化学选修方程式总结汇总十篇

时间:2023-03-06 15:55:14

序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇化学选修方程式总结范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。

化学选修方程式总结

篇(1)

中图分类号:G633.8文献标识码:B文章编号:1672-1578(2016)11-0392-01

一年一度的高考复习工作又开始了,面对纷繁的知识点以及如海的习题,作为教师,我们该如何引领学生进行有效的复习,力争在2017年的高考中取得良好的成绩呢?

经过仔细研读考纲及近三年新课标П卷的考题,发现高中化学在高考中涉及的内容主要有十二块,分别是:化学与STSE (Scinece 科学 Technology 技术Society 社会 Environment 环境)、物质的量相关知识、离子反应与微粒共存、元素与化合物知识、电化学、反应热与盖斯定律、水溶液中的离子平衡、氧化还原理论、反应速率及化学平衡理论、物质结构与元素周期率、有机化学基础、化学实验。下面是就理综试卷中化学部分总结的近三年各个题目中知识点的分布:

由上面对选择题的知识点总结,可以发现在近三年的高考中,有机化学基础虽然是选学内容,但在选择题中一定会有所考察,且侧重于同分异构体的书写。另外STSE问题成为近三年化学的第一道选择题,也不难发现如今的高考越来越突出学科的社会实用性。对元素化合物知识的考查也是常考不衰。总之,在选择题部分很好地体现了化学学科的基础知识和基本技能,有效地检测了学生对高中化学的基本知识、技能和方法的掌握情况。

三年必做的三道大题都以元素化合物性质为载体,全方位考察学生对化学反应速率及化学平衡、电化学、反应热、氧化还原原理、离子方程式的书写乃至实验操作等等。无机综合题强调对工艺流程的分析解读,流程的呈现方式有所不同,新情境下书写化学方程式的数量和质量要求更高。这些高中化学的中心内容很好地考查了学生接受,吸收,整合化学信息的能力,分析问题和解决(解答)问题的能力,化学实验和探究的能力。充分表明了高考作为一项选拔性考试,为考查学生能否进入高等学府继续学习的潜能提供了很好的依据。

对于出现在新课标Π卷中的选考模块,很多学校会有选择地开设《物质结构与性质》和《有机化学基础》这两个模块。其中化学选修3《物质结构与性质》近三年出现的考点重要集中在核外电子排布式,未成对电子数,微粒的空间构型,化学键类型,沸点高低判断,分子极性,晶胞的分析计算等方面。该选修内容是必修内容的深化与细化,有助于学生深刻理解元素周期律、化学键、物质性质等具体内容。知识点少且发散性较弱,考点集中,便于集中攻克, 复习耗时短,不少知识点之间相对独立,一般总可得一部分的分,这也造成了多数学生会选做这道题。但是,物质结构的内容抽象、术语陌生,空间想象力及计算能力较弱的考生,晶胞及计算难得分。

对于选修5《有机化学基础》来说,由于只是有机化学的基础而已,所以每年试题的考查点基本一致。主要集中在有机物结构简式的书写,反应类型的判断,化学方程式的书写及同分异构体的书写这几个方面。且有机化学的必考与选考能够兼顾,对必做题有帮助,此模块知识系统性强,富有逻辑性,多数学生能掌握 ,对化学感兴趣且程度较好的学生会选做这一题。但是,同分异构体的数目多难,学生不易得分,另外有机合成路线对思维和知识要求较高,内容的逻辑性和规范性强,中间环节出问题,就会导致整体全错,易导致丢分。

纵观近三年高考理综考试的化学试题,可发现其难度并不大,体现了源于课本,覆盖全面的特点。而第一轮复习阶段是对学科基础知识的复习和整理,使之系统化和深化,把握学科基本知识的内在联系,建立学科知识网络,复习内容要细致全面。具体做法如下:

1.整合教材,科学合理安排

复习时以化学知识块、教材章节、方法与技能相结合的方式整合教材。如离子方程式书写中有关氧化还原反应的离子方程式的书写就可以放到讲完氧化还原反应的规律后,用缺项配平的方法来书写。对于元素化合物知识中的非金属碳元素中的碳酸氢钠和碳酸钠与盐酸反应的关系问题,在讲金属元素钠的时候就涉及,就不必拖到非金属去讲了。

2.注重基础、落实细节

复习中对细节的要求要严格,书写和表达的正确、规范往往决定高考的成败。为此,充分利用课堂教学和作业练习,强化电子式、化学方程式、离子方程式书写,有机化学方程式书写的小分子不丢有机结构式、结构简式书写中C-C键、C-H 键、C=O键、苯环的到位,强化官能团位于左边的正确书写等等。要训练和培养尽量用化学语言进行准确、完整、简洁地表述。并严格化学计算的步骤,运算准确,表达规范。

3.训练思维,注重能力的培养

篇(2)

例如:针对化学方程式书写的老大难问题,复习硫及其化合物结束后,在复习氮及其化合物之前设计了以下几个问题。

1.火山喷发时,含硫物质发生了什么变化?

2.解释硫酸型酸雨的形成原因及防治;

3.SO2与Cl2按照体积比1:1通入品红溶液中,有什么现象?为什么?

4.“黑雪糕”实验中的刺激性气味何来?

可能有的教师认为,这不就是听写化学方程式吗?笔者认为,这不仅仅是听写化学方程式。将化学反应设计在情境中,学生想到的不仅仅是死的化学方程式,而且还是鲜活的生产生活实际。

以上环节的题目,可以事先设计在学案上,也可以用实物投影。学生的答案用实物投影可以节省时间,教师及时纠错,训练规范书写,效率很高,效果很好。

在2011年高考中,许多题目中都涉及到有关化学方程式的考查。例如:

2011年山东卷28题(1):NO2可用水吸收,相应的化学反应方程式为 。

2011年山东卷29题(1):实验室可用无水乙醇处理少量残留的金属钠,化学反应方程式为 。

(3)Na2S溶液长期放置有硫析出,原因为 (用离子方程式表示)。

二、二轮复习的形式服从内容

具体做法是将专题细化,落实到日常讲评课中。集体备课时,根据试题内容选取合适的拓展点,进行小专题复习。将复习过的专题及时记录,对照考纲设计后续专题,防止知识点的遗漏。

【例题】 A、B、C、X均为中学化学中常见的纯净物或其水溶液,它们之间有如下转化关系(副产物已略去)。试回答:

(1)若X是强氧化性单质,则A不可能是( )。

A.S B.N2 C.P D.Mg E.Al

(2)若X是常见金属单质,向C的水溶液中滴加AgNO3溶液,产生不溶于稀HNO3的白色沉淀,则B的化学式为 ;C溶液在贮存时应加入少量X,理由是_____;检验此C溶液中金属元素价态的操作方法是 。

(3)若A、B、C为含有金属元素的无机化合物,X为强电解质,A溶液与C溶液反应生成B,则B的化学式为____,X的化学式可能为 (写出不同类物质),反应①的离子方程式为 。

答案:

(1)d;e。

(2)FeCl3;2Fe3++Fe=3Fe2+;防止Fe2+被氧化;用试管取少量C溶液,滴加KSCN溶液,无颜色变化,再滴加氯水(或硝酸),溶液呈红色,证明原溶液中有Fe2+存在。

(3)Al(OH)3或NaOH或KOH;HCl(或其他强酸);

Al3++3OH-Al=(OH)3 AlO2-+H++H2O=Al(OH)3(其他正确答案也可)

【总结】该题是以连续反应为考查形式来考察元素化合物知识,能发生连续反应的物质,总结起来大致分为以下几类:

1.可以考察连续氧化

X为氧气,则A可以是变价非金属元素的单质或者氢化物,若A为C或CH4,则B为CO,C为CO2;若A为N2或NH3,则B为NO,C为NO2;若A为S或H2S,则B为SO2,C为SO3;A也可以是有机物,如CH3CH2OH,则B为CH3CHO,C为CH3COOH;A也可以是活泼金属,如Na,则B为Na2O,C为Na2O2。

2.可以考察“铝三角”

若X为NaOH溶液,则A为Al3+,B为Al(OH)3,C为

〔Al(OH)4〕-;

若X为HCl溶液,则A为〔Al(OH)4〕-,B为Al(OH)3,C为Al3+;

若X为Al3+溶液,则A为NaOH,B为〔Al(OH)4〕-,C

为Al(OH)3;

若X为〔Al(OH)4〕-溶液,则A为HCl,B为Al3+,C为

Al(OH)3。

3.还可以考察部分多元弱酸(或酸酐)与可溶性一元碱的反应

若X为CO2/SO2溶液,则A为NaOH,B为Na2CO3/Na2SO3,C为NaHCO3/NaHSO3;

若X为NaOH溶液,则A为CO2/SO2,B为NaHCO3/NaHSO3,C为Na2CO3/Na2SO3;

若X为H2S溶液,则A为NaOH,B为Na2S,C为NaHS;

