电化学分析基本概念

2024-05-13

电化学分析基本概念(共6篇)

篇1:电化学分析基本概念

高考化学基本概念的分析与判断

金点子:

化学基本概念较多,许多相近相似的概念容易混淆,且考查时试题的灵活性较大。如何把握其实质,认识其规律及应用?主要在于要抓住问题的实质,掌握其分类方法及金属、非金属、酸、碱、盐、氧化物的相互关系和转化规律,是解决这类问题的基础。

经典题:

例题1

:(2001年全国高考)下列过程中,不涉及化学变化的是

()

A.甘油加水作护肤剂

B.用明矾净化水

C.烹鱼时加入少量的料酒和食醋可减少腥味,增加香味

D.烧菜用过的铁锅,经放置常出现红棕色斑迹

方法:从有无新物质生成,对题中选项分别进行分析。

捷径:充分利用物质的物理性质和化学性质,对四种物质的应用及现象进行剖析知:甘油用作护肤剂是利用了甘油的吸水性,不涉及化学变化。明矾净化水,是利用了Al3+水解产生的Al(OH)3胶体的吸附作用;烹鱼时加入少量的料酒和食醋可减少腥味,增加香味,是两者部分发生了酯化反应之故;烧菜用过的铁锅,经放置出现红棕色斑迹,属铁的吸氧腐蚀。此三者均为化学变化。故选A。

总结:对物质性质进行分析,从而找出有无新物质生成,是解答此类试题的关键。

例题2

:(1996年上海高考)下列电子式书写错误的是

().方法:从化合物(离子化合物、共价化合物)—→原子的电子式—→得失电子—→化合物或原子团电子式,对题中选项逐一分析的。

捷径:根据上述方法,分析CO2分子中电子总数少于原子中的电子总数,故A选项错。B项中N与N之间为三键,且等于原子的电子总数,故B正确。C有一个负电荷,为从外界得到一个电子,正确。D为离子化合物,存在一个非极性共价键,正确。以此得正确选项为A。

总结:电子式的书写是中学化学用语中的重点内容。此类试题要求考生从原子的电子式及形成化合物时电子的得失与偏移进行分析而获解。

例题3

:(1996年上海高考)下列物质有固定元素组成的是

()

A.空气

B.石蜡

C.氨水

D.二氧化氮气体

方法:从纯净物与混合物进行分析。

捷径:因纯净物都有固定的组成,而混合物大部分没有固定的组成。分析选项可得D。

总结:值得注意的是:有机高分子化合物(如聚乙烯、聚丙烯等)及有机同分异构体(如二甲苯)混在一起,它们虽是混合物,但却有固定的元素组成。此类试题与纯净物和混合物的设问,既有共同之处,也有不同之处。

例题4

:(1996年上海高考)下列各组分子中,都属于含极性键的非极性分子的是()

A.CO2

H2S

B.C2H4

CH4

C.Cl2

C2H4

D.NH3

HCl

方法:从极性键、非极性键与极性分子、非极性分子两方面对选项进行排除分析。

捷径:解题时,可从极性键、非极性键或极性分子、非极性分子任选其一,先对选项进行分析,再采用排除法获得B答案。

总结:当在同一试题中同时出现两个或两个以上的条件时,采用排除可迅速获得结果。

例题5

:(2001年上海高考)化学实验中,如使某步中的有害产物作为另一步的反应物,形成一个循环,就可不再向环境排放该种有害物质。例如:

(l)在上述有编号的步骤中,需用还原剂的是,需用氧化剂的是

(填编号)。

(2)在上述循环中,既能与强酸反应又能与强碱反应的两性物质是

(填化学式)

(3)完成并配平步骤①的化学方程式,标出电子转移的方向和数目:

□Na2Cr2O7+□KI+□HCl→□CrCl3+□NaCl+□KCl+□I2+□

方法:从转移电子及得失电子守恒分析。

捷径:(1)铬元素在化合物Na2Cr2O7中显+6价,CrCl3中显+3价,Na2CrO4显+6价,因此反应①是用还原剂将Na2Cr2O7还原到CrCl3,而反应④CrCl3需用氧化剂把铬元素从+3价氧化到+6价。其余反应②、③、⑤中化合价均未发生变化。以此需用还原剂的步骤是①步骤。需用氧化剂的步骤是④步骤。

(2)从题中可看出,CrCl3与碱生成Cr(OH)3,Cr(OH)3与碱又生成NaCrO2,故Cr(OH)3既能与强酸反应又能与强碱反应,类似于典型的两性氢氧化物Al(OH)3,Cr(OH)3+3HCl=

CrCl3+3H2O,Cr(OH)3+NaOH

=

NaCrO2+2H2O,属两性物质。

(3)配平反应式:第一步:Cr元素从+6价下降到+3价,一个Cr原子下降3价,以化学式Na2Cr2O7为标准,共下降6价(确切说得到6个电子),而KI中的I元素从—1价上升到0价,上升了1价(确切说失去1个电子),所以需要6个I—才能满足

得失电子守恒。Na2Cr2O7+6KI+□HCl

2CrCl3+□NaCl+□KCl+3I2+□

;第二步,根据质量守恒原理各种元素的原子数保持不变。通常的办法是首先配平金属元素钾、钠,其次配平酸根离子,本题中是Cl—,再确定产物中还有水,接着根据氢原子数守恒确定水的序数,最后根据氧原子是否配平检查整个反应式是否全部配平。以此得配平后的结果为1、6、14、2、2、6、3、7H2O。其电子转移的方向和数目见下图。

总结:1、本题属学科内综合,是目前理科综合或文科综合考试中一种常见的形式。2、确定反应式中缺少的产物的思路是:所缺的产物不可能是氧化产物或还原产物(题目中有其他信息暗示者例外)如果氧化产物或还原产物不确定反应方程式就无法配平。应是化合价不发生变化的元素间结合成的产物。如本题中的KCl、NaCl、H2O等。

例题6

:(2002年全国高考)将40mL

1.5mo1·

L-1的CuSO4

溶液与30mL

mo1·L-1的NaOH溶液混合,生成浅蓝色沉淀,假如溶液中c(Cu2+)或c

(OH—)都已变得很小,可忽略,则生成沉淀的组成可表示为

()

A.Cu(OH)2

B.CuSO4·Cu(OH)2

C.CuSO4·2Cu(OH)2

D.CuSO4·3Cu(OH)2

方法:从溶液中离子物质的量的变化及电荷守恒进行分析。

捷径:混合前溶液中Cu2+的物质的量为0.06mol,SO42-为0.06mol,Na+的物质的量为0.09mol,OH-的物质的量为0.09mol。混合后因溶液中c(Cu2+)或c

(OH—)都已变得很小,故沉淀中有Cu2+

0.06mol,OH-

0.09mol,考虑到Na+不可能在沉淀中出现,根据电荷守恒,沉淀中还将有SO42-

0.015mol。因此沉淀中Cu2+、SO42-、OH-三者的物质的量之比为4:1:6,得答案为D。

总结:在对物质的组成进行分析时,要充分考虑到各种守恒关系。

例题7

:(2002年全国高考)碘跟氧可以形成多种化合物,其中一种称为碘酸碘,在该化合物中,碘元素呈+3和+5两种价态,这种化合物的化学式是

()

A.I2O3

B.I2O4

C.I4O7

D.I4O9

方法:采用迁移类比法,从氯酸钾迁移到碘酸碘,再改写成氧化物的形式。

捷径:因氯酸钾的化学式为KClO3,氯酸根离子为ClO3-,迁移知,碘酸根离子为IO3-,碘的化合价为+5价,又另一种碘元素呈+3价态,故碘酸碘的化学式为I(IO3)3,其氧化物的形式为I4O9,故选D。

总结:在应用迁移类比时要充分考虑化合价的变化,如Fe3O4可写成FeO·Fe2O3,而Pb3O4只能写成2PbO·PbO2。

例题8

:(1996年全国高考)某化合物的化学式可表示为Co(NH3)x

Cly

(x,y均为正整数)。为确定x和y的值,取两份质量均为0.2140克的该化合物进行如下两个实验。

试样溶于水,在硝酸存在的条件下用AgNO3溶液进行滴定(生成AgCl沉淀),共消耗24.0mL0.100

mol/L的AgNO3溶液。

在另一份试样中加入过量NaOH溶液并加热,用足量盐酸吸收逸出的NH3,吸收NH3共消耗24.0mL0.200

mol/LHCl溶液。

试通过计算确定该化合物的化学式。

(本题可能用到的原子量:H

1.0

N

14.0

Cl

35.5

Co

58.9)

