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铜元素是过渡金属元素之一,是高考中除铁以外的重要考点。在近几年高考中“铜的地位”逐步提高,考查角度也多样化。
在中学阶段涉及某一物质的性质时,往往离不开基本概念和理论的支持,而相关理论又会依托于元素化合物知识进行考查。依托于概念和理论框架结构的立体化建立会让人对本部分知识的考查点更加清晰。
高考化学试题注重考查主干知识和核心观念,重视基础知识的积累,基本技能的训练,学习方法的感悟。在高考所要求的四种基本能力(观察能力、实验能力、思维能力、自学能力)中,主干知识框架的立体化构建可以更加明确本知识的出题立意点的倾向。一般可以从图1所示框架中进行立体化建构。
一、建构 “铜”网
运用元素观的观念,按“知识点→知识链→知识网”的方式来建构知识体系。
“铜”网的建构思路可以先依据化合价由低到高的顺序,构建元素变价转化关系,再依据氧化物、盐、碱的关系构建非变价关系,从而形成明确的物质转化网略关系图(如图2所示)。对于同种元素的单质及其化合物的知识以及相互转化关系有一清晰的整体把握。
二、氧化还原中的“铜”
铜元素的化合价主要有:0、+1、+2价三种情况,可依据化合价情况找出对应的物质,写出对应的化学方程式,从而建立起氧化还原反应的转化关系(如图3所示)。
解析 图示装置,持续通入X气体,可以看到a处有红棕色物质生成,a处放的是氧化铜,a处有红棕色物质生成,说明有金属铜生成,b处是硫酸铜白色粉末,b处变蓝是硫酸铜白色粉末遇水生成五水合硫酸铜变蓝,c处得到液体是易液化的气体遇到冰水混合物会变为液体,所以X气体与氧化铜反应生成铜、水和易液化的气体,乙醇符合。
答案:D。
四、化学实验中的“铜”
问题1:工业上用铜屑和硝酸为原料制取硝酸铜。在实际生产中,先把铜屑在空气中灼烧,再与硝酸反应制取硝酸铜,为什么不用铜屑直接跟硝酸反应来制取硝酸铜?
解析 该问题主要从实验室物质制备的基本要求来考虑: (1)原料廉价、用量少;(2)污染少;(3)对设备要求低;(4)操作简单易行。
问题2:在进行研究性学习的过程中,学生发现等质量的铜片分别与等体积均过量的浓硝酸和稀硝酸反应,所得到溶液(体积均相同)前者呈绿色,后者呈蓝色,针对这种现象,学生进行了假设:
假设1:是两溶液中Cu2+浓度不同引起的。
假设2:溶液呈绿色是因为生成的红棕色NO2溶解于蓝色溶液中产生的混合颜色。
设计实验验证假设2:。
解析 该问题主要从NO2的存在与否来考虑: (1)除去NO2,有哪些方法。
(2)通入NO2,有哪些方法。
答案:(1)加热该绿色溶液,观察颜色变化 加水稀释绿色溶液,观察颜色变化 向该绿色溶液中通入氮气,观察颜色变化 (2)向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体,观察颜色变化
总之,由以上立体建构,就会很容易发现铜及其化合物的主要知识点(考点),结合高考的能力立意,就可以做到知识与技能考查之间的高度的融会贯通,达到知识技能共同提高的目的。
(收稿日期:2016-03-10)
在中学阶段涉及某一物质的性质时,往往离不开基本概念和理论的支持,而相关理论又会依托于元素化合物知识进行考查。依托于概念和理论框架结构的立体化建立会让人对本部分知识的考查点更加清晰。
高考化学试题注重考查主干知识和核心观念,重视基础知识的积累,基本技能的训练,学习方法的感悟。在高考所要求的四种基本能力(观察能力、实验能力、思维能力、自学能力)中,主干知识框架的立体化构建可以更加明确本知识的出题立意点的倾向。一般可以从图1所示框架中进行立体化建构。
一、建构 “铜”网
运用元素观的观念,按“知识点→知识链→知识网”的方式来建构知识体系。
“铜”网的建构思路可以先依据化合价由低到高的顺序,构建元素变价转化关系,再依据氧化物、盐、碱的关系构建非变价关系,从而形成明确的物质转化网略关系图(如图2所示)。对于同种元素的单质及其化合物的知识以及相互转化关系有一清晰的整体把握。
二、氧化还原中的“铜”
铜元素的化合价主要有:0、+1、+2价三种情况,可依据化合价情况找出对应的物质,写出对应的化学方程式,从而建立起氧化还原反应的转化关系(如图3所示)。
解析 图示装置,持续通入X气体,可以看到a处有红棕色物质生成,a处放的是氧化铜,a处有红棕色物质生成,说明有金属铜生成,b处是硫酸铜白色粉末,b处变蓝是硫酸铜白色粉末遇水生成五水合硫酸铜变蓝,c处得到液体是易液化的气体遇到冰水混合物会变为液体,所以X气体与氧化铜反应生成铜、水和易液化的气体,乙醇符合。
答案:D。
四、化学实验中的“铜”
问题1:工业上用铜屑和硝酸为原料制取硝酸铜。在实际生产中,先把铜屑在空气中灼烧,再与硝酸反应制取硝酸铜,为什么不用铜屑直接跟硝酸反应来制取硝酸铜?
解析 该问题主要从实验室物质制备的基本要求来考虑: (1)原料廉价、用量少;(2)污染少;(3)对设备要求低;(4)操作简单易行。
问题2:在进行研究性学习的过程中,学生发现等质量的铜片分别与等体积均过量的浓硝酸和稀硝酸反应,所得到溶液(体积均相同)前者呈绿色,后者呈蓝色,针对这种现象,学生进行了假设:
假设1:是两溶液中Cu2+浓度不同引起的。
假设2:溶液呈绿色是因为生成的红棕色NO2溶解于蓝色溶液中产生的混合颜色。
设计实验验证假设2:。
解析 该问题主要从NO2的存在与否来考虑: (1)除去NO2,有哪些方法。
(2)通入NO2,有哪些方法。
答案:(1)加热该绿色溶液,观察颜色变化 加水稀释绿色溶液,观察颜色变化 向该绿色溶液中通入氮气,观察颜色变化 (2)向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体,观察颜色变化
总之,由以上立体建构,就会很容易发现铜及其化合物的主要知识点(考点),结合高考的能力立意,就可以做到知识与技能考查之间的高度的融会贯通,达到知识技能共同提高的目的。
(收稿日期:2016-03-10)