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1、元素化合物知识的综合复习荣县中学黄仲君历年高考试题中,元素化合物知识内容约13%左右,考纲要求约15%。但是,化学基本概念、基本理论、化学实验、化学计算等知识的复习都离不开元素及其化合物。因此,这部分知识的复习显得尤为重要。下面略谈一些见解。一、把握整体思路,构建知识体系面对种类繁多、性质复杂的元素化合物知识,“先整体、后局部、再整体”的学习方法尤为重要。 “先整体” 是指通过元素周期表、元素周期律,从整体上对元素化合物知识进行学习,认识、了解普遍规律和共性。 “后局部”是指具体地学习某一族的知识时,先学习其代表,再全面掌握该族元素化合物知识。 “再整体”则指将分散的知识点从多种角度进行归纳总
2、结,建立起知识前后纵横联系,形成知识系统,构建完整的知识体系。具体学习某一种元素时,其基本思路是“位置结构性质制备与用途”,顺着这个思路学习,可将元素化合物知识条理清晰地掌握。其中起决定作用的则是结构部分,主要包括原子结构、分子结构和晶体结构三个方面。二、重视化学理论与化学思想,发挥其指导作用、重要化学理论元素周期律:掌握周期性和递变性,系统地把握元素化合物知识,可以解决元素金属性或非金属性的判断,不同离子、原子半径大小的判断等一系列问题。电离平衡理论:解决涉及溶液中离子浓度或水解等相关问题。晶体结构理论:主要用于一些物质物理性质的比较,如熔沸点、硬度。化学键理论:主要用于解决物质结构、化学活
3、性、稳定性等问题。、重要化学思想分类的思想:分类的思想是学习中最常用也最有用的思想,它能将知识系统化,是寻找共性的基础。先求同,后求异的思想:对一类物质,先分析它们的通性,再去寻找某些个体的特性。对比的思想:将不同物质从多角度进行对比,不仅有助于记忆,而且能体现二者的区别。类比的思想:对于同一主族的元素或处于对角线位置的元素,性质常常十分相似,运用类比思想,便可推出未学元素的一些性质。假设验证的思想:对一些不确定的问题,先假设出几种情况,再用已知的知识进行分析验证,筛选出合理的假设。三、分清物质的类别,按类别各个击破高中化学元素化合物知识主要研究单质(金属单质与非金属单质) 、氢化物、氧化物、
4、氧化物对应的水合物(酸或碱 )、 盐等,下面分别予以分析。、单质结构:分子组成可分为单原子分子、双原子分子、多原子分子。晶体结构可分为:分子晶体、原子晶体、金属晶体。性质:分金属单质和非金属单质研究。金属单质:由于最外层电子数一般少于4个,易失去外层电子而达到稳定结构,所以容易表现出还原性,不会表现氧化性,主要研究与氧化性物质的化学反应,故主要研究其与非金属单质、氢化物(包括 H2O) 、 高价态氧化物 (如 CO2) 、酸(分氧化性酸和非氧化性酸)和盐的反应。当然也要注意一些特殊的反应,如某些金属 (如 Al )可与强碱溶液反应,又如某些金属(如Fe,Al )与浓 H2SO4、浓 HNO3会
5、发生钝化等。非金属单质:由于最外层电子数一般比较多,易得到电子达到稳定结构,容易表现出氧化性(当然也可以表现出还原性),主要研究与还原性物质的化学反应,故研究其与金属单质、非金属单质(如H2) 、氢化物(如H2O) 、氧化物(一般是金属氧化物) 、酸、碱和盐的反应,也要注意一些特殊的反应,如Si 与 HF、C 与浓 H2SO4、浓HNO3等。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 4 页、氢化物结构:分族研究,各族都有特定的结构,如第 VA 族氢化物是三角锥形。另外F、O、N 与H 原子之间可形成氢键,会使物质的性质表现出特殊性
