前高中阶段化学热点知识解读

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  一、课标要求
   化学与自然科学研究的最新成果、社会热点、突发事件与现象紧密相连,让学生从化学的视角观察发生在国内外的新事物、新科技,能充分激活学生所学的知识,让学生感觉到化学就在身边,有利于激发学生学习化学的兴趣,提高学生的社会责任感,使学生在面临有关社会问题的挑战时,能作出更理智、更科学的决策.
  二、知识精析
  1.时事与突发事件类
  关注时事与突发事件是各类考试命题最重要的特点之一.主要表现为不少考题以最新的时事内容或突发事件为素材,通过在试题情境中融入这些“题在书外,理在书中”、“起点高,落点低”的知识来考查学生阅读能力、自学能力、类比迁移能力及接受处理新信息能力,真正实现新课程标准要达到的目标.2012年高、中考之前全国各地,特别是本省、本市所发生的各种时政新闻、重大建设成就与突发事件都要关注,都要从化学的视角去分析、思考、评价,都有可能成为2012年各地化学试题的情景.如2010年上海世博会、“嫦娥二号”奔月卫星、2010年广州亚运、歼20飞机、本省及全国各地经济建设中的成就、环境污染及其防治、不断频发的生产和食品中的安全事件、交通事故中的化学问题、火灾、水灾、地震、干旱与人工降雨、能源、环境保护、2012年世界水日、环境日、土地日、地球日的主题等等.
  2.健康类
  随着人民生活质量的不断提高,人们越来越关注自身的健康,与健康及其有关的问题自然也就成了热门话题,这一点在近几年高、中考中也得到充分的体现,主要表现为将与健康有关的内容作为试题的情景(包括毒品、日常用品等对人体的危害),特别是社会上刚刚发生的、影响比较大的与健康有关的事件作为试题的情景,目的是让学生在读题与应用知识解决问题的过程中认识到对人体健康不利的各种行为和习惯.随着课程改革的不断深入,该类试题在今后将会继续成为考查的主角.
  3.安全类
  当前全国各地正在践行科学发展观,努力建设社会主义和谐社会,这就要求人与人的和谐、人与自然的和谐.“以人为本”,把人民群众的生命、财产安全放在首位.化学无时无刻不在关注着社会的发展,关注着与人民生命、财产安全有关的各种重大事件.如矿难事件、假药事件、有害食品事件、各地不断发生的铅中毒事件、酒后驾车导致的各种安全事故(全国各地正在进行严查酒后驾车的专项行动)、假冒伪劣产品引起的伤人事件等等.近几年各地的高、中考试题大多以这些生产、生活中发生的重大安全事件为试题情境来考查学生的分析解决问题的能力,帮助学生理解化学对社会发展所起的作用,让学生能从化学的视角去认识社会和生活中的相关问题.
  4.环保类
  为了唤起学生关注社会、关注环境的意识,激发学生“保护地球—我们的家园”的社会责任,在高、中考中频频出现环保型试题.这类题主要从化学的角度认识各种环境污染的原因和危害,要求考生能用所学知识解决有关环境污染和保护的简单问题.今后高、中考中会继续将绿色化学、节能减排、水污染(水华或赤潮现象)、大气污染、臭氧空洞、酸雨、温室效应、白色污染、土壤的沙漠化等作为考查的重点.
  5.能源类
  能源是人类社会发展不可或缺的资源.目前化石燃料是人类社会生产和生活的主要能源.随着全球能源使用量的增长,化石燃料等不可再生能源将日趋枯竭,如何节约能源、更好的利用现有的能源和资源及开发新的能源成为现在迫切需要解决的问题,这些都将成为高、中考中的热点.
