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陈进前,特级教师,执教于浙江省杭州学军中学,全国优秀教师,浙江省首批化学奥林匹克竞赛特级教练,新课程标准高中化学课本(苏教版必修1)的编者。
记者:化学是理科中的文科,知识点多而散。短时间,学生如何有效备考?
陈老师:常有人说,化学是理科中的文科,知识点众多且零散、易懂难记。其实,它有其独有特点,临考前复习更应从其学科特点出发做好备考。化学不同知识内容间表面上联系少,临考前要特别重视对易混淆、易遗漏、易散落知识归类梳理,彻底清除知识盲点。
记者:归类梳理清楚盲点有哪些具体措施?
陈老师:第一,结合典型例题对易混淆的知识内容进行比较梳理。
比较过程中能发现不同知识间的相似处,找到相近知识间的细微差异。在临考前可用比较法加以梳理。如,可结合下题对化学平衡常数、弱电解质的电离常数、水的离子积、难溶电解质的溶度积四个常数进行梳理。
回答下列有关常数的问题。
(1)Kw的数学表达式是 ,温度升高Kw的变化情况是 (选填“变大”、“变小”或“不变”),若定义pOH=-lgc(OH-),则pH+pOH= (用含Kw的代数式表示)。
(2)K通常表示化学平衡常数,K值越大表示该反应进行得越 ,反应2NO2(g)N2O4(g)的化学平衡常数K的数学表达式为K=c(N2O4)c2(NO2),式中c2(NO2)表示的意义是 。
(3)Ka通常表示弱酸的电离平衡常数,Ka值越大表示该弱酸 ,a通常称为电离度,顾名思义表示弱电解质电离程度大小的指标,对于某一元弱酸,当用蒸馏水稀释该酸时,溶液越稀,Ka的变化情况是 ,a的变化情况是 (后两空填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)Ksp表示难溶物的溶度积常数,该常数越大表示 ,若在1L蒸馏水中加入1滴(约005mL)01mol•L-1的NaCl溶液,搅拌均匀后再滴入1滴01mol•L-1AgNO3溶液,请估算是否会产生沉淀? (已知AgCl的Ksp=18×10–10)。
[答案] (1)c(H+)•c(OH-) 变大-lgKw(2)完全 NO2平衡浓度的平方(3)的酸性越强 不变 变大(4)难溶电解质在水中的溶解性越大 否
第二,运用基本理论、基本规律对一些易散落的知识点进行汇总梳理。
一小块知识就像一颗闪亮珍珠,现在你眼前摆放着很多珍珠,若不加以整理就会眼花瞭乱。可选用某基本理论、某基本规律等作为“线”,把一些看起来联系不紧密的化学反应、化学现象、化学事实连成“串”,以巩固知识、强化记忆。
如,下面有些“反常”变化都可以用“化学平衡移动”理论解释:
SiO2+2C高温Si+2CO(非金属性C>Si,但反应过程中碳元素失去电子,硅元素得到了电子)
H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4(酸性H2SO4>H2S,但用H2S提供了H+离子)
BaSO4+Na2CO3(饱和)BaCO3+Na2SO4(溶度积BaSO4>BaCO3,但硫酸钡可转化为碳酸钡)
2Fe3++3Cu(OH)2=2Fe(OH)3↓+3Cu2+(氢氧化铜难溶于水,但在混有Fe3+离子的硫酸铜溶液中可以用加氢氧化铜固体的方法除去Fe3+离子)
2KCl+Mg高温MgCl2+2K↑(钾的金属性比镁强,但在高温下可用镁置换钾的方法制取金属钾)……
经这样梳理,知识点不易散落、易被记住,在解题中易被快速检索出来用于解决问题。
第三,利用汇总素材对一些易遗漏的知识进行强化梳理。
化学实验操作和现象,物质的物理性质和用途等都是易遗漏知识,临考前可利用平时汇总的材料强化梳理。
记者:您能举例说明一下吗?
