元素及其化合物专题复习策略

元素及其化合物专题复习策略武汉市新洲区第一中学张新平元素及其化合物的知识可谓是“千头万绪”，知识点纷繁交错，给同学们的复习记忆“设置”了重重障碍，同时也给老师们的教学提出了严峻的挑战。纵观近两年全国高考理综卷I的化学部分，元素及其化合物的考查题型丰富，既有选择题，又有推断题。分数分配及比例是[1]：2009年15分（13.9%）、2010年21分（19.44%）（其中一个选择题6分和一个推断题15分），估计今年的分值不会低于20分。尽管元素及其化合物的高考分值只约占五大模块的均值，但因其知识点的“繁杂”，因此给我们提出的课题是：如何做到从容应对，又使学生得到巩固提高呢？笔者仅从个人的教学实践，谈谈以下几点看法，以期做个抛砖引玉的作用。一、成“表”在胸，按图（表）索骥熟谙元素周期表，就像是在我们的脑袋中装上了思维的“GPS”，才能真正发挥出元素周期表作为学习与应用“工具”方面的重要作用，也才能做到在解决有关问题时，能及时提取相关信息，少走弯路或不走弯路，直达目的。元素周期表中，着重要求熟练掌握1—3（短）周期、第4周期部分（如VIII族的铁）和IA—VIIA7主族。如下图示（请用元素符号填空完成如前要求）：二、三线梳理，抓牢无机物学习的“生命线”抓好了元素及其化合物学习的三条线，就是抓牢了无机物学习的“生命线”。这三条线分别是：1.元素及其化合物的衍生线（如下图中实线所示，图中N代表非金属、M代表金属）。NMNHx(或HxN)MxOyNxOyHxNOyM(OH)xMx+(盐)含氧酸盐说明：一是中间还有些性质关系没有表达出来（如金属单质与酸等），二是式中的x、y可以是不同的。有了这条线，就能顺利地帮助学生回忆起某元素的单质及重要的化合物。如：钠及其化合物的衍生线：NaNaOHNaClNa2ONa2O2NaHCO3Na2CO3NaHR-ONaNaNH2Na2S又如氮及其重要化合物的衍生线：NH3N2NON2ONO2N2O4N2O3N2O5HNO3NO3-NH4+(其它氧化物:)///对于非金属元素，其化合价变化丰富，故也可从化合价的角度去看单质及其化合物的衍生关系，有利于从化学性质的难点把握该元素的性质特征。如：SSSS-20+4+62.某个个体（单质或化合物）：结构→性质（物理、化学性质）→存在→应用及制备等。或称：一个中心（化学性质）三个基本点（结构、存在和应用等）。图示如下：3.一个中心，这也是学习与考查的核心，围绕“类性”→“价性”→“特性”等三性这条线（如上1中图所示之实、虚线）。如以SO2的复习为例[2]，如果把握好SO2的“三性”，就可以跳出“纷繁交错”的知识点，唱响元素及其化合物复习的“主旋律”。（1）以类循性即从物质的分类中把握所在类的共性。不同类别的物质，有着各自不同的共性特征。因此，了解物质的类别，就能顺藤摸瓜地了解到该类物质的共性。SO2是一种酸性氧化物，应具有酸性氧化物的共性，即①溶于水生成相应的酸（如使湿润的蓝色石蕊试纸变红）、②与碱反应生成盐和水（如用氨吸收法消除硫酸工业的尾气污染，以及多元弱酸形成正盐或酸式盐等）、③与碱性氧化物反应生成盐（如钙基固硫）。（2）以价论性即从物质所含元素的化合价把握该物质可能表现出的氧化性或还原性。化合价规则指出，处于元素最高化合价的物质只有氧化性、处于元素最低化合价的物质只有还原性、而处于元素中间化合价的物质既有氧化性又有还原性。在SO2中硫元素的化合价是+4，处于硫的中间价态，因此，SO2既有氧化性（如与H2S归中为S），又有还原性（如催化氧化为SO3、被卤素单质氧化为H2SO4等），但以还原性为主。由此，还可类推到其它+4价的含S化合物，如H2SO3、SO32―等的性质。（3）牢记特性有些物质具有很特别的、带标志性的性质，这就是物质的特性。记住特性，就有了识别这些物质的直觉。物质的特性一般表现有物理特性（如特殊的颜色、状态、气味等）、化学特性（一般指物质类别的共性和化合价表现性之外的性质）。如SO2有漂白性（使品红褪色加热又复原），而又不同于其它强氧化剂（HClO、Na2O2、H2O2、O3、浓HNO3等）的漂白。再如黄绿色的氯气、红褐色的沉淀Fe(OH)3、遇淀粉溶液变蓝色的I2、与水剧烈反应的碱金属单质（或F2）等等，都是这类物质的特性之一。图示如下：总之，从元素及其化合物知识点的“千头万绪”中抓住了“类性”、“价性”、“特性”，就是把握了元素及其化合物复习的“主旋律”。三、应用举例1.[MCEJS2009T3.]下列所列各组物质中，物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是abcAAlAlCl3Al(OH)3BHNO3NONO2CSiSiO2H2SiO3DCH2=CH2CH3CH2OHCH3CHO【解析】本题虽然只是个选择题，但所涉及的知识点分布于IIIA、IVA、VA及烃和烃的含氧衍生物，因此要求熟练掌握元素及其化合物之间的转化关系。