  6.科技类
  科学技术的迅猛发展有力地推动了社会的发展,科学上的新发现、新成果也为人类解决能源问题、材料问题、环境保护问题等做出了巨大贡献.高科技、新发现等都离不开化学(如北斗导航卫星、我国可能在2011年下半年发射的“天宫一号”和“神舟八号”飞船、超级计算机、超导材料、纳米材料等),都蕴涵着丰富的化学知识,是社会关注的热点,在高、中考中常常出现.试题设置时往往给出一系列解题所需要的条件、知识、启发性的图示或图表,要求学生根据内容,发现本质,寻求规律,进而完成知识在新情境下的迁移.解题时一定不要被试题的新颖、高科技而难倒、吓倒,要有求胜的信心,注意题给的信息和条件是解题的必要因素.
  7.生产、生活类
  近年来,以生产、生活为背景或素材的考查形式呈星火燎原之势,充分体现了化学与生活、生产的密切关系及“化学源于社会、生活,服务于社会、生活”的理念,也显示了化学教学与知识考查的“返璞归真”.大到高科技产品、各种重大工程的生产,小到家庭生活中的油、盐、酱、醋、茶,甚至学习中的用品,同样蕴涵着丰富的化学信息,都可能做为试题的素材,要求学生用所学过的化学知识去解决其中的实际问题,如果平时留意了、思考了,考时就顺手多了,做起来也就得心应手了.
  8.军事类
  虽然和平是世界主流,但局部战争和地区冲突仍然每天在世界的许多地方发生,如伊拉克、巴基斯坦、巴勒斯坦、阿富汗等地每天都有流血事件发生,特别是利比亚等阿拉伯国家正在发生的动乱,各种武器装备也在不断的更新中,发达国家向不发达国家出售武器,在冲突或局部战争中试验自己的武器装备,等等.都与化学有关,都是高、中考命题的绝佳素材,从化学的角度剖析、分析其中的原理是考查该类问题的主要形式.
  三、易混易错知识提示
  联系的实际问题,在分析时,要从多角度考虑,要考虑原理是否可行、要考虑是否符合实际、要从“经济、安全、环保、能源”的角度考虑,既不要因噎废食,也不要盲目冲动.
  四、典型例题剖析
  1.健康作为人们越来越关注的话题,在各类考试中,主要表现为在试题中设置一定与健康有关的情景,要求从化学的角度思考对人体健康是有利或不利的原因,明白科学养生的道理.
  例1 菠菜营养丰富,素有“蔬菜之王”的美称.民间流传:菠菜豆腐同食,易得结石.某化学兴趣小组对“菠菜豆腐是否不能同食”等问题进行了探究.
  【查阅资料】①菠菜含有丰富的铁、草酸盐、碳酸盐等,豆腐中含有丰富的蛋白质及钙盐.②人体结石的主要成分:草酸钙(CaC2O4)③醋酸不与草酸钙反应,但能与碳酸钙反应生成可溶性盐等.
  【提出猜想】“菠菜豆腐不能同食”的原因可能是 .
  【探究一】菠菜中部分成分分析,如图1.
  (1)步骤③中加入足量的CaCl2溶液的目的 .
  (2)已知气体C能使澄清石灰水变浑浊,醋酸的化学式用HAC表示,写出步骤④的化学反应方程式 .沉淀A、B的质量关系为:
  m(A) m(B)(填“>”、“<”或“=”).
  (3)白色沉淀B的化学式为 ,由此可见菠菜豆腐不能同食.以下饮食观点正确的是 (填字母)
  (A) 禁吃菠菜
  (B) 高钙牛奶可与菠菜同食
  (C) 菠菜烹饪时可用开水烫,可降低草酸盐含量
  【探究二】某草酸钙晶体(CaC2O4•xH2O)热分解研究
  按图2装置将草酸钙晶体样品高温加热,使其完全分解,对所得气体产物进行探究(假设装置中各试剂均足量)
  (4)①反应开始前通入氮气的目的是 .
  ②装置B中硫酸铜粉末变蓝,说明产物中有 ,C、F中澄清石灰水均变浑浊,E中CuO变红,说明产物还有 和 ,经检验A中残留固体为氧化物.