陈老师:如,用下列是非判断题强化梳理实验操作类知识:
(1)判断CuO和MnO2对H2O2分解的催化效率,可通过观察比较H2O2溶液析出气泡的快慢程度,或测定单位时间内H2O2分解产生氧气的体积。
(2)提取海带中碘元素时,为保证I-完全氧化为I2,应加过量氧化剂(H2O2或新制氯水)。
(3)重结晶时,溶液冷却速度越慢得到的晶体颗粒越小。
(4)制备硫酸亚铁铵晶体时,先在蒸发皿中蒸发浓缩混合溶液,当晶体析出时再用玻璃棒将晶体慢慢转移到坩埚中烘干,冷却即可。
(5)当锌完全溶解后,铁与酸反应产生氢气的速率会显著减慢,此现象可作为判断镀锌铁皮中锌镀层是否完全被反应掉的依据。
(6)用热的浓盐酸洗涤管壁附着有MnO2的试管。
(7)配制一定浓度的溶液时,若定容时不小心加水超过容量瓶刻度线,应立即用滴管吸去多余部分。
(8)分液时,碘的四氯化碳溶液从分液漏斗下口放出,水层从上口倒出。
(9)在250mL烧杯中加入216mL水和24gNaOH固体,不断搅拌至固体完全溶解,配制质量分数是10%的NaOH溶液。
(10)为了测定某溶液的pH,用滴管吸取待测溶液,滴在表面皿上用蒸馏水润湿的pH试纸,过一会儿与标准比色卡进行对比。
(11)实验室中提纯混有少量乙酸的乙醇,可采用先加生石灰,过滤后再蒸馏的方法。
(12)在漂白粉中滴入70%的硫酸,立刻产生黄绿色气体,说明硫酸具有还原性。
(13)久置的酚酞试液有白色沉淀(未变质),加入少量酒精,沉淀消失,说明酚酞易溶于酒精。
(14)在淀粉溶液中加入适量稀硫酸微热,再加少量新制氢氧化铜浊液加热,无红色沉淀,说明淀粉未水解。
注:(1)(5)(6)(8)(11)(13)说法正确,其余都错。
归类梳理、查漏补缺方法很多,上述例子只为强调一点,化学知识确实多,但很多表面看起来没联系的知识点之间也有实质内在联系,后阶段复习要深入分析。
记者:高考化学试题中有时会设陷阱,考场上学生怎样避开陷阱?
陈老师:化学试题的一个特点是题中信息种类多(通常有实验数据、化学方程式、物质结构简式、实验装置图、生产流程图、各种曲线图、系列数据表格……),解题需要更强的吸收信息和处理信息能力;另外,试题中隐含条件多、问题陷阱多,令人防不胜防,解题需要更强的审题能力。解题时,要注意以下两点:
1遇到老题型、旧情景,要避免大意
高考中也会有熟悉的试题类型和问题情景,甚至平时做过的一个小问题,遇到此情况更需要慎小谨微,不能有丝毫大意。经验告诉我们,熟悉情景常常是命题者“设陷”的载体。
[例] 有A、B、C、D四种短周期元素,其中A、D同主族;又已知B和A可形成组成为BA的化合物,其中A的化合价为-1,B和C可形成组成为B2C2的化合物,A、B、C形成的单核离子的核外电子总数相同。
(1)B、C、D可形成组成为BDC的化合物,该化合物水溶液中通入过量CO2发生反应的离子方程式为 。
(2)B2C2在酸性条件下可形成具有二元弱酸性质的物质,该弱酸性物质和B的最高价氧化物对应水化物反应时可生成一种酸式盐,该酸式盐的电子式为 。
(3)长期以来一直认为氟的含氧酸不存在。但是自1971年斯图杰尔和阿佩里曼(美)成功地合成了次氟酸后,这种论点被剧烈地动摇了。他们是在0℃以下将氟化物从细冰末的上面通过,得到毫克量的次氟酸。已知次氟酸的分子构成与次氯酸相仿。次氟酸中氧元素的化合价为 。次氟酸刹那间能被热水所分解,生成一种常见的物质H2O2,写出次氟酸与热水反应的化学方程式 。
