”结合,加强学生的自主能动性,使得整个教学过程轻松愉快。我曾作过这样一组对比,在讲到氧化还原反应的知识点时,一个班采用多媒体电化教学,一个班按传统教学进行,不采用任何辅助工具。一节课下来,前者课堂气氛融洽和谐,师生配合默契,在一定时间内完成了教学任务,并且进行了一些习题练习,加深巩固,效果较好。而后者课堂气氛沉闷,学生配合较少,机械地接受讲述的知识,学生似懂非懂,一节课勉强完成教学任务。通过对比教学效果发现,给学生提供尽可能多的知识信息,让学生在轻松愉快中授受知识,可促进其综合能力的提高。
2.传统的“一支粉笔,一本书,一张口”的教学手段,已远远不能满足现代素质教育的要求,在教学上明显表现出教学信息容量少,教学方法受限制等弊端。教学中如果运用多媒体技术则不仅大大提高课堂信息量,还能让学生领略到科技手段对教学产生的神奇作用。例如,复习课上如果采用电教煤体来再现知识体系,运用比较、归纳的方法,通过启发联想,以课件的形式展示给学生,既可以节省板书时间,又可以实现对知识的归纳,在有限的时间内获得最大信息。但是由于多媒体较大的信息容量,学生的笔记速度显得很慢,不能将大量知识点及时记在笔记本上,从而使教学效果有所折扣。
3.一堂课时间45分钟,教授同样的知识点,多媒体电化教学要比传统的教学模式在时间上要缩短许多。这样,既节省了实验时间,又加快了课堂节奏,可以留给学生更多的自主空间去探讨分析,这对于学生在有限时间的化学课堂中吸取知识是十分重要的。但如果多媒体演示时间过长,由于教室内因演示需要而产生的暗淡光线会使部分学生丧失注意力。长时间的等待过程中,学生的学习兴趣也会慢慢地消失。长此以往,教学效果将越来越越差。
4.多媒体动画模拟教学在化学课堂上的具体应用,是传统教学可望而不可即的。计算机多媒体可以利用自身的声、画功能,建立起一个微机自身生成的环境,而用户则可以在此环境中作为一个参与者,进行各种操作和观察,将在真实世界中难以感觉到的虚幻世界、微观世界真实地模拟出来。在传统的教学中,教师多以挂图、幻灯和模型来帮助学生想象,实际效果并不理想。采用电脑动画的手段,可以逼真地模拟出宏观变化中的微观过程。使用多媒体技术演示实验还可以模拟错误操作,这样不但节约实验用品,而且能给学生留下深刻的印象。此外,多媒体课件还可以很好地模拟微粒的分开和结合的过程,如高中化学的化学键的形成与断裂、晶体结构、有机物分子空间结构、有机物反应机理、电解池原理、原电池原理、胶体的渗析与电泳等等,都可以用多媒体课件来模拟,能使学生很快地理解和接受。还有一部分实验容易引起环境污染或易使人中毒。如果改用计算机进行模拟,既可以直观地观察到实验过程中的各种现象,又可以避免对师生身体的损害。
5.利用多媒体技术中的交互性特点,可编写出较强带有控制性的模拟演示,充分体现化学实验的操作步骤,反应流程,摸拟出反应物生成生成物过程的动态效果。通过带控制性的模拟演示,使学生深深体会各知识之间内在联系,加深对知识的理解和记忆。但是由于电脑软件僵硬的控制性,多媒体演示实验不会出现做实验时的真实景象,只会朝着设计者已经设计好的结果和方向进行。
6.利用多媒体的摄像、声像结合功能,可以采集有关宣传材料,加强学生学科学、爱科学、讲科学的正确世界观。而传统的教学模式只能用嘴来叙述,其单调性可见一斑。
7.利用多媒体技术编写的系列有针对性的练习,其练习效果非常之好。它的最大成功之处在于化学习被动为主动,化抽象为具体,通过带娱乐性的练习,能轻松巩固已学知识,从而切实激发学生发自内心学习兴趣,真正做到“减负提素”之目的。这正是新课程改革的主要目的之一。而传统教学往往会把学生推向苦不堪言的题海之中。
综上所述,多媒体技术与化学课堂教学之间是相辅相成的,并非要求每一节课每一知识均使用多媒体,也不可能用多媒体技术来解决教学中的所有问题,而是从化学课程的特点出发,从学生的个性出发,寻找最佳切入点,突出教学重点,突破教学难点,同时应重视多媒体辅助教学的作用。只有从学生的学习出发,才能真正达到传统与现代的完美结合,从而达到最佳的教学结果。
参考文献:
一、江苏高考化学命题基本趋势
2012年江苏高考是江苏高考自主命题的第五个年头,高考化学的题型和题量已基本稳定,试题凝练简洁、表述清晰,设问简明,题干阅读量小,考生答题时间相对充裕,使今年高考化学试卷的整体难度比去年有明显的下降。江苏高考化学试题正向着既能为高校选拔具备继续学习潜能的学子,又能发挥命题对高中化学教学改革的导向作用。在考心上,试题更加注重了对基础知识的熟练应用的要求,注重了对考生理解知识和灵活应用知识能力的考查,减少了偏怪难类型知识点的考查。试题在解读课程标准、利用教材资源和考试说明等方面似乎比往年都要做得好,命题的科学性、规范性和试题的基础性、应用性、时代性等方面都得到了进一步提升。今年高考江苏化学试卷总体特点是:立足基础、注重能力、贴近实际、简约朴实。
1.2012年江苏高考化学试卷(必考部分)与考试说明的比较
2. 2010、2011与2012三年题型比较