若X为NaOH溶液,则A为H2S,B为NaHS,C为Na2S。

继续拓展符合以下转化关系的化学反应:单质+化合物=单质+化合物。通过以上训练,将元素化合物内容纳入这一框图中,变换形式复习了元素化合物。

三、分类研究近四年山东高考题

对近四年的选择题分析研究发现,八个题目中通常是一个STS内容的考题(2007年第9题,2008年第9、10题,2009年第9题)、一个元素周期表、一个元素周期律考题(必有,主要为选修有机化学基础模块的同学设计),一个常见有机物及其应用考题(必有,主要为选修物质结构与性质模块的同学设计)。

当时预测2011年也应该有这三类题,果真如此。例如,2011年高考山东卷9题、10题、11题、13题。分析发现,每年选择题中都有数据和图像的定量处理题(2007年15题——多不反应计算;2008年15题——沉淀溶解平衡曲线;2009年——强酸、弱酸PH随溶液体积变化曲线;2010年——沉淀溶解平衡曲线)。预测2011年15题也可能是一个数据和图像的定量处理题,结果出乎意料。

总体看选择题侧重于化学基础知识和基本技能的考查,知识覆盖面大,难易搭配合理。第9、10、11、13题相对简单,第12、14题属中等难度,第15题涉及原电池、电解池、金属的防护,思维容量较大,相对较难。第9题以化学与生产、生活为主题,涉及到煤和石油的利用、常见物质的性质及用途、同位素和同素异形体、胶体的性质等。第10题以硅及其化合物的性质及应用为主题,涉及到自然界中硅元素的存在、单质、氧化物、氢化物的性质与应用等。第11题考查有机化学的基本知识。第12题考查常见金属的单质、氧化物和盐的性质,并和电化学、盐类的水解相结合。第13题考查原子结构、元素周期律和元素周期表。第14题主要考查弱电解质的电离平衡及影响因素。第15题着重考查电化学知识,涉及电解池、原电池、金属的腐蚀和防护、相关化学计算。

篇(3)

笔者根据自己的教学实践,就高考化学复习谈谈自己粗浅的体会:

一、搞统计,作诊断,明重点――符合目的性

俗话说:知己知彼,百战不殆。教师必须了解学生,从学生的作业、试卷总结出他们哪些方面存在不规范,分析造成不规范的原因,这样才能在课堂上有针对性。而且高三复习时间紧张,只有充分了解学生,对症下药,复习课才会更有效。

二、精语言,求规范,给方法――讲究示范性

苏霍姆林斯基说,教师的语言修养在很大程度上决定着学生在课堂上的脑力劳动效率。因为教师教书育人、言传身教,能起到感化学生的作用,学生尊敬老师,常模仿教师的言行,教师在平时的教学中如何操作进行实验,学生就按怎样的操作来做实验;教师在平时的教学中如何书写元素符号、化学式和化学方程式,学生就按怎样的方式进行书写。因此,为培养学生的规范能力,教师不仅要严格要求学生,而且还得严格要求自己,做到教学语言示范化,使学生有样可学。

三、创情境,激动机,唤欲望――增强情趣性

1.采取不同的教学方式,给学生“说”的机会。教师都有这样的体会:看过多遍不如教上一遍。其主要原因是“说”在起作用,从理论上讲是通过“说”对知识做了“精制”,所以记得牢。因此,教师在复习中可以通过口头提问、板书口述、转译、学生讨论等做法,为学生提供“说”的机会,使学生在“说”的同时提高了语言表达的规范性。

2.回归课本,给学生“读”的机会。在人们的观念中只有语文、外语等文科知识需要“读”,像物理、化学等理科知识只要看懂、理解就可以了,其实这是一个误区。知识的载体――教科书,是教师传播知识的工具,是学生获得知识的重要途径,同时它又是学习化学语言很好的范本。通过读化学书,学生不仅可以掌握大量的化学术语、化学习惯用语,积累“化学词汇”,还可以学习化学语言的表达习惯、表达模式。

3.多种渠道,给学生“写”的机会。俗话说,好记忆不如烂笔头。好多教师认为上课时间紧张,练不如讲,认为讲清楚了,学生肯定会了。其实学生只知意思,而不会用学科语言规范表达。教师应从严要求,营造各种环境,激励学生多写,在书写中总结经验、形成规范。不但在课堂上要求“写”,课后要有针对性的练习,在每一次练习或考试后,都要及时反思,及时纠正、究错,对差错做出深入的分析,找出错误的根源;每隔一段时间都要回头进行反思,确保在考试中做到“错过的不再错,会做的不失分”。

4.巧用“错本”,给学生“练”的机会。

四、 抓本质,提能力,培规范――突出实效性

答题都是从审题开始的,审题时如果遗漏了题给信息,或者不能正确理解信息,就会给答题埋下隐患,使解题陷入困境,不但做不对题,还占用了考场上宝贵的时间,危害很大。在化学学科的考试中,审题主要应该注意以下几个方面:

1.审题型:审题型是指要看清题目属于辨析概念类型的还是计算类型的,属于考查物质性质的还是考查实验操作的等等。

2.审关键字:关键字往往是解题的切入口、解题的核心信息。关键字可以在题干中,也可以在问题中,一个题干下的问题可能是连续的,也可能是独立的。

篇(4)

高中化学教材分别在必修1,必修2,选修4讲到Al(OH)3沉淀的制备,银氨溶液的配制,四氨合铜络合物的生成。可以归钠为铝离子、银离子、铜离子分别和氨水的反应。

知识回顾 Al(OH)3沉淀的制备是向Al2(SO4)3溶液中滴加氨水生成白色沉淀,离子方程式是Al3+ +3 NH3·H2O =Al(OH)3+3NH4+,继续滴加氨水,白色沉淀不溶解。

银氨溶液的配制是向Ag NO3溶液中滴加氨水,生成白色沉淀,离子方程式是Ag+ + NH3·H2O = AgOH + NH4+ ,继续滴加氨水,白色沉淀溶解,化学方程式是AgOH + 2NH3·H2O = Ag(NH3)2OH + 2H2O

四氨合铜络合物的生成是向CuSO4溶液中滴加氨水,生成蓝色沉淀,离子方程式是Cu2++2NH3·H2O==Cu(OH)2 +2NH4+,继续滴加氨水,蓝色沉淀溶解,变成蓝色溶液离子方程式是Cu(OH)2 +4NH3== [Cu(NH3)4]2++2OH-

分析比较 不难看出:1,氢氧化铝沉淀不溶于氨水,而氢氧化银沉淀、氢氧化铜沉淀溶于氨水。

2,银离子、铜离子和氨水反应,氨水的用量不同,发生的反应不同,实验的现象也不同;

考查方式 一是实验操作的考查:简述实验室如何配制银氨溶液?

在洁净的试管中注入1mLAgNO3溶液,然后逐滴加入氨水,边滴边振荡,直到最初生成的沉淀刚好溶解为止。

二是实验现象描述的考查:向Al2(SO4)3溶液中滴加氨水生成——,继续滴加氨水,————。(白色沉淀,白色沉淀不溶解)

三是 离子方程式书写的考查:下列反应的离子方程式书写正确的是

A向氨水中加少量的硫酸铜溶液Cu2++2NH3·H2O==Cu(OH)2+2NH4+

B.用食醋检验牙膏中碳酸钙的存在CaCO3+2H+==Ca2++CO2+H2O

C.苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳C6H5O-+CO2+H2O—C6H5OH+HCO3-

D.用碘化钾淀粉溶液检验亚硝酸钠中NO2-的存在:NO2-+2I-+2H+==NO+I2+H2O

解析:A错误,向氨水中加少量的硫酸铜溶液应生成[Cu(NH3)4]2+。B中食醋是弱酸,不能拆开,D中电荷不守恒。答案选C

四是物质鉴别的考查:下列各组物质的溶液,不加任何试剂就不能将其一一鉴别出来的是( )

A.Na2CO3、 HCl BCuSO4 NH3·H2O

篇(5)

氧化还原反应是化学反应中非常重要的一类反应。由于一些氧化还原反应发生的情况十分复杂,致使其化学方程式的配平也十分困难,因而氧化还原反应方程式的配平也成了历来高考中不可缺少的一种题型和难点之一。此题型分值不多,但失分率却居高不下。如何使氧化还原反应方程的配平既不搞“题海战”又省时见效呢?笔者在多年辅导和研究多种配平方法的基础上总结出了一种配平方法――五步配平法。用此法配平复杂氧化还原反应方程式,不仅速度快,且准确率极高。

“五步配平法”是集常见配平方法(如观察法、化合价升降法等)为一体的综合性配平方法。用此法配平氧化还原反应方程式最多五步就能达到满意结果,故名“五步配平法”,其基本步骤如下:

第一步:标出反应前后化合价发生改变的各个元素的化合价。

第二步:配应前后化合价发生改变的各种元素的原子数目(可用分数)。

第三步:分析、合计反应中化合价升降数目,并用最小公倍数法配应中得失电子数(“”表示化合价升高,“”表示化合价降低)。

第四步:用观察法配平其他物质系数。

第五步:调整各系数,使达到最简(不带分数,也没有公约数),改“―”号为“=”。

下面通过2个例题来具体叙述“五步配平法”(简单氧化还原反应方程式的配平不再赘述)。

例1 FeS2+Na2O2――Fe2O3+Na2SO4+Na2O

解 (1)标出反应前后化合价发生改变的各个元素的化合价。

+Na22――23+Na24+Na2

(2)配应前后化合价发生改变的各种元素的原子数目。

2+10Na22――23+4Na24+Na2

(3)分析、合计化合价升降数,并配平。

20―20 20×3

2×2FeS2+3×10Na2O2――2Fe2O3+2×4Na2SO4+Na2O

(4)观察配平其他物质系数。

4FeS2+30Na2O2――2Fe2O3+8Na2SO4+22Na2O

(5)调整系数,达到最简,改变符号。

2FeS2+15Na2O2=Fe2O3+4Na2SO4+11Na2O

例2 Cl2+As2S3+H2O――HCl+H3AsO4+H2SO4

解 (1)2+23+H2O――H+H3O4+H2O4

(2)2+23+H2O――2H+2H3O4+3H2O4

(3)2-2×4

14Cl2+As2S3+H2O――14×2HCl+2H3AsO4+3H2SO4

(4)14Cl2+As2S3+20H2O――28HCl+2H3AsO4+3H2SO4

(5)14Cl2+As2S3+20H2O=28HCl+2H3AsO4+3H2SO4

对氧化还原反应的配平来说,无论采取何种方法,都必须以化合物化合价变化的正确分析为基础。对有些反应的配平,因其化合价情况特殊,还需作一定的变换处理,再用此法配平。需作处理的氧化还原反应主要有三类:

第一类:某一化学式中的某一元素呈现了多种价态。如下列反应:

①Fe3O4+K2Cr2O7+H2SO4――Fe(SO4)3+K2SO4+Cr2(SO4)3+H2O

②Na2Sx+NaClO+NaOH――Na2SO4+NaCl+H2O

反应①中的Fe3O4,铁元素有+3和+2两种价态;反应②中的Na2Sx,硫元素有-2和0价两种价态。配平这类反应时,先根据化合价的分析结果,把它们处理成分写形式,如Fe3O4可分写成Fe2O3+FeO,Na2Sx可分写成Na2S+xS,然后用“五步配平法”配平,最后合并即可。以①式为例配平如下:

例 Fe3O4+K2Cr2O7+H2SO4――Fe2(SO4)3+K2SO4+Cr2(SO4)3+H2O

解 原式处理得:

(Fe2O3+O)+K22O7+H2SO4――2(SO4)3+K2SO4+2(SO4)3+H2O

2(Fe2O3+O)+K22O7+H2SO4――32(SO4)3+K2SO4+2(SO4)3+H2O

2―2×3

2―26×1

3×2(Fe2O3+FeO)+K2Cr2O7+H2SO4――3×3Fe2(SO4)3+K2SO4+Cr2(SO4)3+H2O

6(Fe2O3+FeO)+K2Cr2O7+31H2SO4――9Fe2(SO4)3+K2SO4+Cr2(SO4)3+31H2O

6Fe3O4+K2Cr2O7+31H2SO4――9Fe2(SO4)3+K2SO4+Cr2(SO4)3+31H2O

第二类:某一元素反应前一种价态在反应后出现多种价态。如下列反应:

③P+CuSO4+H2O――Cu3P+H3PO4+H2SO4

④KNO2+H2SO4――KNO3+K2SO4+NO+H2O

反应③中的单质磷在反应后出现-3和+5两种价态;反应④中的+3氮元素在反应后出现+5和+2两种价态。配平这类反应,用“五步配平法”进行到第二步后,作分写处理,再继续按步骤进行配平,最后合并即可。以③式为例配平如下:

例 P+CuSO4+H2O――Cu3P+H3PO4+H2SO4

解 +SO4+H2O――3+H3O4+H2SO4

+3SO4+H2O――3+H3O4+H2SO4

++3SO4+H2O――3+H3O4+H2SO4

― 5×6

3-33

6P+5P+5×3CuSO4+H2O――5Cu3P+6H3PO4+H2SO4

6P+5P+15CuSO4+24H2O――5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4

11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4

第三类:多种价态的某一元素在反应后呈现一种价态。如下列反应:

⑤KI+KIO3+H2SO4――K2SO4+I2+H2O

⑥KMnO4+MnSO4+H2O――MnO2+K2SO4+H2SO4

反应⑤+5和-1价态的碘元素反应后生成了碘单质;反应⑥中+7和+2价态的锰元素反应后生成了+4价。配平这类反应,用“五步配平法”进行到第二步后,也作分写处理,再继续按步骤进行配平,最后合并即可。以⑤式为例配平如下:

例 KI+KIO3+H2SO4――K2SO4+I2+H2O

解 K+KO3+H2SO4――K2SO4+2+H2O

K+KO3+H2SO4――K2SO4+++H2O

― 1×5

― 5×1

5KI+KIO3+H2SO4――K2SO4+5I+I+H2O

5KI+KIO3+3H2SO4――3K2SO4+5I+I+3H2O

5KI+KIO3+3H2SO4=3K2SO4+6I+3H2O

由上可见,用“五步配平法”配平氧化还原反应方程式确实能起到事半功倍的效果,您不妨一试。

参考文献:

1.人民教育出版社化学室.全日制普通高级中学教科书(必修加选修)化学第一册[M].北京:人民教育出版社,2003

2.人民教育出版社化学室.全日制普通高级中学教科书(必修加选修)化学第一册教师教学用书[M].北京:人民教育出版社,2007

篇(6)

1840年,俄国化学家盖斯在分析了许多化学反应的热效应的基础上,总结出一条规律:“一个化学反应,不论是一步完成,还是分几步完成,其总的热效应是完全相同的。”这个规律被称作盖斯定律。盖斯定律表明,一个化学反应的焓变(ΔH)仅与反应的起始状态和反应的最终状态有关,而与反应的途径无关。盖斯定律是热化学中一个重要的基本定律。在众多的化学反应中,有些反应的反应速率很慢,有些反应同时有副反应发生,还有些反应在通常条件下不易直接进行,因而测定这些反应的热效应就很困难,运用盖斯定律可方便地计算出它们的反应热。因此,如何让学生充分理解和熟练运用盖斯定律就成为解决热化学问题的关键。

盖斯定律在求算反应热中的应用,属于高考的新增热点,经考不衰,如2008―2010年江苏高考、2009天津、2009和2010年广东高考等都出现盖斯定律的应用。在高中化学教学中,盖斯定律是个难点,不是盖斯定律的内涵不容易理解,而是使用一般的化学方程式叠加法。学生很难找到切入点,计算起来费时且易算错,所以寻找出一种快捷、高效的方法可以避免学生对盖斯定律的畏难情绪。

我在教学实践中总结出了待定系数法可以快速解决总反应和分反应之间的关系,学生也很容易掌握,取得了不错的效果。

我现将“待定系数法运用在盖斯定律中”的步骤、示例、特点简述如下。

一、步骤

1.由题意写出总反应。

2.运用待定系数法。

设ΔH=xΔH+yΔH+zΔH+……

3.系数确定。

依据总反应中的各物质在各分反应中的分布情况进行归类,把在总反应中出现,但在分反应中只出现一次的物质归为一类,把在分反应中出现但在总反应中没有出现的归为另一类。分反应中如果存在“只出现一次的物质”,那么可以直接依据总反应中该物质的系数来确定该分反应ΔH前的系数,分反应中如果存在“在总反应中没有出现的物质”可以约掉,进而确定其余分反应ΔH前的系数。

下面我以2010年苏州市高三调研测试第16题第(2)为例详细介绍一下如何运用待定系数法。

二、待定系数法确定系数示例

例.盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得但可通过间接的方法测定。现根据下列三个热化学反应方程式:

①FeO(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO(g)

ΔH=-24.8kJ•mol

②3FeO(s)+CO(g)=2FeO(s)+CO(g)

ΔH=-47.2kJ•mol

③FeO(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO(g)

ΔH=+640.5kJ•mol

写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO气体的热化学反应方程式:?摇?摇?摇?摇。

步骤1.写出总反应CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO(g)

步骤2.运用待定系数法。设ΔH=xΔH+yΔH+zΔH

步骤3.系数确定。“只出现一次的物质”:Fe和FeO,Fe在①中只出现一次,可确定x=1/2,FeO在③中只出现一次,可确定z=-1/3,现在只剩y未确定,“在总反应中没有出现的物质”FeO和FeO,要求这些物质在叠加过程中应该约掉的,在反应①和反应②反应物中都有FeO,应该相互抵消,所以确定y=-1/6,运用FeO也可以达到同样效果,最终确定出:

ΔH=1/2ΔH-1/6ΔH-1/3ΔH

=[1/2×(-24.8)-1/6×(-47.2)-1/3×(+640.5)]kJ•mol

=-218.0kJ•mol.

本题答案为:CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO(g)

ΔH=-218.0kJ•mol.