[答案] (1)ClO-+H2O+CO2=HClO+HCO3- (2)Na+H-
(3)0 HOF+H2O(热)=H2O2+HF
[简析] CO2通入NaClO溶液中,易联想到“较强酸跟较弱酸盐之间发生复分解反应”,但还隐含着对H2CO3、HClO、HCO3-三种粒子电离能力的判断,若没注意到这一点就会误入陷阱,错写成CO2+H2O+2ClO-=2HClO+CO32-。
H2O2具有弱酸性,H2O2可看作是二元弱酸,氢氧化钠是一种强碱,这些大家熟知。由于对“NaOOH”很陌生,所以“H2O2和NaOH反应生成的酸式盐”就成了一个陷阱。
HClO大家非常熟悉,都知道其中的氯元素显+1价、氧元素显-2价。因此,判断“HOF”中氧元素化合价就成了一个陷阱,很多学生不假思索得出HOF分子中氧元素化合价也是-2价。
陷阱常在熟悉情景之中,遇到熟悉情景不麻痹大意、遇到做过题型不得意忘形是避开这类陷阱的前提。
2遇到新题型、新面孔,要坚守解题法则
高考时肯定会碰到平时没接触过的题型,高考中常会出现一些考生完全陌生的新反应、新实验、新规律、新图像。遇到这种情况,保持沉着冷静心态是突破“新情景障碍”的关键。
[例] 烟气脱硝的有多种方法,如下是两种重要烟气脱硝方法:
n(NH3)/n(NOx)对脱硝率的影响甲
二氧化铅——二连亚硫酸钠脱硝法乙
(1)以NH3为原料可除去烟气中NOx,以NO2为例写出化学方程式 。氨气与氮的氧化物的物质的量之比对脱硝率影响如甲图,从图中知,则适宜的温度是 ;适宜的n(NH3)/n(NOx)比为 ;若NOx中,x增大,维持n(NH3)/n(NOx)不变,可采取的合适措施是 。
(2)以连二亚硫酸盐为氧化还原中介剂,将NOx还原为N2和N2O,连二亚硫酸盐被氧化成SO2-3,经电化学还原而重复使用。二氧化铅——连二亚硫酸盐工艺是德国化学设备协会开发的典型电化学应法脱硫脱硝工艺,其工艺流程如乙图。
写出NOx(以NO2为例)被吸收的化学方程式为 ,二氧化硫被吸收的化学方程式为 。连二亚硫酸盐再生的电极反应式为 ,生成硫酸的电极反应式 。
[答案] (1)6NO2+8NH3△12H2O+7N2 300℃ 1 适当减少通入氧气的量
(2)2NO2+4S2O42-+8OH-=N2+8SO32-+4H2O PbO2+SO2=PbSO4
阴极:2SO2-3+2H2O+2e-=S2O42-+4OH-
阳极:PbSO4-2e-+2H2O=PbO2+4H++SO2-4
[简析] “烟气脱硝”“氧化还原中介剂”同学们陌生,连二亚硫酸根离子也没见过,题中两幅新图像也较复杂,很多同学会觉得这是一道“新题、难题”,产生畏惧心理。其实,只要冷静分析,运用氧化还原反应原理就可顺利写出NO2、NH3之间的反应式,直接观察图像就可判断出300℃是最适宜的温度,比较NO2、NO中氮元素化合价就可得出“若NOx中x增大,氧气消耗量就减少”的结论。第(2)实质上氧化还原反应原理和电解原理的综合运用问题,观察图像可知NOx跟S2O42-反应生成SO32-、N2等,SO2直接跟PbO2发生反应,电解过程中SO32-在阴极上被还原为S2O42-,PbSO4在阳极上被氧化为PbO2同时生成硫酸。
请大家记住这条解题法则:新题可以用基本方法攻克,难题可以从基础知识突破,高考题中会有很多新信息,但解题过程中还是要围绕已学过基础知识、基本原理来分析。
责任编辑 高守娟
记者:化学是理科中的文科,知识点多而散。短时间,学生如何有效备考?
