挖掘教材知識 順利解決問題

李萬春

江蘇

教材是我們平時教學、復習和備考的藍本。通過對近年來高考化學試題的分析可以發現，高考題的難度并不大，都是教材基礎知識和基本原理的靈活運用，很多高考題源自教材或是教材習題的直接改編。因此，在復習過程中一定要重視教材、回歸教材、吃透教材。下面結合具體問題，就如何挖掘教材中的知識規律進行分析。

1．挖掘隱性知識，完善知識體系

所謂隱性知識是指隱蔽在教材中沒有直接表述出來的知識內容和知識聯系。在教材中包含著很多隱蔽性的知識，如隱性知識點、隱性知識線、隱性觀點、隱性結論或規律、隱性思路等，合理地挖掘和利用這些知識，可以深化學生對知識的理解，完善知識體系。例如，復習苯酚的化學性質時，在苯酚的有關內容中顯性的性質能找到3條，隱性的性質有1條，再通過對苯酚的分子結構進行分析，聯系前后所學的知識，又可發現苯酚還具有與苯、醇類的一些相似的化學性質。因此，歸納苯酚的化學性質時，至少應對其完善為①酸性，②取代反應，③顯色反應，④氧化反應，⑤還原性，⑥液態時與Na的反應，⑦酯化反應(生成酚酯)，⑧聚合反應(生成酚醛樹脂)。

例1.雙羥香豆素醫學上用作抗凝劑，其結構如圖所示。下列有關該物質的說法中正確的是

( )

A．分子式為C19H14O6

B．遇FeCl3溶液能發生顯色反應

C．1 mol該物質最多能與10 mol氫氣發生加成反應

D．1 mol該物質最多能與4 mol氫氧化鈉溶液完全反應

解析：該有機物可看成是酚酯，其分子式為C19H12O6，故A錯誤；該物質分子中沒有酚羥基，遇FeCl3溶液不能發生顯色反應，故B錯誤；因為酯基中的碳氧雙鍵不能與氫氣發生加成反應，所以1 mol該物質最多能與8 mol氫氣發生加成反應，故C錯誤；1 mol該物質水解可得2 mol酚羥基和2 mol羧基，最多能與含4 mol氫氧化鈉的水溶液完全反應，故D正確。

答案：D

2．挖掘圖片知識，實現知識遷移

教材中有大量的圖片、圖表知識，這些插圖十分重要，它給我們提供了大量的數據、材料，而這些數據、材料往往是說明化學概念、原理的重要依據。高考題中的有些插圖看似陌生，卻往往和教材中的插圖有著直接的聯系。例如，分析電化學裝置圖是高考的高頻考點，是容易失分的題目，采用遷移法可解決這類試題，即把考題中陌生的裝置遷移到教材中熟悉的裝置，兩相結合分析，實現問題的解決。

電化學裝置知識遷移實例

續表

例2.一種四室式電滲析法電解池，用食鹽水直接制取鹽酸和燒堿的原理如下圖所示，a和b為惰性電極，四室之間由陽離子交換膜(陽膜)或陰離子交換膜(陰膜)隔開。下列說法不正確的是

( )

A．Ⅰ室和Ⅳ室為產品室，X為陰膜

B．通電后，Ⅳ室中H+向Ⅲ室遷移

C．通電后，Ⅱ室的pH基本不變

解析：根據直流電源的正負極，可確定a電極為陰極，b電極為陽極。電解時，水電離產生的H+在陰極被還原為H2，破壞水的電離平衡，陰極溶液顯堿性，Ⅱ室中的Na+通過陽膜進入Ⅰ室，與電解產生的OH-形成產品NaOH；Ⅲ室中的Cl-不能通過陽膜進入Ⅳ室，通電后Ⅳ室中水電離產生的OH-被氧化為O2，導致陽極溶液的酸性增強，Ⅳ室中H+通過陽膜向Ⅲ室遷移，Ⅱ室中的Cl-通過陰膜向Ⅲ室遷移，在Ⅲ室中得到鹽酸。由此可見，Ⅰ室和Ⅲ室為產品室，Ⅱ室溶液中NaCl的量減少，其pH基本不變。

答案：A

點撥：離子交換膜可以隔離膜兩邊區域內的某些物質，防止副反應產生，提高產品的純度與產率。例如，氯堿工業中，利用陽離子交換膜防止陽極產生的Cl2與陰極產生H2混合而發生爆炸，防止Cl2與陰極產生的NaOH反應產生副產物而降低Cl2、NaOH的產率以及NaOH的純度。本題要求用電解食鹽水直接制取鹽酸和燒堿，關鍵也是防止副反應的發生，通過電滲析法使離子有選擇性地定向移動，即可得到目標產品。結合教材上電解飽和食鹽水裝置中離子交換膜的作用，可進一步理解本題裝置中設置陽離子交換膜的目的。

