山東 徐開勝
重方法 巧突破
——談金屬及其化合物復(fù)習(xí)策略

金屬及化合物涉及的知識面廣、橫向縱向聯(lián)系多,且內(nèi)容繁雜零碎,復(fù)習(xí)起來不太容易。鑒于這些特點(diǎn),在復(fù)習(xí)金屬及其化合物時(shí)掌握一定的方法是非常必要的。
金屬元素及化合物內(nèi)容繁多,復(fù)習(xí)時(shí)可采用“點(diǎn)、線、網(wǎng)”三步復(fù)習(xí)模式。
(1)點(diǎn):中學(xué)化學(xué)內(nèi)容中每一種金屬元素的單質(zhì)及其化合物,都是重要的知識點(diǎn)。在復(fù)習(xí)這些知識點(diǎn)時(shí),通過對具體物質(zhì)的分析,歸納出金屬單質(zhì)及其化合物學(xué)習(xí)規(guī)律。
(2)線:把單質(zhì)、化合物各點(diǎn)有機(jī)聯(lián)系起來便形成線。在復(fù)習(xí)金屬元素的單質(zhì)及其化合物時(shí)首先列出以下知識主線:單質(zhì)→氧化物→對應(yīng)水化物→相應(yīng)鹽。

單質(zhì)氧化物對應(yīng)水化物相應(yīng)鹽NaNa2O、Na2O2NaOHNa2CO3、NaHCO3MgMgOMg(OH)2MgCl2、Mg(HCO3)2AlAl2O3Al(OH)3Al2(SO4)3、NaAlO2FeFeO、Fe2O3、Fe3O4Fe(OH)2、Fe(OH)3FeSO4、Fe2(SO4)3CuCu2O、CuOCu(OH)2CuSO4
由點(diǎn)串線,使知識條理化,有利于我們理解和解答有關(guān)物質(zhì)遞變規(guī)律的問題。
(3)網(wǎng):當(dāng)對課本知識弄懂吃透后,我們應(yīng)構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)、知識體系,這時(shí)的知識不能局限于某一節(jié),而要將所學(xué)知識融會貫通,如銅及其化合物可形成如下知識網(wǎng)絡(luò):

