淺談元素\\化合物性質(zhì)的學(xué)習(xí)方法

摘 要:元素及其化合物的知識(shí)是中學(xué)化學(xué)的核心內(nèi)容之一，它是化學(xué)基本概念、基本理論、化學(xué)計(jì)算、化學(xué)實(shí)驗(yàn)等知識(shí)的載體和基石。但元素化合物知識(shí)點(diǎn)多，內(nèi)容龐雜，知識(shí)容易遺忘，鞏固難。對(duì)物質(zhì)的性質(zhì)可以從結(jié)構(gòu)、元素周期律和元素周期表、物質(zhì)所屬類別、代表物的性質(zhì)、化合價(jià)、活動(dòng)順序、特性等方面理解和把握。

關(guān)鍵詞:元素 物理性質(zhì) 化學(xué)性質(zhì) 化合價(jià) 元素周期律 活動(dòng)順序

元素及其化合物的知識(shí)是中學(xué)化學(xué)的核心內(nèi)容之一，它是化學(xué)基本概念、基本理論、化學(xué)計(jì)算、化學(xué)實(shí)驗(yàn)等知識(shí)的載體和基石。元素化合物種類繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、性質(zhì)多變、化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象絢麗多彩，這正是化學(xué)的魅力所在。元素化合物內(nèi)容多、知識(shí)點(diǎn)多，一學(xué)就懂，但記憶量大、化學(xué)方程式多、知識(shí)容易遺忘、鞏固難等特點(diǎn)，大多數(shù)同學(xué)對(duì)這部分內(nèi)容掌握得不是很牢固，尤其是在物質(zhì)性質(zhì)的運(yùn)用上不那么得心應(yīng)手。筆者經(jīng)過多年的教學(xué)實(shí)踐，對(duì)物質(zhì)的性質(zhì)的學(xué)習(xí)可以從結(jié)構(gòu)、元素周期律和元素周期表、物質(zhì)所屬類別、代表物的性質(zhì)、化合價(jià)、活動(dòng)順序、特性等方面理解和把握。

一、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系無疑是貫穿學(xué)習(xí)元素及化合物始終的一條主線

原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)的性質(zhì)，其中原子結(jié)構(gòu)中最外層電子數(shù)的多少，原子半徑的大小，化學(xué)鍵類型和強(qiáng)弱，決定了物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。例如Na原子最外層只有一個(gè)電子，半徑較大，易失去最外層的電子而表現(xiàn)出較強(qiáng)的金屬性。N2從N原子最外層有5個(gè)電子，半徑較小推測(cè)化學(xué)性質(zhì)理應(yīng)比較活潑，但是N2化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，原因是N2分子中含N≡N，鍵能大，破壞化學(xué)鍵需要較多的能量，故其化學(xué)性質(zhì)不活潑。化學(xué)鍵的類型、共價(jià)鍵的極性，晶體類型，對(duì)溶解性、硬度、熔沸點(diǎn)、導(dǎo)電性等物理性質(zhì)起決定性作用。如CO2和SiO2均為ⅣA族元素的最高價(jià)氧化物，C和Si的化合價(jià)均為+4價(jià)，原子最外層都有4個(gè)電子，但物理性質(zhì)如狀態(tài)、熔沸點(diǎn)、硬度相差很大，原因是固態(tài)CO2屬于分子晶體，后者屬于原子晶體。

二、元素周期律是元素性質(zhì)內(nèi)在聯(lián)系的體現(xiàn)，對(duì)元素及化合物的學(xué)習(xí)起指導(dǎo)作用

根據(jù)元素在周期表中位置和同周期元素金屬性、非金屬性的遞變規(guī)律、同主族元素的相似性，遞變性規(guī)律來理解元素的性質(zhì)，不但如此，其同種類型的化合物也具有相似性和遞變性等特點(diǎn)。例據(jù)鹵素性質(zhì)的遞變規(guī)律，推測(cè)原子半徑最大的鹵素——砹(At)及其化合物可能具有的性質(zhì)是:①砹單質(zhì)為有色固體，易溶于有機(jī)溶劑;②HAt不穩(wěn)定很容易分解;③AgAt為有色的、難溶于水的鹽;④NaAt易溶于水;⑤HAt的水溶液呈強(qiáng)酸性等。