下面我提供了两道高考真题请读者自己完成,来巩固该方法的具体操作。

练习1.(2009江苏卷第17题第(2)问)

用HO和HSO的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知:

①Cu(s)+2H(aq)=Cu(aq)+H(g)

ΔH=64.39kJ•mol

②2HO(l)=2HO(l)+O(g)

ΔH=-196.46kJ•mol

③H(g)+1/2O(g)=HO(I)

ΔH=-285.84kJ•mol

在HSO溶液中Cu与HO反应生成Cu和HO的热化学方程式为?摇?摇?摇?摇。

分析:ΔH=ΔH+1/2ΔH+ΔH

本题答案为:Cu(s)+HO(l)+2H(aq)=Cu(aq)+2HO(l) ,ΔH=-319.68kJ•mol

练习2.(2009年广东卷第23题第(3)问)

磷单质及其化合物有着广泛的应用。由磷灰石(主要成分为Ca(PO)F)在高温下制备黄磷(P)的热化学方程式为:

4Ca(PO)F(s)+21SiO(s)+30C(s)=3P(g)+20CaSiO(s)+30CO(g)+SiF(g) ΔH

已知相同条件下:

①4Ca(PO)F(s)+3SiO(s)=6Ca(PO)(s)+2CaSiO(s)+SiF(g) ΔH

②2Ca(PO)(s)+10C(s)=P(g) +6CaO(s)+10CO(g)ΔH

③SiO(s)+CaO(s)=CaSiO(s) ΔH

用ΔH、ΔH和ΔH表示ΔH,则ΔH=?摇?摇?摇?摇。

本题答案为:ΔH=ΔH+3ΔH+18ΔH。

三、待定系数法运用在盖斯定律的特点

1.有利于帮助学生理解盖斯定律内涵。

通过待定系数法快速确定了总、分反应的关系,从而可以深刻理解“一个化学反应,不论是一步完成,还是分几步完成,其总的热效应是完全相同的”。

2.有利于解决学生会而不对的困境。

传统的叠加法需要将方程式意义叠加,耗时且因为物质比较多容易叠加出错,运用待定系数法甚至只要观察就可以确定总、分反应的关系,提高了学生应试准确率。

3.有利于培养学生的思维、观察能力。

待定系数法很好地构建了数学模型和化学方程式系数之间的联系,将教材知识结构与学生的认知结构联系起来,激活了思维活动,内化了思维能力。

4.有利于教师研究解题方法,提高教学的有效性。

指导学生在学习过程中善于归纳、总结,提炼成方法,使思维更加有序。

实践证明,待定系数法运用在盖斯定律中是高效的,完全适用的。

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部制订.普通高中化学课程标准(实验)[M].北京:人民教育出版社,2003.

[2]黄积才.组合比法配平初中化学方程式[J].中学化学教学参考,2010,(12).

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【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2013)24-0130-02

化学核心概念是化学学科的主干内容,化学核心概念及其相互关系构成了中学化学的基本框架。化学核心概念是学生分析问题和解决问题的基础,具有高度的概括性、抽象性和严密的逻辑性。

一 化学概念学习在中学化学教学中的重要作用

当代著名心理学家和教育家布鲁纳曾指出,“不论我们教什么学科,务必使学生理解学科的基本结构。”学科基本概念就是学科基本结构的重要组成部分。高中化学概念是化学知识网络中的节点,是化学知识网络中的骨架。只有让学生清楚、准确地理解化学概念理论,才能使学生更深刻地认识物质及其变化规律,进而掌握化学学科的基本结构。

二 高中化学核心概念及其结构体系

高中化学的核心概念及其结构体系主要分为化学用语、化学计量、物质的组成和分类、元素周期律和周期表、溶液、化学反应速率和化学平衡等几个方面。

1.物质的组成、性质和分类

物质的组成、性质和分类,是在组成物质微粒的基础上进一步深层化,从微观的角度进一步抽象、推理而形成的更深层次的概念。化学学科是在原子分子的层面上研究物质的组成、结构、性质和变化规律的科学,有独特的名称、符号及表达方式。对于各物质性质的学习,从宏观上分析,更注重从微观层面上对化学变化的过程进行深层次的理解。该部分的概念主要包括:元素、核素、原子、离子、原子团、离子符号、核素符号、化合价、化学式、分子式、实验式、电子式、结构式、结构简式、原子结构示意图、电离方程式、离子方程式、热化学方程式、同位素、基、物理性质、化学性质、金属性、非金属性、氧化性还原性、混合物、单质、酸、碱、盐、同素异形体。物质的性质内容的研究主要从结构出发,分析原子核外电子排布,进而分析相关变化的过程和本质。同时,化学用语贯穿整个化学教学,教材以初中的元素符号,简单化学方程式为基础,到必修的离子反应、氧化还原反应随后在各元素化合物知识中不断加强应用。在这一过程中,化学用语在数量上、类型上不断发展,同时成为学生在分析问题、解决问题中的工具。

2.化学计量

化学计量是宏观与微观相联系,用于量度化学物质,表示化学物质“量”的一类概念,属于“工具性”概念。该部分内容较抽象,具有较高的知识陌生性,而且变换关系容易混淆。其内容主要包括物质的量、摩尔质量、阿伏伽德罗常数、气体摩尔体积、物质的量浓度等。换算关系在各章节练习中不断应用,凸显出“工具”的作用。

3.化学反应与能量

化学反应有不同的分类方式,教材中介绍的主要有离子反应、氧化还原反应、放热反应、吸热反应、可逆反应等。该部分概念主要包括氧化剂、还原剂、氧化性、还原性、吸热反应、放热反应、反应热、燃烧热、中和热、可逆反应等内容。教材首先介绍离子方程式和氧化还原反应,在随后的元素化合物学习中不断巩固两部分内容。在学习化学键的基础上,通过能量的转化引出放热反应和吸热反应,以及热化学方程式。在化学能与电能的介绍,即原电池和电解池的学习中,充分结合了氧化还原反应及电解质的内容,使学生在原有认知的基础上,建立起知识之间的联系。

4.物质结构、元素周期律

周期表和元素周期律是化学的精髓,是化学规律的总结。主要包括元素周期表的结构、位置、性质,包括金属性、非金属性、半径大小分析等。该部分概念主要包括元素、核素、元素周期表、元素周期律、化学键、化合价、化学式、电子式、同素异形体、金属性、非金属性、化学键、晶体类型等。在学习了元素化合物知识后,对物质结构进行介绍,从原子结构分析,归纳出元素原子结构、化合价变化的规律性,从而引出元素周期律、周期表的内容,根据原子之间作用力不同,构成的晶体类型也不同。

5.溶液

溶液主要是分析溶液中各成分存在和变化的情况。该部分的概念主要包括溶液、胶体、电解质、非电解质、强电解质、弱电解质、盐类水解、原电池、正极、负极、电解、阴极、阳极、金属腐蚀、电镀等。教材主要从分散系出发,按照分散质粒子大小,分别介绍胶体、溶液。通过溶液中物质电离的情况,对电解质相关概念进行介绍。通过对反应的分析,对化学反应的分类进一步扩充,扩展出离子反应和氧化反应。在结合电解质溶液、氧化还原反应内容的基础上,引出原电池和电解池。通过金属的电化学腐蚀和防护,将原电池和电解原理整合应用,形成完整的电化学知识体系。

6.化学反应速率和化学平衡

化学反应速率和化学平衡主要是描述化学反应快慢和程度的情况,主要包括化学反应速率、可逆反应达到平衡的

判断、化学平衡的移动、化学平衡移动的各因素变化、电离平衡等。该部分的化学概念主要包括可逆反应、化学平衡、化学反应速率、化学平衡移动、电离平衡。教材中首先简单介绍化学反应速率、可逆反应,引出化学平衡及影响化学平衡的因素。随后在选修教材中内容深化,从微观的能量的角度分析影响因素,深化化学平衡的判断和平衡的移动,并补充化学平衡常数。内容由浅入深,由易到难,既符合学生的认知规律,也符合知识的逻辑顺序。

三 结束语

化学是一门联系性很强的学科,每个概念理论都不是孤立存在的,化学概念和概念间的联系构成化学学科的知识体系。建构良好的知识结构体系是学生理解化学、提高学习能力的重要途径,要求教师在教学过程中要树立整体意识,准确把握不同概念之间的联系和发展,让学生不断丰富和完善知识体系,促进其认知结构的形成。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部.高中化学课程标准(实验稿)[M].北京:人民教育出版社,2003

[2]钟启泉、崔允郭、张华.为了中华民族的复兴 为了每位学生的发展(《基础教育改革纲要(试行)》解读)[M].上海:华东师范大学出版社,2001

[3]王健伟.高中化学概念的结构及其教学的实践研究[D].天津师范大学,2005

[4]宋心琦、王晶等.普通高中课程标准化学必修一[M].北京:人民教育出版社,2007

[5]宋心琦、王晶等.普通高中课程标准化学必修二[M].北京:人民教育出版社,2007

[6]宋心琦、王晶等.普通高中课程标准化学选修一化学与生活[M].北京:人民教育出版社,2007

[7]宋心琦、王晶等.普通高中课程标准化学选修二化学与技术[M].北京:人民教育出版社,2007

[8]宋心琦、王晶等.普通高中课程标准化学选修三物质结构与性质[M].北京:人民教育出版社,2007

篇(8)