近三年高考化学试卷,试题题型、题量甚至分值分布都趋向稳定。I卷选择题还是以传统题型为主,考查内容涵盖了周期表、化学平衡、离子共存、环境保护、化学电池等。学生感觉做这些题目比较顺手,毕竟高三一年,这类题练得比较多,陌生度不大,单项选择题大多容易得分。Ⅱ卷难度也比去年下降了,以中档题为主。突出考查接受、吸收、整合化学信息的能力,从化学视角分析问题和解决问题的能力,以及实验探究能力。如17题寻找流程图中的信息,设计物质的合成途径,19题的实验题NO和NO体积比不同产生何种影响、20题据图像分析产生氢气的主要物质是什么。试题加大了以元素化合物知识为载体的相关化学反应原理考查。化学试题的设置依据生产实际,而不是刻意杜撰或闭门造车,II卷试题内容涉及生活、生产、环保、能源、科研等各个方面,充分体现了化学的实际应用价值,贴近实际是本年试题的又一大特点。如16题亚硝酸钙的制备,涉及环境保护、生产条件优化、物质的循环使用等。总之,化学用语、阿伏伽德罗常数、离子反应方程式和离子共存、元素周期律和元素周期表、电化学和化学反应热效应、盐类水解和离子浓度大小比较、化学平衡、有机物的性质和合成、基础物质制备、离子检验和除杂、实验数据的阅读和处理、图表信息的综合运用等化学基础知识和主干内容三年已基本保持稳定。
2013届高三化学复习,我认为要少做难题、偏题,“少挖坑”,多在化学基础知识和主干内容等的广度上下工夫,“广积粮”。重视基础实验、重视学生操作能力的培养,注重课堂教学中学生学习思考性、灵活性和创新性的渗透,不断穿插生活中的化学常识、化学知识的应用和运用、化工生产流程、节能减排、绿色环保、新能源和新材料等方面的内容,提高学生的化学检测适应性和考场应变能力。
二、对复习备考的建议
1.研读考纲,把握复习方向。
新课程化学高考复习备考,应以《考试说明》确定复习内容,在2010年《考试说明》还没有到手之前,2009年《考试说明》仍有指导意义,以高中化学新教材为依托,根据必、选修模块之间的联系,组织实施复习教学。使学生从宏观上了解高中化学学科的知识体系和知识主线,明确重点知识、主干知识和关键点、易错易混点。切勿盲目拓展加深。
2.夯实基础,构建主干知识。
“双基”是学生能力提高的基础,是探究问题、解决问题的依据,在教学中,应注意研究教学要求和考试大纲的变化,立足“双基”,引导学生对知识之间整体联系的认识,加强对物质的变化本质及规律的理解。重视三大反应原理(氧化还原反应、离子反应和热化学反应)、三大化学理论(平衡理论、结构理论和电离理论)这些化学学科的核心内容,完善和深化知识点。知识点的深化要采取从现象到本质、从个别到一般、从理论到实践的深化。并构建各章节的知识网络,在教师的指导下,考生可进行专题训练,其功能就是将具有某项属性的分散知识,集中在一起构成“集成块”。在复习时把各部分知识按其内在的联系进行归纳整理,将散乱的点串成线、结成网,从而形成一个系统完整的知识体系。
如铜及其化合物复习课,就可以形成如下的网络:
(1)无机化合物之间的网络。
(2)与有机之间的网络。如:Cu(OH)被醛基氧化为CuO,CuO被CHOH还原为Cu。
(3)与氧化还原之间知识网络。
如:已知氧化性顺序如下:Br>Fe>I>S。请将Cu按其氧化性排入到上述顺序中去,并提供相应的证据。
(4)与物质结构之间知识网络。
如:Cu可以与NH形成复杂离子[Cu(NH)],NH分子也可以换成其他分子或离子。
①将CuCl固体溶于水配成浓溶液,观察浓溶液为绿色。
②将其分为两份,向其中一份CuCl浓溶液中加水,观察,溶液颜色变成天蓝色;然后再向该天蓝色溶液中加入NaCl晶体振荡又恢复成绿色。
③向另一份浓溶液中滴加AgNO溶液,有白色沉淀生成,溶液也呈天蓝色。请结合Cu的结构用化学方程式和文字分析该变化的原因。
④取部分绿色或天蓝色溶液,加入浓氨水,观察,溶液变成深蓝色,请分析该变化的原因。
合理整合必考3个模块的知识,循序渐进,重视基础,全面、系统地落实《考试说明》中的各个知识点,找到知识与技能在教材中的落脚点和延伸点,把“三基”落到实处。决不能游离于《考试说明》和教材之外,埋头于各类教辅和题海之中,习题训练与讲评课要目的性明确,追求最佳投入与产出比,切忌造成解题“思维定势”。
3.加强实验,提高创新能力。
突出化学是实验科学,加重对实验考查力度,在近三年的化学试卷中呈增加趋势。但是从近年的考试中我们注意到,化学实验是中学化学教学中的薄弱环节,去年的抽样数据也说明了这一点,显然实验题已经是化学卷中考生失分的重要因素。这要求我们要树立化学是一门实验学科的思想,平时要做好演示和探究实验,让学生在实验中体会化学知识的美,激发他们探究的兴趣。多年来老师重视实验,学生也重视实验,但由于实验教学考查途径不完善,始终是薄弱环节,怎样提高实验能力的问题一直困扰着学生和老师。我从以下三个方面来进行实验备考:一要特别重视熟练掌握化学实验的基本操作,并理解其原理;二是回归教材“学生实验”和“教师演示实验”,真正动手完成实验;三要以学生小组为单位共同设计并完成几个具有创新意义的探究性实验。
如在学生学习元素周期表时,探究“同周期、同主族元素性质递变的递变规律”,分别用镁条和铝片与稀硫酸反应,发现铝片与稀硫酸几乎不反应,基本上看不到气泡。或在相同的条件下,将两块完全相同的铝片放入c(H)相同的稀硫酸和稀盐酸中,发现稀盐酸中产生H速度比稀硫酸中快,这一现象与金属活动性顺序表和酸的通性等是矛盾的,引起了学生的认知冲突,在疑惑中激发了学生强烈的求知欲。请设计实验分析原因。于是我鼓励学生去对此现象大胆猜想、探究,进行了一系列的假设和实验设计。
疑问:根据离子反应方程式的分析,反应的实质是单质铝与氢离子反应,那么为什么氢离子浓度相同的稀盐酸与铝片反应的速率却比稀硫酸要快得多?