陈老师:常有人说,化学是理科中的文科,知识点众多且零散、易懂难记。其实,它有其独有特点,临考前复习更应从其学科特点出发做好备考。化学不同知识内容间表面上联系少,临考前要特别重视对易混淆、易遗漏、易散落知识归类梳理,彻底清除知识盲点。
记者:归类梳理清楚盲点有哪些具体措施?
陈老师:第一,结合典型例题对易混淆的知识内容进行比较梳理。
比较过程中能发现不同知识间的相似处,找到相近知识间的细微差异。在临考前可用比较法加以梳理。如,可结合下题对化学平衡常数、弱电解质的电离常数、水的离子积、难溶电解质的溶度积四个常数进行梳理。
回答下列有关常数的问题。
(1)Kw的数学表达式是 ,温度升高Kw的变化情况是 (选填“变大”、“变小”或“不变”),若定义pOH=-lgc(OH-),则pH+pOH= (用含Kw的代数式表示)。
(2)K通常表示化学平衡常数,K值越大表示该反应进行得越 ,反应2NO2(g)N2O4(g)的化学平衡常数K的数学表达式为K=c(N2O4)c2(NO2),式中c2(NO2)表示的意义是 。
(3)Ka通常表示弱酸的电离平衡常数,Ka值越大表示该弱酸 ,a通常称为电离度,顾名思义表示弱电解质电离程度大小的指标,对于某一元弱酸,当用蒸馏水稀释该酸时,溶液越稀,Ka的变化情况是 ,a的变化情况是 (后两空填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)Ksp表示难溶物的溶度积常数,该常数越大表示 ,若在1L蒸馏水中加入1滴(约005mL)01mol•L-1的NaCl溶液,搅拌均匀后再滴入1滴01mol•L-1AgNO3溶液,请估算是否会产生沉淀? (已知AgCl的Ksp=18×10–10)。
[答案] (1)c(H+)•c(OH-) 变大-lgKw(2)完全 NO2平衡浓度的平方(3)的酸性越强 不变 变大(4)难溶电解质在水中的溶解性越大 否
第二,运用基本理论、基本规律对一些易散落的知识点进行汇总梳理。
一小块知识就像一颗闪亮珍珠,现在你眼前摆放着很多珍珠,若不加以整理就会眼花瞭乱。可选用某基本理论、某基本规律等作为“线”,把一些看起来联系不紧密的化学反应、化学现象、化学事实连成“串”,以巩固知识、强化记忆。
如,下面有些“反常”变化都可以用“化学平衡移动”理论解释:
SiO2+2C高温Si+2CO(非金属性C>Si,但反应过程中碳元素失去电子,硅元素得到了电子)
H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4(酸性H2SO4>H2S,但用H2S提供了H+离子)
BaSO4+Na2CO3(饱和)BaCO3+Na2SO4(溶度积BaSO4>BaCO3,但硫酸钡可转化为碳酸钡)
2Fe3++3Cu(OH)2=2Fe(OH)3↓+3Cu2+(氢氧化铜难溶于水,但在混有Fe3+离子的硫酸铜溶液中可以用加氢氧化铜固体的方法除去Fe3+离子)
2KCl+Mg高温MgCl2+2K↑(钾的金属性比镁强,但在高温下可用镁置换钾的方法制取金属钾)……
经这样梳理,知识点不易散落、易被记住,在解题中易被快速检索出来用于解决问题。
第三,利用汇总素材对一些易遗漏的知识进行强化梳理。
化学实验操作和现象,物质的物理性质和用途等都是易遗漏知识,临考前可利用平时汇总的材料强化梳理。
记者:您能举例说明一下吗?
