高中化學(xué)中的“主角”

苗佩楨

摘 要：化學(xué)學(xué)科在高中的各學(xué)科中占有重要的地位，對(duì)于其他學(xué)科的學(xué)習(xí)有著深遠(yuǎn)的影響。很多同學(xué)反映在高中化學(xué)的學(xué)習(xí)中感覺(jué)比較混亂，并沒(méi)有一個(gè)明了的知識(shí)脈絡(luò)，那么如何在學(xué)習(xí)中構(gòu)建完整的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)呢？筆者將以自身的學(xué)習(xí)經(jīng)歷為例對(duì)于高中化學(xué)中的關(guān)于水知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建進(jìn)行詳細(xì)的探討，以期為其他同學(xué)的化學(xué)學(xué)習(xí)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué)；水；反應(yīng)方程式；探討

水是由氫元素和氧元素組成的，是地球上最常見(jiàn)的物質(zhì)。水在人們?nèi)粘Ｉ詈蜕a(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用。在很多的化學(xué)反應(yīng)中都能夠看到水的身影，是化學(xué)里比較常見(jiàn)的物質(zhì)。在平時(shí)的化學(xué)的學(xué)習(xí)中幾乎每個(gè)章節(jié)都會(huì)涉及到水，可以說(shuō)水是高中化學(xué)中的“主角”，接下來(lái)將對(duì)水進(jìn)行深刻的探討，以充分了解水的不同性質(zhì)。

一、 水的分解反應(yīng)

水的穩(wěn)定性比較好，要想將水進(jìn)行分解，溫度達(dá)到2000℃時(shí)也只能將分解率提升到0.6%左右。一般可以采用電解的方法來(lái)促進(jìn)水分解，這是最常用的水分解的方法，水分解的化學(xué)方程式為：2H2O通電2H2↑+O2↑，從方程式中可以看出通過(guò)電解最終形成氫氣和氧氣，如果處于實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境之中可以通過(guò)加入電解質(zhì)NaOH來(lái)提高電解水的速率。在關(guān)于鹽溶液的章節(jié)學(xué)習(xí)時(shí)有關(guān)于電解飽和食鹽水的實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)的最終結(jié)果可以得出方程式為：2NaCl+2H2O電解2NaOH+Cl2+H2↑，從方程式中可以看出含有氯化鈉的溶液經(jīng)過(guò)電解后也會(huì)出現(xiàn)分解反應(yīng)，因此，這個(gè)方程式也可以看成是水的分解反應(yīng)。在這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中通過(guò)對(duì)溫度的測(cè)試可以看出水的分解反應(yīng)是一個(gè)吸熱反應(yīng)。

二、 水與單質(zhì)的反應(yīng)

一般來(lái)說(shuō)水與單質(zhì)反應(yīng)，單質(zhì)指的是金屬單質(zhì)和非金屬單質(zhì)，接下來(lái)以金屬單質(zhì)為例進(jìn)行講解。水會(huì)與活潑的金屬發(fā)生置換反應(yīng)，能和水發(fā)生置換反應(yīng)的金屬物質(zhì)包括Na、K、Ca、Mg等物質(zhì)。這些金屬元素中有一部分與水反應(yīng)的比較緩慢，如Ca與水反應(yīng)過(guò)程中會(huì)生出氫氧化鈉，影響反應(yīng)的進(jìn)行。有的物質(zhì)與水反應(yīng)得比較快，如Cs與水反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生爆炸。在金屬與水反應(yīng)時(shí)不一定會(huì)置換出金屬離子，如CuSO4溶液與Na的反應(yīng)中，Na與H2O反應(yīng)時(shí)會(huì)生產(chǎn)H2而不是Na離子。

由于與水進(jìn)行反應(yīng)的單質(zhì)比較多，為了加深理解，在平時(shí)的學(xué)習(xí)中可以將單質(zhì)分成金屬單質(zhì)和非金屬單質(zhì)，在金屬單質(zhì)中也可以依據(jù)不同的反應(yīng)條件進(jìn)行劃分，并總結(jié)出水與金屬單質(zhì)反應(yīng)的共同特點(diǎn)。此外，需要針對(duì)其中一些特殊的地方進(jìn)行詳細(xì)記憶，因?yàn)?，這部分往往是學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，也是最容易出題的地方。

三、 水與氧化物的反應(yīng)

水與氧化物的反應(yīng)主要包括與金屬氧化物和非金屬氧化物兩種。在水與金屬氧化物的反應(yīng)中最容易與水發(fā)生反應(yīng)的是CaO、Na2O、K2O，這些都是比較活潑的最高價(jià)氧化物，這幾種物質(zhì)與水發(fā)生反應(yīng)后會(huì)生產(chǎn)強(qiáng)堿或者中強(qiáng)堿。以Na2O2與水的反應(yīng)為例，在水上放置脫脂棉，在一段時(shí)間之后會(huì)發(fā)現(xiàn)漂浮在溶液上的脫脂棉燃燒起來(lái)，說(shuō)明這種反應(yīng)會(huì)放出大量的熱量，在反應(yīng)完全之后經(jīng)過(guò)測(cè)試溶液呈現(xiàn)強(qiáng)堿性，可以印證以上的說(shuō)法。

