高中化學(xué)常見(jiàn)元素及其化合物解題技巧的思考

盧驚濤

(福建省詔安第一中學(xué) 363500)

在高中化學(xué)教學(xué)活動(dòng)中，元素及其化合物相關(guān)試題是解題的重難點(diǎn).其主要考察的是高中學(xué)生對(duì)各種化學(xué)元素的了解、理解和掌握情況，對(duì)元素所在周期表中的“位”、“構(gòu)”、“性”的關(guān)系理解，和通過(guò)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進(jìn)行綜合推斷的能力，因此其相關(guān)試題綜合性較強(qiáng)，涉及知識(shí)點(diǎn)較多.

一、熟悉化學(xué)元素，掌握其對(duì)應(yīng)單質(zhì)的特性

在高中化學(xué)元素及其化合物這一相關(guān)類考題中，類型各種各樣，可萬(wàn)變不離其宗的是，考察的點(diǎn)依舊是建立在熟悉元素性質(zhì)的基礎(chǔ)之上.因此，不管是針對(duì)前18號(hào)元素必考部分還是前36號(hào)選考部分的考題，學(xué)生都要熟練掌握化學(xué)元素及其化合物的特性.尤其是要了解元素的元素序號(hào)、質(zhì)子數(shù)、核外電子數(shù)間的內(nèi)在關(guān)系.只有這樣，再碰到類似考題的時(shí)候，學(xué)生才能知道該元素的元素序號(hào)和其在元素周期表中的位置、周期數(shù)和族數(shù)，以及對(duì)應(yīng)單質(zhì)的基本特性.

如考到相對(duì)分子質(zhì)量最小的單質(zhì)時(shí)，要熟練掌握其所對(duì)應(yīng)單質(zhì)氫氣，對(duì)應(yīng)元素為H，元素序號(hào)為1等內(nèi)容.再如某水溶液呈淺綠色，則該溶液中可能含亞鐵離子Fe2+，呈藍(lán)色，則可能含銅離子Cu2+.以此類推，在進(jìn)行元素推斷的過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)某元素的基本獨(dú)有特性或?qū)?yīng)單質(zhì)或氧化物的基本特性來(lái)予以推斷.

二、熟悉元素周期表，掌握其變化規(guī)律

在高中化學(xué)課堂教學(xué)活動(dòng)中，當(dāng)碰到無(wú)機(jī)化合物相關(guān)問(wèn)題時(shí)，能否成功且快速解題的關(guān)鍵點(diǎn)在于對(duì)元素周期表及其變化規(guī)律的掌握情況.因此，一般情況下，在給出元素相關(guān)提示的情況下，不單單有題目中所介紹的內(nèi)容，一般來(lái)講還需要按照同周期或是同族的元素基本共性，或是元素性質(zhì)變化規(guī)律給出元素提示，從而判斷元素或化學(xué)性質(zhì).

比如，短周期內(nèi)某四種主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，Z原子比X原子的最外層電子數(shù)多4，W、X原子的最外層電子數(shù)之比為4∶3.因上述元素都是短周期的元素，則由W和X最外層電子數(shù)之比可以判斷出W和X元素最外層電子數(shù)為4和3或者為8和6，即兩者分別為第ⅣA族和第ⅢA族，或者為0族和第ⅥA族；又因?yàn)閆原子的最外層電子數(shù)比X的最外層電子數(shù)多4，則可判斷出X為第ⅢA族，那么W元素則為第ⅣA，由此也可判斷出Z元素為第ⅦA族.如果僅憑上述條件，滿足條件的元素可能存在的條件則可判斷出來(lái)，并對(duì)其金屬性或非金屬性進(jìn)行判斷.

三、熟練應(yīng)用守恒法，提高解題效率

元素及其化合物的教學(xué)活動(dòng)中，與化學(xué)變化有關(guān)的，大部分能通過(guò)化學(xué)方程式來(lái)體現(xiàn).比如，化學(xué)反應(yīng)式、離子方程式、熱化學(xué)方程式、鹽類水解方程式、電極反應(yīng)式等，因此，這也說(shuō)明了守恒法內(nèi)容也層出不窮.普遍情況下，在高中化學(xué)解題中的應(yīng)用中，較為常見(jiàn)的守恒法有三種：質(zhì)量守恒法、化合價(jià)守恒法以及電子守恒法.

比如考題：有一定質(zhì)量的氫氧化鈉固體，其含水量為2.8%，碳酸鈉含量為7.2%，取其中1 g加入50 mL鹽酸，鹽酸濃度為3 mol/L，其中用30.8 mL濃度為1.07 mol/L氫氧化鈉溶液用于中和多余鹽酸，在反應(yīng)完成之后可以蒸干固體多少克？

碰到這類題目的時(shí)候，倘若一味地按照以前的解題思路來(lái)做，過(guò)程會(huì)顯得十分復(fù)雜，而且正確率也較低.學(xué)生可以通過(guò)仔細(xì)分析已知條件，就可得出，在蒸干后得到的固體全部為氯化鈉，其氯元素是完全來(lái)自于鹽酸中的氯，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，能夠分出n(KCl)與n(HCl)相等，通過(guò)這一解題方式，可簡(jiǎn)單明了得到答案.