猜想与假设:溶液中除氢离子外的其他离子(Cl、SO)可能会影响反应速率。稀盐酸中产生H速度比稀硫酸中快,那么,是否Cl对反应有促进作用?SO对反应有抑制作用呢?
探究方案制订与实施:用1mol/L的稀盐酸和0.5mol/L的稀硫酸分别与相同的铝片反应,验证了这个题目的正确性。两者再进行对比实验分别检查Cl和SO对反应速率的影响。
再进行对比实验:
1.若往稀硫酸中加入一定量固体NaCl后,再与Al反应,发现反应的速率加快。
2.若往稀盐酸中加入一定量固体NaSO后,再与Al反应,发现反应的速率减慢。
通过以上等实验对现象加以分析、探究,激发学习动机,提高学生的学习兴趣,这正是当前教育改革所追求的教学理念。
三、具体做法
1.精心策划,精细准备——高三化学一轮复习的实践。
(1)一轮复习的定位和目标
主要是帮助学生梳理知识技能,构建知识网络,打好知识基础,适当提高学生的能力,使他们形成一个完整的良好的认知结构。这一轮复习时,我们在例题、习题的选择上充分注意基础性、思想性、方法性、迁移性,控制难度,减小坡度,真正使学生对知识的掌握扎实到位。同时,穿插必要训练和考试。这一轮复习必须有充裕的时间,我们一般在二月初结束。
(2)一轮复习的实践和感悟
1)练:平时的训练在选题上力求知识基础、题材新颖,尽可能原创,通过训练及时做好讲评与分析,及时适当调整复习的深度,难度和广度。
2)精:精心策划,精细准备,精选专题。
①教师提前准备:1)2012高考结束后,组织教师统一定时考高考试卷。2)开学初备课组组织本组教师共同学习2012年化学考试说明,力求准确把握每一说明的内涵与外延。以上两项准备目的使我们知道高考考什么,怎么考。
②及时了解学生:1)开学初,我们就让全体学生做了2012江苏考题,并进行及时批改与分析。2)针对我校本届高三学生生源基础较差,面对这一情况我们是给目标、多鼓励,力求使全体学生在原有的基础上得到最大限度的发展。我们的目标是:清醒的头脑,灵巧的双手,良好的习惯。具体要求:认真上好每一节课,课后及时整理好笔记。作业要求:要有详细的作题过程,及时完成,及时批改及时订正,做好纠错工作。
③精心组织备课。
2.整合激活迁移应用——高三化学二轮复习的重点。
(1)精选专题,整合激活:二轮复习主要是进一步巩固基础知识,基本技能,并深化和应用,同时着力提高学生的各种能力。这一轮复习针对高考的命题特点和规律,注意主干知识的复习,注重知识间的联系。我们将会精选专题整合激活。
(2)精选例题,迁移应用:为了提高学生综合应用能力和应试能力,使所整合的知识达到“灵活”“熟练”的程度,应注意广泛吸取信息,精心编拟例题和练习,突出重点评析,注意查漏补缺。应在知识的交汇点上选择例题和习题,除了注意题目的思想性、迁移性以外,还要适当注意题目的新颖性和综合性,提高学生在新背景中综合运用知识的能力。
(3)二轮计划与安排
第二轮主要按下面几个专题复习,同时进行相应专项训练,时间从2月中旬到4月下旬。
1.离子反应、氧化还原反应
2.离子共存与离子推断
3.溶液与分散系
4.物质结构、化学键
5.元素周期表与周期律及元素推断
6.化学反应速率和化学平衡、化学平衡图像
7.电离平衡与水解平衡
8.电化学及其应应用
10.重要的非金属及化合物
11.重要的金属及化合物
12.化工流程题的破解
1.氧化还原反应教学现状
在当前的氧化还原反应教学中,一线的许多教师认为氧化还原反应是高中知识的重中之重,在课堂教学上主要采用的是讲授法,他们认为氧化还原反应的知识是高考的重点,在不少高考题目中都已出现过,于是在课堂上教师还是以灌输的形式为主,让学生一味接受:从得氧失氧的原始特征到化合价升降的表面现象,到电子转移的本质原因,并以讨论初中学过的四类基本类型反应与氧化还原反应的关系、氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物等为辅线来充实相关概念,最后再加以一定量的练习、应用来巩固概念[2]。在教学过程中并没有充分引导学生自己思考,学生在课堂上只是埋头记笔记,所有的知识都是依靠教师传授,并不是通过自己思考后得知的。学生在课堂上只是一个被动的学习者,这对于新课程的要求来说是不相符的,而且会遇到一些问题。
2.氧化还原反应教学研究的必要性
2.1新课程的要求
2.1.1教师要观念从化学教学转变为化学教育