3．挖掘實驗知識，提升實驗能力

中學化學中有幾個基礎的實驗，它們包含了很多基本的實驗操作，由此衍生出的一些問題經常是高考的重要考點，教學時應對這些實驗進行深入的分析。例如實驗室可用加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物制備氧氣，處理并重新利用這些學生實驗后的藥品是很有意義的。分離二氧化錳和氯化鉀是一個經典實驗，對該實驗應進行重點剖析。

分離二氧化錳和氯化鉀的實驗原理是二者水溶性的差別。對于實驗原理，我們可以思考下列問題：分離混合物的常見方法有哪些？其方法的適用對象是什么？

第一步是溶解，我們可以思考下列問題：溶解需要哪些儀器？玻璃棒的作用是什么？有哪些能加快溶解的方法？

第二步是過濾，我們可以思考下列問題：過濾所需要的儀器是什么？玻璃棒的作用是什么？過濾要注意哪些問題？如何加快過濾的速度？有時需要趁熱過濾，為什么要趁熱過濾？趁熱過濾的方法有哪些？

對濾紙上的二氧化錳進行洗滌就可以得到純凈的二氧化錳。關于洗滌，通常涉及四個問題：為什么要洗滌？用什么洗滌？怎樣洗滌？怎樣證明已經洗滌干凈？

對于為什么要洗滌，通常考慮以下三個目的：①除去晶體表面可溶性的雜質；②洗滌過濾所得到的殘渣，把有用的物質，如目標產物盡可能地洗出來，以提高產率；③洗去濾渣表面一些對環境有害的物質，如重金屬鹽等，防止污染環境。

對于用什么洗滌，可以考慮以下洗滌劑：①蒸餾水；②冷水；③有機溶劑，如酒精、丙酮等；④該物質的飽和溶液。用酒精洗滌的好處：可以降低晶體因溶解而造成的損失，可以除去晶體表面的水分，酒精易揮發，縮短晶體干燥的時間。

關于怎樣洗滌和怎樣證明已經洗滌干凈的問題，高考中曾經多次考查，能用規范的語言將操作要領說清楚并不容易。

第三步是從濾液中析出氯化鉀晶體，我們可以思考下列問題：從溶液中析出晶體的方法有哪些？包括:蒸發溶劑、降溫結晶、加入有機溶劑以降低水的極性等。要得到干燥的晶體，干燥的方法有哪些？主要有：①自然晾干；②濾紙吸干；③在干燥器中干燥；④烘干：適用于熱穩定性較好的物質。

在中學化學中，粗鹽的提純、氯氣的制備、乙酸乙酯的制備是三個重要的基礎實驗；配制一定物質的量濃度的溶液和酸堿中和滴定是兩個重要的定量實驗。這些實驗的要點通常是高考試題命題的生長點，如果我們能像分析分離二氧化錳和氯化鉀的實驗一樣，對這些基礎實驗進行深入細致的剖析，則可以觸類旁通，提高復習的針對性和有效性，這遠比盲目地做大量的實驗題要有意義得多。

例3.食鹽既是生活必需品，也是重要的化工原料。請回答下列與食鹽有關的問題：

(1)操作a的名稱是________，所用的玻璃儀器有 ___________________。

(2)在Ⅱ步中，加入過量試劑甲后，生成了兩種大量的難溶沉淀，則試劑甲為 溶液。

(3)寫出固體H所含物質的化學式：__________________。

(4)從精制食鹽水得到精鹽的實驗操作是 (填操作名稱)。

Ⅱ．加碘鹽中加的物質是碘酸鉀，工業上生產碘酸鉀的流程如下：

(1)從反應器中的溶液得到KH(IO3)2晶體最適宜的操作方法是 ___________________。

(2)參照下表碘酸鉀的溶解度，操作③得到碘酸鉀晶體，你建議的方法是__________________。

溫度/℃20406080溶解度8.0812.618.324.8

Ⅱ．由KClO3受熱容易分解，推測KH(IO3)2受熱更容易分解，所以從溶液中得到KH(IO3)2晶體最適宜的操作方法是冷卻結晶。KIO3的溶解度不是很大，受溫度的影響也不是很顯著，從溶液中得到碘酸鉀晶體用蒸發結晶為好。

答案：Ⅰ．(1)過濾 玻璃棒、漏斗、燒杯 (2)NaOH

(3)CaCO3、BaCO3(4)蒸發結晶

Ⅱ．(1)冷卻結晶 (2)蒸發結晶

點撥：本題與教材基礎實驗聯系非常密切。提純就是把物質中的雜質除去，除雜時應做到：①所選用的試劑不能與被提純的物質發生反應；②每一步所加的試劑都必須過量，以保證雜質被除盡；③由于過量試劑會帶入新的雜質，所以必須在后續的反應中被完全除盡。