30.初高中化学衔接——元素族的学习

初高中化学衔接——元素族的学习

-----掌握典型进行类比  记忆特殊注意对比

初中化学简单地介绍了几类物质的性质，是学习化学的入门课程，而高中化学的课程编排遵循了人们认识化学的规律---以族为单位进行学习，它将为你终身学习化学奠定坚实的基础，所以高中化学的学习有一定的规律可循，掌握了有效的学习方法将使你的学习事半功倍。下面以碱金属为例进行说明。

一、教材编排的意图分析

碱金属是典型的金属元素，是同学们学习的第一个金属元素族。本章共有三节内容，即钠、钠的化合物和碱金属元素。教材一开始就在复习初中金属原子的结构特征及碱的有关知识的基础上，指出碱金属元素的原子结构特征，接着通过实验来具体研究钠的物理性质和化学性质，在此基础上进一步了解其存在、用途以及钠的重要化合物，最后归纳出碱金属元素的通性及其递变规律。整个设计充分体现了由个别到一般的认识规律，帮助学生建立起物质的结构决定性质的观点。通过本章的学习，建立起研究元素族的科学方法，为学生今后学习研究其他元素及原子结构和元素周期律打下基础。同学们应熟悉和掌握自然族的学习方法，掌握每一族重点代表物质的性质，其他元素的性质可以利用相似性和递变性的规律加以掌握。

二、学习方法指导

1、结构决定性质，性质反映结构，性质决定用途，用途反映性质。突出结构、性质、用途之间的三角关系。

（1）结构决定性质

钠（）由原子结构推测性质：最外层都只有一个电子，易失去。具有失电子能力强，还原性强的性质。[来源:学,科,网Z,X,X,K]

（2）性质反映结构

a、 与非金属单质的反应：4Na+O2===2Na2O（切开表面变暗）；2Na+O2===Na2O2（条件：点燃）；2Na+Cl2===2NaCl（条件：点燃）；2Na+S===Na2S（研磨，可能爆炸）

b、  与水反应：2Na+2H2O===2NaOH+H2↑（剧烈）

从反应条件和剧烈程度可以充分说明金属钠的活泼性，具有强的还原性。

（3）性质决定用途，用途反映性质

a、 Na为什么存放在煤油中？b、Na为什么不能用手拿？

2、掌握典型（金属钠）进行类比（碱金属中其他元素）----学习物质的相似性

（1）钠的物理性质：银白色，质地很软（小刀切割），热和电的良导体，密度为0.97g/cm3（比水小、比煤油大），熔点（较低）是97.81oC等。

类比：碱金属中其他元素的物理性质：色：银白色金属（Cs略带金色光泽）；导性：热、电的良导体；硬度：柔软，有展性； 熔沸点：熔点低，只有Li高于水的沸点，Cs熔点低于人体体温，是除汞之外熔点最低的金属； 密度：液态石蜡<Li<煤油<Na、K<水<Cs、Rb 。（注：Li保存在液态石蜡中，或封存在固态石蜡中，不能保存在煤油中。Na、K应保存在煤油中）。

（2） 金属钠与非金属单质的反应：与氧气反应，与氯气反应等。

类比：相似性：最外层电子都只有1个，易失去。都具有强还原性（金属性），能与O2、S、Cl2非金属单质反应。

（3） 金属钠与水反应：现象：钠浮在水面上（密度比水小）；钠块熔化成明亮的小球。（反应为放热反应，且钠的熔点低）；小球四处游动，且发出嘶嘶的声音。（反应中有气体产生）；滴有酚酞的水变红色。（有碱性物质产生NaOH）

类比：碱金属能与水反应，且反应剧烈。

3、记忆特殊注意对比----学习物质的递变性和特殊性

（1）注意对比---学习物质的递变性：

a、随核电数增加，熔点沸点逐渐降低，密度逐渐增大（钾略有反常：密度K<Na）。

b、最外层电子随电子层数增加，半径增大，所受核的引力减小，失去的趋势增大，随核电荷数增加还原性（金属性）增强。与氧气、水的反应剧烈程度增加；MOH的碱性增强。（CsOH是最强的碱）；碱金属对应的离子的氧化性减弱。