新课程改革以来,高中化学教材难度明显下降,但是知识面和新科技的介绍都有大幅度的增加,因此要从注重具体的化学学科知识点的严谨性和深刻性转变为进行化学教育的大教育。对于氧化还原反应这一节,教学大纲上要求的很少,只需要学生用化合价升降和电子转移的观点理解氧化还原反应即可,但是对于教师来说,传授给学生的不仅仅是一个个具体的化学知识点,而是可以与具体化学背景联系的实际问题或思考方法。要教会学生怎样从现象观察到本质,从化学中的对立统一现象理解到自然现象里的体现。
2.1.2新课程改革要求教学方式不断更新
化学学科本身有自己的优势,化学现象的千变万化、化学产品的丰富多彩实验手段的多样性--一而学生本就生活在充满化学产品的时代,新的化学科技不断出现。新课程中,氧化还原反应的教学是要充分引导学生,激发学生的学习动机,通过提问讨论的形式调动学生学习的积极性,通过分析讲解,让老师的认识转化为学生的认识,让学生成为课堂的主题,发挥学生的主动作用。
2.2氧化还原反应教学中各种问题不断
2.2.1学生的学习中存在的问题
由于缺乏相应的原子结构和化学键的知识,学生往往很难建立起氧化还原反应的本质是电子转移的认识,只是能够从化合价的角度认识氧化还原反应;此外,学生对于化学反应微观层面的认识较少,而且存在于模糊或不科学的认识【3】。对于刚步入高中的学生来说,他们的知识状况只是停留在初中阶段对化学的初步认识:已经具备电子得失、化合价以及从得氧失氧角度分析氧化反应、还原反应等的知识,但并不系统;学生能力情况也并不是很强,经过初中一年的化学学习,学生具备了一定的提出问题、分析问题、解决问题的能力[4];加上学生刚刚进入高中学习生活,情绪和心理都处于较兴奋状态,教学中要特别注意这一点。在这种情况和条件下的教学过程要注意到学生的接受能力,从简单的开始,慢慢引入新的知识。
2.2.2教师在教学中存在的问题
面对一群刚刚步入高中生活的学生,如何使他们的思维由初中的一味接受到高中的自我获取的转变,不能再让学生的思维停留在初中阶段,高中的知识讲究理解,于是在引入一个新概念时,要充分考虑到学生的接受能力,要充分引导学生,通过对学生不断地启发、提示,加以适当的鼓励,最好让学生自己总结出观点。教师通过练习了解学生对知识的掌握程度,考虑是否延伸新的知识,还是复习,在整个氧化还原反应的教学过程中,要注意知识讲解的连贯性、条理性,特别是拗口的概念教给学生如何记忆。
3.氧化还原反应教学理论基础与教学策略
3.1理论基础
氧化还原反应的教学是中学化学授课的难点之一,教学活动是为学生而组织,学生是学习的主体,是教学的出发点和落脚点,没有学生就不存在教学活动。
建构主义者认为“实在”不过是知者的心中之物,是知者构造了实在。或者至少是知者按照自己的检验解释了实在。学习者的知识应该是他们在环境中的交互作用中自行建构的,而不是灌输的,相对与客观主义来所,建构主义教学理论特别偏重于学的方面【5】。高中新课程背景下,学生确实占据着很重要的地位,对教师的要求也很高,在整个教学过程中教师其组织者、指导者、帮助者、和促进者的作用,利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学习的主动性、积极性和首创精神,最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的,强调学生是学习的主体的同时又不能忽视教师的作用,教师起着一个传带作用,引导学生自主学习,通过提问、讨论等形式调动学生的主动性和积极性,让学生经过自己的思考得出自己的看法与观点。从教学的角度出发,建构主义的设计思路是:在问题解决中学习。教师在备课时可以针对要讲授的知识设计出有思考价值的、有意义的问题,先让学生自己思考,尝试解决,在学生独立思考时,教师可以适当给学生一些提示,组织学生谈论、合作地解决问题[6]。在这一过程中,学生要综合原有的知识,并查阅相关的资料。从而做出合理的推论,得出自己的结论。
3.2教学策略
3.2.1概念图策略
在科学研究领域,概念并不是传统意义上的简单文字定义,而是包含了能够反映物质各方面属性的一个关系总和,因此概念与概念之间的关系也成立概念学习的关键所在,而概念图则是一种通过运用图示的方法来理想地展示概念与概念之间的关系的可视化工具[7]。在氧化还原反应教学中,有很多概念,而且很难记,十分容易混淆,运用概念图策略,按照对知识的理解,用结构网络形式表示出概念的意义及概念之间的联系将会给学生带来一些帮助。
得电子 还原产物
失电子 氧化产物
电子转移
化合价升降
3.2.2合作交流策略