6、。性质:分金属氢化物和非金属氢化物。金属氢化物:主要研究其与水反应生成碱和 H2。非金属氢化物:先判断水溶液的酸碱性,若水溶液显酸性,则一般可以表现酸的通性,可与单质、氧化物、碱反应。其次非金属氧化物易表现还原性,注意MnO2与浓盐酸, SO2与 H2S,NH3与 CuO,H2O 与 F2等的反应。、氧化物分类:因为只有分清了氧化物的类别,我们才能对复杂的氧化物展开有针对性的学习研究,所以要分类。通性酸性氧化物:与水反应只生成酸,与碱性氧化物反应只生成盐,与碱反应只生成盐和水,与某些盐反应。碱性氧化物:与水反应只生成碱,与酸性氧化物反应只生成盐,与酸反应只生成盐和水,与某些盐反应。两性氧化物:
7、兼有酸性氧化物、碱性氧化物的性质。化合价:判断氧化物中中心元素的化合价,确定氧化性和还原性。若处于中间价态,则一般既可表现氧化性,又可表现还原性;若处于最高价态,则只能表现氧化性。特殊物质(如H2O2)的氧化性、还原性不会在一个化学反应里同时表现出来,跟强氧化性物质(如 KMnO4/H+)作用,只会表现还原性,与强还原性物质(如H2S)作用,只会表现氧化性。、酸酸分为含氧酸和无氧酸,又可分为非氧化性酸、氧化性酸和还原性酸,还可分为挥发性酸和高沸点酸,强酸和弱酸,一元酸和多元酸。可以对酸进行一般性与特殊性研究。一般性与酸碱指示剂作用;含氧酸一般由酸酐与水反应得到,一般溶于水,放出大量热, 并电离
8、出 H+和相应酸根离子;酸能与碱性氧化物、碱反应生成盐和水;酸能与活泼金属发生置换反应放出H2。特殊性氧化性酸与酸碱指示剂先显色后褪色;H2SiO3不溶于水,且不能由SiO2与水反应得到;与碱或碱性氧化物反应生成的盐不一定是正盐;强氧化性酸与金属反应,不一定是置换反应;不一定放出气体;放出的气体也不一定是H2。、碱高中阶段对碱研究不多,也可按一般性与特殊性进行研究。一般性与酸碱指示剂作用;可溶性碱可由碱性氧化物与水反应得到;碱溶于水放出大量热,不溶性碱受热易分解;可与酸性氧化物、酸反应生成盐和水;碱可与一些非金属单质发生歧化反应。特殊性强碱可与铝反应生成H2;碱可使某些沉淀溶解,如NaOH 溶
9、液可溶解 Al(OH)3沉淀,氨水可溶解AgOH 沉淀。、盐盐的知识是最复杂的部分,下面只是简要进行一些归纳。水溶性:钠盐、钾盐、铵盐均溶于水。碳酸盐大都不溶于水,而碳酸氢盐一般易溶于水。氧化性,还原性;常见氧化性盐:FeCl3、KMnO4/H+、NaClO 常见还原性盐:KI、 Na2S、Na2SO3特殊颜色: Fe3+(黄色)、 Fe2+(浅绿色 )、 Cu2+(蓝色)、 AgCl(白色 )、 AgBr(淡黄色 )、 AgI(黄色 )、 CuS(黑色) 四、根据反应特征,总结反应规律,强化知识体系、置换反应同主族元素之间的置换反应:氧化物成盐氧化物不成盐氧化物过氧化物酸性氧化物 (Mn2O
10、7) 碱性氧化物两性氧化物 (Al2O3) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 4 页A:Na、KH2NaK A:CSi A:O2S A:Cl2Br2、I2Br2I2 不同主族元素之间的置换反应:碱金属以外的金属置换H2:Mg 、Al H2Al 、SiH2CH2 卤族元素与氧族元素之间的置换:F2O2Cl2S 卤族元素与氮族元素之间的置换:Cl2N2氧族元素与氮族元素之间的置换:O2N2其他Mg CH2Si 过渡元素参与的置换反应:置换出氢气:Zn、FeH2FeH2非金属置换出金属:H2Cu、FeCCu、FeSiFe 铝热反
