【高三】例谈高考化学总复习(1)

总复习是对所学内容“再认识”过程,它不是“认识过程”的简单重复。

以化学为例说明一下:

同样是“氯气的性质”,新学习和总复习时,站的角度大不相同,学习的目标也有极大的区别。

新课阶段,Cl2 是分无机部分、有机部分分别学习的。主要讲Cl2在何种反应条件下、分别会跟什么样的物质发生反应,发生了那种类型的反应,产物是什么,此反应有何应用价值,等等。

总复习阶段,则要将这些内容归纳整理,概括到氧化性、歧化作用,引申到微观层面的键(共用电子对)的均裂(跟烷烃的自由基取代)、异裂(跟烯烃的亲电加成、跟苯环的亲电取代)等视角。

(图:无机化学里Cl2性质的概括化)

所以,总复习实质上是一种在新的水平上的再学习。这个“再学习”的基本含义如下:

第一,对过去所学知识站在新的高度上深度理解。

第二,所学知识的概括化(结构化)。

第三,所学知识的网络化。

当然,总复习作为一个“再认识”过程,除了静态的知识的视角外,还应该包含能力训练的视角,以及学科思维的视角、核心素养的视角。

分期论述如下:

第一,总复习是对所学知识进行深度理解的过程。

2018年高考北京卷起首的第6题,考查到化学变化的概念。就让我们以“化学变化”这个概念为例解说如下:

科学概念的内涵总是在不断丰富和发展的。用“是否有新物质生成”来判断化学变化与物理变化,是初学化学时所掌握的一般方法,是基于对化学尚未有本质理解的基础上的“粗略办法”。

原子的裂变、聚变等核物理反应也可以生成新的物质(新元素),但由于这种变化不是以原子为基本单位的变化,不属于化学研究的范畴(它属于核物理变化);

从化学键形成与破坏的角度研究化学变化,应该是比较合理的。

但这样也会使问题复杂化:

食盐、金刚石、金属铁等晶体的粉碎、熔化、蒸发过程,肯定伴随着化学键的破坏,但通常还是把这些过程归入物理变化之中;而像“NH3 + H2O= NH3·H2O”过程中并没形成化学键,但我们却也认为发生了化学变化;

根据初中化学的经验,“蒸发”和“升华”都应是物理变化的范畴,但像“红磷隔绝空气加热到416℃时升华,其蒸汽冷却后得到白磷”所叙述的红磷升华现象,显然属于化学变化的范畴;

物质溶于水的过程,包含着“物质的分子、离子等从原物质表面脱离、向水中迁移”和“进入水中的分子、离子与水分子结合,形成水合分子、水合离子”两个过程。

前一个过程要破坏原物质中的作用力(化学键或分子间力),要吸收一定的能量,通常把它看成物理过程;而后一个过程因为形成新的作用力(物质的分子、离子与水分子形成配位键或分子间作用力、氢键),属于化学过程,这个过程要放出一定的能量。

也就是说,物质的分子、离子与其水合分子、水合离子分别属于不同的物质,如白色的硫酸铜固体,溶于水后就成为蓝色的硫酸铜溶液,就是因为Cu2+与[Cu(H2O)4]2+是不同的。

通过这样的讨论,我们就对“化学变化”这个概念加深了认识。

当然,这种讨论也使“化学变化”这个概念从原来的“简单、确定”变得“不确定”,已很难给“化学变化”下一个确切的定义。

这正是从“有疑”到“无疑”,再到“有疑”的第二步,促使大脑不断建构。

再举一例:为什么CO2通入氯化钙溶液中,难以得到CaCO3白色沉淀?

学习沉淀溶解平衡之前,此问题的解释一般使用如下“反证法”:如果CaCl2溶液跟CO2反应生成CaCO3沉淀,则必然对应生成HCl(盐酸),而CaCO3是溶于盐酸的,故上述假设不成立。

如果追问,“CaCO3为什么溶于盐酸呢?”——答曰:它是弱酸盐,弱酸盐可以跟强酸作用制取弱酸。

进一步追问,“弱酸盐一定能够跟强酸反应制取弱酸吗?为什么CuS就不能够溶于稀硫酸制得弱酸H2S呢?”——这个嘛!特殊情况。

哈哈,被“问死”了。

学过沉淀溶解平衡后,用Ksp原理可以完美解释此问题:

要形成CaCO3沉淀,需要溶液里Ca2+、CO32-浓度的乘积达到其Ksp值。由于CaCO3Ksp值较大(5.0*10-9),而H2CO3作为二元弱酸,即使在其饱和溶液中,历经2步电离产生的CO32-浓度极低(4.3*10-11mol/L量级),要形成CaCO3沉淀,要求Ca2+浓度达到100 mol/L,显然这是做不到的。

而由于CuS的Ksp值极小(6.3*10-36),使得下列“弱酸制强酸”的反应可以顺利发生:

H2S+ CuSO4 = CuS(s) + H2SO4

已知饱和H2S溶液中,S2-浓度最高可达10-15mol/L量级。S2-浓度只要达到10-21 mol/L量级,就足以形成CuS沉淀了。

基于以上二例,大家应该明确高三复习绝对不是重复、加深记忆那么简单,不是可有可无的事,而要对所学知识进行再思考、再加工整合。

(未完待续)

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