1、1元素化合物知识的综合复习荣县中学 黄仲君历年高考试题中，元素化合物知识内容约 13%左右，考纲要求约 15%。但是，化学基本概念、基本理论、化学实验、化学计算等知识的复习都离不开元素及其化合物。因此，这部分知识的复习显得尤为重要。下面略谈一些见解。一、把握整体思路，构建知识体系面对种类繁多、性质复杂的元素化合物知识，“先整体、后局部、再整体”的学习方法尤为重要。 “先整体”是指通过元素周期表、元素周期律，从整体上对元素化合物知识进行学习，认识、了解普遍规律和共性。 “后局部”是指具体地学习某一族的知识时，先学习其代表，再全面掌握该族元素化合物知识。 “再整体”则指将分散的知识点从多种角度进行
2、归纳总结，建立起知识前后纵横联系，形成知识系统，构建完整的知识体系。具体学习某一种元素时，其基本思路是“位置结构性质制备与用途” ，顺着这个思路学习，可将元素化合物知识条理清晰地掌握。其中起决定作用的则是结构部分，主要包括原子结构、分子结构和晶体结构三个方面。二、重视化学理论与化学思想，发挥其指导作用、重要化学理论元素周期律：掌握周期性和递变性，系统地把握元素化合物知识，可以解决元素金属性或非金属性的判断，不同离子、原子半径大小的判断等一系列问题。电离平衡理论：解决涉及溶液中离子浓度或水解等相关问题。晶体结构理论：主要用于一些物质物理性质的比较，如熔沸点、硬度。化学键理论：主要用于解决物质结构
3、、化学活性、稳定性等问题。、重要化学思想分类的思想：分类的思想是学习中最常用也最有用的思想，它能将知识系统化，是寻找共性的基础。先求同，后求异的思想：对一类物质，先分析它们的通性，再去寻找某些个体的特性。对比的思想：将不同物质从多角度进行对比，不仅有助于记忆，而且能体现二者的区别。类比的思想：对于同一主族的元素或处于对角线位置的元素，性质常常十分相似，运用类比思想，便可推出未学元素的一些性质。假设验证的思想：对一些不确定的问题，先假设出几种情况，再用已知的知识进行分析验证，筛选出合理的假设。三、分清物质的类别，按类别各个击破高中化学元素化合物知识主要研究单质（金属单质与非金属单质） 、氢化物、
4、氧化物、氧化物对应的水合物(酸或碱)、盐等，下面分别予以分析。、单质结构：分子组成可分为单原子分子、双原子分子、多原子分子。晶体结构可分为：分子晶体、原子晶体、金属晶体。性质：分金属单质和非金属单质研究。金属单质：由于最外层电子数一般少于 4个，易失去外层电子而达到稳定结构，所以容易表现出还原性，不会表现氧化性，主要研究与氧化性物质的化学反应，故主要研究其与非金属单质、氢化物（包括 H2O） 、高价态氧化物（如CO2） 、酸（分氧化性酸和非氧化性酸）和盐的反应。当然也要注意一些特殊的反应，如某些金属（如 Al）可与强碱溶液反应，又如某些金属（如Fe，Al）与浓 H2SO4、浓 HNO3 会发生
5、钝化等。非金属单质：由于最外层电子数一般比较多，易得到电子达到稳定结构，容易表现出氧化性（当然也可以表现出还原性） ，主要研究与还原性物质的化学反应，故研究其与金属单质、非金属单质（如 H2） 、氢化物（如 H2O） 、氧化物（一般是金属氧化物） 、酸、碱和盐的反应，也2要注意一些特殊的反应，如 Si 与 HF、C 与浓H2SO4、浓 HNO3 等。、氢化物结构：分族研究，各族都有特定的结构，如第 VA 族氢化物是三角锥形。另外 F、O 、N与 H 原子之间可形成氢键，会使物质的性质表现出特殊性。性质：分金属氢化物和非金属氢化物。金属氢化物：主要研究其与水反应生成碱和 H2。非金属氢化物：先判
