高三化學第一輪復習教什么,怎么教,教到什么程度,對每位高三化學教師來說,都必須有一個清醒的認識。我們認為,以知識的逐點掃描和梳理為主夯實基礎是必要的,以《考試說明》所要求的知識內涵和外延的強化訓練也是必須的,但我們認為,第一輪高三化學復習讓學生形成一定的化學學科思想更為重要。
一、結構觀
結構觀是基本的化學學科觀念,是對物質本質和化學反應本因的深層次認識。這一科學方法源自“內因在事物中發揮決定作用”的哲學論斷。有什么樣結構就該有什么樣的性質,有什么樣的性質就“衍射”什么樣的結構!有機化學是這一科學觀念充分體現。
[例1]β-紫羅蘭酮是存在于玫瑰花、番茄等中的一種天然香料,其結構如圖1所示(未表示出其空間構型)。下列關于β-紫羅蘭酮的性質描述正確的是____。
圖1
A.能與FeCl3溶液發生顯色反應
B.能使酸性KMnO4溶液褪色
C.能發生加成、取代、消去反應
D.1mol該物質最多可與3mol H2反應
分析:該題β-紫羅蘭酮為載體,考查學生對有機化合物的分子結構、官能團的性質等基礎有機化學知識的理解和掌握程度。A分子無苯環,不能與FeCl3溶液發生顯色反應。B、C分子中的官能團決定了能使酸性KMnO4溶液褪色、能發生加成、取代反應,不能發生消去反應。D.1mol該物質最多可與3mol H2反應。
二、轉化觀
“同一種元素的不同類物質之間的轉化關系”,是高三一輪復習階段認識元素化合物知識的重要方法。利用圖式的方法,引導學生運用分類方法對具體的化學物質及其轉化關系進行學習,不僅有利于做好第一輪復習,更為學生今后的學習提供學習思路。
以教材中的習題為例,用化學脈絡圖可表示下列轉化關系:Ca→CaO→Ca(OH)2→CaCO3;C→CO2→H2CO3→Na2CO3→NaHCO3。化學脈絡圖是一種表征、檢查、修正和完善化學知識的認知工具,它通常是將有關某一化學主題不同級別的概念或命題置于方框或圓圈中,再以各種連線將相關的概念或命題連接,形成關于該主題的化學概念或知識網絡,借此形象化的方式表征學習者的知識結構,以及對某一化學主題的理解。
三、強弱觀
(1)在化學反應中往往表現為:①活潑(非)金屬置換不活潑(非)金屬;②強酸(堿)制備弱酸(堿);③溶解性強的制備溶解性弱的;④強氧化(還原)劑制備弱氧化(還原)劑。
(2)當同一個體系中,一個反應物與另外多個反應物反應時須遵循一定的順序,即優先規則。①有序氧化(還原)。例:少量的Cl2通入FeBr2溶液中,Cl2先氧化Fe2+。②有序放電。陽離子在陰極放電順序為:Ag+>(Fe3+)>Cu2+>(H+酸)>Fe2+>Zn2+>(H2O中的H+)。陰離子在陽極放電順序為:金屬陽極(Cu、Ag等)>S2->Cl->OH->含氧酸根離子。③有序中和。若某一溶液中同時含有幾種酸性物質(或堿性物質)當加入一種堿(或酸)時,酸性(或堿性)強的物質先被中和。④有序沉淀。若某一溶液中同時存在幾種能與所加試劑形成沉淀的離子,則溶解度小的物質先沉淀。向KCl、NaBr混合溶液中逐漸加入AgNO3溶液時,先析出AgBr,其次為AgCl。
[例2]下列說法正確的是____。
A.在大量存在NH+4、Al3+、SO2-4、CH3COOH的溶液中,滴加NaOH溶液立即有氣體產生。
B.常溫下,反應4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3 (s)能自發進行,則該反應的△H<0
C.NaHR(H2R為二元弱酸)溶液的酸堿性取決于HR-的電離程度和水解程度的相對大小
D.向0.01mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至中性:c(Na+)>c(SO2-4)>c(NH+4)
分析:本題考查學生對元素化合物知識應用與原理之間的關系的認識。A中與NaOH反應的順序是:CH3COOH、Al3+、NH4+、Al(OH)3。B.化學反應自發向生成穩定體系的方向轉化,即放出熱量(焓變小于零)并且混亂度增加(熵變大于零)的方向轉化。C中HR-具有雙重性,酸堿性取決于HR-的電離程度和水解程度的相對大小。D中OH-先與H+中和,再與NH+4反應一部分。
四、守恒觀
在溶液中存在離子的電荷守恒和物料守恒。在氧化還原反應中存在得失電子守恒。在某些復雜多步的化學反應中存在元素守恒。
[例3]常溫下,向10mL 0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 NaOH溶液,所得滴定曲線如圖2所示。下列說法一定正確的是____。
圖2
A.A點的pH為1
B.B點時2c(H+)+c(CH3COOH)=2c(OH-)+c(CH3COO-)
C.在A→B之間:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
D.C點時:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CH3COO-)
分析:本題以NaOH溶液滴定CH3COOH溶液的滴定曲線為載體,考查溶液中鹽的水解、弱電解質的電離、電荷守恒、物料守恒等基本原理的應用。該題的思維容量較大。(1)由于CH3COOH是弱酸,只能部分電離,所以C(H+)小于0.1 mol·L-1,A點的pH大于1。(2)B點對應的溶液組成是CH3COOH和CH3COONa。根據電荷守恒和物料守恒兩式合可得。(3)C中根據圖像可以確定在A→B之間c(H+)>c (OH-),而c(Na+)與c(H+)的大小無法確定。在A→B之間溶液的組成是CH3COOH和CH3COONa。極限法在A點c(H+)>c(Na+)=0,在B點c(Na+)>c(H+)。所以在A→B之間也可能存在c(H+)>c(Na+)。(4)C點溶液的組成是NaOH和CH3COONa,D考查了電荷守恒。
五、分類觀
將大量的物質按照一定的“標準”進行分類,是一種簡單易行的、行之有效的科學方法,這種方法是化學學科常用的一種研究方法和學習方法。觀察事物的角度不同,就能形成了帶有學科特點的分類角度和分類方法。對于數以千萬計化學物質,利用分類觀,能把繁多的物質通過分類構成一個有序的邏輯體系,有利于把握物質之間的本質區別和聯系,進而探討各類物質之間的轉化關系,為從整體上認識化學物質及其變化提供內在線索,這也將有利于學生的認知過程。實踐證明,光有許多零碎的知識而沒有形成整體的知識結構,就猶如沒有組裝成整機的一堆零部件而難以發揮其各自功能。
“交叉分類”和“樹狀分類”是兩種常用的、具體的分類方法。“樹狀分類”可以對多達千萬種的化學物質和為數更多的化學反應進行分門別類地研究,使有關的知識系統化;“交叉分類”可以從不同的角度對同一個物質進行多方位的研究,使有關的認識全面化,這便是兩者的區別與聯系。
化學學科思想是化學家們在長期的實踐活動中形成的,既是他們對化學研究領域和研究對象的看法和觀點,又是他們研究解決化學問題的思路和方法。在高三化學一輪復習的過程中讓學生掌握化學思想,能有效地探求物質變化的規律,有助于從化學的視角去認識和解決日常生活中的化學問題,從而提高學生的科學素養。
(作者單位:江蘇省淮海中學)