1.考查内容

(1)原料的预处理,包括物质的分离、提纯和检验,沉淀的洗涤等。

(2)反应条件的控制,包括温度、压强、催化剂、原料的配比、酸碱性的调节、溶剂的选择等。

(3)化学反应原理,包括离子反应、氧化还原反应、化学平衡、电离平衡、沉淀溶解平衡、水解平衡等。

(4)绿色化学理念,包括物质的循环利用、废物的处理、原子的利用率、能量的利用等。

(5)化工安全常识,包括防爆炸、防污染、防中毒等。

2.工艺流程

(1)化学工艺流程图:主产品的制备、分离、提纯及定性或定量分析(主线)副产品(分支)循环利用物质(箭头为回头方向),可用图示表示如下:

(2)核心考点:物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制、产品的分离及提纯。

3.常用操作

(1)原料的预处理

①溶解:包括酸溶(溶解活泼金属)、碱溶(溶解Al、Zn、Be)等,通常酸溶时使用稀硫酸、稀盐酸、浓硫酸等,碱溶时使用NaOH溶液等。

②灼烧和煅烧:灼烧的温度一般较低(相当于酒精灯加热);煅烧的温度较高,常使一些杂质高温下氧化、分解等。

③研磨:适用于有机物的提取。

(2)反应条件的控制

①控制溶液的酸碱性:其目的是使某些金属离子形成氢氧化物沉淀――pH的控制。调节pH所需的物质一般应满足:①能与H+反应,使溶液pH增大;②不引入新杂质。例如,若除去CuCl2溶液中混有的FeCl3,可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH。

②反应环境:有些反应的产物易被空气中的O2氧化、与空气中的某种气体发生反应、易发生水解等,这时需要采取措施进行保护。例如,制取无水MgCl2时,要在HCl气流中加热MgCl2・6H2O,防止MgCl2发生水解。

③加热:一般是加快化学反应速率或促进平衡向某个方向移动。

④降温:防止某物质在高温时熔解或为使化学平衡向某个方向移动。

⑤趁热过滤:防止某些物质在温度降低时从溶液中结晶析出。

⑥有机溶剂洗涤:降低某些物质的溶解,减少这些物质在水洗过程中的损失。(3)分离与提纯的方法

①常用物理方法

方法适用范围实验装置操作要点应用举例注意事项过滤常用于不溶性固体与液体的分离①过滤操作可概括为“一贴、二低、三靠”; ②过滤后若溶液仍然浑浊,应重新过滤一遍除去粗盐水中的泥沙过滤时,不能用玻璃棒搅拌漏斗中的液体蒸发、结晶(重结晶)①固体与液体分离;②固体与固体(均溶于水,但溶解度受温度变化影响不同)分离①蒸发溶液结晶;②冷却热饱和溶液结晶;③当析出大量晶体时就应熄灭酒精灯,利用余热蒸发至干①草木灰浸出液提取钾盐;②KNO3和NaCl的结晶分离;③从苦卤中提取KCl①蒸发皿中的溶液不超过蒸发皿容积的2/3;②加热过程中要不断搅拌,以免溶液溅出蒸馏分馏沸点不同的液体组分形成的混合物的分离①按照“先左后右、自下而上”的原则组装仪器;②先接通冷却水,后加热①海水的蒸馏(淡化);②石油的分馏;③分离乙醇和乙酸乙酯①温度计的水银球在蒸馏烧瓶的支管口处;②烧瓶中放少量碎瓷片,以防液体暴沸;③冷凝管中冷却水从下口进,上口出萃取分液常用于互不相溶的两种液体混合物的分离①检查分液漏斗是否漏水;②加萃取剂、振荡、静置、分液①用CCl4萃取碘水中的碘;②溴苯和水、硝基苯和水的分离①先检验分液漏斗是否漏水;②上层溶液从上口倒出,下层溶液从下口放出洗气

(溶解)用于除去气体中的杂质气体①连接实验装置;②检验装置的气密性用饱和NaCl溶液除去Cl2中混有的HCl气体①洗气瓶中液体不能太少;②注意气体的流向“长进短出”升华分离易升华的物质先向圆底烧瓶中加冷水,再点燃酒精灯碘、萘的提纯NH4Cl受热分解(类升华)为化学变化,不同于升华现象渗析胶体与溶液中的溶质分离将要提纯的胶体装入半透膜中,将半透膜袋系好,浸入蒸馏水中除去淀粉胶体中的NaCl①半透膜没有破损;②渗析的时间要充分盐析胶体从混合物中分离出来向胶体溶液中加入无机轻金属盐(或铵盐)的浓溶液,充分搅拌、静置、过滤①硬脂酸钠溶液中加入食盐细粒;②鸡蛋白溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液所加无机轻金属盐(或铵盐)的浓度要大, 可选用饱和溶液②常用化学方法

化学方法一般是同时考虑到各组分及杂质的化学性质及特点,利用其差异性加以分离、提纯,常用方法有:

化学方法操作原理应用举例沉淀法加入沉淀剂,将杂质转化为沉淀而除去用BaCl2溶液除去NaCl中混有的Na2SO4气化法将杂质转化为气体而除去用盐酸除去NaCl中混有的Na2CO3热分解法用加热的方法除去易分解的物质①除去Na2CO3中混有的NaHCO3;②除去NaCl中混有的NH4Cl酸碱溶解法利用杂质在酸或碱溶液中溶解而除去①用稀盐酸分离CuS与FeS;②用盐酸或NaOH溶液除去SiO2中的Al2O3氧化还原法将还原性的杂质氧化或氧化性的杂质还原①用灼热的CuO除去CO2中混有的CO;②用灼热铜粉除去N2中混有的O2直接转化法利用某些化学反应,将杂质直接转化为所需物质①用Cl2除去FeCl3中混有的FeCl2;②用铁粉除去FeCl2中混有的FeCl3水解法杂质存在水解平衡时,可加入合适试剂破坏水解平衡,使杂质转化为气体或沉淀而除去除去MgCl2中的FeCl3,可先加MgO、Mg(OH)2、MgCO3等,再过滤体验高考

【例1】(2013・浙江高考)利用废旧镀锌铁皮可制备磁性Fe3O4胶体粒子及副产物ZnO。制备流程图如下:

已知:Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质相似。请回答下列问题:

(1)用NaOH溶液处理废旧镀锌铁皮的作用有。

A.去除油污B.溶解镀锌层

C.去除铁锈D.钝化

(2)调节溶液A的pH可产生Zn(OH)2沉淀,为制得ZnO,后续操作步骤是。

(3)由溶液B制得Fe3O4胶体粒子的过程中,须持续通入N2,其原因是。

(4)Fe3O4胶体粒子能否用减压过滤法实现固液分离?(填“能”或“不能”),理由是。

(5)用重铬酸钾法(一种氧化还原滴定法)可测定产物Fe3O4中的二价铁含量。若需配制浓度为0.01000 mol・L-1的K2Cr2O7标准溶液250 mL,应准确称取g K2Cr2O7(保留4位有效数字,已知MK2Cr2O7=294.0 g・mol-1)。配制该标准溶液时,下列仪器中不必要用到的有(用编号表示)。

①电子天平 ②烧杯 ③量筒 ④玻璃棒 ⑤容量瓶 ⑥胶头滴管 ⑦移液管

(6)滴定操作中,如果滴定前装有K2Cr2O7标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡,而滴定结束后气泡消失,则测定结果将(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。

命题立意:本题以利用废旧镀锌铁皮制备磁性Fe3O4胶体粒子及副产物ZnO的制备流程图为载体,综合考查了Zn及其化合物的性质、胶体的制备及性质、溶液的配制、氧化还原滴定及误差分析等知识,侧重考查考生的综合分析能力、化学实验操作能力、迁移应用能力。

解析:(1)由于“Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质相似”, 用NaOH溶液处理废旧镀锌铁皮,除了除去表面的油污外,还能将镀层金属锌溶解。

(2)由Zn(OH)2沉淀制取ZnO的反应:Zn(OH)2ZnO+H2O可知,调节溶液A的pH产生Zn(OH)2絮状沉淀后,为制取ZnO需要得到Zn(OH)2沉淀,然后要将Zn(OH)2沉淀进行洗涤净化,除去杂质,再经灼烧就可得到纯净的ZnO。考虑到Zn(OH)2的性质与Al(OH)3相似,也为絮状沉淀物,过滤的速度较慢,这里采用抽滤,加快过滤速度。

(3)由制备流程图可知,B溶液中含有Fe2+和Fe3+,由B溶液制得Fe3O4胶体粒子的过程中还需加热,所以须持续通入N2的目的是为了防止Fe2+被氧化。

(4)Fe3O4胶体粒子的直径较小,减压过滤时能透过滤纸,因此不能采用减压过滤法实现固液分离。

(5)称取K2Cr2O7的质量为m(K2Cr2O7)= 0.01000 mol・L-1×0.2500 L×294.0 g・mol-1=0.7350 g。

用K2Cr2O7固体配制溶液时,要用电子天平称量固体质量,并在烧杯中溶解,然后转移到容量瓶中,不需要用于量取液体体积的量筒和移液管。

(6)若滴定前装有K2Cr2O7标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡,而滴定结束后气泡消失,则滴定过程中,读取K2Cr2O7标准溶液的体积偏大,测得Fe3O4中的二价铁含量偏大。