6、断水溶液的酸碱性，若水溶液显酸性，则一般可以表现酸的通性，可与单质、氧化物、碱反应。其次非金属氧化物易表现还原性，注意 MnO2 与浓盐酸，SO 2 与H2S，NH 3 与 CuO，H 2O 与 F2 等的反应。、氧化物分类：因为只有分清了氧化物的类别，我们才能对复杂的氧化物展开有针对性的学习研究，所以要分类。通性酸性氧化物：与水反应只生成酸，与碱性氧化物反应只生成盐，与碱反应只生成盐和水，与某些盐反应。碱性氧化物：与水反应只生成碱，与酸性氧化物反应只生成盐，与酸反应只生成盐和水，与某些盐反应。两性氧化物：兼有酸性氧化物、碱性氧化物的性质。化合价：判断氧化物中中心元素的化合价，确定氧化性和还原
7、性。若处于中间价态，则一般既可表现氧化性，又可表现还原性；若处于最高价态，则只能表现氧化性。特殊物质（如 H2O2）的氧化性、还原性不会在一个化学反应里同时表现出来，跟强氧化性物质（如 KMnO4/H+）作用，只会表现还原性，与强还原性物质（如 H2S）作用，只会表现氧化性。、酸酸分为含氧酸和无氧酸，又可分为非氧化性酸、氧化性酸和还原性酸，还可分为挥发性酸和高沸点酸，强酸和弱酸，一元酸和多元酸。可以对酸进行一般性与特殊性研究。一般性与酸碱指示剂作用；含氧酸一般由酸酐与水反应得到，一般溶于水，放出大量热，并电离出 H+和相应酸根离子；酸能与碱性氧化物、碱反应生成盐和水；酸能与活泼金属发生置换反应
8、放出 H2。特殊性氧化性酸与酸碱指示剂先显色后褪色；H 2SiO3 不溶于水，且不能由 SiO2 与水反应得到；与碱或碱性氧化物反应生成的盐不一定是正盐；强氧化性酸与金属反应，不一定是置换反应；不一定放出气体；放出的气体也不一定是H2。、碱高中阶段对碱研究不多，也可按一般性与特殊性进行研究。一般性与酸碱指示剂作用；可溶性碱可由碱性氧化物与水反应得到；碱溶于水放出大量热，不溶性碱受热易分解；可与酸性氧化物、酸反应生成盐和水；碱可与一些非金属单质发生歧化反应。特殊性强碱可与铝反应生成 H2；碱可使某些沉淀溶解，如 NaOH 溶液可溶解 Al(OH)3 沉淀，氨水可溶解 AgOH 沉淀。、盐盐的知识
9、是最复杂的部分，下面只是简要进行一些归纳。水溶性：钠盐、钾盐、铵盐均溶于水。碳酸盐大都不溶于水，而碳酸氢盐一般易溶于水。氧化性，还原性；常见氧化性盐：FeCl3、 KMnO4/H+、NaClO常见还原性盐：KI、Na 2S、Na 2SO3氧化物成盐氧化物不成盐氧化物过氧化物酸性氧化物(Mn 2O7)碱性氧化物两性氧化物(Al 2O3)3特 殊 颜 色 ： Fe3+(黄 色 )、 Fe2+(浅 绿 色 )、 Cu2+(蓝色 )、 AgCl(白 色 )、 AgBr(淡 黄 色 )、 AgI(黄 色 )、 CuS(黑色 )四、根据反应特征，总结反应规律，强化知识体系、置换反应同主族元素之间的置换反应
10、：A： Na、K H2 Na KA： C SiA： O 2 SA： Cl 2 Br2、I 2 Br 2 I2不同主族元素之间的置换反应：碱金属以外的金属置换 H2：Mg、Al H2 Al、Si H2 C H2卤族元素与氧族元素之间的置换：F2 O2 Cl 2 S卤族元素与氮族元素之间的置换：Cl2 N2氧族元素与氮族元素之间的置换：O2 N2其他Mg C H 2 Si过渡元素参与的置换反应：置换出氢气：Zn、Fe H2 Fe H2非金属置换出金属：H2 Cu、Fe C Cu、Fe Si Fe 铝热反应：Al 与比它活泼性差的金属氧化物之间的置换。金属置换出金属：遵循金属活动顺序表。、单质单质