11、应:Al 与比它活泼性差的金属氧化物之间的置换。金属置换出金属:遵循金属活动顺序表。、单质单质化合物化合物单质化合物NaNa2ON2O2CCOCO2N2NONO2PPCl3PCl5 O2CO2COS2SO2SO3Cl2FeCl3FeCl2、单质化合物化合物化合物Cl2H2OHCl HClO 2H2S3O22SO2 2H2O 4NH35O24NO 6H2O 2FeCl3 Cu2FeCl2 CuCl2 6FeCl2 3Br22FeBr34FeCl3 有机化学中单质和化合物反应生成化合物和化合物的反应。、化合物化合物单质化合物NaHH2ONaOHH22Na2O22H2O4NaOHO22Na2O22C
12、O22Na2CO3O2COH2OCO2H2 6NO 4NH35N26H2O 6NO28NH37N212H2O SO22H2S3S2H2O Fe2O33CO2Fe3CO2 CuOCOCuCO2 、特殊的转化关系特征转换: ABCD(酸或碱)NH3NONO2HNO3 H2SSO2SO3H2SO4 CCOCO2H2CO3 NaNa2ONa2O2NaOH 五、用框图题训练学生的综合思维能力(高考题 ) 无机框图题是集元素化合物知识、基本概念和基本理论于一体,综合性强,考查知识面广,思维容量大,题型多变,能力要求高,推理严密,既能考查学生掌握元素化合物知识及熟练程度,又能考查学生的逻辑思维能力,尤其是框
13、图题,加强了学生直接思维(顿悟)能力的培养和考查。例 1、根据图中所示的转化,推断出AF 各是什么物质, 并写出反应的化学方程式(A、B 中含有的元素)解析:本题如果顺着变化方向解题较困难,若是逆向思维,即从变化的终点来解题就容易多了。解决元素化合物推断题,要抓住物质特征反应作为解题的突破口,X 遇淀粉变蓝,X 为 I2;F为棕红色液体Br2;溴加至 G 的钾溶液变碘, 显然G 为 KI ,D 为 KBr ,C 为 Cl2; Cl22KBr 2KClBr2, E 为 KCl ,KCl 与浓硫酸反应可得HCl ,所以 A 为 HCl ,因为 A 与 B 中含有同种元素,且A、B 反应得 Cl2,
14、所以 B 的答案有开放性,可为KClO3或 Ca(ClO)2、KMnO4、K2Cr2O7等盐。H2O SiO2H2S H+OH-H2O H2O NH3NH3CO2SiCl4H2O O2O2O2O2O2O2Cl2Cl2C C O2O2Fe Fe 点燃高温高压O2O2H2O O2O2H2O O2O2H2O O2O2H2O O2O2H2O A BCE 蓝色物质F 红棕色物质Y 沉淀不溶于稀硝酸E 溶液D 的钾溶液G 的钾溶液淀粉溶液E 固体蒸发结晶XDAgNO3 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 4 页反应方程式为:KClO3
15、6HClKCl 3Cl2 3H2O Cl22KBr Br22KCl KCl H2SO4(浓)KHSO4HCl 2KI Br22KBr I2 反思:题例剖析的目的是通过课堂解题,指导学生学会审题,形成解题思路,总结解题规律和技巧,达到解答的规范性,重在培养学生自主认知方法,自主归纳解题规律。例 2、 材料科学是近年来与化学有关的科学研究的热点,某新型无机非金属材料K 由两种非金属元素组成,它是一种超硬物质,具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击、抗氧化等特性。它是以中学化学中的常见物质为原料来生产的。图中所示为其生产过程,其中虚线框内转化是为探究C 的组成而设, 已知 G、F、H 均为难溶于水的白色沉淀;