陈老师:如,用下列是非判断题强化梳理实验操作类知识:
(1)判断CuO和MnO2对H2O2分解的催化效率,可通过观察比较H2O2溶液析出气泡的快慢程度,或测定单位时间内H2O2分解产生氧气的体积。
(2)提取海带中碘元素时,为保证I-完全氧化为I2,应加过量氧化剂(H2O2或新制氯水)。
(3)重结晶时,溶液冷却速度越慢得到的晶体颗粒越小。
(4)制备硫酸亚铁铵晶体时,先在蒸发皿中蒸发浓缩混合溶液,当晶体析出时再用玻璃棒将晶体慢慢转移到坩埚中烘干,冷却即可。
(5)当锌完全溶解后,铁与酸反应产生氢气的速率会显著减慢,此现象可作为判断镀锌铁皮中锌镀层是否完全被反应掉的依据。
(6)用热的浓盐酸洗涤管壁附着有MnO2的试管。
(7)配制一定浓度的溶液时,若定容时不小心加水超过容量瓶刻度线,应立即用滴管吸去多余部分。
(8)分液时,碘的四氯化碳溶液从分液漏斗下口放出,水层从上口倒出。
(9)在250mL烧杯中加入216mL水和24gNaOH固体,不断搅拌至固体完全溶解,配制质量分数是10%的NaOH溶液。
(10)为了测定某溶液的pH,用滴管吸取待测溶液,滴在表面皿上用蒸馏水润湿的pH试纸,过一会儿与标准比色卡进行对比。
(11)实验室中提纯混有少量乙酸的乙醇,可采用先加生石灰,过滤后再蒸馏的方法。
(12)在漂白粉中滴入70%的硫酸,立刻产生黄绿色气体,说明硫酸具有还原性。
(13)久置的酚酞试液有白色沉淀(未变质),加入少量酒精,沉淀消失,说明酚酞易溶于酒精。
(14)在淀粉溶液中加入适量稀硫酸微热,再加少量新制氢氧化铜浊液加热,无红色沉淀,说明淀粉未水解。
注:(1)(5)(6)(8)(11)(13)说法正确,其余都错。
归类梳理、查漏补缺方法很多,上述例子只为强调一点,化学知识确实多,但很多表面看起来没联系的知识点之间也有实质内在联系,后阶段复习要深入分析。
记者:高考化学试题中有时会设陷阱,考场上学生怎样避开陷阱?
陈老师:化学试题的一个特点是题中信息种类多(通常有实验数据、化学方程式、物质结构简式、实验装置图、生产流程图、各种曲线图、系列数据表格……),解题需要更强的吸收信息和处理信息能力;另外,试题中隐含条件多、问题陷阱多,令人防不胜防,解题需要更强的审题能力。解题时,要注意以下两点:
1遇到老题型、旧情景,要避免大意
高考中也会有熟悉的试题类型和问题情景,甚至平时做过的一个小问题,遇到此情况更需要慎小谨微,不能有丝毫大意。经验告诉我们,熟悉情景常常是命题者“设陷”的载体。
[例] 有A、B、C、D四种短周期元素,其中A、D同主族;又已知B和A可形成组成为BA的化合物,其中A的化合价为-1,B和C可形成组成为B2C2的化合物,A、B、C形成的单核离子的核外电子总数相同。
(1)B、C、D可形成组成为BDC的化合物,该化合物水溶液中通入过量CO2发生反应的离子方程式为 。
(2)B2C2在酸性条件下可形成具有二元弱酸性质的物质,该弱酸性物质和B的最高价氧化物对应水化物反应时可生成一种酸式盐,该酸式盐的电子式为 。
(3)长期以来一直认为氟的含氧酸不存在。但是自1971年斯图杰尔和阿佩里曼(美)成功地合成了次氟酸后,这种论点被剧烈地动摇了。他们是在0℃以下将氟化物从细冰末的上面通过,得到毫克量的次氟酸。已知次氟酸的分子构成与次氯酸相仿。次氟酸中氧元素的化合价为 。次氟酸刹那间能被热水所分解,生成一种常见的物质H2O2,写出次氟酸与热水反应的化学方程式 。