（2）记忆特殊----学习物质的特殊性[来源:学科网ZXXK]

a、与氧气反应： (不如钠剧烈，产物是Li2O而不是Li2O2，一定要注意对比钠的性质) ；（先熔化成小球，燃烧时反应剧烈，产生黄色火焰）；（先熔化成小球，反应较钠剧烈，产生紫红火焰，产物是KO2而不是K2O2，）；Rb、Cs遇空气就会立即燃烧，产生复杂产物（超氧化物）。

b、与水反应 ：2M+H2O===2MOH+O2↑  现象：Li与水反应较慢；钾与水反应较钠剧烈。（现象：与钠作出比较不同之处是反应剧烈甚至发生爆炸）； Cs、Rb遇水立即燃烧，甚至爆炸。

c、焰色反应：钠（黄色）  钾（浅紫色、透过蓝色钴玻璃）[来源:学科网ZXXK]

 “给人鱼吃，不如教人钓鱼”。学习知识不是为了记忆而是为了运用，巧妙地创设情景，让同学们进行类比，在类比中很快掌握了典型知识。但是学习是辩证的，符合情况自然可以类比，不符合情况，盲目类比就会陷入困境，这时一定要进行反思。在化学教学的“三性――相似性、递变性、特殊性”中“特殊性”常常是高考的命题热点，只有记忆了特殊才能在学习中从容地进行类比。

总之，掌握典型巧类比，记忆特殊显奇功，应贯穿教学的始终。

附：资料

1、第三节教材分析

本节主要包含两个主要内容：碱金属元素的原子结构及其单质的性质、焰色反应。其中前一部分是本节的重点，也是本章的难点。
第一部分内容中，先由两张表格切入，让学生通过表中提供的数据等信息的分析，总结归纳出碱金属元素的原子结构的特点。为后面学习它们的化学性质打好基础，因为结构决定性质，通过总结结构的相同点和递变性，完全可以大胆的预测其化学性质的相似性和递变性。然后利用实验事实验证推测的正确性，这样的学习顺序是对学生科学的学习方法和学习态度的培养。教材在重点介绍了钠的有关知识之后，由个别到一般，进一步归纳出碱金属性质的相似性与递变性，以及与核外电子排布的关系，从知识基础、科学方法等方面为介绍元素周期律和元素周期表打基础，使将来元素周期律的引出能够做到“水到渠成”。

　2、第三节编写中的学法渗透

⑴从实验或数据中，总结规律，推论预测现象，利用实验论证

采用了化学学习中使用较多的科学方法模式，即通过实验和观察，将实验现象和数据等资料加以分析，找出规律性的知识，并根据这些规律性的知识，进一步对一些物质的性质作出推论和预测，当这些推论和预测经过多次论证后，便可将其中的正确部分上升为理论。这种科学方法模式的训练，有利于培养同学们的思维能力和自学能力。[来源:Zxxk.Com]

碱金属单质的主要物理性质和原子结构的特点，同学们可以以教材中的两个表格为主要依据，结合前面学过的钠的有关性质，运用对比的方法通过自学、讨论的方法掌握这部分知识。建议从相同点和递变性两方面总结出规律。

碱金属的化学性质的相似性和递变性，同学们可以结合原子结构的相似性和递变性思考，利用规律大胆推测，然后用实验加以验证。此处的教学是培养同学们思维能力的最佳时机。这样可以极大地调动学生的学习积极性。通过以上分析可以看出，此处的实验尤为重要。要做好钾在空气中燃烧以及钾和水反应的实验。可以事先复习钠的有关的实验现象，写出反应的化学方程式，分析氧化剂和还原剂，标出电子转移的方向和数目。再通过讲解或者阅读，从反应发生的条件，反应的剧烈程度以及生成物等方面比较Li、Na、K、Rb、Cs与氧气反应，与水反应的不同，从而得出结论：“碱金属的金属性都很强，是强还原剂，而且随着核电荷数的增大而逐渐增强”的结论。从知识基础、科学方法等方面为介绍元素周期律和元素周期表打下基础。[来源:Z_xx_k.Com]

⑵联系生活实际，从用途学习物质的性质

碱金属元素在自然界的存在，可以结合它们的化学性质让学生自然地得出结论。此外还应涉及药品的保存，例如：钠和钾应保存在煤油里，锂保存在石蜡中。
    关于焰色反应应结合生活实际：美丽的烟火、食盐溅在火焰上呈现黄色等。一定要注意焰色反应的正确操作方法和步骤及其原因，特别指出钾的焰色反应应透过蓝色的钴玻璃观察，并解释原因。应知道焰色反应可以用来检验金属元素。