淺析“元素化合物”知識高效復習的實施策略

王君

【摘 要】針對元素化合物知識體系龐大，內容繁多，綜合性強的特點，本文從知識整合、方法整合、實驗整合三個角度論述了實現元素化合物知識高效復習的思路。

【關鍵詞】元素化合物；高效復習；知識整合；方法整合；實驗整合

元素化合物知識是中學化學知識的重要組成，是高考中考查化學反應原理、化學實驗、化學計算的載體和依托，地位舉足輕重。題目大多以新情境出現，綜合性強，考查難度較高，要求學生靈活應用，進行知識的合理遷移。此外，元素化合物知識體系龐大，內容繁多，學生在必修1學習后，沒有得到系統地梳理和鞏固，進入高三復習后普遍感到記憶模糊、知識混淆和缺失，綜合題型更是無從下手，高三復習的難度與新課無異。面對這種困境，教師如何幫助學生激活舊知、聯想比較、發散收斂、總結歸納，實現元素化合物知識的高效復習？筆者結合自身教學實踐，談談通過高度整合和優化，實施“元素化合物”知識高效復習的策略。

一、知識整合——明確物質的通性和特性，構建知識網絡

1.根據物質類別和元素化合價，復習物質通性和氧化性、還原性

分類可以有助于學生明確知識主干，建筑自己的知識網和知識樹，需要調用知識來解決問題時，可以條理清晰地在知識體系中高效地檢索。根據物質類別可以初步判斷其類別通性，也可以根據某典型物質的性質也可以推出同類物質的相似性質。例如：Fe2O3屬于堿性氧化物，與酸反應生成鹽和水；NH3是堿性氣體，能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍；復習了氯氣性質之后，則可推知Br2、I2以及“類鹵素”如（CN）2的化學通性。分析中心元素的化合價，并結合價態規律能使學生從元素的視角認識物質的氧化性和還原性，加深對物質之間內在聯系和相互轉化的理解，幫助學生建立研究元素化合物的有效方法。

以復習“硫元素及其化合物”為例，可從典型物質SO2入手，首先辨析SO2的物質類別和化合價。SO2屬于酸性氧化物，學習其通性時可以類比SO2與SiO2、CO2的異同。再從氧化還原的角度，抓住S元素處于中間價態、還原性氧化性皆有的特點，著重復習SO2的強還原性，學習時可以類比H2O2與不同對象發生氧化還原反應時體現出不同性質的特點，正確辨識此類既有氧化性又有還原性的物質，在具體反應中應當體現什么性質。近幾年，高考中考查新情景下氧化還原方程式的書寫較多，學生往往無法準確地判斷產物，因此SO2的性質復習有利于學生突破這一知識障礙。

緊扣“物質類別—化合價”的線索，可以使學生感到各知識點并不孤立，而是緊密聯系、融會貫通的有機整體，有利于學生構建條理清晰的知識網絡。

2.充分考慮物質特性

物質特性是有別于此類物質通性或者是化學規律所不能涵蓋的特征性質。如濃硫酸不同于稀硫酸的三大特性，鋁作為金屬單質能與強堿反應，酸性氧化物SiO2能與氫氟酸反應，SO2漂白過的物質受熱后又恢復原來的顏色，氫氧化亞鐵被氧化時特征的顏色變化，F2作為鹵素單質能與水發生劇烈的置換反應產生氧氣，Fe3+與KSCN的顯色反應，Al2O3、Al（OH）3的兩性，常溫下淀粉遇碘單質變藍色……這些物質特性通常作為考查的重點和解決復雜問題的突破口，只有牢記物質的特征，才能找到“題眼”，快速、精準地解決問題。

二、方法整合——注重化學規律和程序

1.以化學原理和規律為依托，提升思維方法

學生在必修1學習元素化合物知識時，缺乏元素周期律、物質結構、四大平衡等相關理論支撐，因此看待各種物質的性質和相互轉化時，往往當成孤立的“事實文本”，強行記憶方程式，不僅學習難度大，效果也不佳。進入高三復習時，教師應當將知識新授時沒有涉及的內容進行合理銜接，使學生能夠深刻理解，靈活駕馭，達到高考的能力要求。

例如：復習“氯水”體系，可以從平衡移動角度解釋為什么用飽和食鹽水收集氯氣以及氯水久置變質的原因；用石灰石和飽和氯水作為原料可制得高濃度次氯酸，除了掌握平衡移動，還必須弄清“酸性：HCl>H2CO3>HClO”的關系。再如將金屬鈉放入到稀鹽酸中，先與溶質鹽酸反應，而放入硫酸銅溶液中，則優先與水反應。為了使學生理解反應順序上的差異，應從實質上解釋：Na與水或酸反應的實質是Na與H+發生置換反應，酸電離出的H+濃度比水大得多，所以先與酸反應；Na與CuSO4溶液反應時，Cu2+在水中實際上是以水合銅離子的形式存在，其周圍包裹著大量的H2O分子，Na優先接觸到H2O，因而先與水反應。復習“從鋁土礦冶煉鋁”時，可以啟發學生思考：為什么用氧化鋁而不用氯化鋁來冶煉鋁？為什么冶煉鎂用氯化鎂而不用氧化鎂？哪些金屬必須采用電解法冶煉？……只有從原理上理解反應本質和物質性質，才能從元素化合物多而雜的無序局面中走出，引領學生拾級而上，突破知識瓶頸。

