高中元素化合物总结

一、教学知识和理论体系的解构与重建元素化合物知识是中学化学的基本知识构成，是化学学科学习的基础，也是认识化学物质、解决化学问题的必要调节机制之一。但长期以来，元素化合物知识基本不能有效教学，存在着严重的“少、慢、差、费”现象，学生普遍感到元素化合物知识“繁、乱、杂、难”，教师罗列化学反应实事，学生死记硬背化学方程式，课堂上热热闹闹，课后全部忘光，不用说通过学习具备了较强的分析、解释和解决简单实际问题的能力，就连基本的独立、自主探究的意识也远没有形成。二、教学思路和方法的突破与创新即便在如今的现实教学中，必修1模块教学对很多教师而言，仍然奉行教学的高效和有效就是对大量元素化合物知识的扎实掌握这一思想，沿着这种思路，毫无疑问，教学会出现很多困境，如教学时间的有限与该部分知识数量的巨大、琐碎之间的教学矛盾，有的教师为了放心和万无一失，不敢放弃以前的元素化合物教学方法，继续沿用讲细、讲实、讲透的“梳篦式”上课方法。如，Cl元素化合物知识教学，由于教材知识体系的调整虽然没有办法再按照“表中位置——组成——结构——物性——化性——制备——应用”的老套路来讲了（现在很多的高三一轮复习课还在如此操作），但是仍会根据教材页面所有信息内容（40-44页）编排出“工业制法——实验室制法——物理性质——化学性质——应用”的讲课路线，教学方法为讲授法。这样的教学结果要么是课堂仓促推进课后学生无暇掌握导致教学无效，要么就是课堂学生匆匆笔记课后反复训练记住知识。事实上，依据江苏省高考方案，没有那个学校可能容许学生课后花费大量时间学习化学，这就导致很多教师最终发出感叹：必修1模块不好教，时间紧任务重，教学效果不好等。对于这个教学困难，我们的对策是确立新的元素化合物教学思路，突破旧有的教学方法。要对教材所呈现出来的书面知识进行重新“价值认定”和“教学筛选”——比如从知识的学科价值（知识承载的思维价值、学科核心主干性等）和教育价值（实际应用价值、三维目标结合性等）方面进行考量，然后对教材页面知识进行重新教学取舍。如，Cl2教学中，Cl2与单质反应的知识教学价值就远不如其与石灰乳反应的教学价值大，更不如氯水蕴含的科学方法价值、思维培养价值、知识发展性价值大。所以，面对有限教学时间和大量元素化合物知识，元素化合物的教学一定要分清主次，对教学内容进行重点选择，不可平均用力。既然新课程放弃了元素化合物知识的严密逻辑性和全面系统性，突出了核心主干性和能力培养以及生产生活实际综合应用性，这就要求我们要选择一种新的方法来适应该部分内容教学：——选择高附加值知识，进行精准的问题设计，附着有效的问题情境，实施教学方法的突破，从而高效完成这部分内容教学。以下是在此思想指导下教学氯气性质时的大概情况。教学情境：2005年3月31日，央视《东方时空》播出“京沪高速液氯泄漏事故”：京沪高速淮安段一辆载有35吨液氯的槽罐车侧翻。记者报道，槽罐车已被吊装在一个大水池里，为了进一步防止氯气外泄，当地消防部门在水池里投放了约350吨的碱。据当地村民反应，当时地面弥漫着大量黄绿色烟气随风漫延。记者发现，附近原先碧绿的麦田已经变成了奇异的黄白色，一些树叶也是白的，在绿色的春季里显得很怪诞，使人仿佛进入了一个奇异诡谲的童话世界。记者还了解到，附近村庄的大部分牲畜已经死亡，很多在低洼处躲避的群众受伤严重，目前都已转到医院进行救治。（投影，配以实景图片。）问题设计：①氯气物性、毒性、避害方面。②氯气化学性质方面：氯气与水反应吗？（槽罐车放在水池里）这个反应有什么特点？（为什么要投碱）氯气与碱反应吗？（投碱可以进一步防止氯气外泄）③次氯酸性质、漂白方面：“奇异诡谲的童话世界”是如何形成的？基本方法：①阅读讨论，培养学生获取信息能力。②实验探究，干燥氯气与潮湿氯气的不同，培养学生思维能力。③记忆学习氯气与单质反应的方程式。效果评价：①采用情境教学，一个情境贯穿始终，学生对未知物氯气有了直观感性认识，学习情绪高涨，学习效果好。