  ③对上述装置从环保角度提一个改进建议 .
  (5)某研究所利用SDT Q600热分析仪对草酸
  钙晶体(CaC2O4•xH2O)进行热分解,获得相关数
  据,绘制成固体质量—分解温度的关系如图3.
  ①800 ℃以上时,固体成分的化学式为 .
  ②计算CaC2O4•xH2O中的x(写出计算过程,
  CaC2O4的相对分子质量:128).
  ③残留固体为CaC2O4时的温度范围 ,写出固
  体质量由12.8 g变为10.0 g时的化学方程式 .
  分析与解答:本题是一道以人体健康为核心设计的探究性综合性,综合考查了科学探究能力、接受处理信息能力、定性分析与定量计算相结合能力、读图与识图能力、由现象得出结论能力及实验评价能力等多种能力.抓住“菠菜含有丰富草酸盐、碳酸盐等,豆腐中含有丰富的钙盐”、“人体结石的主要成分:草酸钙(CaC2O4)”可准确猜想出“菠菜豆腐不能同食”的原因是:菠菜中草酸盐与豆腐中钙盐反应生成草酸钙.
  对于探究一,抓住示意图中的各步操作及其现象,结合题中的信息及所学物质的性质,所要求回答的问题也就清晰的呈现在脑海中:溶液M中加足量的CaCl2溶液的目的显然是将菠菜煮沸后溶于水中的草酸盐、碳酸盐完全转变为沉淀;由“醋酸不与草酸钙反应,但能与碳酸钙反应生成可溶性盐”,结合“气体C能使澄清石灰水变浑浊”可推出A是碳酸钙与草酸钙的混合物,B是草酸钙(CaC2O4),所以m(A)>m(B),至于醋酸与碳酸钙反应的方程式类比盐酸与碳酸钙的反应不难写出:CaCO3+2HAC=Ca(AC)2+H2O+CO2↑;由上探究可知,营养丰富的菠菜当然要食用,只是不能与含钙食品混合食用,而菠菜烹饪时先用开水烫,可降低草酸盐含量,减少结石发生的几率.
  探究二(4)中的定性分析难度不大,根据实验的目的,抓住相关物质的性质,结合实验现象,各装置的作用也就一目了然:装置通入氮气的目的显然是要排尽装置内的空气(防止CO还原CuO时发生爆炸及装置内原有的空气对实验的影响);由②中的现象不难推出CaC2O4•xH2O受热分解的产物为H2O、CO2、CO及固体氧化物;由于实验过程中产生了对环境有影响的物质,所以需要对尾气进行处理,因此实验要改进:在装置F后增加尾气处理装置;由草酸钙晶体受热分解图可知,当温度达到800 ℃以上时,草酸钙晶体完全分解,结合(4)中残留固体为氧化物,抓住草酸钙晶体的化学式可知固体氧化物就是氧化钙.抓住钙元素守恒可简便求出x:14.6 g×40128+18x=5.60 g×4056→x=1;草酸钙晶体受热时先分解放出结晶水,对照图象可知,残留固体为CaC2O4时的温度范围为200~400 ℃;由(4)中草酸钙晶体受热分解产物、结合图象可推知(也可计算出),草酸钙晶体受热时,先是草酸钙晶体分解生成草酸钙和水,接着是草酸钙分解生成碳酸钙和CO,最后是碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳,所以固体质量由12.8 g变为10.0 g时的化学方程式为:CaC2O4高温CaCO3+CO↑.(对应温度范围由图象可直接得出)
  【误区警示】不能准确提取文字和图象信息、思维不能灵活转换是导致该题觉得较难的主要原因.