科学知识的发现不是某一个人的贡献,它是共同合作的结果,合作意思和合作精神是科学价值观的一个重要方面。合作交流策略要求学生采取分工合作的方式参与探究,相互交流各自的进展,并对观点进行讨论[7]。在氧化还原反应教学的课堂,要通过分组谈论的形式让学生自己进行交流各自的看法与观点,并在课前布置给学生预习的作业,查阅相关的资料,分工合作,用这种方式得到比较科学的结论。
3.2.3练习——反馈策略
练习——反馈策略是指在理解化学技能性知识意义的基础上,在反馈作用的参与下反复多次地进行的一种动作,使其达到自动化的水平。练习的效果不在于练习的次数,而在于练习后一定要达到正确性、协调性和自动化[7]。氧化还原反应的几组概念是很难辨析的,在不少的习题中有很多概念性的知识,尤其是被氧化、被还原和氧化剂、还原剂的概念最容易混,这时需要一定量的练习,让学生有个条件反射,一看到是被氧化,那么自身就是做还原剂,这都需要练习来达到这个效果,通过反馈作用来实现。
3.2.4挖掘知识的多重价值策略
挖掘知识的多重价值策略要求学生从观念上认识到科学知识不仅是事实、规则和理论的体系,任何知识都是人类探索和研究的结果。从知识的本身、知识的形成过程以及知识背后蕴含的思想观点几个角度分析,挖掘出知识的情意价值[7]。氧化和还原是一对典型的矛盾,它们既对立,又统一,既相反的,又是相互依存的,有氧化就必然有还原,它们绝不可能孤立存在,而是统一在氧化还原反应中,其中蕴含了对立统一的唯物主义观点,并且氧化还原反应的知识在很多方面都有广泛的应用,在日常生活中和工农业生产上都随处可见。引导学生学习和逐步掌握氧化还原反应对今后的生产和生活都是有意义的。
4.“氧化还原反应”教学研究
4.1教学目标
在中学阶段的化学基本概念、基础理论知识中,氧化还原反应占有非常重要的地位,而且在中学化学中要学习许多重要的元素及其化合物知识、凡涉及元素化合价变化的反应都是氧化还原反应。掌握氧化还原反应的是认识元素及其化合物性质的基础。
在教学过程中,设立一个准确的教学目标可以让学生和教师在高中化学新课程背景下的基本思路强调形成积极主动的学习态度,倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分
析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。基于此,确立本节内容教学目标如下:
知识与技能:用化合价升降和电子转移的观点理解氧化还原反应,掌握氧化还原反应的本质和特征。
过程与方法:通过分析氧化还原反应的本质和特征,逐步学会自主、合作、探究的学习方式。
情感态度与价值观:通过氧化还原反应中几组概念的学习,树立对立统一的辩证唯物主义观点[7]。
4.2教学过程
一、复习初中知识,引出氧化还原反应的概念
在初中化学中,学生已经从得氧、失氧的角度学习了氧化反应和还原反应,知道物质得到氧就是氧化反应,物质失去氧就是还原反应,写出典型的氧化还原反应:木炭还原氧化铜的反应,CuO+C===Cu+CO2 ,然后引导学生分析这个反应,CuO失去氧变成Cu单质,发生了还原反应;与此同时,C结合了O生成CO2,发生了氧化反应,也就是说CuO变成Cu的同时,C变成CO2,所以氧化反应和还原反应同时存在,不能分开,是既对立又统一的,那么对于这一类型的反应,我们到底是称它为氧化反应还是还原反应呢?综合本节课的主题,我们把这样的反应称为氧化还原反应。
通过这样的引导,让学生明白到氧化反应和还原反应是同一化学反应的两个方面,是相互依存、是既对立又统一的,对立统一是辩证唯物主义的基本观点,在教学中渗透辩证唯物主义思想教育。
二、运用已有知识,采用类比思想,定义广义氧化还原反应
元素化合价的的知识,学生在初三已经学过,让学生从化合价升降、发生的反应、反应物的作用及其性质、生成的产物等几个方面引导学生分析C →CO2 和CuO →Cu 两个变化过程[8],让学生分组讨论,给以适当的提示,请数位同学讲出讨论的结果,并结合此前查阅的资料总结出一些相关的概念的含义和概念间的关系,对学生的回答评价,回归教材,精讲概念。
在氧化还原反应的新概念中, 物质没有得氧却也可以称为氧化, 这是使之成为教学难点的原因之一, 为突破难点可利用比较的方法突出其合理性。
2Mg+ O2= 2MgO
Mg+ Cl2= MgCl2
Mg+ H2SO4(稀) = MgSO4+ H2