答案:(1)A、B

(2)抽滤、洗涤、灼烧

(3) N2气氛下,防止Fe2+被氧化

(4)不能胶体粒子太小,抽滤时容易透过滤纸

(5) 0.7350③⑦

(6)偏大

名师点评:分析化学工艺(或模拟化学工艺)流程问题时,要明确整个流程及每一部分的目的,仔细分析每步发生的反应及得到的产物,结合基础理论与实际问题思考,同时要注意答题的模式与要点:①要粗读试题,尽量弄懂流程图,但不必将每一种物质都推出。②要精读试题,根据问题去精心研究某一步或某一种物质。③要看清所问问题,不能答非所问,并注意语言表达的科学性。

在答题时应特别注意,这类试题中各小问之间往往没有联系,前一问回答不了,并不一定会影响后面问题的回答。

【例2】(2013・全国高考Ⅰ)锂离子电池的应用很广,其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2),导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时,该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出)。

回答下列问题:

(1)LiCoO2中,Co元素的化合价为。

(2)写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式:。

(3)“酸浸”一般在80℃下进行,写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式;可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液,但缺点是。

(4)写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式。

(5)充放电过程中,发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化,写出放电时电池反应方程式。

(6)上述工艺中,“放电处理”有利于锂在正极的回收,其原因是。在整个回收工艺中,可回收到的金属化合物有(填化学式)。

命题立意:本题以回收锂离子电池的正极材料中的某些金属资源的工艺流程图为载体,综合考查了元素的化合价、Al及其化合物的性质、离子方程式、氧化还原反应、试剂的选择、电池反应式等问题,侧重考查考生的综合分析能力、信息加工处理能力和迁移应用能力,题目的难度较大。

解析:(1)LiCoO2中的氧元素是-2价,Li元素是+1价,根据化合物中各元素化合价的代数和为0,可推测Co元素显+3价。

(2)在“正极碱浸”过程中,正极发生的反应为正极材料中的铝箔与NaOH溶液之间的反应,故离子方程式为2Al+2OH-+2H2O2AlO-2+3H2或2Al+2OH-+6H2O2Al(OH)-4+3H2。

(3)反应物LiCoO2中加入H2SO4、H2O2后,反应的生成物中有Li2SO4、CoSO4,说明此反应为氧化还原反应,Co元素化合价降低,所以H2O2中的O元素要升高,即产生O2。另外在酸浸的过程中,H2O2自身也能发生分解,故发生的反应有:2LiCoO2+3H2SO4+ H2O2Li2SO4+2CoSO4+O2+4H2O和2H2O22H2O+O2。盐酸既具有酸性又具有还原性,若用盐酸代替硫酸,则Cl-会被氧化成Cl2,从而造成环境污染。

(4)根据流程图可知,“沉钴”加入的沉淀剂是NH4HCO3,产生的沉淀是CoCO3,根据反应特点即可写出此反应的化学方程式:CoSO4+2NH4HCO3CoCO3+(NH4)2SO4+H2O+CO2。

(5)根据题意可知,在充电时负极的电极反应为:6C+xLi++xe-LixC6,则放电时LixC6是反应物,发生氧化反应生成C,而Li1-xCoO2与LiCoO2相比,Li1-xCoO2中的Co元素的化合价较高,可知Li1-xCoO2为反应物,电极反应为:Li1-xCoO2+LixC6LiCoO2+6C。

(6)在锂电池中Li作负极,在放电过程中失去电子变成Li+从负极脱出,进入溶液,经过电解质溶液向正极移动。根据整个流程图可知,回收的金属化合物有:Al(OH)3、 CoCO3、Li2SO4。

答案:(1)+3

(2)2Al+2OH-+2H2O2AlO-2+3H2或2Al+2OH-+6H2O2Al(OH)-4+3H2

(3)2LiCoO2+3H2SO4+H2O2Li2SO4+2CoSO4+O2+4H2O、2H2O22H2O+O2有氯气生成,污染较大

(4)CoSO4+2NH4HCO3CoCO3+(NH4)2SO4+H2O+CO2

(5)Li1-xCoO2+LixC6LiCoO2+6C

(6)Li+从负极中脱出,经由电解质向正极移动并进入正极材料中Al(OH)3、 CoCO3、Li2SO4

名师点评:分析化学工艺(或模拟化学工艺)流程问题的技巧:

①浏览全题,确定该流程的目的――由何原料获得何产物(副产物),对比原料和产物;

②了解工艺流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息,并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用;

③分析流程图并思考:从原料到产品依次进行了什么反应?利用了什么原理?每一步操作进行到什么程度最佳?每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物?杂质或副产物是怎样除去的?

【例3】(2013・广东高考)银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下:

(注:Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450℃和80℃)

(1)电解精炼银时,阴极反应式为;滤渣A与稀HNO3反应,产生的气体在空气中迅速变为红棕色,该气体变色的化学反应方程式为。

(2)固体混合物B的组成为;在生成固体B的过程中,需控制NaOH的加入量,若NaOH过量,则因过量引起的反应的离子方程式为。

(3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式:CuO+Al2O3高温CuAlO2+。

(4)若银铜合金中铜的质量分数为635%,理论上5.0 kg废料中的铜可完全转化为mol CuAlO2,至少需要1.0 mol・L-1的Al2(SO4)3溶液L。

(5)CuSO4溶液也可用于制备胆矾,其基本操作是、过滤、洗涤和干燥。

命题立意:本题以银铜合金切割废料回收银并制备铜化工产品的工艺流程图为载体,综合考查了电解精炼银、Ag与稀硝酸的反应、NO与O2的反应、铝及其化合物的转化、离子方程式、氧化还原方程式的配平、化学实验基本操作、化学计算等问题,侧重考查考生的综合应用能力、化学实验操作能力和简单计算能力。

解析:(1)迁移应用教材中电解精炼铜的原理,在电解精炼银时,粗银作阳极,电极反应式为Ag-e-Ag+;纯银作阴极,电极反应式为Ag++e-Ag,AgNO3溶液为电解质溶液。根据流程图可知,滤渣A和稀硝酸反应生成了NO(在空气中被氧气氧化生成红棕色的NO2)。

(2)根据固体B煅烧后得到的产物中含有Al、Cu两种元素,结合Cu(OH)2和Al(OH)3两种物质开始分解的温度,可知固体B的主要成分为Al(OH)3和CuO。在制备过程中必须控制NaOH的量,一旦过量则会发生反应:Al(OH)3+OH-AlO-2+2H2O。

(3)该反应为氧化还原反应,Cu元素由+2价变为+1价,Cu元素被还原,而Al元素的化合价未发生变化,根据氧化还原反应规律,必定有一种元素被氧化,从而判断氧化产物为O2,再根据得失电子守恒、原子守恒,配平相应的化学方程式。

(4)根据元素守恒可知,银铜合金中Cu的物质的量为n(Cu)=5000 g×635%63.5 g・mol-1=50 mol,根据元素守恒可知,CuAlO2的物质的量也为50 mol,然后再根据CuAlO2中的Cu和Al的物质的量之比1∶1,可知需要硫酸铝溶液的体积是25 L。

(5)CuSO4从饱和溶液中结晶析出生成CuSO4・5H2O(胆矾),由CuSO4溶液制备胆矾的一般步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。

答案:(1)Ag++e-Ag2NO+O22NO2

(2)Al(OH)3和CuOAl(OH)3+OH-AlO-2+2H2O

(3)424O2

(4)50 25

(5)蒸发浓缩、冷却结晶

名师点评:本题的考点分布较广,横跨高中化学必修1和选修4两个模块,考查了元素及其化合物、化学基本理论及化学实验基础知识。元素及其化合物的考查落点于Ag与稀硝酸的反应、NO与O2的反应、Al(OH)3的性质及转化等内容。化学实验基础知识的考查,落点于胆矾的制备。在强化考生对科学探究过程的理解的同时,考查化学实验基础操作,突出考生的科学探究能力和科学素养。第(3)问有一定的难度,要求考生根据氧化还原反应规律确定另一种生成物,再配平该氧化还原反应方程式。

【例4】(2013・四川高考)明矾石经处理后得到明矾[ KAl(SO4)2・12H2O]。从明矾制备Al、K2SO4和H2SO4的工艺过程如下所示:

焙烧明矾的化学方程式为:

4KAl(SO4)2・12H2O+3S2K2SO4 +2Al2O3+9SO2+48H2O

请回答下列问题:

(1)在焙烧明矾的反应中,还原剂是。

(2)从水浸后的滤液中得到K2SO4晶体的方法是。

(3)A12O3在一定条件下可制得AlN,其晶体结构如右图所示,该晶体中Al的配位数是。

(4)以Al和NiO(OH)为电极,NaOH溶液为电解液组成一种新型电池,放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2,该电池反应的化学方程式是。

(5)焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25℃、101 kPa时:

①2SO2(g) +O2(g)2SO3(g)ΔH1=-197 kJ/mol

②H2O (g)H2O(l)ΔH2=-44 kJ/mol

③2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)2H2SO4(l)ΔH3=-545 kJ/mol

则SO3 (g)与H2O(l)反应的热化学方程式是。

焙烧948 t明矾(M=474 g/mol ),若SO2 的利用率为96%,可生产质量分数为98%的硫酸t。

命题立意:本题以明矾制备Al、K2SO4和H2SO4的工艺流程为载体,综合考查了氧化还原反应、化学实验基本操作、晶胞结构及原子配位数、原电池及电池反应式、盖斯定律及热化学方程式、化学计算等问题,侧重考查考生的读图识图能力、综合分析能力和迁移应用能力。

解析:(1)分析焙烧明矾的化学方程式可知,明矾中部分S元素的化合价降低,而S单质在反应中元素的化合价升高,故还原剂为S单质。

(2)从滤液中得到K2SO4晶体的方法为蒸发结晶,涉及蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等步骤。

(3)分析题给晶胞结构可知,每个Al原子周围等距离且最近的N原子有4个,故其配位数为4。

(4)放电时,Al作负极,失去电子被氧化,NiO(OH)在正极得到电子被还原,根据得失电子守恒及元素守恒写出化学方程式:Al+3NiO(OH)+ NaOH+H2ONaAlO2+3Ni(OH)2。

(5)根据盖斯定律,由1/2×(③-①)-②可得目标热化学方程式:SO3(g)+H2O(l)H2SO4(l)ΔH=-130 kJ/mol。948 t明矾生成SO2的物质的量为n(SO2) =4.5×106 mol,故质量分数为98%的硫酸的质量为m(H2SO4)=(4.5×106 mol×96%×98 g・mol-1)÷98%=432×106g=432 t。

答案:(1)S(硫)

(2)蒸发结晶

(3)4

篇(9)

〔文章编号〕 1004―0463(2013)08―0086―01

一、夯实知识基础,构建知识网络

近年来的高考命题已从“考知识”转向了“考能力”,但脱离不了基础知识。高考命题的基础是教材,源于教材高于教材,有的高考试题,可以从教材中找到原型或原题,如,大纲版化学第二册第四节的课后作业题(NH4)2SO4 的分解,曾演变为2008年全国Ⅱ卷12题的“方程式配平”和2010年全国Ⅱ卷10题(NH4)2SO4 的分解反应,化合价发生变化和未发生变化的N原子个数比等。因此,在高考备考的第一轮复习中,教师一定要引导学生回归教材,并根据考纲要求准确记忆相关知识点,对每一章、每一节知识强化记忆,形成网络,方可厚积薄发。

二、确定复习范围,突出主干知识

高考试题一直重视基础,突出主干知识,不避热点。因此,确定有效的专题复习范围对第二轮复习起到事半功倍的作用。专题确定的原则应是:突出主干、热点知识。如近三年全国理综(课标卷)即宁夏卷的必答部分,常考的重要知识点有:1.关于Na的基本计算。2.有关热化学方程式的书写和反应热计算。3.有机物同分异构体判断。4.电化学基础知识。5.化学反应速率、化学平衡基本知识及平衡常数的计算。6.离子方程式的书写、正误判断及离子共存。7.元素化合物推断。8.氧化还原反应相关知识及重要应用。9.溶液中的离子平衡。10.化学实验基础知识等。选修部分近三年均以有机合成和有机推断形式呈现,且常考查的重要知识点有:有机反应类型和同分异构体的判断、依据波谱结果写有机物结构简式等。所以,我们可以将上述知识点分设专题进行强化训练。

三、精练典型例题和习题

教师必须依据考纲大胆取舍,精选习题,正确处理好练与讲的关系,引导学生掌握并总结各种高考题型的解题思路和方法,避免学生盲目做题而浪费时间。如实验题,应要求学生始终围绕实验目的解答,一般不会因能力因素而失分,同时归纳解题技巧、方法,形成良好的答题习惯。

四、用心审题,明确题目指向

审清题是做题的前提,要解决审题问题,学生要注意做好以下几点:1.读题速度适当放慢,要逐字逐句认真审题。只有这样才不会遗漏题目的各种信息,包括隐藏信息,从而做到心中有数。2.要把握设问中的限制条件,明确题目指向。3.把握出题人的意图,形成良好的做题习惯。将储备的化学知识与题干的问题联系起来,明确该题考查哪些知识点,这样效率自然会提高。

五、用化学用语教学,规范书写

篇(10)

文章编号:1008-0546(2013)11-0023-03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2013.11.008

在新课程背景下,江苏实行了“3+学业水平测试+综合素质评价”的新高考方案。化学属于学业水平测试(选修)科目,从教学内容、考查方向、教学学时等多方面作了调整,教学内容进一步体现了“基础性、应用性、时代性”的特点,考查方向进一步体现“宽基础、厚实践、重能力”的特色,教学学时减少。

目前江苏高考化学试题的设计,突出与生产、生活、科技的密切联系,关注学生对知识的深层理解能力,注重考查学生运用相关知识综合分析解决问题的能力、逻辑推理能力、吸收整合加工信息的能力。

上述背景下,高三化学复习遇到了内容繁多、要求颇高、时间紧迫的实际问题,良好的复习策略显得尤为重要。笔者选用“问题驱动”教学模式,较好解决了高三化学复习课中遇到的实际问题。

一、“问题驱动”教学模式及其在高三化学复习中的实践案例

1. “问题驱动”教学模式

“问题驱动”教学模式是架构在建构主义和现代教学理论基础上的一种教学模式。现代教学理论认为,知识不能完全依靠教师传授,而要在一定的情景下,学习个体借助他人(包括老师、学习伙伴)的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式获得的。无论是新知识的获得,还是旧知识的归纳、总结和提高,都必须经过真正的意义建构才能获得。

“问题驱动”教学模式的要素和基本程序通常可归纳如下:

为什么“问题驱动”教学模式适合于高三化学复习课呢?笔者以为该模式打破了以单纯讲授、归纳为主的封闭式教学,依据复习目标、围绕复习内容、在分析学生现有知识储备的基础上,提出问题、创设问题情景、开展探究活动、解决问题,完成复习任务,进而提升学习的能力。

运用该模式,针对高考试题“宽基础”的特点,高三化学复习在促进学生进一步掌握基础知识和基本技能的同时,形成基本方法和基本观点;针对高考试题“厚实践”的特点,在促进学生进一步掌握课本教学实验的同时,引导学生关注与人类生产、生活、科学研究相关的化学实践活动;针对高考试题“重能力”的特点,在复习化学学科知识内容的同时,提高学生观察、实验、化学语言以及化学特征方法运用等能力。

2. “问题驱动”教学模式在高三化学复习课中的实践案例

高中化学课程设置了《化学1》、《化学2》和《有机化学基础》、《化学反应原理》、《物质结构与性质》、《实验化学》4个选修模块,知识有“多、繁、杂、散”的特点,复习时要将原有知识进行对比、归纳、总结、提升,在熟练掌握化学主干知识,形成知识网络的同时,提高学生审题和解题的思维能力、应用化学知识解决实际问题的能力和实验动手能力,因此就存在“内容多、要求高、时间紧”的问题。为求解决以上问题,提高复习课的学习效率,笔者尝试使用了“问题驱动”的教学模式。

下面以“铝及其化合物”的复习课为例,阐述“问题驱动”教学模式在高三化学复习课中的具体实践。

(1)确定合适的“教学目标”

根据考纲要求和学生实际情况,本节复习课设定的教学目标是:首先通过小组讨论探究,熟练掌握铝及其化合物的主要性质;其次是通过小组讨论探究,掌握简单计算及Al(OH)3的制备方案;再次通过小组讨论探究式的合作学习,引导学生利用化学平衡原理,解释和理解Al(OH)3的性质和制备方法,提高学生综合分析问题和解决问题、合作交流、反思评价的能力;同时,使学生在小组讨论探究式的合作学习中享受学习的快乐,培养学生团队合作的精神。

(2)设计合理的 “问题情景”

为了达成“熟练掌握铝及其化合物的主要性质”这一基本复习目标,设计了以下工业流程问题情景。

工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含Fe2O3、SiO2等杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下:

提出问题:①流程中反应的离子方程式怎么写。②在流程图中的横线上填上适当的实验方法并描述实验现象,写出物质Z的化学式。③如何构建铝及其化合物的相互转化关系图。

通过对上述问题的讨论,学生掌握了Al、Al2O3、Al(OH)3的性质等基本知识,构建了铝及其化合物的知识网络,通过化学式、化学方程式的书写,提高化学语言的表达能力;通过对实验方法、步骤、现象的描述,提高化学实验能力;通过工艺流程图的阅读,提高分析、推理、假设、归纳等能力。

高三化学复习课的另一目标是把高中所学的必修和选修模块知识进行综合提高,为了达成这一目标,设计了④和⑤两个问题。

④Al(OH)3为何既能与酸反应,又能与碱反应,用电离方程式表示,并用平衡移动原理说明Al(OH)3既能与酸反应,又能与碱反应的原因。

⑤根据Al(OH)3的酸、碱式电离,讨论制备Al(OH)3的最佳途径。

⑥评价上述铝的冶炼工艺流程的优缺点

问题④⑤中,精心设计了铝及其化合物的综合性问题,学生在讨论、回答这类问题时,需要综合不同课程模块的知识、化学原理、科学方法才能解决问题。通过这类问题情景的讨论研究,能有效地培养学生获取知识的能力、思维能力和科学方法的应用能力,