  2.(1)能源问题是人类面临的一个最紧迫、最现实的问题,人类已开始饱受能源危机的困扰,节约能源、开发新能源已迫在眉睫,让未来社会的主人和建设者认识能源的重要性和危机,有助于他们养成能源危机的意识,激发他们为将来解决能源危机努力学习文化科学知识的热情,这应该就是考试化学设计能源类试题的目的.(2)环境问题作为影响人类生存的社会热点问题,一直是各类考试考查的重点.目的是让同学们受到潜移默化的影响,让“我们只有一个地球,要爱护、保护我们生存的地球”的意识扎根于学生的头脑中.
  例2 随着经济的发展,能源与环境成为人们日益关注的问题.
  (1)煤、 和 常称为化石燃料.
  (2)燃煤发电时,将煤块粉碎成煤粉,其目的是 .
  (3)化石燃料燃烧都会产生二氧化碳,它是空气中含量最多的温室气体.为减少它的排放,科学家致力于研究将过多的二氧化碳和氢气在催化剂和加热的条件下反应,转化为水和甲烷.该反应的化学方程式为: .
  (4)“绿色化学”的特点之一是“零排放”.一定条件下,二氧化碳和氢气可以按照不同比例反应,生成下列有机物.其中二氧化碳和氢气反应,只生成一种产物就能实现“零排放”,这种产物是 (填字母序号,下同).
  (A) 甲醇(CH4O) (B) 甲酸(CH2O2)
  (C) 乙醇(C2H6O) (D) 乙酸(C2H4O2)
  (5)下列措施中,有利于降低大气中二氧化碳含量的是( )
  (A) 大量使用化石燃料
  (B) 植树造林,增大植被面积
  (C) 将二氧化碳变废为宝,循环利用
  分析与解答:本题是一道能源与环保综合题,该题设置的主要目的是增强学生节约能源和保护环境的意识.(1)化石燃料有三种,除了煤外,还有:石油、天然气.(2)使燃料充分燃烧的途径主要有两种:提供充足的氧气;增大可燃物与空气的接触面积,煤块粉碎成煤粉的目的显然是增大与氧气(或空气)的接触面积,使煤燃烧更充分.(3)根据题目可知CO2与H2的反应为
  CO2+4H2催化剂△
  CH4+2H2O
  .(4)由质量守恒定律可知产物
  为甲酸.(5)能吸收和减少二氧化碳的均为合理措施,(B)为吸收,(C)为减少,均合理.
   【误区警示】(4)若不能抓住“二氧化碳和氢气反应,只生成一种产物就能实现‘零排放’” ,就会导致错选.
  3.虽然党和国家领导人高度重视人民的生命安全,一再强调“安全高于泰山”.但我国的食品安全、生产安全、交通安全等各种安全事故屡禁不止,这些安全事故是活生生的反面教材,作为试题的情景,让学生在触目惊心的事实中认识到安全的重要性,为以后走上社会重视安全,做安全的模范奠定了良好的基础,这也要求我们每一位同学从化学的视角去关注身边发生的各种安全事件.
  例3 2008年9月,国家卫生部紧急叫停含禁用药物“西布曲明”的减肥药物——“阳
  光塑身牌减肥胶囊”.已知“西布曲明”的化学式为C17H26ClN,下列有关“西布曲明”的说法不正确的是( )
  (A) “西布曲明”是由C、H、Cl、N四种元素组成
  (B) “西布曲明”属于有机物
  (C) “西布曲明”的一个分子中含有26个氢原子
  (D) “西布曲明”中C、H、Cl、N各元素的质量比为17∶26∶1∶1
  分析与解答:本题是较为典型的药品安全问题的试题,从考查的角度看,
  属于基础性的化学式涵义和物质分类的考查,知识考查不是本题的本意,命题的本意应该是向考生渗透安全意识,提高学生自我保护的意识.抓住化学式就可做出准确的判断:由C17H26ClN可知,“西布曲明” 是由C、H、Cl、N四种元素组成;每个分子中含有17个碳原子、26个氢原子、1个氯原子和1个氮原子,共45个原子;C、H、Cl、N各元素的质量比为:17×12∶1×26∶1×35.5∶1×14,17∶26∶1∶1是该物质的分子中各原子的个数比;从物质分类的角度看,“西布曲明”是含有碳元素的化合物,是有机物.所以(D)错.