方法:根据反应过程和质量守恒定律,分别求出Co离子、NH3分子和Cl-三者物质的量的比例关系而获解。

捷径:设n表示物质的量, m表示质量。根据题中反应得:

n(NH3)=0.200

mol/L×24.0×10-3

L

=

4.80×10-3mol

m(NH3)=4.80×10-3

mol×17.0g

/mol

=8.16×10-2g

n(Cl-)=0.100

mol/L×24.0×10-3

L

=2.40×10-3mol

m(Cl-)=2.40×10-3

mol×35.5

g

/

mol

=8.52×10-2g

m(钴离子)=0.2140g-8.16×10-2g-8.52×10-2

g

=

4.72×10-2g

n(钴离子)

:

n(NH3)

:

n(Cl-)

=

1:6:3

以此,该化合物的化学式为Co(NH3)6Cl3

总结:在确定物质的组成时,既可以通过反应过程中的物质的量的比例关系求解,也可以通过化合价获得结果。

金钥匙:

例题1

:下列电子式正确的是

()

方法:同高考题例2。从化合物(离子化合物、共价化合物)—→原子的电子式—→得失电子—→化合物或原子团电子式,对题中选项逐一分析的。

捷径:分析A选项,电子用两种不同的符号表示,一种为“•

”号,另一种为“×”号,从题中电子数分析知,×号表示氢原子的电子,因×号位置写错,故A选项错误。B选项中Na2S为离子化合物,书写正确。C选项中CO2分子中电子总数多于原子中的电子总数,故C选项错。D项中Cl-有一个负电荷,其周围应有8个电子,D错误。以此得正确选项为B。

总结:对有机化合物电子式的书写,如能通过结构式去反推,将会迅速写出。因结构式中巳用一根短线代表一对共用电子对。

例题2

:一些盐的结晶水合物,在温度不太高时就有熔化现象,既溶于自身的结晶水中,同时又吸收热量,它们在塑料袋中经日晒能熔化,在日落后又可缓慢凝结而释放热量,可以调节室温,称为潜热材料。现有几种盐的结晶水合物的有关数据如下:

Na2S2O3·5H2O

CaCl2·6H2O

Na2SO4·10H2O

Na2HPO4·12H2O

熔点℃

40~50

29.92

32.38

35.1

熔化热

49.7kJ/相对分子质量g

37.3kJ/相对分子质量g

77.0kJ/相对分子质量g

100.1kJ/相对分子质量g

(1)上述几种盐中,最适合作潜热材料的是、。

(2)实际应用时最常用的(根据来源和成本考虑)应该是。

方法:考虑最适宜作潜热材料的晶体不是从熔化热数值上来比较分析,而应从单位质量的晶体吸收热量的数值及熔点去思考。

捷径:最适宜作潜热材料的晶体必须是易熔化且单位质量的晶体吸收热量的效率高。三种物质单位质量的晶体在熔化时吸收的热量分别为:

Na2S2O3·5H2O

=

49.7kJ/248g

=

0.2kJ/g

CaCl2·6H2O

=

37.3kJ/219g

=

0.17kJ/g

Na2SO4·10H2O

=

77.0kJ/322g

=

0.24kJ/g

Na2HPO4·12H2O

=

100.1kJ/357g

=

0.28kJ/g

再结合各晶体的熔点可知最适宜作潜热材料的是Na2SO4·10H2O和Na2HPO4·12H2O。在实际中应用的潜热材料应是廉价的且容易获得的晶体,故为Na2SO4·10H2O。

总结:这是一道信息迁移题,一般在分析解题过程中,应特别注意在接受新信息后,将新信息与已有的旧知识相结合,形成新的知识网络,并进一步从这种新形式的网络中提取有关的知识块,迁移到题设的情境中去,迅速形成正确的解题思路,解决所提出的问题。

例题3

:维生素C(简称Vc,化学式为C6H8O6)是一种水溶性物质,其水溶性呈酸性,人体缺乏Vc易得坏血症,故Vc又称抗坏血酸。Vc具有较强的还原性,易被空气中的氧气氧化。在新鲜的水果、蔬菜和乳制品中都富含Vc,如新鲜橙汁中Vc的含量在500mg/L左右。已知Vc与I2能发生如下反应:C6H8O6+I2=C6H6O6+2HI,I2遇淀粉变蓝。

请回答以下问题:

(1)Vc与I2的反应是否为氧化还原反应?氧化剂是哪种物质?

(2)若上述反应在水溶液中进行,请写出反应的离子方程式。(提示:C6H8O6和C6H6O6均为难电离的有机物分子,HI的水溶液是强酸溶液)

(3)上述反应能否用于检验Vc是否变质?

方法:此题属于信息给予题,解题关键是寻找与题目相关的有用信息,结合氧化还原反应及离子方程式的知识解决问题。

捷径:(1)从反应C6H8O6+I2=C6H6O6+2HI可知碘元素的化合价由0

—1,化合价降低,则I2被还原,应为氧化剂,该反应属氧化还原反应。

(2)根据题意其离子方程式为C6H8O6+I2=C6H6O6+2H++2I—。

(3)题给信息告诉我们,Vc易被空气中的氧气氧化,如果Vc已被氧化,就不会与I2发生上述反应。加入的I2未被还原,能与淀粉反应变蓝。所以能用于检验Vc是否变质。

总结:该题中,虽然C6H8O6和C6H6O6中碳元素的化合价并未给出,但不能认为缺少判断条件,因为根据氧化还原反应的对立统一关系,在同一化学反应中,有化合价的降低,必然有化合价的升高。解题时要善于把握有用信息,并纳入已有的知识信息网络中,以便不被杂乱无章的无用信息所左右。

例题4

:向BaCl2溶液中滴入某未知浓度的H2SO4溶液至反应恰好完全,结果发现:反应前(指未加入H2SO4溶液前)溶液的质量与反应后所得溶液的质量恰好相等。则加入H2SO4溶液的百分比浓度为

()

A.98%

B.75%

C.42%

D.25%

方法:由反应式BaCl2

+

H2SO4

=

BaSO4↓+

2HCl

可知,反应前后溶液的质量相等,说明加入的H2SO4溶液的质量与生成的BaSO4沉淀的质量相等。以此可根据质量恒等列式计算。

捷径:假设生成1

mol

BaSO4,则m

(H2SO4)溶液

=

m

(BaSO4)

=

233

g。

H2SO4

%

=

100%

42%。

总结:“反应前溶液的质量与反应后所得溶液的质量恰好相等”是此题的关键点。

例题5

:在空气中将氢氧化锌和锌粉的混合物灼烧至恒重,若所得物质的质量与原混合物的质量相等,求原混合物中氢氧化锌和锌粉的百分含量。

方法:题目未给出任何数据,乍看似乎很难入手。但也不难发现,锌在空气中灼烧后得ZnO,而使其质量增加;Zn(OH)2在空气中灼烧后得到的固体物质也是ZnO,同时失去水而使其质量减少。这里Zn变成ZnO增加的量与Zn(OH)2变成ZnO减少的量相等。因此,利用两个差值关系式建立等式,即可求出两种成分的百分含量。

捷径:设原混合物中Zn粉的物质的量为x

mol,Zn(OH)2的物质的量为

y

mol。

2Zn

+

O2

2ZnO

增值     Zn(OH)2

ZnO

+

H2O

减少值

mol

32g

32g        1mol

18g

18g

x

mol

32x/2

g

ymol

18y

g

根据题意得:32x/2

=

18y,16x

=

18y,X

/

y

=

/

Zn

%

=

×

100%

=

42.48%

Zn(OH)2

%

=

42.48

%

=

57.2

%

总结:此题不仅可以用上述方法,还可以利用守恒法,即Zn元素守恒求解。同样可设原混合物中Zn为xmol,Zn(OH)2为ymol,根据质量守恒和Zn元素守恒得:65x

+

99y

=

81(x

+

y),同样解得X

/

y

=

/

8。

例题6

:Fe3O4可写成FeO·Fe2O3,若看成一种盐时,又可写成Fe(FeO2)2,根据化合价和这种书写方法,若将Pb3O4用上述氧化物形式表示,其化学式可写成,看成盐可写成。

方法:从化合价去分析而获得结果。

捷径:Pb与Fe在氧化物中的价态并不相同,Fe分别呈+2、+3价,而Pb则分别为+2、+4价,故氧化物形式为2PbO·PbO2,盐的形式为Pb2(PbO4)。

总结:部分考生将化学式分别写成PbO·Pb2O3、Pb(PbO2)2

。出现错解的原因是未考虑化合价的不同,生搬硬套题中规律所致。

例题7

:下列说法中,正确的是

()

A.一个氮原子的质量就是氮的相对原子质量

B.一个碳原子的质量约为1.99×10—23g

C.氧气的摩尔质量在数值上等于它的相对分子质量

D.氢氧化钠的摩尔质量是40g

方法:根据基本概念逐一分析。

捷径:质量的单位为kg或g等,而相对原子质量、相对分子质量的单位为1(通常不写出),一个氮原子的质量约为2.33×10—23g,而氮的相对原子质量为14,故A不正确;一个碳原子的质量可以根据碳原子的摩尔质量和阿伏加德罗常数计算出:12g·mol—1/6.02×1023mol—1=1.99×10—23g,B项正确;氧气的相对分子质量为32,其摩尔质量为32g·

mol—1或0.032kg·mol—1,因此只有在摩尔质量的单位用g·mol—1时,物质的摩尔质量在数值上才等于它的相对分子质量,故C项不正确;

氢氧化钠的摩尔质量是40g·

mol—1,D项不正确。以此得正确答案为B。

总结:此类试题所涉及的知识内容较多,在解题时要多方分析,谨慎审题。

例题8

:(1)

“酸性氧化物肯定是非金属氧化物”、“非金属氧化物肯定是酸性氧化物”,上述两种说法哪种说法正确?还是两种说法都正确,两种说法都不正确?简述其理由。

(2)“碱性氧化物肯定是金属氧化物”“金属氧化物肯定是碱性氧化物”,上面两种说法哪个正确?为什么?