设计问题⑥旨在提高实验方案的设计和评价能力。流程图简洁表达了实验的主要步骤,通过对铝的冶炼工艺流程的评价,进一步掌握基本的化学实验方法和技能,同时初步掌握实验设计和评价,学会科学方法的运用。

(3)适时点拨“活动探究”

在问题①②③的交流、讨论中,师生共同回顾了Al、AlCl3、Al2O3、Al(OH)3、NaAlO2等物质的性质及相互转化关系等基本知识,同时也对过滤等基础实验操作进行了梳理。此时要及时引导学生探究④⑤,并且在共同探究的过程中,点拨学生从“电离平衡”的角度分析Al(OH)3的两性,并根据对Al(OH)3的酸式电离和碱式电离的理解,探究Al(OH)3的最佳制备途径。

通过活动中适时的点拨,目标层层上升,从“铝及其化合物的基本知识的总结”到“铝及其化合物和化学平衡原理、化学反应原理等模块知识的综合运用”再到“科学方法的应用”。

(4)及时释疑“解决问题”

学生在讨论探究的过程中会提出不同层次的很多问题,在教学过程中,教师必须围绕教学目标和教学重点,将学生提出的问题进行归纳重组,使问题得到优化,与学生共同解决。

在上述讨论中,学生有这样一些疑问:Al(OH)3之所以既能与强酸反应,又能与强碱反应,是由于它有两种电离方式,但是,Al为何也既能与强酸反应又能与强碱反应呢?与Al反应能放出H2的溶液,应该具有什么性质?其实这些问题也是在学生平时作业时经常碰到的问题,同学们在合作探究的过程中就会联想起来,这样可拓展复习的知识面。

教师在课堂教学中应引导学生利用“化学平衡移动”的相关知识,理解并解决这些问题。学生在解决相关问题时,进一步掌握了与铝及其化合物知识相关的“化学平衡、化学平衡移动、水解原理”的知识,同时掌握了解决问题的基本方法,提升了独立解决问题的能力,达到了一轮复习对知识、能力的基本要求,还能形成学生遇到问题,“不畏问题、努力寻找解决问题途径”的精神。

(5)适度提高的“总结归纳”

通过大量的小组讨论探究,很多相关问题得到解决,此时教师应引导学生进行归纳总结,在本节铝及其化合物复习课中,设计了问题情景⑥,让学生讨论探究,对所复习的知识进行适度的提高。

在讨论探究过程中,学生能够各抒己见,展示学习成果的同时,学会横向比较,纵向思考,从而完善知识体系,创新思维,知识和能力都能有较大的提高。教师可以对学生的交流进行点评,从而达成共识,师生共同进步。

二、“问题驱动”教学模式应用于高三化学复习的教学策略

1. 精心设计有效“问题情景”

“问题驱动”式化学复习课是围绕指向明确的“问题情景”这一教学环节展开,教师要注意筛选有价值的知识,提供真实的、精巧别致、新鲜的问题材料,使学生感受到问题情景中旧知识的新鲜感,创造出一种富有诱惑力的“召唤结构”,从而引发学生对问题产生疑问、兴趣和解决问题的欲望。例如:以上铝及其化合物复习课中,教师呈现铝的冶炼流程图,将离子方程式的书写和已学知识相联系,并以新课学习时未接触过的流程图进行再现,而不是直接要求学生写出某些方程式,再通过构建铝及其化合物转化关系图来提升学生对旧知识的综合能力。

2. 正确定位“师生关系”

在使用“问题驱动”式复习课模式时,无论是“活动探究”、“问题解决”还是“总结归纳”,教师始终是活动的组织者,学生才是活动的主体。教师应激励学生带着问题去思考,让学生学会自主学习、学会合作学习。及时和学生交流,创造融洽的学习氛围,让学生在融洽的氛围中快乐合作学习。

3. 灵活变通“问题驱动”模式

“问题驱动”作为一种高三化学复习的教学模式,具有一定的相对稳定性和相似性,操作性很强,但是,教师在具体实施教学时,不可机械地按照程序进行模仿操作,而应根据具体复习内容,指向教学目标,适当与其它教学方法相结合,使教学形式新颖活泼,并始终以解决问题为主线,以提升学生的自主学习、合作学习能力为最高追求,让学生在自主的活泼多样的“活动探究”中“解决问题”,提升能力。

三、“问题驱动”教学模式运用于高三化学复习的实践效果

1. 化解了高三化学复习的难点

元素化合物的复习课的难点在于复习元素化合物知识的同时,尽量把与本节课内容相关反应原理、物质结构等知识融合进来,使知识进行横向拓展,建立知识的立体网络。

铝及其化合物的复习案例中,难点在于一方面让学生重现、掌握铝及其化合物性质,离子方程式的书写等,另一方面是学会用化学平衡原理解释铝及其化合物性质,从而带动平衡原理的复习,还想使学生对通常的工艺流程有一定的评价能力。

程序中设计了六个问题来突破这一难点,学生通过对①②③问题的讨论,会熟练书写相关反应的离子方程式,自主构建出Al、AlCl3、Al2O3、Al(OH)3、NaAlO2转化关系图;

通过对问题④和⑤的讨论,学生能正确写出Al(OH)3的酸、碱式可逆电离方程式,Al3++3OH-[?]Al(OH)3[?]AlO2-+H++H2O,并成功提出了三条由AlCl3制备Al(OH)3的途径,第一条是AlCl3溶液中加NaOH溶液,第二条是AlCl3溶液中加氨水,第三条是将AlCl3溶液分成二份,体积比为1∶3,在第一份溶液中滴加NaOH溶液,使产生的沉淀恰好溶解,然后把两份溶液混合。最后应用平衡移动、水解等化学原理解释,得出第三途径制Al(OH)3,既节约原料,产品又比较纯净,是实验室制取Al(OH)3的最佳途径。成功地带动原理的复习。

又通过对问题⑥的讨论,学生了解了物质Z的循环使用能降低铝冶炼的成本,从而建立了工业生产中原料的充分利用、环境保护等思想。

通过层层深入的问题设置,帮助学生将原有的知识、经验发生实质性的非人为的联系,让学生伴随着渐趋深入的问题讨论推动问题的解决,在不知不觉中教学的难点就化解了。

2. 提高了高三化学复习的效率

铝及其化合物的复习案例中,Al、AlCl3、Al2O3、Al(OH)3、NaAlO2的离子方程式的书写及转化关系图,Al(OH)3的酸、碱式电离,铝的冶炼三块内容可能会花费几堂课的时间。通过采用“问题驱动”模式,师生共同讨论,层层递进解决了以上问题,从课堂容量看,提高了复习效率。

另一方面,“问题驱动”复习课模式既是教师提出问题,作为任务,驱动学生思考、动手操作,师生共同解决问题的过程,更是师生情感交流的过程,能促进学生的课堂参与行为和思维,学生感到学习轻松。整堂课在教师的精心点拨、一个个问题的解决中悄然度过,记忆就在问题的不断解决中被唤醒,相关的知识网络在问题解决中建立,解决问题的能力在问题解决中得到提升,很大程度地提高了复习课的效率。正如苏霍姆林斯基说的“最好的教育就是让学生感觉不到被教育”。

3. 提高了学生自主学习的能力

高三化学复习课不仅仅是把学生已有知识进行罗列,依次装进“桶”中,更是让学生学会自主学习,提高学生解决综合性化学问题的能力。“问题驱动”引导学生对碰到实际问题时“想什么”、“怎么想”、“为什么这么想”等过程进行感悟,是实现“知识教学”转向“观念教学”的一种有效途径。在上述教学案例中,通过点拨学生对Al(OH)3的最佳制备途径的讨论,引导学生体会化学理论对元素化合物知识学习的指导作用,学会碰到类似问题时用科学的方法解决。

4. 构建了和谐的师生关系

“问题驱动”模式的高三化学复习课围绕教学目标,在一定的问题情景中师生共同进行活动探究,从而解决问题。师生之间相互作用、相互塑造,以“和谐共生”为核心,构建教师、学生生命可持续发展、超越主体的新型师生“生态关系”,这种“生态关系”体现的是一种健康向上的课堂文化取向,是教育所追求的理想境界。

经过一个学期恰当、合理的 “问题驱动”教学模式的课堂教学实践,笔者深深感悟,“问题驱动”教学模式不但解决了高三化学复习就遇到的“内容多、要求高、时间紧”的教学问题,还使学生审题的思维能力、解题能力、应用化学知识解决实际问题的能力和实验动手能力等多方面得到了提高。更值得庆幸的是各层次学生的学习变得更加开心和自信,这才是我们教学的目标所在。

参考文献

[1] 陈瑞雪,陶秀梅,兰俊耀. 高中化学“问题解决”课堂教学模式的研究与实践[J]. 化学教育,2011,(6)

[2] 任宝华. 引导学生思维不断深入[J]. 化学教育,2010,(10)

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