②教学详略得当，重点知识能够突破，学生能力得到培养。③三维目标得到结合落实，学生得到了灾害环境教育和生命意识教育。三、教学目标和功能的理解与定位造成必修1模块中元素化合物知识教学困难的另一个主要原因是老师们对该部分内容的教学目标和教学程度的理解和定位有时还存在问题。在教学中，有的老师不能充分考虑好必修1模块的课程功能和目标定位，往往会根据以往的个人经验和外在的教学影响因素（考试、资料、辅导用书等）盲目拔高教学标准，导致教学难度加大，学生负担加重，形成教学困难。化学新课程将元素化合物内容安排在必修模块中，是有道理的，目的就是要让所有进入高中的学生通过一些关于物质的基础知识形成一定的基本化学观点和基本方法基础，达成一定的化学科学素养。那么表现在元素化合物部分知识的要求就是数量适当而要有典型性，深广度一般而体现方法和应用性，量多面广、精博专深的元素化合物知识不是必修1模块的教学定位，此时的学生认知发展阶段也还没有达到学习较深化学知识的时候。也就是说，该部分内容教学并不能为3年后的少部分化学高考生作准备，而是为所有学生的一般发展打基础的。此处的元素化合物知识重点是以单一独个元素的知识建构，其学习是比较零散的独特的感性认识，不可能是系统的、广泛联系的规律性的理性认识，当然也不可能用结构与性质相互验证理论来解释诸如存在、用途以及制备方法等，更不能建立起对物质性质的规律性认识。基于这些考虑，我们对必修1中元素化合物的教学功能和目标定位才可能是合理的。以“二氧化硫的性质”为例，该部分教学的知识目标定位应该是：①知道SO2是一种常见的酸性氧化物：会写出SO2与水、常见的碱性氧化物以及与碱的反应方程式。（通过CO2性质类比方法进行教学，不能涉及过量反应和酸式盐问题。）②知道+4价S有强还原性，在反应中容易被氧化为+6价：能够写出相关的化学方程式。（氧化剂可以根据酸雨形成过程中的O2作用，感性解释O2提供了O原子，在此基础上补充实验中SO2与H2O2的反应方程式，H2O2等同于H2O•O，提供O原子，也可以补充与氯水的反应，HClO提供O原子。这两个方程式与O2的反应方程式进行类比教学，不能涉及Fe3+、MnO4-等其他氧化剂）。③知道SO2的特性：能说出SO2通入品红溶液后和再加热后现象。（可以补充此特性可用来鉴定SO2气体，不提及漂白原理，更不可以进行漂白物质的归类总结。）结语：造成必修1模块中元素化合物教学困难的原因还有很多，从江苏来看，高考制度带来的整个化学学科地位下降，以及近些年来化学高考试卷能力立意的思路创新给学生带来的畏难情绪等都影响着我们的化学课程教学。单从教师教学的主观原因方面来看大致如文所述，这也是通过我们自身努力可能得到改进的地方。通过对学生化学中考习惯性错误进行分析，揭示错误所在，诊断产生错误的原因，从而开拓思路，提高学生分析问题和解决问题的能力。一.基础知识掌握不牢固1.化学双基不过关引起的错误(1)化学用语使用不科学①化学式、离子符号、元素符号、元素化合价等写错或不规范，物质名称书写不正确(书写元素符号时大，小写不规范，如：cu写成cu、mg写成mg、cu和ca混淆、c和l混淆；化合价未注标在相应的元素符号上面；“金刚石”写成“金钢石”、“木炭”写成“木碳”“硝酸”写成“销酸”等)②化学方程式不配平或配平错误、条件状态未注明或乱标乱写条件（比如“通电”写为“电解”，“点燃”写为“燃烧”，“高温”写为“点燃”，漏掉或胡乱增加“↑”“↓”）③化学专用名词汉字不正确(如“反应”写成“反映”、“元素”写成“原素”、“原子”写成“元子”、“坩埚钳”写成“坩锅钳”、“蓝色”写成“篮色”、“浑浊”写成“混浊”、“熔点”写成“溶点”等）例1.右图表示一瓶氢氧化钡溶液，请按要求填写化学符号：(1)氢氧化钡中金属元素的符号：；(2)其溶液中阴离子:；(3)溶剂水中氢元素的化合价：；(4)在右图标签的横线上填写氢氧化钡的化学式。错因分析：这道考题学生对(2)离子符号的表示常出现的错误是oh1—或（oh）—，(3)元素化合价没按要求填写化学符号，常会出现的错误是：-1。