(3)“既能跟酸反应,又能跟碱反应的化合物都属于两性化合物”的论述你认为是否正确,并做简要分析。

方法:此题为一氧化物部分的概念题,既要考虑普遍规律,又要考虑特殊情况。

捷径:(1)“酸性氧化物肯定是非金属氧化物”的说法不正确。如Mn2O7、Cr2O3等变价金属的高价氧化物都是酸性氧化物,却不是非金属氧化物。“非金属氧化物肯定是酸性氧化物”的说法同样不正确,H2O、NO、H2O2等氧化物都是非金属氧化物,但却不是酸性氧化物。

(2)“碱性氧化物肯定是金属氧化物”的说法正确,“金属氧化物肯定是碱性氧化物”的说法不正确,如Al2O3是两性氧化物,Na2O2是过氧化物,Mn2O7是酸性氧化物,它们都是金属氧化物,却不是碱性氧化物。

3.不正确,弱酸的酸式盐如NaHS,可与酸反应生成H2S,与碱反应生成Na2S,但不是两性化合物;又如弱酸弱碱盐(NH4)2CO3,可与盐酸反应放出二氧化碳,又可与氢氧化钠共热产生氨气,但(NH4)2CO3并不是两性化合物。只有Al2O3、Al(OH)3、等化合物才是两性化合物。

总结:在解答此类试题时,要注意不能将一般规律无限推广。

聚宝盆:

知识定律的合理应用是正确解题的前提。有的学生在解题时,未及认真仔细分析题意,未及透彻理解题中每个概念的含义,未及认识题中已知条件之间的相互联系,错误地选用某些知识或化学定律便着手解答,从而造成知识性错误。

化学概念和化学定律是解题的依据,对基本概念和定律一知半解而出错在解题中占比例较多。常见的表现有:对基本概念理解不透彻,对相近概念辨别不清,抓不准化学问题和化学过程的基本要素,从而造成知识性错误。

形式地记忆公式、定律,忽视其成立的条件;机械地记住某些规律的结论,只知其然不知其所以然;对公式、规律的本质缺乏深刻的理解,因此不问青红皂白,生硬地加以套用,以此也往往造成知识性错误。

热身赛:

1.在测定液态

BrF3

导电时发现,20℃时导电性很强,说明该化合物在液态时发生了电离,存在阴、阳离子。其它众多实验证实,存在一系列有明显离子化合物倾向的盐类,如

KBrF4、(BrF2)2SnF6、ClF3·BrF3

等。由此推断液态

BrF3

电离时的阴、阳离子是

()

A.Br3+

和Fˉ

B.Br2Fˉ

和Fˉ

C.BrF2+

BrF4ˉ

D.BrF32ˉ

BrF2+

2.在反应FeS2

+

CuSO4

+

H2O

Cu2S

+

FeSO4

+

H2SO4

(未配平)

中,当有7mol电子发生转移时,下列说法错误的是

()

A.被氧化的硫原子与被还原的硫原子物质的量之比为7:3

B.还原产物与氧化产物的物质的量之比7:3

C.产物中FeSO4的物质的量为

mol

D.

产物中H2SO4的物质的量为4mol

3.X和Y两种物质混合后发生的反应通过下列步骤进行:X+Y=Z,Y+Z=W+X+V,由此做出的下列判断正确的是

()

A.X是催化剂;

B.Z是催化剂;

C.该反应的化学方程式可表示为2Y=W+V;

D.该反应的化学方程式可表示为2Y+Z=W+V。

4.下列叙述正确的是

()

A.两种元素构成的共价化合物分子中的化学键都是极性键

B.含有非极性键的化合物不一定是共价化合物

C.只要是离子化合物,其熔点就一定比共价化合物的熔点高

D.只要含有金属阳离子,则此物质中必定存在阴离子

5.某元素的碳酸盐的相对分子质量为M,它同价态的溴化物的相对分子质量为N,则该元素在这两种化合物中的价态是

()

A.B.C.D.或

6.用下列方法制取O2:KClO3(MnO2)受热分解,‚Na2O2加水,ƒH2O2中加MnO2,„KMnO4受热分解。

若制得相同质量的氧气,反应中上述各物质(依编号顺序)的电子转移数目之比是

()

A.3∶2∶2∶4

B.1∶1∶1∶1

C.2∶1∶1∶2

D.1∶2∶1∶2

7.据权威刊物报道,1996年科学家在宇宙中发现了H3分子。请回答:

(1)H3和H2是:

A.氢的同位素

B.氢的同素异形体

C.同系物

D.同分异构体

(2)甲、乙、丙、丁四位学生对上述认识正确的是:

甲认为上述发现绝对不可能,因为H3的分子违背了共价键理论

乙认为宇宙中还可能存在另一种氢单质,因为氢元素有三种同位素必然会有三种同素异形体

丙认为如果上述发现存在,则证明传统的价键理论有一定的局限性,有待继续发展

丁认为H3分子实质上是H2分子与H+离子以配位键结合的产物,应写成H3+

8.有四种化合物

W(通常状况下是气体)、X(通常状况下是液体)、Y和Z(通常状况下是固体),都是由五种短周期元素A.B、C.D、E中的元素组成。已知:

①A.B、C、D、E元素原子序数依次增大,且A与D同主族,C与E同主族,B与C同周期。

②W由A和B组成,且W的分子中,原子个数比为A

:B

=1:1;X由A和c组成,且X分子中原子个数比为A:C

=1:1;Y由C和D组成,属离子化合物,且测得Y固体中原子个数比C:D

=

1:1;Z由D和E组成,属离子化合物,且其中阳离子比阴离子少一个电子层。由此可推知四种化合物的化学式分别是:

W:

X:

Y:

Z:

9.称取m

g

Na2CO3,正好与20

mL

HCl全部反应生成CO2、H2O和NaCl

(1)这种HCl的物质的量的浓度为

(2)若上述m

g

Na2CO3中混有K2CO3,那么这种HCl的实际浓度比(1)中的值要(大或小)

10.化合物E(含两种元素)与NH3反应,生成化合物G和H2。化合物G的相对分子质量约为81,G分子中硼元素(B的相对原子质量为10.8)和氢元素的质量分数分别为40%和7.4%。由此推断:

(1)化合物G的化学式为______;

(2)反应消耗1

mol氨,可生成2

mol氢气,组成化合物E的元素是______和______。

(3)1mol

E和2

mol氨恰好完全反应,化合物E的化学式为______。

11.有如下叙述:(1)元素的原子量是该元素的质量与12C原子质量的的比值,(2)质子数相同的微粒均属于同一种元素,(3)分子是保持物质性质的一种微粒,(4)原子是在物质变化中的最小微粒,(5)同一种元素组成的单质是纯净物,(6)原电池是把化学能转变为电能装置,(7)金属腐蚀的实质是金属原子失去电子被氧化的过程,其中正确的是________。

12.沥青铀矿主要成分的化学式为U3O8。历史上,柏齐里乌斯把U的相对原子质量定为120,门捷列夫建议改为240,阿姆斯特朗又认为是180。现已证明门氏正确,请推测柏氏与阿氏给沥青铀矿写的化学式。

13.过氧化氢(H2O2)俗名双氧水,医疗上可作外科消毒剂。

(1)H2O2的电子式为_____。

(2)将双氧水加入经酸化的高锰酸钾溶液中,溶液的紫红色消褪了,此时双氧水表现出____性。

(3)久置的油画,白色部位(PbSO4)常会变黑(PbS),用双氧水揩擦后又恢复原貌,有关反应的化学方程式为__________

14.将纯净的H2通过灼热的固体CrCl3时,能发生还原反应,测知HCl是唯一的气体产物,而CrCl2、CrCl、Cr等可能的还原产物均为不挥发固体。若反应器中含有0.3170

g无水CrCl3,当向容器中通入0.1218

molH2,使温度升至327℃时发生还原反应,待反应完毕后容器中气体(H2和HCl)的总物质的量是0.1238

mol。则CrCl3的还原产物是_____。

15.有一种含氧酸Hn+1RO2n,其分子量为M,则R的原子量为____,该酸中R的化合价是____,这种酸被碱中和能生成_____种盐,其中____种是酸式盐,在R的气态氢化物中R的化合价为_____。