A项中：Al(OH)3→Al不能一步完成，所以A项不选；B项正确；C项：SiO2→H2SiO3必须经过两步；D项中c→d即必须经过两步CH3CHO→CH3CH2OH→CH2=CH2才能完成。[答案]B。2.[MCEZJ2009T26.]各物质之间的转换关系如下图，部分生成物省略。C、D是由X、Y、Z中两种元素组成的化合物，X、Y、Z的原子序数依次增大，在周期表中X的原子半径最小，Y、Z原子量外层电子数之和为10。D为无色非可燃性气体，G为黄绿色单质气体，J、M为金属，I有漂白作用，反应①常用于制作印刷电路板。AHBCDEFGIJKNaOH(aq)MG葡萄糖(红色沉淀)(棕黄色溶液)(浅绿色溶液)L21H+请回答下列问题：（1）写出A的化学式，C的电子式。（2）比较Y与Z的原子半径大小（填写元素符号）。（3）写出反应②的化学方程式（有机物用结构简式表示），举出该反应的一个应用实例。（4）已知F溶于稀硝酸，溶液变成蓝色，并放出无色气体。请写出该反应的化学方程式。（5）研究表明：气体D在一定条件下可被还原为晶莹透明的晶体N，其结构中原子的排列为正四面体，请写出N及其2种同素异形体的名称、、。【解析】从反应图中寻找突破口，E与葡葡糖生成红色沉淀F，则E应为Cu(OH)2，而B为Cu2＋，反应①为印刷电路板，L为棕黄色溶液，由此可推出：M应为Cu，L为FeCl3。G为黄绿色气体，则为Cl2，K为浅绿色，则为Fe2＋溶液。X的原子半径最小，则为H，D为非可燃性气体，可推为CO2，C和O的最外层电子之和刚好为10。C为H、C、O中的两种组成的化合物，且可以与Cl2反应，故应为H2O，生成H为HCl，I为HClO（具有漂白性），HCl与J（Fe）可生成FeCl2溶液。（1）A+HClCu2＋+H2O+CO2，由元素守恒可知，A可以CuCO3或碱式碳酸铜均可。（2）Y为C，Z为N，两者位于同一周期，前者的半径大，即CN。（3）葡萄糖含有醛基，可以与Cu(OH)2生成砖红色沉淀。（4）F为Cu2O，与HNO3反应，生成Cu(NO3)2，且生成无色气体，应为NO，然后根据得失电子守恒配平即可。（5）CO2可以还原成正四面体结构的晶体N，即化合价降低，显然生成C，应为金刚石。它的同素异形体必须为含碳的单质。abc答案(1)Cu2(OH)2CO3[Cu(OH)2·CuCO3]或CuCO3。(2)CO。(3)CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2→CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O↓+2H2O医学上可用这个反应检验尿液中的葡萄糖。（4）3Cu2O+14HNO3=6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O。(5)金刚石、石墨、富勒烯（C60）或碳纳米管等。3.有M、A、B、D、N、E五种短周期元素，原子序数依次增大。M元素的单质是自然界最轻的气体，N元素的原子半径是所在周期原子半径最大的。A、B、D、E分别在右表（周期表的一部分）占有相应的位置，它们的原子序数之和为37。试回答：（1）在A、B、D、E四种元素的最简单氢化物中，沸点最高的是（填化学式）。M、D、E、N形成的简单离子的半径由大到小的关系是(写元素符号）。（2）A、B、D、M可组成多种18电子分子，请写出2种具有18电子的有机物．．．的分子式（用元素符号表示）、。（3）由A、D、N三种元素组成的无机物（相对分子质量106），其水溶液呈碱性，用离子方程式表示其原因。（4）元素B的氢化物与元素D单质在一定条件下发生置换反应，在该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为。（5）由D、N形成的原子个数1∶1的化合物的电子式为：。（6）NH3·H2O的电离方程式为NH3·H2ONH4+＋OH－，试判断NH3溶于水后，形成的NH3·H2O的合理结构是：（填“a”或“b”）。【解析】M元素的单质是自然界最轻的气体——M为H；N元素的原子半径是所在周期原子半径最大的——短周期内为Na；A、B、D、E分别在右表（周期表的一部分）占有相应的位置——分布在2、3周期，再结合37按表索骥即可确定各元素。[答案]（1）H2O；S2－＞O2－＞Na+＞H+。（2）CH4O、C2H6。（3）CO32-＋H2OHCO3-＋OH－。（4）3∶4。（5）。（6）b。参考文献[1]湖北教育考试院.理科高考试题分析与评价（2010—2011）.武汉：湖北教育出版社，2010.12：182[2]张新平.“把握‘三性’唱响复习的‘主旋律’——元素及其化合物复习方法谈”..河南《中学生学习报•化学周刊》（人教高考版）第35期，2009.02.28：头版