11、化合物化合物单质 化合物Na Na2O N2O2C CO CO2N 2 NO NO2 P PCl3 PCl5O 2 CO2 CO S 2 SO2 SO3Cl 2 FeCl3 FeCl2、单质化合物 化合物化合物Cl 2 H2O HClHClO2H 2S3O 2 2SO22H 2O4NH 35O 2 4NO6H 2O2FeCl 3Cu 2FeCl2CuCl 26FeCl2 3Br2 2FeBr34FeCl 3有机化学中单质和化合物反应生成化合物和化合物的反应。、化合物化合物 单质化合物NaHH 2O NaOHH 22Na2O22H 2O 4NaOHO 22Na2O22CO 2 2Na2CO3O
12、2COH 2O CO2H 26NO4NH 3 5N26H 2O6NO28NH 3 7N212H 2OSO 22H 2S 3S2H 2OFe 2O33CO 2Fe3CO 2CuOCO CuCO 2、特殊的转化关系特征转换：A B C D（酸或碱）NH 3 NO NO2 HNO3H 2S SO2 SO3 H2SO4C CO CO2 H2CO3Na Na2O Na2O2 NaOH五、用框图题训练学生的综合思维能力(高考题)无机框图题是集元素化合物知识、基本概念和基本理论于一体，综合性强，考查知识面广，思维容量大，题型多变，能力要求高，推理严密，既能考查学生掌握元素化合物知识及熟练程度，又能考查学生的
13、逻辑思维能力，尤其是框图题，加强了学生直接思维（顿悟）能力的培养和考查。例 1、根据图中所示的转化，推断出 AF各是什么物质，并写出反应的化学方程式（A、B 中含有的元素）解析：本题如果顺着变化方向解题较困难，H2OSiO2H2SH+ OH- H2OH2ONH3NH3CO2 SiCl4H2OO2 O2O2 O2O2 O2 Cl2 Cl2C C O2 O2Fe Fe点燃高温高压O2 O2 H2OO2 O2 H2OO2 O2 H2OO2 O2 H2OO2 O2 H2OABCE蓝色物质F 红棕色物质Y 沉淀不溶于稀硝酸E 溶液D 的 钾 溶 液G 的钾溶液淀粉溶液E 固体蒸发结晶XDAgNO34若是
14、逆向思维，即从变化的终点来解题就容易多了。解决元素化合物推断题，要抓住物质特征反应作为解题的突破口，X 遇淀粉变蓝， X 为I2；F 为棕红色液体 Br2；溴加至 G 的钾溶液变碘，显然 G 为 KI，D 为 KBr，C 为Cl2；Cl 22KBr2KClBr 2，E 为 KCl，KCl 与浓硫酸反应可得 HCl，所以 A 为 HCl，因为 A与 B 中含有同种元素，且 A、B 反应得 Cl2，所以 B 的答案有开放性，可为 KClO3 或 Ca(ClO)2、KMnO 4、K 2Cr2O7 等盐。反应方程式为：KClO 36HCl KCl3Cl 23H 2OCl 2 2KBr Br22KClK
15、ClH 2SO4(浓) KHSO4HCl2KI Br2 2KBrI 2反思：题例剖析的目的是通过课堂解题，指导学生学会审题，形成解题思路，总结解题规律和技巧，达到解答的规范性，重在培养学生自主认知方法，自主归纳解题规律。例 2、材料科学是近年来与化学有关的科学研究的热点，某新型无机非金属材料 K 由两种非金属元素组成，它是一种超硬物质，具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击、抗氧化等特性。它是以中学化学中的常见物质为原料来生产的。图中所示为其生产过程，其中虚线框内转化是为探究 C 的组成而设，已知 G、F 、H 均为难溶于水的白色沉淀；图中除 D、K（均含 A 元素）外均为中学化学常见物质。请回答下列问