  【误区警示】 将分子中原子个数比与化合物中元素质量比混为一谈是该类题解题出错的通病.
  4.作为“起点高,落点低”的最新科技成果题,一直是久考不衰的经典保留题型,
  它主要以最新的科技成果作为试题的情景,让学生在读题与解题的过程中扩大知识面,开阔眼界.着重考查的是学生的自学能力、阅读能力、迁移能力及应用能力.
  例4 2008年9月25日21时10分,我国成功发射载人飞船“神舟七号”.27日17时翟志刚成功完成太空漫步,太空第一次留下了“中国人的脚印”.中国成为世界上第三个可以信步太空的国家.让我们一起解读“神七”:
   (1)为航天员提供的“人造空气”中含有体积分数为70%的氮气、20%以上的氧气、少量二氧化碳等气体.某同学对“人造空气”的分析如下:①氮气含量比空气低;②氮气没有任何作用,可不添加;③改成纯氧气更有益于航天员呼吸;④没有污染物.其中正确的是 .
  (2)“神七”载人飞船所用固体燃料是铝粉和高氯酸铵的混合物.发射时,点燃铝粉产生大量的热引发高氯酸铵发生如下反应:
  2NH4ClO4高温N2↑+2O2↑+
  Cl2↑+4X↑
   ①X的化学式为 .
   ②混合燃料中高氯酸铵的作用是 .
   ③铝粉燃烧的化学方程式为 .
  (3)为防止载人飞船在高温烘烤下表面被氧化,在载人飞船表面涂了一层纳米硅酸盐涂料.这种涂料应具有哪些性质? (至少答两点).
  (4)“神七”航天服中有废气处理系统.先让废气进入一个装有活性炭的盒子除去臭气,这一过程利用了活性炭的 性.再用氢氧化锂(LiOH)作吸收剂除去二氧化碳(氢氧化锂和氢氧化钠具有相似的化学性质),请写出该反应的化学方程式 .
  分析与解答:该题是一道以我国最新科技成果“神舟七号”飞船成功发射为核心设计的综合性试题,着重考查了接受处理信息的能力、类比迁移的能力及灵活应用知识分析解决问题的能力.(1)由人造空气成分、结合所学空气的成分及各成分的性质可知,“人造空气”中氮气含量比空气低,没有污染物,如果不含氮气或氧气含量过高,均会对人体健康产生不利的影响,即正确的是:①④.(2)抓住质量守恒定律,根据反应前后原子的种类不变、原子的个数没有增减,结合由氯酸铵发生分解反应的化学方程式可准确、快速推出X的化学式是H2O;至于氯酸铵的作用由反应产物、结合题目中“神七”载人飞船所用固体燃料是铝粉和高氯酸铵的混合物可推出:反应生成大量的气体,产生巨大推力,使飞船在太空中高速飞行;铝粉燃烧是铝和氧气反应生成氧化铝:4Al+3O2点燃2Al2O3.(3)飞船在太空飞行时由于摩擦产生高温,所以飞船表面所涂的一层纳米硅酸盐涂料应该具有这样的性质:熔点高;隔热;耐高温;化学性质稳定;等.(4)利用活性炭除去臭气,显然是利用其吸附性;由氢氧化锂和氢氧化钠具有相似的化学性质,故由2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O类比出氢氧化锂(LiOH)作吸收剂除去二氧化碳的原理是:2LiOH+CO2=Li2CO3+H2O
  
  【思维误区】不能有效提取信息和类比迁移能力弱是解答错误的主要原因.
  
  安徽庐江笫四中学(231500)
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