比较上述三个反应, 从电子得失的角度分析,Mg 发生了同样的变化:Mg- 2e=Mg2+ , 既然Mg与氧结合叫做氧化, 那么与氯结合、与硫酸根结合也叫氧化是合理的、可行的, 反之不同化合物中的Mg2+ 重新转变成Mg,也都可以称为还原[9]。这样从已有的知识出发,经过教师提出问题,引导学生自己讨论、分析、类比,发概括出氧化还原反应的广义定义。
三、借助现代化工具,突出氧化还原反应教学重点
氧化还原反应的本质是电子的转移,这是教学的重点和难点,如何突破教学难点,帮助学生掌握重点,这是本节课的关键。建构主义认为,为了支持学习者的主动探索和完成意义建构,在学习过程中要为学习者提供各种信息资源包括各种类型的教学媒体和教学资料。
对于氧化还原反应中的电子转移,可以以金属钠与氯气反应为例,首先引导学生分析钠原子和氯原子的原子结构特点,由于电子都有达到稳定结构的趋势,引出钠原子容易失去最外层的一个电子达到稳定结构,相同的道理,氯原子容易得到一个电子也达到稳定结构,两个离子由于静电作用结合在一起成了氯化钠,于是就是发生了反应。接着让学生讨论:金属钠与氯气反应后,钠元素的化合价由0价升高到+1价、氯元素的化合价由0价降低到-1价的原因是什么?学生经过思考很快可以得出结论:元素化合价升高的原因是因为失去电子,元素化合价降低的原因是因为得到电子。
当两种元素的原子获得电子的难易程度相差不大,如氢气和氯气反应生成氯化氢,电子的转移情况会怎样,怎样才能使氯原子达到8电子的稳定结构和氢原子达到2电子的稳定结构,经过学生的讨论和教师的指导,最后学生明白到,由于这两种元素的原子获得电子的难易程度相差不大,于是双方共用一对电子,这个电子对同时受到两个原子核的共同吸引,使双方都达到稳定结构,由于氯原子对共用电子对的吸引力比氢原子稍强一些,共用电子对偏向于氯原子而偏离氢原子。因此,从表观上来说,氢元素的化合价从0价升高到+1价,氯元素的化合价从0价降到-1价,实质上是这个共用电子对发生了偏移。通过以上的分析,学生认识到元素化合价的升降的实质是发生了电子的得失或共用电子对的偏移。
4.3教学评价
教学评价是一种价值判断过程,是在测量基础上对好与差、对与错、优与劣的判断。传统的教学评价过分强调终结性评价,把考试成绩做为衡量教学成绩的唯一标准,过分强调赠别与选拔的功能,严重扼杀了学生的创造性。在新课程的背景下,传统的教学评价标准在某种程度上已经不能适应新课改的要求,评价的焦点应该指向学生的学习与发展。
首先,氧化还原反应教学目标与过程的评价
氧化还原反应的教学目标是整个教学的核心,教学就是为了这个达到这个目标而进行的。氧化还原反应的知识是进一步学习化学的基础,因此是高中化学重点内容。基于教材详尽描述了一些化合物形成过,教学中采用问题引导学生阅读课本,明确化合物形成过程电子转移情况,从而帮助学生认识氧化还原反应微观本质。为深化对相关知识的掌握,要求学生从得失氧、化合价升降、电子得失等对比氧化还原反应,有利于优化学生认知结构。
其次,氧化还原反应教学方法的评价
教师实施新课程的过程中,教学设计是非常重要的一个环节,教学方法也要不断更新。那么教师对教材的理解、对课标的理解等都要融在教学设计的过程中,再结合适当的教学方法以教学。教学方法要与教学内容、学生特点及教师的风格相适应,灵活多样;教学手段要运用妥当,结合氧化还原反应的特点,恰当使用现代化工具,直观性强,有助于学生更好地掌握所学知识。
最后,教师与学生总体评价
在整个教学过程中教师需要提除很多问题让学生讨论,再到学生自己来思考问题、解决问题,教师加以适当的引导,并且体现了概念形成的本质。教师在课堂中只是一个组织者,一个引导者,必须完成从主宰者到领路人的转变并且教师在引导学生在进行问题的分析、综合、抽象以后进行概括,要遵循学生的概括发展水平。评价的结果不仅可以将学习的结果反馈给学生本人,让他们知道自己对知识的掌握程度,更可以让教师了解到学生对教师所授课内容的总体掌握情况便于教师及时调整教学安排,确保学生的学习效果。
5.总结与思考
氧化还原反应知识在中学教学中有举足轻重的地位,还联系到生产生活及科研领域,应用十分广泛,同时也是学生较难掌握的内容之一,由于学生对原子结构知识认识不深,要求微观角度认识氧化还原反应是教学的难点,在新课程的背景下如何进行教学对没个化学教师来说都是一个挑战,笔者认为做好新课程的氧化还原反应教学需要做到一下几点:
(一)从学生熟悉的化学问题出发,激发学生学习、探究知识的兴趣,再通过教师的引导和讲解让学生的自主探索和协作学习,使学生已经建立知识体系;