16.酸碱质子理论认为:凡能给出质子(H+)的物质都是酸,凡能接受(或结合)质子的物质都是碱,酸碱反应就是质子的转移(即传递)过程。根据酸碱质子理论判断,下列微粒:HS-、CO32-、HPO42-、NH4+、H2S、HF、H2O其中即可作为酸又可作为碱的是____。

大检阅:

1.C 2.A 3.AC 4.B 5.D 6.C

7.(1)B;(2)C

8.W:C2H2

X:H2O2

Y:Na2O2

Z:Na2S

9.(1)

m

mol/L,(2)偏小;(3)偏小

10.(1)B3N3H6(2)B、H(3)B2H6

11.(6)(7)

12.U3O4、UO2

13.14.CrCl

15.M-33n-1

3n-1

n+1

n

-(9-3n)

16.HS-、HPO42-、H2O

篇2:电化学分析基本概念

大道至简,无论学习什么内容,无论多么深入,到最后考到的还是对基础知识的扎实与否,化学的学习也是如此,小编整理了相关内容,希望能帮助到您。

高一化学基本概念

1、化学变化:生成了其它物质的变化   2、物理变化:没有生成其它物质的变化   3、物理性质:不需要发生化学变化就表现出来的性质   (如:颜色、状态、密度、气味、熔点、沸点、硬度、水溶性等)   4、化学性质:物质在化学变化中表现出来的性质   (如:可燃性、助燃性、氧化性、还原性、酸碱性、稳定性等)   5、纯净物:由一种物质组成   6、混合物:由两种或两种以上纯净物组成,各物质都保持原来的性质   7、元素:具有相同核电荷数(即质子数)的一类原子的总称   8、原子:是在化学变化中的最小粒子,在化学变化中不可再分   9、分子:是保持物质化学性质的最小粒子,在化学变化中可以再分   10、单质:由同种元素组成的纯净物   11、化合物:由不同种元素组成的纯净物   12、氧化物:由两种元素组成的化合物中,其中有一种元素是氧元素   13、化学式:用元素符号来表示物质组成的式子   14、相对原子质量:以一种碳原子的质量的1/12作为标准,其它原子的质量跟它比较所得的值   某原子的相对原子质量=   相对原子质量 ≈ 质子数 + 中子数 (因为原子的质量主要集中在原子核)   15、相对分子质量:化学式中各原子的相对原子质量的总和   16、离子:带有电荷的原子或原子团   注:在离子里,核电荷数 = 质子数 ≠ 核外电子数   17、四种化学反应基本类型:   ①化合反应:由两种或两种以上物质生成一种物质的反应   如:A + B = AB   ②分解反应:由一种物质生成两种或两种以上其它物质的反应   如:AB = A + B   ③置换反应:由一种单质和一种化合物起反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应   如:A + BC = AC + B   ④复分解反应:由两种化合物相互交换成分,生成另外两种化合物的反应   如:AB + CD = AD + CB   18、还原反应:在反应中,含氧化合物的氧被夺去的反应(不属于化学的基本反应类型)   氧化反应:物质跟氧发生的化学反应(不属于化学的基本反应类型)   缓慢氧化:进行得很慢的,甚至不容易察觉的氧化反应   自燃:由缓慢氧化而引起的自发燃烧   19、催化剂:在化学变化里能改变其它物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性在化学变化前后都没有变化的物质(注:2H2O2 === 2H2O + O2 ↑ 此反应MnO2是催化剂)   20、质量守恒定律:参加化学反应的各物质的质量总和,等于反应后生成物质的质量总和。   (反应的前后,原子的数目、种类、质量都不变;元素的种类也不变)   21、溶液:一种或几种物质分散到另一种物质里,形成均一的、稳定的混合物   溶液的组成:溶剂和溶质。(溶质可以侍体、液体或气体;固、气溶于液体时,固、气是溶质,液体是溶剂;两种液体互相溶解时,量多的一种是溶剂,量少的是溶质;当溶液中有水存在时,不论水的量有多少,我们习惯上都把水当成溶剂,其它为溶质。)   22、固体溶解度:在一定温度下,某固态物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量,就叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度   23、酸:电离时生成的阳离子全部都是氢离子的化合物   如:HCl==H+ + Cl -   HNO3==H+ + NO3-   H2SO4==2H+ + SO42-   碱:电离时生成的阴离子全部都是氢氧根离子的化合物   如:KOH==K+ + OH -   NaOH==Na+ + OH -   Ba(OH)2==Ba2+ + 2OH -   盐:电离时生成金属离子和酸根离子的化合物   如:KNO3==K+ + NO3-   Na2SO4==2Na+ + SO42-   BaCl2==Ba2+ + 2Cl -   24、酸性氧化物(属于非金属氧化物):凡能跟碱起反应,生成盐和水的氧化物   碱性氧化物(属于金属氧化物):凡能跟酸起反应,生成盐和水的氧化物   25、结晶水合物:含有结晶水的物质(如:Na2CO3 .10H2O、CuSO4 . 5H2O)   26、潮解:某物质能吸收空气里的水分而变潮的现象   风化:结晶水合物在常温下放在干燥的空气里,能逐渐失去结晶水而成为粉末的现象   27、燃烧:可燃物跟氧气发生的一种发光发热的剧烈的氧化反应   燃烧的条件:①可燃物;②氧气(或空气);③可燃物的温度要达到着火点  高一化学实验安全   (1)做有毒气体的实验时,应在通风厨中进行,并注意对尾气进行适当处理(吸收或点燃等)。   进行易燃易爆气体的实验时应注意验纯,尾气应燃烧掉或作适当处理。   (2)烫伤宜找医生处理。   (3)浓酸撒在实验台上,先用Na2CO3(或NaHCO3)中和,后用水冲擦干净。浓酸沾在皮肤上,宜先用干抹布拭去,再用水冲净。浓酸溅在眼中应先用稀NaHCO3溶液淋洗,然后请医生处理。   (4)浓碱撒在实验台上,先用稀醋酸中和,然后用水冲擦干净。浓碱沾在皮肤上,宜先用大量水冲洗,再涂上硼酸溶液。浓碱溅在眼中,用水洗净后再用硼酸溶液淋洗。   (5)钠、磷等失火宜用沙土扑盖。   (6)酒精及其他易燃有机物小面积失火,应迅速用湿抹布扑盖。

篇3:电化学分析基本概念

一、基本概念和基础理论在中学化学教学中的重要地位

中学化学理论知识主要包括化学基本概念和化学基础理论两方面。

化学基本概念是化学现象本质的反映, 是构成化学知识的基础, 是化学知识体系中的核心成分, 也是学生认知结构中的连接点及学习的核心, 更是整个化学知识的“骨架”。我国中学化学教材中的概念粗略统计有200多个[4], 如物质的量、化学键、溶液、原电池、氧化还原反应、焓变、平衡常数、化学反应速率等。学生只有建立清晰、稳定、科学的概念, 才能牢固系统地掌握化学基础知识和基本技能, 形成探究化学问题的能力, 为后续学习奠定良好的基础。

化学基础理论是整个中学化学教学的核心, 其重要性不仅体现在理论本身所具有的分析与解决问题的作用, 更重要的是其对学生智力与能力发展所起的不可低估的作用。化学基础理论涵盖了整个中学化学的重要领域, 既是认识元素及化合物、化学计算与化学实验的认知基础, 也是指导学生获取知识、训练思维和解决问题的重要工具。中学化学基础理论内容可分为物质结构、元素周期律和元素周期表、化学反应速率和化学平衡、电离平衡、电化学五部分。

二、《高级化学》中基本概念和基础理论知识简介

《高级化学》教材内容范围与我国现行中学化学教学内容大致相同, 分为基本概念和基础理论、元素化合物、有机化学三部分, 但它是以模块划分的:物理化学 (Physical Chemistry, 共15章) ———即基本概念和基础理论, 无机化学 (Inorganic Chemistry, 共5章) ———即元素化合物, 有机化学 (Organic Chemistry, 共12章) ———即有机化学。《高级化学》中的“物理化学” (即化学基本概念和化学基础理论知识) 部分又细分为五个模块: (1) 物质结构、元素周期律 (1~4章) , 包括化学的发展变化、元素周期表和原子结构及其发现过程、用结构解释元素周期律; (2) 化学键、物质状态 (5~8章) , 包括化学键、键的极性、分子结构、晶体结构、状态变化和粒子间力以及气体; (3) 化学反应中反应物的质量和体积以及能量的变化 (9~10章) , 包括对反应中涉及的质量和气体的计算、溶液浓度计算以及酸碱滴定测定浓度及相关计算; (4) 化学平衡、酸碱平衡和氧化还原平衡 (11~13章) , 包括化学平衡概念、化学平衡移动原理、平衡常数及应用、酸碱性质、酸碱反应、酸碱滴定和缓冲溶液及其相关计算、氧化还原反应概念、氧化还原反应滴定、氧化还原反应的应用 (原电池和电解池) 以及金属置换规律等; (5) 化学反应的方向、速率 (14~15章) , 包括向平衡自发变化、熵、Gibbs自由能以及化学动力学相关知识。