[答案] (1)ClO-+H2O+CO2=HClO+HCO3- (2)Na+H-
(3)0 HOF+H2O(热)=H2O2+HF
[简析] CO2通入NaClO溶液中,易联想到“较强酸跟较弱酸盐之间发生复分解反应”,但还隐含着对H2CO3、HClO、HCO3-三种粒子电离能力的判断,若没注意到这一点就会误入陷阱,错写成CO2+H2O+2ClO-=2HClO+CO32-。
H2O2具有弱酸性,H2O2可看作是二元弱酸,氢氧化钠是一种强碱,这些大家熟知。由于对“NaOOH”很陌生,所以“H2O2和NaOH反应生成的酸式盐”就成了一个陷阱。
HClO大家非常熟悉,都知道其中的氯元素显+1价、氧元素显-2价。因此,判断“HOF”中氧元素化合价就成了一个陷阱,很多学生不假思索得出HOF分子中氧元素化合价也是-2价。
陷阱常在熟悉情景之中,遇到熟悉情景不麻痹大意、遇到做过题型不得意忘形是避开这类陷阱的前提。
2遇到新题型、新面孔,要坚守解题法则
高考时肯定会碰到平时没接触过的题型,高考中常会出现一些考生完全陌生的新反应、新实验、新规律、新图像。遇到这种情况,保持沉着冷静心态是突破“新情景障碍”的关键。
[例] 烟气脱硝的有多种方法,如下是两种重要烟气脱硝方法:
n(NH3)/n(NOx)对脱硝率的影响甲
二氧化铅——二连亚硫酸钠脱硝法乙
(1)以NH3为原料可除去烟气中NOx,以NO2为例写出化学方程式 。氨气与氮的氧化物的物质的量之比对脱硝率影响如甲图,从图中知,则适宜的温度是 ;适宜的n(NH3)/n(NOx)比为 ;若NOx中,x增大,维持n(NH3)/n(NOx)不变,可采取的合适措施是 。
(2)以连二亚硫酸盐为氧化还原中介剂,将NOx还原为N2和N2O,连二亚硫酸盐被氧化成SO2-3,经电化学还原而重复使用。二氧化铅——连二亚硫酸盐工艺是德国化学设备协会开发的典型电化学应法脱硫脱硝工艺,其工艺流程如乙图。
写出NOx(以NO2为例)被吸收的化学方程式为 ,二氧化硫被吸收的化学方程式为 。连二亚硫酸盐再生的电极反应式为 ,生成硫酸的电极反应式 。
[答案] (1)6NO2+8NH3△12H2O+7N2 300℃ 1 适当减少通入氧气的量
(2)2NO2+4S2O42-+8OH-=N2+8SO32-+4H2O PbO2+SO2=PbSO4
阴极:2SO2-3+2H2O+2e-=S2O42-+4OH-
阳极:PbSO4-2e-+2H2O=PbO2+4H++SO2-4
[简析] “烟气脱硝”“氧化还原中介剂”同学们陌生,连二亚硫酸根离子也没见过,题中两幅新图像也较复杂,很多同学会觉得这是一道“新题、难题”,产生畏惧心理。其实,只要冷静分析,运用氧化还原反应原理就可顺利写出NO2、NH3之间的反应式,直接观察图像就可判断出300℃是最适宜的温度,比较NO2、NO中氮元素化合价就可得出“若NOx中x增大,氧气消耗量就减少”的结论。第(2)实质上氧化还原反应原理和电解原理的综合运用问题,观察图像可知NOx跟S2O42-反应生成SO32-、N2等,SO2直接跟PbO2发生反应,电解过程中SO32-在阴极上被还原为S2O42-,PbSO4在阳极上被氧化为PbO2同时生成硫酸。
请大家记住这条解题法则:新题可以用基本方法攻克,难题可以从基础知识突破,高考题中会有很多新信息,但解题过程中还是要围绕已学过基础知识、基本原理来分析。
责任编辑 高守娟