浅谈元素\化合物性质的学习方法

来源:用户上传      作者: 杨琳祥

　　摘 要:元素及其化合物的知识是中学化学的核心内容之一,它是化学基本概念、基本理论、化学计算、化学实验等知识的载体和基石。但元素化合物知识点多,内容庞杂,知识容易遗忘,巩固难。对物质的性质可以从结构、元素周期律和元素周期表、物质所属类别、代表物的性质、化合价、活动顺序、特性等方面理解和把握。
　　关键词:元素 物理性质 化学性质 化合价 元素周期律 活动顺序
　　
　　元素及其化合物的知识是中学化学的核心内容之一,它是化学基本概念、基本理论、化学计算、化学实验等知识的载体和基石。元素化合物种类繁多、结构复杂、性质多变、化学实验现象绚丽多彩,这正是化学的魅力所在。元素化合物内容多、知识点多,一学就懂,但记忆量大、化学方程式多、知识容易遗忘、巩固难等特点,大多数同学对这部分内容掌握得不是很牢固,尤其是在物质性质的运用上不那么得心应手。笔者经过多年的教学实践,对物质的性质的学习可以从结构、元素周期律和元素周期表、物质所属类别、代表物的性质、化合价、活动顺序、特性等方面理解和把握。
　　一、结构和性质的关系无疑是贯穿学习元素及化合物始终的一条主线
　　原子结构、分子结构、晶体结构决定物质的性质,其中原子结构中最外层电子数的多少,原子半径的大小,化学键类型和强弱,决定了物质的化学性质。例如Na原子最外层只有一个电子,半径较大,易失去最外层的电子而表现出较强的金属性。N2从N原子最外层有5个电子,半径较小推测化学性质理应比较活泼,但是N2化学性质稳定,原因是N2分子中含N≡N,键能大,破坏化学键需要较多的能量,故其化学性质不活泼。化学键的类型、共价键的极性,晶体类型,对溶解性、硬度、熔沸点、导电性等物理性质起决定性作用。如CO2和SiO2均为ⅣA族元素的最高价氧化物,C和Si的化合价均为+4价,原子最外层都有4个电子,但物理性质如状态、熔沸点、硬度相差很大,原因是固态CO2属于分子晶体,后者属于原子晶体。
　　二、元素周期律是元素性质内在联系的体现,对元素及化合物的学习起指导作用
　　根据元素在周期表中位置和同周期元素金属性、非金属性的递变规律、同主族元素的相似性,递变性规律来理解元素的性质,不但如此,其同种类型的化合物也具有相似性和递变性等特点。例据卤素性质的递变规律,推测原子半径最大的卤素――砹(At)及其化合物可能具有的性质是:①砹单质为有色固体,易溶于有机溶剂;②HAt不稳定很容易分解;③AgAt为有色的、难溶于水的盐;④NaAt易溶于水;⑤HAt的水溶液呈强酸性等。
　　三、类别:同一类别物质有其通性
　　如学习某种酸,就要回顾酸有哪些通性?(与酸碱指示剂作用、与金属单质反应、与碱性氧化物反应、与碱的中和反应、与盐间的复分解反应),再如碳酸盐均能与H+作用产生CO2、弱酸的酸式盐既能与强酸反应又能与强碱反应等。所以,学习化学性质时首先根据分类规律判断物质所属类别,再回顾该类物质的通性推测可能的性质。
　　四、代表物:一般代表物是某一族元素的单质或化合物的代表,或某一类别物质的代表
　　如Na是碱金属的代表,代表的是活泼金属。Cl2是卤素的代表,代表的是活泼的非金属单质。有机物中的甲烷、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,其性质有相似之处,我们应掌握代表物的性质,然后可以从个别到一般进行演绎。
　　五、化合价:体现元素间化合的数目特性的用语
　　从另一角度可以通过元素的价态和性质的关系从氧化还原角度分析物质的氧化性和还原性,根据性价规律可知,“高价氧化低价还,中间价态两俱全”。通过分析组成物质元素的化合价,来推导物质可能具有的氧化性和还原性。例如硫元素的单质和化合物的学习,利用化合价与物质的氧化性还原性的关系可知,硫化氢和金属硫化物中硫的化合价为-2价,主要体现还原性,三氧化硫和硫酸中硫的化合价为+6价,故三氧化硫和浓硫酸具有氧化性,而S、SO2、H2SO3、Na2SO3等,硫的化合价处在中间价态,故它们既有氧化性又有还原性。
　　六、活动性顺序:利用金属活动性顺序和非金属活动性顺序,推导元素的单质(原子)或离子的金属性和非金属性、氧化性和还原性的递变
　　例如金属的活动性越强,单质的还原性越强,对应金属离子氧化性越弱。非金属的活动性越强,单质的氧化性越强,对应阴离子、非金属氢化物的还原性越弱,反之越强。
　　七、特性:物质不同于其他物质的性质
　　我们在理解某一主族或某一类别物质的通性时个别物质的特性就需要记忆,如碘的升华,遇淀粉溶液变蓝,F2和水反应的生成物不是次氟酸和氢氟酸,而是氢氟酸和氧气。物质的特性应结合实验下工夫去记忆。
　　作者单位:陕西省汉中市南郑县南郑中学

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