总体来讲, 英国《高级化学》教材与我国现行的高中化学教材相比难度偏大, 对学生素质能力的要求较高, 如其将Gibbs自由能、晶体结构、溶度积、标准电极电势等较难理解的化学概念和理论纳入到高中化学教材中。

三、《高级化学》中基本概念和基础理论设计特点

1. 内容选取。

(1) 注重知识的前沿性。

《高级化学》非常重视化学前沿知识素材的选取。例如, 第二章第一节“原子核的概念”介绍了可以观察到原子形貌的扫描隧道显微镜 (STM) , 并在教材特设的工具栏中详细介绍了扫描隧道显微镜的结构和工作原理, 供有更多学习需求的学生深入学习相关内容;又如第十三章第十节“氧化还原反应的应用”在介绍不同类别的电池及工作原理的基础上, 列举了燃料电池、钠-硫磺电池和锌-空气等几种新型充电电池的原理和用途。将前沿性化学知识引入教材, 不仅可以开阔学生的视野, 而且对培养学生化学学科思维能力以及为学生清楚认识化学学科的重要性提供了非常真实的素材, 这对于培养化学后备人才以及普及化学教育是很有帮助的。

(2) 注重学科实证方法。

《高级化学》介绍化学基本概念和化学基础理论时特别注重实证方法的运用。例如, 在第四章第一节引入原子概念后, 为了让学生认识原子的结构, 深刻理解、认识原子中电子的真实存在, 编者通过物理实验向学生详细呈现物理学家发现电子的过程, 即运用光和电子辐射等物理知识, 用分光计测量出波长的数据来确定原子中电子的存在。教材在引入抽象概念时, 如果编者能用实证的科学方法将抽象概念的本质特征反映出来, 可以使学生认识到科学概念是建立在科学实验基础之上的, 同时让学生体验科学方法的应用过程。这样不仅有利于学生理解、建立抽象概念, 培养学生对科学的信任感, 更可培养学生的科学素养;又如, 第十一章第六节为了帮助学生建立“平衡常数Kc”的概念, 教材选用两组真实实验数据 (氮气与氢气反应生成氨、乙酸与乙醇反应生成乙酸乙酯和水的实验数据) , 通过计算得出上述两个反应的平衡常数, 使学生感性地、深刻地理解化学平衡常数。《高级化学》中实证方法的设计, 不仅可以证明抽象的化学概念和化学理论是具有科学性的, 同时在实证的过程中让学生掌握了一定的科学方法。这种设计有利于学生学习实验研究方法, 有利于培养学生应用科学方法解决实际问题的能力, 有利于培养学生的科学精神, 从而使他们在面对各种问题时, 能更容易地激活储备的知识, 灵活地利用它们解释新现象, 解决新问题。

(3) 注重理论知识的拓展应用。

《高级化学》在引入理论知识后, 注重设计真实的问题情景, 让学生充分运用理论知识来解决实际问题。例如, 第十一章“化学平衡”共有十节内容。第一节和第二节是帮助学生建立化学平衡概念;第三节和第四节主要介绍勒沙特列原理;第五节和第六节介绍平衡常数概念;接下来的四节内容则是关于化学平衡、勒沙特列原理、化学平衡常数的应用知识, 包括应用化学平衡知识求生成物的产量、溶度积常数等等;又如, 第十二章“酸碱平衡”共有十二节内容, 介绍酸碱平衡理论以及强酸、弱酸、强碱、弱碱后, 接下来的四节内容则是对相关概念和理论的应用, 涉及到酸碱滴定、缓冲溶液及其相关计算。认知主义认为, 将所学知识进行多元化的应用和解释, 学生对知识之间关系与联系的认识就会变得更加清晰, 运用知识处理各种问题就会变得更加灵活;同时, 当学生发现所学知识在许多方面都有应用时, 就会涌现出强烈的求知欲望, 在化学学习中表现出前所未有的自觉性和主动性。

2. 内容编排。

(1) 注重化学史的运用。

《高级化学》在介绍化学基本概念和基础理论时充分运用了化学史的内容。以第一章“化学的发展变化”为例, 共有四节内容。第一节从三个方面 (化学的起源、早期冶金家和现代化学的建立) 为学生勾画出化学动态发展的脉络;第二节引出元素, 将元素不断发现及其分类的历程 (三素组分类、八音律分类) 向学生呈现;在第二节的基础上, 第三节介绍了门捷列夫的元素周期表;第四节是现代元素周期表, 现代元素周期表的建立是以原子结构为基础的。通过以上四节的内容, 可以让学生深刻认识化学是由宏观向微观发展的过程, 科学理论是在不断深化发展的, 同时可以使学生体会到前人在科学方法、创新意识方面的努力, 进而激发自己的学习兴趣与动力。

(2) 重视“前概念”的应用。

认知心理学家奥苏贝尔的一个重要观点是有意义学习, 即指新知识必须和学习者现有的认知结构产生相互作用, 才是有意义的学习。《高级化学》在介绍化学概念时特别重视对学生在日常生活中已经形成的“前概念”的应用。例如:化学平衡概念的建立采用“平衡—动态平衡—物理平衡—化学平衡”四个步骤完成:通过常见静态平衡的例子———压跷跷板时的平衡帮助学生理解“平衡”概念的本质;再以人在扶手电梯上保持在某一特定水平位置为例帮助学生构建动态平衡概念;然后指出物理平衡属于动态平衡的一种, 其前提是物理变化, 特征是物质处于各个物理相 (气、液、固) 的量一定, 实质是发生物理变化的两个过程的速度大小相等、方向相反;在构建物理平衡概念的基础上, 将物理变化迁移到化学变化来帮助学生构建化学平衡概念。

(3) 注重知识的系统性。

整体而言, 《高级化学》教学内容设计十分注重知识的系统性。例如, 教材在第十一章介绍化学平衡后, 分别在第十二章和第十三章介绍了酸碱平衡和氧化还原平衡。酸碱平衡和氧化还原平衡是化学平衡的两种类型, 化学平衡的理论知识完全适用于酸碱平衡和氧化还原平衡, 即化学平衡可以作为学习酸碱平衡和氧化还原平衡的基础;而酸碱平衡和氧化还原平衡又是对化学平衡的拓展和深化。教材在介绍氧化还原反应、氧化数、氧化还原反应的滴定方法、氧化剂与还原剂、氧化还原反应与电化学电池、电极电势内容之后, 介绍原电池原理以及氧化还原反应在原电池中的应用, 为学生学习原电池知识做了充分的概念及理论铺垫。建构主义认为, 如果教材有良好的内在联系, 前一课题的学习是后一课题学习的前提, 先前学习知识的概括和包摄水平高于后面学习的知识, 那么学生认知结构中的原有“固着观念”就有了最大的可用性。

(4) 强调以学生为中心, 突出情境对概念建构的重要作用。

《高级化学》在引入化学概念时特别重视从日常生活入手, 与一定的社会文化背景即情境相联系。例如, 在引入物质的量的概念时, 先通过生活中常见的例子———银行职员在清点客户的存款金额 (便士/硬币) 时, 并不是逐个清点硬币, 而是事先称量10便士、50便士、500便士甚至1000便士的质量, 以此作为计量标准。当客户前来存款时, 银行职员只需称量客户所带存款硬币的质量, 将其与计量标准比较后便可得出金额数目。同样, 原子极其微小, 我们难以对其进行惯常的计数, 为此引入“物质的量”这一表征原子数目的物理量。通过前面日常生活例子的引导, 学生便不难理解“物质的量”的意义了。建构主义认为, 学习总是与一定的情境相联系的, 在实际情境下进行学习, 能使学习者利用自己原有认知结构中的有关经验去同化或顺应当前学习的新知识, 从而将新知识理解透彻。

(5) 运用图片和原始图表, 加强直观形象性。

《高级化学》在扉页介绍了自身特点之一是“为了突出概念的形象介绍, 使用了包括创新分子模型软件创造的模型在内的上百幅图片和原始图表”。学生可以从中了解有关概念的某些信息, 为内化这些概念奠定感性基础。例如, 教材在介绍分子、离子、化学键等概念时, 运用了大量的模型辅助学生理解。建构主义主张在教科书中更多地让学生利用各种原始数据、素材进行分析思考, 而不是直接接受基于这些数据素材而得出的结论。化学基本概念的抽象性往往成为学生学习的一个心理障碍。我国传统教材主要以文字表述的形式呈现教学内容, 而当代教材更加注重图文并茂, 加大以图代文和利用图画、资料等创设学习情境的力度, 帮助学生应用多种感官增强感性认识, 促进学生自主学习的进行。