16、题：指出 K 所属的晶体类型 ，K 晶体中A 原子周围化学键的键角均相等，则其键角为 。写出化学式：单质 B ，化合物 F 。写出反应的离子方程式： 。含 A 元素的化合物中有一大类化合物，结构独特，兼备无机材料和有机材料双重性能，有耐温、电绝缘性好、难燃、憎水、耐腐蚀等特性，广泛用于航空航天、电子电气、建筑、运输等行业，用于密封、粘合、润滑、涂层、表面活性、防水、防潮已为现代社会不可替代的新材料。这类材料在分子结构上的特点是 和 。解析：在解无机推断题时，首先应该认真审题、弄清题意和要求、已知和未知条件及相互关系，找出明显的条件和隐藏的条件，其次是通过结构特征、性质特征、反应特征和现象特征，
17、确定某一物质或成分的存在，并以此作为突破口，然后再从突破口出发向外扩展，通过正推法或逆推法得出结论，最后作全面检查，验证结论是否符合题意。根据新型无机非金属材料 K 是一种超硬物质，具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击、抗氧化等特性判断 K 为原子晶体。题目突破口是探究C 的组成：因为 C 水解得到 E 和 F，E 用 HNO3酸化过的 AgNO3 溶液处理得到白色沉淀，首先得知 G 为 AgCl，再逆推 E 为 HCl；再据特征性质和F H I F 转化关系，推知 F 为 H2SiO3（或 H4SiO4） 。这样很自然推知C 为 SiCl4。依此类推 SiCl4 氨解与水解类似，则C 氨解得到的 D
18、 为 Si(NH2)4。最后根据 D 在隔绝空气条件下高温分解得 K（K 由两种非金属元素组成） ，推知原子晶体 K 为 Si3N4。根据晶体硅的结构，再根据“K 晶体中 A 原子周围化学键的键角均相等”的信息，推得其键角为 10928。第问含 A 元素的化合物中有一大类化合物，结构独特，兼备无机材料和有机材料双得性能，因为结构决定性质，性质反映结构，则这类材料在分子结构上的特点表现在无机上具有 SiO 键（很难破坏） ；在有机上表现为与硅相连的是烃基。原子晶体 109 28Cl 2 H 2SiO3（或 H4SiO4）3Si(NH 2)4 Si3N44N 2 12H2具有 SiO 键 与硅相连
19、的烃基反思：解元素化合物推断题关键是找出题目中的题眼。一般可从以下方面找出题目的题眼：结合元素性质找题眼：根据框图中的特征性质找出主要考查的元素，列出含该元素的重要物质。如酸、碱、盐、氧化物、氢化物等等，再结合框图间的转化关系推出物质间的重要反应。结合转化关系找题眼：在无机框图题中，最活跃的物质是气体，气体物质只含非金属元素，通常是非金属元素的单质、氢化物、氧化物。在单质 A单质 B化合物 CEF水 过 量 NH3 化合物D：A(NH2)4 隔 绝 空 气高温 K AgNO3 溶 液 G 稀 硝 酸 G H 烧 碱 溶 液 I 过 量 CO2 F 烧碱溶液 过量 CO2高温5一定条件下存在相互转化关系，从这些转化关系上找出题目的题眼。结合反应规律找题眼：根据强酸制弱酸、强碱制弱碱、难挥发物制易挥发物、强氧化剂制弱氧化剂、强还原剂制弱还原剂等反应规律，结合框图中的已知物质可推出未知物质性质。结合反应特征找题眼：某些反应具有特定的反应条件，在解题时利用这些条件，如反应物的浓稀、反应物的用量、反应所需的温度、是否用催化剂等等可以辨认出框图中的所发生的反应。可利用这些特征无机反应作为元素及其化合物推断题的突破口。2006 年 3 月 18 日