四、注意已知條件，進(jìn)行元素推斷

一般來(lái)講，元素推斷難度不大，絕大部分同學(xué)能都做到，但筆者要提醒的是，在這個(gè)過(guò)程中要仔細(xì)注意已知條件，并做到以下幾點(diǎn)：

第一，注意題干要求，認(rèn)真審題.

例如：X核外電子共占有3個(gè)軌道，各軌道含有電子數(shù)相同，則為1s22s22p2，C.

X核外電子占有3個(gè)軌道，s軌道與p軌道電子數(shù)相同，則為1s22s22p4，O.

第二，牢記重要關(guān)系式：周期數(shù)=核外電子層數(shù)，質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)=原子序數(shù)=原子核外電子數(shù)=質(zhì)量數(shù)-中子數(shù)

第三，牢記常見(jiàn)元素的“位”、“構(gòu)”、“性”.

H：最外層電子數(shù)與電子層數(shù)相等；周期表中半徑最小；單質(zhì)最輕等.

C：形成化合物種類最多；族序數(shù)等于周期數(shù)的2倍，且最外層電子數(shù)是次外層的2倍；核外電子共占有3個(gè)軌道，而且各軌道電子數(shù)相同；氣態(tài)最簡(jiǎn)單氫化物中氫元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高；最高正價(jià)和最低負(fù)價(jià)代數(shù)和為零.

N：氣態(tài)氫化物能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)；最高價(jià)氧化物的水化物能與氣態(tài)氫化物發(fā)生反應(yīng)，空氣中含量最多.

O：最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的3倍；地殼中含量最高，氫化物通常情況下為液態(tài)；氫化物沸點(diǎn)最高.

F：周期表中元素的非金屬性最強(qiáng)；沒(méi)有正價(jià).

Na：短周期元素中金屬性最強(qiáng)；短周期主族元素中原子半徑最大.

Al：地殼中含量最高的金屬元素，最高價(jià)氧化物及其水化物既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)

與此同時(shí)，要提醒廣大學(xué)生注意的是，課堂實(shí)驗(yàn)或者教學(xué)中要注意獨(dú)特的反應(yīng)現(xiàn)象或條件，如生成X色溶液、產(chǎn)生X色沉淀或是需要高溫和催化劑等.這就要求大家在日常的復(fù)習(xí)中，高度重視化學(xué)元素獨(dú)特的反應(yīng)現(xiàn)象，這樣學(xué)生在碰到類似題目的時(shí)候就能想到與之相對(duì)應(yīng)的元素性質(zhì)，這對(duì)解題來(lái)說(shuō)，十分重要.

五、注意抓“性質(zhì)”，把握元素內(nèi)在聯(lián)系

在學(xué)習(xí)常見(jiàn)化學(xué)元素及其化合物知識(shí)的時(shí)候，要跳出課本，找出分散在各章節(jié)中相互聯(lián)系的知識(shí)點(diǎn)，尤其是在復(fù)習(xí)的過(guò)程中，要讓知識(shí)盡可能的系統(tǒng)化.只有這樣，學(xué)生在解題的時(shí)候，就會(huì)跳出某一固定的知識(shí)點(diǎn)，拓寬解題思路，獲得更多的解題可能.如常見(jiàn)的口訣記憶法、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖以及歸納記憶法等.教師要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律進(jìn)行總結(jié)和歸納，并學(xué)會(huì)用應(yīng)用總結(jié)出來(lái)的規(guī)律去解決問(wèn)題.

首先，熟練掌握元素符號(hào).

其次，熟練掌握化合價(jià)口訣:一價(jià)氫氯鉀鈉銀，二價(jià)氧鈣鋇鎂鋅；三鋁四硅五氮磷，二三鐵二四碳；二四六硫都齊，銅汞二價(jià)最常見(jiàn).

再次，熟記酸、堿、鹽溶解性表記憶口訣:溶堿有五位，鉀鈉鈣(微)氨鋇.硝酸鹽全溶，鹽酸除銀汞.硫酸鋇鉛都不溶，微溶鈣銀汞.其他幾種酸的鹽，一般只溶鉀鈉銨.揮發(fā)性四種，堿中一水合氨，鹽酸硝酸和碳酸.酸的可溶性，只除去硅酸.

綜上所述，主要圍繞高中常見(jiàn)化學(xué)元素及其化合物相關(guān)題目的解題技巧及所需的解題條件進(jìn)行分析.其中，通過(guò)對(duì)元素的特性對(duì)應(yīng)化合物的酸堿性做出判斷，或是對(duì)應(yīng)單質(zhì)的氧化性及還原性強(qiáng)弱進(jìn)行推斷都是比較常見(jiàn)的考查點(diǎn).學(xué)生在應(yīng)對(duì)這類考題之前，需要對(duì)各常見(jiàn)元素及其對(duì)應(yīng)單質(zhì)或氧化物的基本特性有一個(gè)全面的認(rèn)知和了解，以及元素周期表及各元素的排布變化規(guī)律，常見(jiàn)反應(yīng)現(xiàn)象.這是打開(kāi)解題思維，提高解題效率的關(guān)鍵.