而水與非金屬氧化物反應(yīng)會(huì)生成強(qiáng)酸，元素的非金屬性越強(qiáng)其最高價(jià)氧化物也越容易與水反應(yīng)，其反應(yīng)的產(chǎn)物為強(qiáng)酸。以光合作用為例，在光合作用中植物吸取空氣中的二氧化碳與水發(fā)生反應(yīng)形成碳水化合物與氧氣，正是有水參與到光合作用之中，才使得地球上的植物能夠不斷生長(zhǎng)。

四、 鹽類的水解

鹽類的水解反應(yīng)主要包括強(qiáng)酸弱堿鹽、弱酸強(qiáng)堿鹽、弱酸弱堿鹽的水解，無(wú)論哪類鹽的水解反應(yīng)都是中和逆反應(yīng)。下面從這三個(gè)方面來(lái)闡述鹽類的水解反應(yīng)，強(qiáng)酸弱堿鹽與水反應(yīng)之后，水內(nèi)的離子發(fā)生變化之后逐漸形成弱電解質(zhì)，通過(guò)酸堿測(cè)試之后，檢測(cè)出水解反應(yīng)之后呈酸性，而弱酸強(qiáng)堿與水反應(yīng)之后呈現(xiàn)堿性，而弱酸弱堿鹽則會(huì)出現(xiàn)雙水解現(xiàn)象。因此，在這類溶液的配制過(guò)程中，要加入一些酸類或者鹽類來(lái)抑制水解。

在鹽類水解這一部分的學(xué)習(xí)過(guò)程中要充分了解復(fù)分解反應(yīng)的特點(diǎn)，分別按照強(qiáng)酸弱堿鹽、弱酸強(qiáng)堿鹽、弱酸弱堿鹽的水解進(jìn)行分類，詳細(xì)地了解幾類分解的特點(diǎn)，為了方便記憶筆者總結(jié)出鹽類水解口訣：有弱才水解，越弱越水解，雙弱雙水解，誰(shuí)強(qiáng)顯誰(shuí)性。除此之外，還可以根據(jù)離子方程式來(lái)判斷酸堿性：一般來(lái)說(shuō)，分解出陽(yáng)離子，則呈現(xiàn)酸性；分解出陰離子，則呈現(xiàn)堿性。最終可以全面了解鹽類的水解方面的知識(shí)。

五、 水與有機(jī)物的反應(yīng)

水雖然是無(wú)機(jī)物，但是在有機(jī)化學(xué)中水也發(fā)揮著重要的作用。水與有機(jī)物的反應(yīng)主要有以下幾種反應(yīng)方式，包括加成反應(yīng)、水解反應(yīng)等，與我們?nèi)粘Ｉ钕⑾⑾嚓P(guān)的糖類、蛋白質(zhì)等物質(zhì)都會(huì)與水發(fā)生水解反應(yīng)。

例如，蛋白質(zhì)都是由大量氨基酸縮合脫水得到的，水解反應(yīng)就是它的逆反應(yīng)。蛋白質(zhì)的典型一級(jí)結(jié)構(gòu)（化學(xué)鍵）就是肽鍵R-CO-NH-R每個(gè)肽鍵水解后生成一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，如果蛋白質(zhì)完全水解，則得到氨基酸，因而可以看出水是地球存在生命的重要原因。在學(xué)習(xí)水與有機(jī)物的反應(yīng)時(shí)要結(jié)合我們的生活實(shí)際，以提高對(duì)相關(guān)化學(xué)方程式的應(yīng)用能力。

六、 鹽的水合

在鹽溶液結(jié)晶過(guò)程中會(huì)析出一定數(shù)目的水分子晶體，出現(xiàn)鹽的水合現(xiàn)象。以硫酸銅的水合為例CuSO4+5H2OCuSO4·5H2O，在加熱之后CuSO4·5H2O會(huì)出現(xiàn)分解。在2011年高考中給出了CuSO4·5H2O的脫水過(guò)程的熱重曲線，提出了一系列問(wèn)題，說(shuō)明鹽的水合這一部分仍然是學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，需要進(jìn)行深刻的理解。

七、 小結(jié)

以上對(duì)高中化學(xué)中的水能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行簡(jiǎn)單的總結(jié)，希望同學(xué)們能夠在將各部分關(guān)于水的化學(xué)反應(yīng)知識(shí)學(xué)習(xí)之后，可以和筆者一樣按照水的分解反應(yīng)、水與單質(zhì)的反應(yīng)、水與氧化物的反應(yīng)、鹽類的水解、水與有機(jī)物的反應(yīng)、鹽的水合等幾方面進(jìn)行分類總結(jié)，在了解不同反應(yīng)共性的基礎(chǔ)上，詳細(xì)地掌握各部分反應(yīng)的個(gè)性特點(diǎn)，因?yàn)檫@些個(gè)性部分往往是考試的易考點(diǎn)。同時(shí)，也可以按照自己的理解方式通過(guò)不同的角度進(jìn)行詳細(xì)地劃分，總結(jié)反應(yīng)的特點(diǎn)，深入理解水的性質(zhì)，在平時(shí)的學(xué)習(xí)中能夠靈活運(yùn)用與水相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)知識(shí)，提高自己的學(xué)習(xí)能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]曹光生.高中化學(xué)學(xué)法指導(dǎo)[J].才智，2014，（26）：65.

[2]王傳安.水——化學(xué)中的“主角”[J].理科考試研究，2014，（09）：90-91.