四、小结

化学教育工作者应充分认识到化学基本概念和化学基础理论在中学教学中的重要地位, 改变化学学科只是一门“纯实验科学”的观念, 重视基本概念和基础理论在中学化学教学中的重要价值, 从而最大限度地培养与提高学生的化学科学思维能力。同时, 教材编写者应将化学学科知识与心理学研究成果有机结合, 在保证化学学科知识体系完整的基础上充分考虑学生的身心发展规律, 突出学生的主体地位, 充分考虑化学理论知识在教材中呈现方式, 发挥其对化学教学有效的指导作用, 使教材中教学内容编排更符合学生的认知规律, 便于学生自主学习, 有利于学生意义建构化学知识体系, 实现教材向学材转化。总之, 研究新时代的教材编写和评价, 深入研究国外优秀教材教学设计特点, 对我国教材建设和教学设计优化均有着重大意义。

摘要:由英国牛津大学出版社出版的《高级化学》十分重视化学基本概念和化学基础理论的设计。分析其内容选取和编排的设计特点, 可为我国高中化学教材和教学优化提供借鉴。

关键词:英国化学教材,基本概念,基础理论,设计特点

参考文献

[1]钮泽富.理论化学在基础教育中的地位与作用[J].化学教学, 2003, (3) :1~3.

[2]田红, 周青, 杨辉详.英国Advanced Chemistry教材有机化学内容编排的评析[J].化学教育, 2008, (3:) 10~12.

[3]陈伟, 周青, 刘光琼.英国高中教材《高级化学》中化学平衡概念构建的四环节[J].中学化学教学参考, 2007, (11:) 59~60.

篇4:电化学分析基本概念

摘 要:由英国牛津大学出版社出版的《高级化学》十分重视化学基本概念和化学基础理论的设计。分析其内容选取和编排的设计特点,可为我国高中化学教材和教学优化提供借鉴。

关键词:英国化学教材;基本概念;基础理论;设计特点

中图分类号:G633.8 文献标识码:A 文章编号:1009-010X(2011)01-0054-03

由宏观深入至微观、由定性至定量、由静态至动态是现代化学发展的基本特点。越来越多的化学家呼吁化学并不再是纯实验科学,须认真审视化学理论知识在化学学科中的地位[1]。化学理论知识在基础化学教育中的作用日益引起世界各国化学教育者的重视,21世纪以来出版的英美高中化学教材,都非常重视化学理论知识对教学的有效指导作用。由牛津大学出版社出版的英国高中化学教材《高级化学》(Advanced Chemistry)在基本概念和基础理论的设计方面具有代表性[2][3],分析其内容选取和编排的设计特点,对我国教材建设和教学设计优化有着重大意义。

一、基本概念和基础理论在中学化学教学中的重要地位

中学化学理论知识主要包括化学基本概念和化学基础理论两方面。

化学基本概念是化学现象本质的反映,是构成化学知识的基础,是化学知识体系中的核心成分,也是学生认知结构中的连接点及学习的核心,更是整个化学知识的“骨架”。我国中学化学教材中的概念粗略统计有200多个[4],如物质的量、化学键、溶液、原电池、氧化还原反应、焓变、平衡常数、化学反应速率等。学生只有建立清晰、稳定、科学的概念,才能牢固系统地掌握化学基础知识和基本技能,形成探究化学问题的能力,为后续学习奠定良好的基础。

化学基础理论是整个中学化学教学的核心,其重要性不仅体现在理论本身所具有的分析与解决问题的作用,更重要的是其对学生智力与能力发展所起的不可低估的作用。化学基础理论涵盖了整个中学化学的重要领域,既是认识元素及化合物、化学计算与化学实验的认知基础,也是指导学生获取知识、训练思维和解决问题的重要工具。中学化学基础理论内容可分为物质结构、元素周期律和元素周期表、化学反应速率和化学平衡、电离平衡、电化学五部分。

二、《高级化学》中基本概念和基础理论知识简介

《高级化学》教材内容范围与我国现行中学化学教学内容大致相同,分为基本概念和基础理论、元素化合物、有机化学三部分,但它是以模块划分的:物理化学(Physical Chemistry,共15章)——即基本概念和基础理论,无机化学(Inorganic Chemistry,共5章)——即元素化合物,有机化学(Organic Chemistry,共12章)——即有机化学。《高级化学》中的“物理化学”(即化学基本概念和化学基础理论知识)部分又细分为五个模块:①物质结构、元素周期律(1~4章),包括化学的发展变化、元素周期表和原子结构及其发现过程、用结构解释元素周期律;②化学键、物质状态(5~8章),包括化学键、键的极性、分子结构、晶体结构、状态变化和粒子间力以及气体;③化学反应中反应物的质量和体积以及能量的变化(9~10章),包括对反应中涉及的质量和气体的计算、溶液浓度计算以及酸碱滴定测定浓度及相关计算;④化学平衡、酸碱平衡和氧化还原平衡(11~13章),包括化学平衡概念、化学平衡移动原理、平衡常数及应用、酸碱性质、酸碱反应、酸碱滴定和缓冲溶液及其相关计算、氧化还原反应概念、氧化还原反应滴定、氧化还原反应的应用(原电池和电解池)以及金属置换规律等;⑤化学反应的方向、速率(14~15章),包括向平衡自发变化、熵、Gibbs自由能以及化学动力学相关知识。

总体来讲,英国《高级化学》教材与我国现行的高中化学教材相比难度偏大,对学生素质能力的要求较高,如其将Gibbs自由能、晶体结构、溶度积、标准电极电势等较难理解的化学概念和理论纳入到高中化学教材中。

三、《高级化学》中基本概念和基础理论设计特点

1.内容选取。

(1)注重知识的前沿性。

《高级化学》非常重视化学前沿知识素材的选取。例如,第二章第一节“原子核的概念”介绍了可以观察到原子形貌的扫描隧道显微镜(STM),并在教材特设的工具栏中详细介绍了扫描隧道显微镜的结构和工作原理,供有更多学习需求的学生深入学习相关内容;又如第十三章第十节“氧化还原反应的应用”在介绍不同类别的电池及工作原理的基础上,列举了燃料电池、钠-硫磺电池和锌-空气等几种新型充电电池的原理和用途。将前沿性化学知识引入教材,不仅可以开阔学生的视野,而且对培养学生化学学科思维能力以及为学生清楚认识化学学科的重要性提供了非常真实的素材,这对于培养化学后备人才以及普及化学教育是很有帮助的。

(2)注重学科实证方法。

《高级化学》介绍化学基本概念和化学基础理论时特别注重实证方法的运用。例如,在第四章第一节引入原子概念后,为了让学生认识原子的结构,深刻理解、认识原子中电子的真实存在,编者通过物理实验向学生详细呈现物理学家发现电子的过程,即运用光和电子辐射等物理知识,用分光计测量出波长的数据来确定原子中电子的存在。教材在引入抽象概念时,如果编者能用实证的科学方法将抽象概念的本质特征反映出来,可以使学生认识到科学概念是建立在科学实验基础之上的,同时让学生体验科学方法的应用过程。这样不仅有利于学生理解、建立抽象概念,培养学生对科学的信任感,更可培养学生的科学素养;又如,第十一章第六节为了帮助学生建立“平衡常数Kc”的概念,教材选用两组真实实验数据(氮气与氢气反应生成氨、乙酸与乙醇反应生成乙酸乙酯和水的实验数据),通过计算得出上述两个反应的平衡常数,使学生感性地、深刻地理解化学平衡常数。《高级化学》中实证方法的设计,不仅可以证明抽象的化学概念和化学理论是具有科学性的,同时在实证的过程中让学生掌握了一定的科学方法。这种设计有利于学生学习实验研究方法,有利于培养学生应用科学方法解决实际问题的能力,有利于培养学生的科学精神,从而使他们在面对各种问题时,能更容易地激活储备的知识,灵活地利用它们解释新现象,解决新问题。

(3)注重理论知识的拓展应用。

《高级化学》在引入理论知识后,注重设计真实的问题情景,让学生充分运用理论知识来解决实际问题。例如,第十一章“化学平衡”共有十节内容。第一节和第二节是帮助学生建立化学平衡概念;第三节和第四节主要介绍勒沙特列原理;第五节和第六节介绍平衡常数概念;接下来的四节内容则是关于化学平衡、勒沙特列原理、化学平衡常数的应用知识,包括应用化学平衡知识求生成物的产量、溶度积常数等等;又如,第十二章“酸碱平衡”共有十二节内容,介绍酸碱平衡理论以及强酸、弱酸、强碱、弱碱后,接下来的四节内容则是对相关概念和理论的应用,涉及到酸碱滴定、缓冲溶液及其相关计算。认知主义认为,将所学知识进行多元化的应用和解释,学生对知识之间关系与联系的认识就会变得更加清晰,运用知识处理各种问题就会变得更加灵活;同时,当学生发现所学知识在许多方面都有应用时,就会涌现出强烈的求知欲望,在化学学习中表现出前所未有的自觉性和主动性。