2.理清知識順序，培養“程序化思想”

只有有序，方能高效。有很多知識順序需要我們引導學生去發現和總結，進而滲透到日常的學習中，指導學習習慣和思維方法，進而成為解決問題的有效工具。例如復習元素化合物知識，要遵循“原子結構→分子結構→物理性質→化學性質→存在→制備→用途→檢驗”的順序。實驗室制取氣體時，要按照“儀器連接→檢查氣密性→裝入藥品→發生反應”的順序。多種反應物共存的體系，往往存在著反應的先后順序：氧化還原反應，強者優先；水溶液中的復分解反應，優先生成更難溶物或更弱的電解質，因為反應總是要向著離子濃度減小的方向進行，所以較強酸可以制得較弱酸，較難溶物可以制得更難溶物。此外還有原子半徑、密度、熔沸點、溶解性、穩定性、元素金屬性、非金屬性、單質還原性的大小順序……只有細心發掘和積累，才能形成“程序化思想”，對知識運用自如，實現高效解題。

三、實驗整合——對教材實驗進行重組和優化

實驗是元素化合物知識不可或缺的組成，“實驗綜合題”是高考中的重頭戲，往往選材源于教材，題目呈現方式和難度又高于教材?！盎貧w課本”不是簡單、機械地重復教材實驗，而應當進行整合和優化。整合課本實驗有多種形式：將定性實驗改為定量實驗；對給定方案的可行性進行評價；用所給儀器進行實驗設計；設計“微型實驗”來突破某個知識障礙；或者是相關性實驗的串聯，組合成“系列化實驗”……以下是個人教學實踐中的幾點具體做法：

1.對教材實驗進行變式，促進知識的生長

例如：制備氫氧化亞鐵，由于氫氧化亞鐵的強還原性，必須驅除溶解氧且嚴格隔絕空氣，常規做法是預先煮沸NaOH，再使用長膠頭滴管深入液面以下滴加，可從該制備方法為發散源，引導學生嘗試設計或評價其他實驗方案（如圖1），并設置問題串：①中油脂可否用汽油、植物油、苯代替？②現制現用FeSO4，除了防止亞鐵鹽被氧化，還起到什么作用？③利用電解原理制備Fe（OH）2，嘗試寫出電極反應式；陰、陽極材料的選擇上是否可以調整？電解質溶液可以用Na2SO4代替嗎？④若用鐵釘、稀硫酸和飽和碳酸鈉溶液為原料制備產品能否較長時間觀察到白色沉淀？為什么？寫出其中涉及雙水解反應的方程式。

再比如：以必修1教材中所給的氨氣噴泉裝置作為發散源，啟發學生思考：氯氣、二氧化碳等溶解度不大的氣體可否引發噴泉？如何才能形成顯著的壓強差？再換個角度，除了使燒瓶內部壓強驟減，可否改成燒使瓶外部壓強驟增？應選擇什么試劑來實現？通過啟發，學生可以歸納出不同氣體、不同顏色、不同原理的多種噴泉裝置。

3.實驗教學充分運用“比較歸納法”，加深對反應原理的認識

“比較歸納法”是化學教學的常用方法，在實驗教學中應用得尤為廣泛。在高三復習時設置一些對比實驗，不僅可以充分調動學生的學習興趣，還可以促進學生深入思考，對反應原理掌握得更加牢固。例如：SO2的沉淀反應教學中，學生普遍感到困惑：SO2什么情況下能夠與Ba2+沉淀？生成的白色沉淀是BaSO4還是BaSO3？教師可以設置三組對比實驗：①SO2通入BaCl2溶液②SO2通入Ba（NO3）2溶液 ③SO2通入BaCl2與NaOH的混合液，對所得沉淀再加入足量稀鹽酸，觀察沉淀是否溶解。通過現象上的不同，使學生自主歸納出：SO2可以先“氧化”或“堿化”，再與BaCl2沉淀，但所得沉淀并不相同。

總之，元素化合物作為高考中的重要組成，怎樣在高三有限的復習時間里獲得最佳的收益，值得我們深入思考和總結。教師切不能固步自封，應當在自身的教學實踐過程中積極創新，努力鉆研實現高效復習的方法和策略，不斷探索和前行！

參考文獻：

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