1.构成金属晶体的根本微粒是〔
〕
A. 分子 B. 原子 C. 阳离子与阴离子 D. 阳离子与自由电子
2.以下关于金属晶体和离子晶体的说法中错误的选项是〔
〕
A. 都有多种堆积结构 B. 都含离子 C. 一般具有较高的熔点和沸点 D. 都能导电
3.食盐是日常生活中最常用的调味品。NaCl晶体中存在的化学键为〔
〕
A. 离子键 B. 极性键 C. 共价键 D. 非极性键
4.金刚石的熔点为a℃,晶体硅的熔点为b℃,足球烯(分子式为C60)的熔点为c℃,三者熔点的大小关系是〔
〕
A. a>b>c B. b>a>c C. c>a>b D. c>b>a.
5.以下晶体中,化学键种类相同、晶体类型也相同的是(
)
A. SO3与SiO2 B. NO2与H2O C. NaCl与HCl D. CCl4与KCl
6.以下双原子分子中,热稳定性最大的是〔
〕
分子
I2
HF
F2
HI
键能(kJ/mol)
151
569
153
297
A
B
C
D
A. A B. B C. C D. D
7.以下物质固态时一定是分子晶体的是〔
〕
A. 酸性氧化物 B. 碱性氧化物 C. 含氧酸 D. 非金属单质
8.氯化硼的熔点为10.7
℃,沸点为12.5
℃。在氯化硼分子中,氯—硼—氯键角为120°,它可以水解,水解产物之一是氯化氢。以下对氯化硼的表达中正确的选项是〔
〕
A. 氯化硼是原子晶体
B. 熔化时,氯化硼能导电
C. 氯化硼分子是一种极性分子 D. 水解方程式:BCl3+3H2O
=
H3BO3+3HCl
9.以下说法正确的选项是〔
〕
A. BF3和NH3的空间构型都为平面三角形
B. 晶格能由大到小的顺序:NaF>NaCl>NaBr>NaI
C. 熔点:Na-K合金
D. 空间利用率:体心立方堆积
10.科学家在
20℃时,将水置于足够强的电场中,水分子瞬间凝固成“暖冰〞。对“暖冰〞与其它物质比拟正确的选项是〔
〕
A. 与Na2O
晶体类型相同 B. 与
SiO2
化学键类型相同
C. 与CO2
分子构型相同 D. 与
CH4
分子极性相同
11.以下说法正确的选项是(
)
A. 水的沸点较高是因为水分子间存在较强的化学键
B. 离子晶体中可能存在共价键,而分子晶体中一定存在共价键
C. CO2与SiO2均为共价化合物,其固体熔化时,均破坏了分子间作用力
D. 某物质熔点1067℃,易溶于水,其水溶液和熔融态均能导电,其晶体一定为离子晶体
12.以下对一些实验事实的理论解释正确的选项是〔
〕
选项
实验事实
理论解释
A
碘单质在CCl4中溶解度比在水中大
CCl4和I2都是非极性分子,而H2O是极性分子
B
CO2为直线形分子
CO2分子中C=O是极性键
C
金刚石的熔点低于石墨
金刚石是分子晶体,石墨是原子晶体
D
HF的沸点高于HCl
HF的相对分子质量小于HCl
A. A B. B C. C D. D
13.以下各项的表达中都包含两个数值,前一数值大于后一数值的是〔
〕
A. 氨分子中N﹣H键的键角和甲烷分子中C﹣H键的键角
B. NaCl晶体中与一个Cl﹣紧邻的Na+数和CsCl晶体中与一个Cl﹣紧邻的Cs+数
C. 晶体硅中Si﹣Si键的键能和金刚石中C﹣C键的键能
D. 单质碘中的分子间作用力和干冰中的分子间作用力
14.萤石(CaF2)属于立方晶体,晶体中每个Ca2+被8个F-包围,那么晶体中F-的配位数为〔
〕
A. 2 B. 4 C. 6
. D. 8
15.氮化硅是一种新合成的结构材料,它是一种超硬、耐磨、耐高温的物质。以下各组物质熔化时,所克服的粒子间的作用与氮化硅熔化所克服的粒子间的作用相同的是〔
〕
A. 硝石(NaNO3)和金刚石 B. 晶体硅和水晶
C. 重晶石(BaSO4)和萤石(CaF2) D. 冰和干冰
16.以下数据对应物质的熔点,据此作出以下判断中错误的选项是(
)
A. 铝的化合物的晶体中有离子晶体 B. 表中只有BCl3和AlCl3是分子晶体
C. 同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体 D. 不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体
二、综合题
17.离子液体是一类具有很高应用价值的绿色溶剂和催化剂,其中的EMIM+离子由H、C、N三种元素组成,结构如下图。答复以下问题:
〔1〕碳原子价层电子的轨道表达式为________,基态碳原子中,核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为________形。
〔2〕根据价层电子对互斥理论,NH3、NO3-、NO2-中,中心原子价层电子对数不同于其他两种粒子的是________。NH3比PH3的沸点高,原因是________。
〔3〕氮元素的第一电离能比同周期相邻元素都大的原因是________。
〔4〕EMIM+离子中,碳原子的杂化轨道类型为________。分子中的大π键可用符号Π
mn
表示,其中m代表参与形成的大π键原子数,n代表参与形成的大π键电子数〔如苯分子中的大π键可表示为Π
66
〕,那么EMIM+离子中的大π键应表示为________。
〔5〕立方氮化硼硬度仅次于金刚石,但热稳定性远高于金刚石,其晶胞结构如下图。立方氮化硼属于________晶体,其中硼原子的配位数为________。:立方氮化硼密度为dg/cm3