2.内容编排。

(1)注重化学史的运用。

《高级化学》在介绍化学基本概念和基础理论时充分运用了化学史的内容。以第一章“化学的发展变化”为例,共有四节内容。第一节从三个方面(化学的起源、早期冶金家和现代化学的建立)为学生勾画出化学动态发展的脉络;第二节引出元素,将元素不断发现及其分类的历程(三素组分类、八音律分类)向学生呈现;在第二节的基础上,第三节介绍了门捷列夫的元素周期表;第四节是现代元素周期表,现代元素周期表的建立是以原子结构为基础的。通过以上四节的内容,可以让学生深刻认识化学是由宏观向微观发展的过程,科学理论是在不断深化发展的,同时可以使学生体会到前人在科学方法、创新意识方面的努力,进而激发自己的学习兴趣与动力。

(2)重视“前概念”的应用。

认知心理学家奥苏贝尔的一个重要观点是有意义学习,即指新知识必须和学习者现有的认知结构产生相互作用,才是有意义的学习。《高级化学》在介绍化学概念时特别重视对学生在日常生活中已经形成的“前概念”的应用。例如:化学平衡概念的建立采用“平衡—动态平衡—物理平衡—化学平衡”四个步骤完成:通过常见静态平衡的例子——压跷跷板时的平衡帮助学生理解“平衡”概念的本质;再以人在扶手电梯上保持在某一特定水平位置为例帮助学生构建动态平衡概念;然后指出物理平衡属于动态平衡的一种,其前提是物理变化,特征是物质处于各个物理相(气、液、固)的量一定,实质是发生物理变化的两个过程的速度大小相等、方向相反;在构建物理平衡概念的基础上,将物理变化迁移到化学变化来帮助学生构建化学平衡概念。

(3)注重知识的系统性。

整体而言,《高级化学》教学内容设计十分注重知识的系统性。例如,教材在第十一章介绍化学平衡后,分别在第十二章和第十三章介绍了酸碱平衡和氧化还原平衡。酸碱平衡和氧化还原平衡是化学平衡的两种类型,化学平衡的理论知识完全适用于酸碱平衡和氧化还原平衡,即化学平衡可以作为学习酸碱平衡和氧化还原平衡的基础;而酸碱平衡和氧化还原平衡又是对化学平衡的拓展和深化。教材在介绍氧化还原反应、氧化数、氧化还原反应的滴定方法、氧化剂与还原剂、氧化还原反应与电化学电池、电极电势内容之后,介绍原电池原理以及氧化还原反应在原电池中的应用,为学生学习原电池知识做了充分的概念及理论铺垫。建构主义认为,如果教材有良好的内在联系,前一课题的学习是后一课题学习的前提,先前学习知识的概括和包摄水平高于后面学习的知识,那么学生认知结构中的原有“固着观念”就有了最大的可用性。

(4)强调以学生为中心,突出情境对概念建构的重要作用。

《高级化学》在引入化学概念时特别重视从日常生活入手,与一定的社会文化背景即情境相联系。例如,在引入物质的量的概念时,先通过生活中常见的例子——银行职员在清点客户的存款金额(便士/硬币)时,并不是逐个清点硬币,而是事先称量10便士、50便士、500便士甚至1000便士的质量,以此作为计量标准。当客户前来存款时,银行职员只需称量客户所带存款硬币的质量,将其与计量标准比较后便可得出金额数目。同样,原子极其微小,我们难以对其进行惯常的计数,为此引入“物质的量”这一表征原子数目的物理量。通过前面日常生活例子的引导,学生便不难理解“物质的量”的意义了。建构主义认为,学习总是与一定的情境相联系的,在实际情境下进行学习,能使学习者利用自己原有认知结构中的有关经验去同化或顺应当前学习的新知识,从而将新知识理解透彻。

(5)运用图片和原始图表,加强直观形象性。

《高级化学》在扉页介绍了自身特点之一是“为了突出概念的形象介绍,使用了包括创新分子模型软件创造的模型在内的上百幅图片和原始图表”。学生可以从中了解有关概念的某些信息,为内化这些概念奠定感性基础。例如,教材在介绍分子、离子、化学键等概念时,运用了大量的模型辅助学生理解。建构主义主张在教科书中更多地让学生利用各种原始数据、素材进行分析思考,而不是直接接受基于这些数据素材而得出的结论。化学基本概念的抽象性往往成为学生学习的一个心理障碍。我国传统教材主要以文字表述的形式呈现教学内容,而当代教材更加注重图文并茂,加大以图代文和利用图画、资料等创设学习情境的力度,帮助学生应用多种感官增强感性认识,促进学生自主学习的进行。

四、小结

化学教育工作者应充分认识到化学基本概念和化学基础理论在中学教学中的重要地位,改变化学学科只是一门“纯实验科学”的观念,重视基本概念和基础理论在中学化学教学中的重要价值,从而最大限度地培养与提高学生的化学科学思维能力。同时,教材编写者应将化学学科知识与心理学研究成果有机结合,在保证化学学科知识体系完整的基础上充分考虑学生的身心发展规律,突出学生的主体地位,充分考虑化学理论知识在教材中呈现方式,发挥其对化学教学有效的指导作用,使教材中教学内容编排更符合学生的认知规律,便于学生自主学习,有利于学生意义建构化学知识体系,实现教材向学材转化。总之,研究新时代的教材编写和评价,深入研究国外优秀教材教学设计特点,对我国教材建设和教学设计优化均有着重大意义。

参考文献:

[1]钮泽富.理论化学在基础教育中的地位与作用[J].化学教学,2003,(3):1~3.

[2]田 红,周 青,杨辉详.英国Advanced Chemistry教材有机化学内容编排的评析[J].化学教育,2008,(3):10~12.

[3]陈 伟,周 青,刘光琼.英国高中教材《高级化学》中化学平衡概念构建的四环节[J].中学化学教学参考,2007,(11):59~60.

篇5:初三化学基本概念教学体会

初三化学基本概念教学体会化学基本概念是化学基础知识的概括反映。初三化学基本概念多而抽象,学生领会和完整掌握这些概念具有一定的难度,下面谈谈我的教学体会。

一、通过实验让学生形成概念

初三化学绪言部分的演示实验,既是激发学生学习化学兴趣,又是使学生形成“物理变化”、“化学变化”概念的好例子。如水的沸腾,引导学生观察水由静态转化为水蒸汽再冷凝成液态水,师生总结出变化特点,仅仅是物质状态上变化,无其他物质生成。演示“镁带燃烧”实验,引导学生观察发出耀眼白光及生成白色固体。这个变化特点是镁带转变为不同于镁的白色物质――氧化镁。最后师生共同总结:“没有生成其它物质的变化叫物理变化”,如水的沸腾,硫酸铜晶体的研磨等。“生成了其它物质的变化叫化学变化”,如镁带燃烧,碱式碳酸铜受热分解,二氧化碳使澄清石灰水变浑浊等。再如“催化剂”、“饱和溶液”、“不饱和溶液”等概念的形成,都可以由实验现象分析、引导、归纳得出其概念。

二、通过计算推理,帮助学生理解概念

如在“原子量”概念的教学中,教师首先讲述原子是化学变化中的最小微粒,其质量极小,运用起来很不方便,指出“原子量”使用的重要性。指导学生阅读原子量概念,然后提出问题,依据课本中定义进行推算。

(1)原子量的标准是什么?(学生计算):一种碳原子质量的1/121.993X10-26千克X1/12≈ 1.66X10-27千克(2)氧的原子量是如何求得的?