16、图中除D、K(均含A 元素)外均为中学化学常见物质。请回答下列问题:指出 K 所属的晶体类型, K 晶体中 A原子周围化学键的键角均相等,则其键角为。写出化学式:单质B,化合物F。写出反应的离子方程式:。含 A 元素的化合物中有一大类化合物,结构独特,兼备无机材料和有机材料双重性能,有耐温、电绝缘性好、难燃、憎水、耐腐蚀等特性,广泛用于航空航天、电子电气、建筑、运输等行业,用于密封、粘合、润滑、涂层、表面活性、防水、防潮已为现代社会不可替代的新材料。这类材料在分子结构上的特点是和。解析:在解无机推断题时,首先应该认真审题、弄清题意和要求、已知和未知条件及相互关系,找出明显的条件和隐藏的条件,其
17、次是通过结构特征、性质特征、反应特征和现象特征,确定某一物质或成分的存在,并以此作为突破口,然后再从突破口出发向外扩展,通过正推法或逆推法得出结论,最后作全面检查,验证结论是否符合题意。根据新型无机非金属材料K 是一种超硬物质,具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击、抗氧化等特性判断K 为原子晶体。题目突破口是探究C 的组成:因为C 水解得到E 和 F,E 用 HNO3酸化过的AgNO3溶液处理得到白色沉淀,首先得知 G 为 AgCl ,再逆推 E 为 HCl ;再据特征性质和FHIF转化关系,推知 F 为 H2SiO3(或 H4SiO4) 。这样很自然推知C为 SiCl4。依此类推SiCl4氨解与水解
18、类似,则C氨解得到的D 为 Si(NH2)4。最后根据D 在隔绝空气条件下高温分解得K( K 由两种非金属元素组成) ,推知原子晶体K 为 Si3N4。根据晶体硅的结构,再根据“K 晶体中A 原子周围化学键的键角均相等” 的信息, 推得其键角为109 28 。第问含 A 元素的化合物中有一大类化合物,结构独特,兼备无机材料和有机材料双得性能,因为结构决定性质,性质反映结构,则这类材料在分子结构上的特点表现在无机上具有SiO 键 (很难破坏) ;在有机上表现为与硅相连的是烃基。原子晶体109 28Cl2H2SiO3(或 H4SiO4)3Si(NH2)4Si3N44N212H2 具有 SiO 键与
19、硅相连的烃基反思:解元素化合物推断题关键是找出题目中的题眼。一般可从以下方面找出题目的题眼:结合元素性质找题眼:根据框图中的特征性质找出主要考查的元素,列出含该元素的重要物质。如酸、碱、盐、氧化物、氢化物等等,再结合框图间的转化关系推出物质间的重要反应。结合转化关系找题眼:在无机框图题中,最活跃的物质是气体,气体物质只含非金属元素,通常是非金属元素的单质、氢化物、氧化物。在一定条件下存在相互转化关系,从这些转化关系上找出题目的题眼。结合反应规律找题眼:根据强酸制弱酸、强碱制弱碱、难挥发物制易挥发物、强氧化剂制弱氧化剂、强还原剂制弱还原剂等反应规律,结合框图中的已知物质可推出未知物质性质。结合反应特征找题眼:某些反应具有特定的反应条件,在解题时利用这些条件,如反应物的浓稀、反应物的用量、反应所需的温度、是否用催化剂等等可以辨认出框图中的所发生的反应。可利用这些特征无机反应作为元素及其化合物推断题的突破口。20XX 年 3 月 18 日单质 A 单质 B 化合物 C E F 水过量NH3 化合物 D:A(NH2)4隔绝空气高温K AgNO3溶液G 稀硝酸G H 烧碱溶液I 过量CO2 F 烧碱溶液过量CO2 高温精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 4 页