(2)生活中形成的不正确观念引起的错误例2.“群众利益无小事，食品安全是大事”。下列不会导致食品对人体健康有害的做法是（）a．用干冰保藏易变质的食品b．用报纸直接包裹食品c．用硫磺熏制辣椒、白木耳等食品d．用含亚硝酸盐的工业用盐腌制蔬菜错因分析：这道题，正确答案应是a。而实际生活中的确有人“用报纸直接包裹食品”这对学生解题带来负面影响。他们在生活中看见过，所以没有用化学知识去过滤其中的错误,因此误选了答案b。例3．下列生活中的做法不正确的是()a．洗衣服的水用来冲厕所b．用活性炭除去冰箱中的异味c．餐具上的油污用洗洁精洗涤d．霉变花生清洗后直接食用错因分析：这道题，正确答案应是d。但许多学生因为在生活中早就形成了“食物清洗后可食用”的观点所以会误选其他答案。(3)基本概念和原理不清晰引起的错误例4.虾青素（c40h52o4）是一种具有极强的抗肿瘤、抗氧化性能的物质，可增强动物免疫力。下列有关它的说法正确的是（）a．虾青素是由96个原子构成b．虾青素是一种氧化物c．虾青素的相对分子质量是596d．虾青素中碳、氢、氧元素的质量比为10︰13︰1错因分析：这道题，正确答案应是c。但许多学生因为“分子和原子”“氧化物和含氧化合物”概念不清晰，所以会误选a或b。例5、氢氧化钠溶液与稀硫酸发生中和反应时观察不到明显现象，为了确定其反应是否反生，某班同学设计了不同的实验方案进行探究：(1)方案一：向装有一定量氢氧化钠溶液的烧杯中滴几滴酚酞试液，不断滴入稀硫酸，并用玻璃棒搅拌。如果实验现象是就可以证明氢氧化钠溶液与稀硫酸发生了化学反应；其反应的化学方程式为；(2)方案二：向装有一定量稀硫酸的试管中滴加氢氧化钠溶液，振荡后再向其中滴加碳酸钠溶液，如果有气泡产生，则说明氢氧化钠溶液与稀硫酸没有发生化学反应。你认为方案二的结论正确吗？（填“正确”或“不正确”），理由是：；(3)下列实验方案中，能证明氢氧化钠溶液与稀硫酸发生了反应的是（填序号）。a．用ph试纸测定氢氧化钠溶液的ph，然后向其中滴加稀硫酸，ph逐渐减少，最终小于7b．用温度计测试氢氧化钠溶液滴加稀硫酸前后的温度，温度明显上升c．向一定量的氢氧化钠溶液中滴加稀硫酸后再滴加硫酸铜溶液，有蓝色沉淀生成错因分析：第（3）小题，正确答案应是a、b，此题不仅涉及了酸碱中和时的酸碱性、能量的变化，而且还涉及了化学反应中某反应物是否剩余的问题，很多学生错选或漏选的原因有：对酸碱的ph值的特点、酸碱反应时的能量变化特点不明确，漏选了a、b中的一个答案，又误认为向一定量氢氧化钠溶液中滴加稀硫酸时氢氧化钠溶液一定会有剩余，故错选了c。2.化学实验现象描述错误（1）实验现象用生成物名称表示生成物的名称是通过实验、经过分析，推断得出的。实验现象是描述人通过感觉器官(如：眼、耳、鼻等)所感知的现象。物质的颜色、状态、气味等人可以感知，而物质的结构、组成却是不能被感知的。例6.小盈同学做硫在氧气中燃烧的实验前，预先在集气瓶底装有少量水。实验过程中她联想到老师介绍过二氧化硫排放到空气中会形成酸雨，于是想了解燃烧后集气瓶底部残留的“水”是否也呈酸性。她取“水”多次测其ph，发现其ph始终小于7并逐渐减小，直至稳定在ph=4，证明集气瓶底残留液呈性。随后为了进一步了解该残留液的性质，请你与小盈同学一起探究：【提出问题】残留液还能与哪些不同类别的物质反应呢？【猜想】①；②。【设计方案】请你设计实验来验证你的猜想：实验方法可能观察到的现象结论.错因分析：【设计方案】可以有好多方案比如①取样加入镁条②取样滴加碳酸钠溶液等。其实这些知识点学生比较熟悉不容易错，但改卷时发现“可能观察到的现象”却出现错误①加入镁条应描述成“镁条逐渐减少，表面有气泡产生”但学生描述成“生成了氢气”或“生成了无色无味的气体”；同样②应描述成“有气泡产生”但学生描述成“生成了二氧化碳”或“生成了无色无味的气体”。再如：碱式碳酸铜受热分解的反应现象描述，