(学生计算):

氧原子绝对量(千克)

氧的原子量:-------------------

原子量标准

如果学生只注意背原子量概念,尽管多次记忆仍一知半解。通过这样计算,学生便能直观地准确地理解“原子量”的概念,而且还较容易地把握原子量只是一个比值,一个没有单位的相对量。

三、通过反例,加深学生对概念的理解

为了使学生更好地理解和掌握概念,教学中指导学生在正面认识概念的基础上,引导学生从反面或侧面去剖析,使学生从不同层次去加深对概念的理解。

例如酸的定义:“电离时生成的阳离子全部是氢离子的化合物叫酸”。然后提问,硫酸氢钠电离生成H十,它也是一种酸吗?学生容易看出其阳离子除H十外,还有Na十,所以它不是酸。这样,从侧面理解定义中“全部”的含义,更能准确地掌握酸的概念。

四、找概念之间的联系和区别

对概念进行对比在新课教学或阶段性复习的过程中,对有关概念进行有目的地比较,让学生辨别其区别与联系很有必要。例如分子和原子,元素与原子,还有物理变化与化学变化,化合反应和分解反应,溶解度与百分比浓度等。通过对比,既有益于学生准确、深刻地理解基本概念,又能启发学生积极地抽象思维活动。

五、多角度地对概念进行练习巩固

例如:质量百分比浓度的概念“用溶质的质量占全部溶液质量的百分比表示的溶液的.浓度叫做质量百分比浓度。”数量表达式为:质量百分比浓度溶质浓度 = ------------------------------ X100%溶液质量(或溶剂质量+溶质质量)这个概念的引入和建立并不难,难的是质量百分比浓度的具体运用。所以在建立这个概念之后,通过下列练习,讨论:

(1)10克食盐溶解于90克水中,它的百分比浓度是多少?

(2)20克食盐溶解于80克水中,它的百分比浓度是多少?

(3)100克水溶解20克食盐,它的百分比浓度为20%,对不对,为什么?

(4)20%的食盐溶液100克,倒去50克食盐水后,剩下溶液的浓度变成10%,对不对,为什么?

(5)KNO3在20℃时溶解度为31.6克,则20℃KNO3的饱和溶液的百分比浓度为31.6%,对不对,为什么?

以上思考与练习从溶质、溶剂量变化对溶液百分比浓度的影响,使学生较准确地掌握质量百分比浓度概念,这对后面运用百分比浓度进行有关计算也有很大帮助。

篇6:化学基本概念教学探新论文

初中化学是化学教育的启蒙阶段,在初中化学教材中,大部分是一些基本概念。所以加强基本概念的教学,对初中化学教学来说,尤为重要。化学基本概念是反映客观物质及其变化的本质特征的一种思维的基本形式。它属于理性认识范畴,是理论知识的基础。让学生准确理解化学基本概念,可以为学生系统地学习具体的物质知识和理论知识、化学用语、化学计算及其化学实验技能打下基础,使学生能透过纷繁庞杂的物质及现象,理解其变化的本质和规律。科学地进行概念教学对发展学生的智能、培养学生的各种能力以及提高学生的思想道德水平也有积极作用。

概念教学的作用,只有通过优化的教学过程才能得以充分实现。以“教师为中心”的教育思想,注入式教授方法,死记硬背的学习方法,不可能很好地达到概念教学的目标。在此,就当前概念教学中存在的主要问题,根据概念形成和发展的内在规律以及学生的认知规律和同仁们一起探讨。

1.激发学习兴趣,实现“学生为主体”

兴趣是学习的内在动机。它是由人的需要引起的。这种需要有时是自发的,有时则要靠外界诱导才会产生。化学基本概念多是些抽象的语句,学生没有学习的自发兴趣,在教学中,如果只是单纯地用“下面我们学习一个重要的概念……”的教学用语,很难诱发学生的学习动机。因此,教师应分析所学概念,努力把它跟学生熟悉的工农业生产实际、日常生活中的问题以及已学过的知识联系起来,使学生感到学习概念有用,从内心产生“我要学”的愿望。例如,在对农村学生讲“溶质质量分数”概念之前,如果先讲一段使用农药的故事:甲、乙、丙三人使用同一农药杀灭同一害虫,甲的药液过浓,乙的药液过稀,丙的药液适当,结果甲田的害虫和庄稼都被杀死,乙田的害虫安然无恙,只有丙田的害虫消灭、庄稼茁壮成长,使学生认识到确切知道溶液的浓稀非常重要。学生便会对“怎样表示溶液的浓稀?”产生强烈的求知欲。

2.分析实验现象,引导学生思考

概念是客观事物的本质属性在人脑里的反映。由实验获得正确的感性认识,再引导学生思考,透过实验现象抓住本质属性,便能在大脑里形成概念。

化学所研究的客观事物是物质及其变化,只有让学生看清物质的特征和发生变化的现象甚至亲手做实验,才能获得生动的直观。因此教师应该做好演示实验和学生实验,并且使实验现象正确、鲜明、生动。例如,“还原反应”这一概念是基于氢气还原氧化铜实验,在做实验时,开始应该让学生看到试管里加的黑色粉末氧化铜,然后向试管内通入氢气、加热。反应一会儿试管口有水滴生成,黑色粉末氧化铜变为红色物质,如果红色物质能做成光亮的“铜镜”则更好。生动的直观给学生以深刻的表象,而形成概念的关键则是引导学生透过现象、抓住本质。有的教师实验后写出反应的化学方程式,然后照本宣科:“含氧化合物里的氧被夺去的反应,叫做还原反应。”这样的教学给学生的只是三个孤立的知识点:反应的化学方程式、还原反应及其定义,对还原反应的概念学生只好死记硬背。如果教师能引导学生由形象思维进入抽象思维,把三点按其内在规律连成一条线,则能启发学生理解概念。这里必须做好三点之间的两个线段的连接。一是根据实验现象得出反应的化学方程式,并认真分析反应物变为生成物的过程是“在这个反应里,氢夺取了氧化铜中的氧与它结合生成水;氧化铜(铜的氧化物)失去了氧而还原为游离态的铜”,这后一句把该反应与“还原”一词联系起来;氧化铜失去氧被还原为原来的铜,这样,“还原”一词就变得不陌生了。二是根据上述分析,氧化铜失氧而被还原,或者说氧化铜中的氧被氢夺去的反应是还原,于是就把还原反应与其定义联系起来。

在概念形成过程中引导学生透过现象看到本质是十分重要的,它不仅能使学生真正理解概念,而且有助于发展他们的智力。

3.先揭示本质,后定义概念

化学基本概念教学的目标,是让学生记住概念的定义,并能理解概念的内涵和外延,从而会运用概念分析和解决一些化学问题。

概念的内涵就是概念所揭示的事物的本质属性,概念的定义则是严格准确地表述概念内涵的语言。如果学生不理解概念的内涵,就难以理解定义中为什么必须采用这些词语,在运用中就会误判外延。例如,质量守恒定律的定义,学生往往会忘记“参加”二字,例如做某些图示题时错写成“4A+B===2C+A”。这就是对质量守恒定律的内涵不理解导致的结果。 在概念教学中,先给概念下定义还是先分析其内涵,对初中教学来讲,往往会导致两种不同的教学模式:注入式教学和启发式教学。例如,固体物质溶解度概念的给出,常常有两种不同的程序。一是教师提出为了确切表示物质的溶解性,要介绍一个新的概念――溶解度。什么是溶解度?教师板书溶解度的定义,然后对“一定温度”、“100克溶剂”、“饱和”、“质量”等“四要素”逐一分析。二是教师先提出要确切表示不同物质的溶解性,就要作出相应的`规定。然后引导学生分析,可用溶解的克数多少表示物质的溶解性,但溶剂的量不同,溶质溶解的克数也不同,必须规定一定量的溶剂――100克;在100克溶剂中,物质溶解的量有多有少,还必须达到溶解的最大限量――饱和时溶解的克数;此外,饱和溶液中溶质的多少与温度有关,还应规定“一定温度下”。按照这些规定,来确切表示物质溶解性的概念就是溶解度。然后让学生归纳溶解度的定义。上述两种程序中,前者在教师给出溶解度,因学生缺乏认识的基础,突然出现的概念离“可接受区”太远,学生积极性会因之受到挫伤,尽管接着又分析了“四要素”,终因注意力不够集中而使信息接收率大为降低,学生不理解概念,只好死记硬背。后者在学生已有知识的基础上,提出一个个问题,创造了一个个思维的近距离,让学生自己达到终点。这样的教学,学生始终处于积极主动的状态,不仅容易理解概念,而且培养了思维能力和掌握了科学方法。所以在教学中,一般先要通过实验或运用学生已有知识,让学生初步认识概念的内涵,然后尽量让学生归纳定义,教师给予修正,之后举例练习、巩固概念。

4.温故而知新,编制概念网

化学基本概念数量多,但它们都不是孤立的,而是相互联系的。任何一个新概念的建立,都需要有学过的概念做基础,同时又为学习后续概念做准备。因此,温故而知新,既体现了教学内容上的必然联系,又符合认知规律的科学方法。在概念教学中,一定要很好地分析各种概念之间的关系,做到温故而知新。

不同概念的相互联系,又带来了概念之间易混淆的困难。这就要通过对比,找出概念之间的差别。对初中学生来讲,概念之间的对比应尽量避免抽象。例如,比较原子和离子的区别,应具体列出Na与Na+、Cl与Cl-的异同点。

所谓概念网,指的是各种概念纵横之间的联系,自然也包括相似概念之间的区别。编制成有关的概念网,就说明已经掌握了有关方面的全部概念。当然,这一工作通过长期学习才能实现,初中阶段只能编出概念网的若干片段。

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