,
B原子半径为xpm,N原子半径为ypm,阿伏加德罗常数的值为NA
,
那么该晶胞中原子的空间利用率为________〔列出化简后的计算式〕。
18.不锈钢是由铁、铬(Cr)、镍(Ni)、碳、硅及众多不同元素组成的合金。完成以下填空:
〔1〕写出碳原子最外层电子的轨道表示式________,其最外层有________种不同运动状态的电子。
〔2〕硅烷(SiH4)可用于制备高纯硅,硅烷的分解温度远低于甲烷,从原子结构角度解释其原因:________。
〔3〕下面是工业上冶炼Cr时涉及到的反响:
①请将方程式补充完整并配平。
________ CrO42-+
________ S+
________H2O
________Cr(OH)3+________ S2O32-+
________ ________
②上述反响中,假设转移了3mol电子,得到的复原产物是________mol。
③Cr(OH)3和Al(OH)3类似,也是两性氢氧化物,写出Cr(OH)3的电离方程式________。
〔4〕镍粉在CO中低温加热,生成无色挥发性液态Ni(CO)4
,
呈四面体构型。Ni(CO)4是________晶体,Ni(CO)4易溶于以下________〔填序号〕。
a.水
b.四氯化碳
c.苯
d.硫酸镍溶液
19.硅是构成矿物和岩石的主要成分,单质硅及其化合物具有广泛的用途。完成以下填空:
〔1〕某些硅酸盐具有筛选分子的功能。一种硅酸盐的组成为:M2O·R2O3·2SiO2·nH2O,元素M、R均位于元素周期表的第3周期,两元素原子的质子数之和为24。
①写出M原子核外能量最高的电子的电子排布式:________。
②常温下,不能与R单质发生反响的是________〔选填序号〕。
a.CuCl2溶液
b.Fe2O3
c.浓硫酸
d.NaOH溶液
e.Na2CO3固体
〔2〕氮化硅〔Si3N4〕陶瓷材料硬度大、熔点高。可由以下反响制得:SiO2+C+N2
高温
Si3N4+CO
①Si3N4中氮元素的化合价为-3,请解释Si3N4中氮元素化合价为负价的原因________。
②C3N4的结构与Si3N4相似,请比拟二者熔点上下,并说明理由:________。
③配平上述反响的化学方程式,并标出电子转移的数目和方向。________。
〔3〕一种用工业硅〔含少量铁、铜等金属的氧化物〕制备Si3N4的主要流程如下:
①将工业硅粉碎的目的是________。
②适量的H2是为了排尽设备中的空气,但H2在高温下也能复原工业硅中的某些金属化物。
x
可能是________〔选填:“盐酸〞“硝酸〞或“硫酸〞〕,理由是________。
20.原子序数小于36的X、Y、Z、R、W五种元素,其中X是周期表中原子半径最小的元素,Y是形成化合物种类最多的元素,Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子,R单质占空气体积的
15
;W的原子序数为29。答复以下问题:
〔1〕Y2X4分子中Y原子轨道的杂化类型为________,1mol
Z2X4含有σ键的数目为
________。
〔2〕化合物ZX3与化合物X2R的VSEPR构型相同,但立体构型不同,ZX3的立体构型为
________,两种化合物分子中化学键的键角较小的是________〔用分子式表示,下同)。
〔3〕与R同主族的三种非金属元素与X可形成结构相似的三种物质,试推测三者的稳定性由大到小的顺序________,理由是
________;三者的沸点由高到低的顺序是
________,解释原因________。
〔4〕元素Y的一种氧化物与元素Z的单质互为等电子体,元素Y的这种氧化物的分子式是________。
〔5〕W元素有________个运动状态不同的电子,其基态原子的价电子排布式为________。
参考答案
1.
D
2.
D
3.
A
4.
A
5.
B
6.
B
7.
C
8.
D
9.
B
10.
B
11.
D
12.
A
13.
D
14.
B
15.
B
16.
B
17.
〔1〕;哑铃
〔2〕NH3;氨分子间存在氢键
〔3〕基态氮原子电子占据的最高能级为半充满,较稳定
〔4〕sp2、sp3;Π
56
〔5〕原子;4;4π(x3+y3)dNA75×1030×100%
18.
〔1〕;4
〔2〕C和Si最外层电子数相同,C原子半径小于Si,所以硅元素的非金属性弱于碳元素,硅烷的热稳定性弱于甲烷
〔3〕4;6;7;4;3;2;OH-;1;CrO2-+
H++
H2O
⇌
Cr(OH)3
⇌
Cr3++3OH-
〔4〕分子晶体;b、c
19.
〔1〕3p1;be
〔2〕氮元素的非金属性比硅强,氮原子得电子的能力强于硅原子,因此两者形成化合物时,共用电子对偏向于氮原子,因此Si3N4中氮元素化合价为负价;两者均为原子晶体,碳原子半径小于硅原子半径,因此C3N4中碳原子与氮原子形成的共价键的键长较Si3N4中硅原子与氮原子形成的共价键键长小,键能较大,熔点较高。;无
〔3〕增大反响物的接触面积,提高反响速率;硝酸;H2在高温下能将铜的氧化物复原为单质铜,单质铜与盐酸和硫酸不反响
20.
〔1〕sp2;5NA
〔2〕三角锥形;H2O
〔3〕H2O
>H2S>
H2Se;半径Se>S>O,键长H-Se>
H-S>
H-O,键长越短,键能越大,分子越稳定;H2O
>