三、類別:同一類別物質(zhì)有其通性

如學(xué)習(xí)某種酸，就要回顧酸有哪些通性?(與酸堿指示劑作用、與金屬單質(zhì)反應(yīng)、與堿性氧化物反應(yīng)、與堿的中和反應(yīng)、與鹽間的復(fù)分解反應(yīng))，再如碳酸鹽均能與H+作用產(chǎn)生CO2、弱酸的酸式鹽既能與強(qiáng)酸反應(yīng)又能與強(qiáng)堿反應(yīng)等。所以，學(xué)習(xí)化學(xué)性質(zhì)時(shí)首先根據(jù)分類規(guī)律判斷物質(zhì)所屬類別，再回顧該類物質(zhì)的通性推測(cè)可能的性質(zhì)。

四、代表物:一般代表物是某一族元素的單質(zhì)或化合物的代表，或某一類別物質(zhì)的代表

如Na是堿金屬的代表，代表的是活潑金屬。Cl2是鹵素的代表，代表的是活潑的非金屬單質(zhì)。有機(jī)物中的甲烷、乙烯、乙炔、溴乙烷、苯酚、乙醇、乙醛、乙酸、乙酸乙酯等更是同系物的代表，其性質(zhì)有相似之處，我們應(yīng)掌握代表物的性質(zhì)，然后可以從個(gè)別到一般進(jìn)行演繹。

五、化合價(jià):體現(xiàn)元素間化合的數(shù)目特性的用語

從另一角度可以通過元素的價(jià)態(tài)和性質(zhì)的關(guān)系從氧化還原角度分析物質(zhì)的氧化性和還原性，根據(jù)性價(jià)規(guī)律可知，“高價(jià)氧化低價(jià)還，中間價(jià)態(tài)兩俱全”。通過分析組成物質(zhì)元素的化合價(jià)，來推導(dǎo)物質(zhì)可能具有的氧化性和還原性。例如硫元素的單質(zhì)和化合物的學(xué)習(xí)，利用化合價(jià)與物質(zhì)的氧化性還原性的關(guān)系可知，硫化氫和金屬硫化物中硫的化合價(jià)為-2價(jià)，主要體現(xiàn)還原性，三氧化硫和硫酸中硫的化合價(jià)為+6價(jià)，故三氧化硫和濃硫酸具有氧化性，而S、SO2、H2SO3、Na2SO3等，硫的化合價(jià)處在中間價(jià)態(tài)，故它們既有氧化性又有還原性。

六、活動(dòng)性順序:利用金屬活動(dòng)性順序和非金屬活動(dòng)性順序，推導(dǎo)元素的單質(zhì)(原子)或離子的金屬性和非金屬性、氧化性和還原性的遞變

例如金屬的活動(dòng)性越強(qiáng)，單質(zhì)的還原性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)金屬離子氧化性越弱。非金屬的活動(dòng)性越強(qiáng)，單質(zhì)的氧化性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)陰離子、非金屬氫化物的還原性越弱，反之越強(qiáng)。

七、特性:物質(zhì)不同于其他物質(zhì)的性質(zhì)

我們?cè)诶斫饽骋恢髯寤蚰骋活悇e物質(zhì)的通性時(shí)個(gè)別物質(zhì)的特性就需要記憶，如碘的升華，遇淀粉溶液變藍(lán)，F(xiàn)2和水反應(yīng)的生成物不是次氟酸和氫氟酸，而是氫氟酸和氧氣。物質(zhì)的特性應(yīng)結(jié)合實(shí)驗(yàn)下工夫去記憶。

作者單位:陜西省漢中市南鄭縣南鄭中學(xué)