近幾年,各類考試題中多個知識點(diǎn)用多種形式聯(lián)系在一起的選擇題、流程圖題、計(jì)算題、實(shí)驗(yàn)題的考查份量逐漸加大。所以,將知識點(diǎn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化、網(wǎng)絡(luò)化十分重要。
金屬單質(zhì)容易表現(xiàn)出還原性,不會表現(xiàn)出氧化性,主要研究金屬與氧化性物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng),故一般研究其與非金屬單質(zhì)、氫化物(包括H2O)、高價(jià)態(tài)氧化物(如CO2)、酸(分氧化性酸和非氧化性酸)和鹽的反應(yīng)。當(dāng)然也要注意一些特殊的反應(yīng),如某些金屬(如Al)可與強(qiáng)堿溶液反應(yīng),又如某些金屬(如Fe和Al)與濃H2SO4、濃HNO3會發(fā)生鈍化等。
新課改后的高考盡管不再強(qiáng)調(diào)知識的覆蓋面,但仍需要一定的知識儲備。復(fù)習(xí)時(shí)的重點(diǎn)也不再是單一知識點(diǎn)的簡單重復(fù)和強(qiáng)化,我們要把主要精力放在知識之間內(nèi)在邏輯性、系統(tǒng)性的理解和把握上,真正實(shí)現(xiàn)學(xué)科內(nèi)主干內(nèi)容的融會貫通。金屬及其化合物與其他知識板塊間的綜合更多的是金屬及其化合物知識和基本概念、基本理論的綜合,以及用所學(xué)的化學(xué)知識解釋和解決一些現(xiàn)實(shí)問題。
現(xiàn)代教育理論已證明:“1×4gt;4×1”。即針對某一知識點(diǎn)將1道題作4種轉(zhuǎn)換,將其設(shè)計(jì)成由淺漸深的4個問題,比同樣做4道不同知識點(diǎn)的習(xí)題對提高解題能力更有幫助。例如,復(fù)習(xí)鋁及其化合物知識時(shí),我們可以進(jìn)行如下變式設(shè)問:
(1)Al、Al2O3、Al(OH)3都既能與強(qiáng)酸反應(yīng),又能與強(qiáng)堿反應(yīng),這樣的物質(zhì)還有哪些?
(2)不用任何試劑和焰色反應(yīng)如何鑒別AlCl3溶液和NaOH溶液?如何操作?可否用圖象表示?能否熟練進(jìn)行有關(guān)量的計(jì)算?還有哪些物質(zhì)間的鑒別可用類似的方法?
(3)哪些渠道可以實(shí)現(xiàn)NaAlO2向Al(OH)3的轉(zhuǎn)變?加鹽酸、通入二氧化碳等?
一道題目做完以后,要結(jié)合已做好的題目從中悟出規(guī)律性的東西,從而達(dá)到事半功倍的效果。反之就算做無數(shù)道練習(xí)題,也達(dá)不到鞏固知識、訓(xùn)練技巧、提高能力的目的。
金屬及其化合物知識不僅與基本理論密切相關(guān),也與實(shí)驗(yàn)、計(jì)算以及生產(chǎn)生活有密切的聯(lián)系,在復(fù)習(xí)元素及其化合物時(shí)要將這三塊內(nèi)容穿插其中,融為一體。
1.與實(shí)驗(yàn)結(jié)合
化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,實(shí)驗(yàn)中除基本操作外,試劑保存、儀器洗滌、物質(zhì)的制備、分離和提純、檢驗(yàn)、定量實(shí)驗(yàn),大多與金屬及其化合物知識有關(guān)。復(fù)習(xí)金屬元素及其化合物時(shí),如果能結(jié)合一些典型實(shí)驗(yàn)進(jìn)行,不但能提高學(xué)習(xí)興趣,而且還能加深對知識的理解和運(yùn)用。與實(shí)驗(yàn)結(jié)合時(shí),要特別注意綜合與創(chuàng)新。如已知制取硝酸銅有如下三種反應(yīng)途徑:①銅跟濃硝酸反應(yīng);②銅跟稀硝酸反應(yīng);③銅先跟氧氣反應(yīng)生成氧化銅,氧化銅再跟硝酸反應(yīng)。到底哪條途徑最合理呢?三種途徑可以分別采用如下化學(xué)方程式表示:
①Cu+4HNO3(濃)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
②3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
③2Cu+O2△2CuO、CuO+2HNO3Cu(NO3)2+H2O
根據(jù)綠色化學(xué)“設(shè)計(jì)合成方法應(yīng)使生產(chǎn)過程中所采用的原料最大量地進(jìn)入產(chǎn)品之中”和“設(shè)計(jì)合成方法時(shí),只要可能,不論原料、中間產(chǎn)物和最終產(chǎn)品,均應(yīng)對人體健康和環(huán)境無毒、無害(包括極小毒性和無毒)”的原則,途徑③是制取硝酸銅的最合理途徑。
在上述問題中,同學(xué)們通過分析去尋找解決問題所用化學(xué)原理和可能方法,通過幾種方法的比較、綜合確定出解答問題的最優(yōu)方案,通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)或?qū)?shí)驗(yàn)方案的優(yōu)劣評價(jià)培養(yǎng)了自己的創(chuàng)新能力。
再如,在復(fù)習(xí)Fe2+和Fe3+的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系時(shí),可設(shè)計(jì)如下兩組實(shí)驗(yàn):(1)向新制的FeCl2溶液中滴加幾滴KSCN溶液,溶液無明顯變化,再向其中滴加氯水,觀察現(xiàn)象。(2)取三支分別盛有FeCl3溶液的試管,向其中兩支試管中分別加入少量Fe粉、銅粉,觀察產(chǎn)生的現(xiàn)象;并寫出上述兩組實(shí)驗(yàn)中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。通過上述實(shí)驗(yàn),既復(fù)習(xí)了Fe2+和Fe3+的性質(zhì)和相互轉(zhuǎn)化關(guān)系,又復(fù)習(xí)了Fe2+和Fe3+的檢驗(yàn)方法。
2.與計(jì)算結(jié)合
復(fù)習(xí)金屬元素及其化合物的性質(zhì)時(shí),將定性深化為定量是必不可少的,與計(jì)算結(jié)合,既可以加深同學(xué)們對物質(zhì)性質(zhì)的理解和運(yùn)用,又可以提高自己的分析和計(jì)算能力。高考試題中有一道題目是這樣的(D選項(xiàng)略去):
研究反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)與產(chǎn)物之間的關(guān)系時(shí),使用類似數(shù)軸的方法可以收到的直觀、形象的效果。下列表達(dá)不正確的是
( )
A.密閉容器中CuO和C高溫反應(yīng)的氣體產(chǎn)物:

B.Fe在Cl2中的燃燒產(chǎn)物:

C.AlCl3溶液中滴加NaOH溶液后鋁的存在形式:

上面的試題考查的是反應(yīng)物的量與產(chǎn)物的關(guān)系:CuO和C在高溫下反應(yīng),根據(jù)二者相對量的不同會發(fā)生:CuO+C高溫Cu+CO↑[n(CuO)∶n(C)≤1∶1]或2CuO+C高溫2Cu+CO2↑[n(CuO)∶n(C)≥2∶1]或(x+2y)CuO+(x+y)C高溫(x+2y)Cu+xCO↑+yCO2↑[2∶1≤n(CuO)∶n(C)≤1∶1];同理,向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液,會隨NaOH溶液量的增加,生成Al(OH)3和 NaAlO2;但在Fe與Cl2反應(yīng)中,不論二者的物質(zhì)的量的比是多少,其生成物都是FeCl3。答案為B。
通過分析表格、圖象或數(shù)軸所表示的化學(xué)含義考查考生接受信息、處理問題的能力是近幾年流行題型,將計(jì)算穿插其中是這類試題的一個顯著特征,復(fù)習(xí)時(shí)要注意歸納總結(jié),掌握解法。
3.與生產(chǎn)生活實(shí)際結(jié)合
在復(fù)習(xí)中,我們應(yīng)盡可能將金屬及其化合物知識與生產(chǎn)、生活、環(huán)境、自然、能源等實(shí)際問題緊密聯(lián)系起來,使化學(xué)知識成為有源之水、有本之木,明確學(xué)習(xí)化學(xué)知識不僅僅是為了應(yīng)試,更重要的是進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用。

山東省德州市齊河實(shí)驗(yàn)中學(xué))