福建省古田县第一中学高中化学教学论文《辩证思想解决化学问题（4）》

辩证思想解决化学问题(4)四、一般与特殊的辩证关系物质间存在有普遍性(一般性)的一面，同时又有各自独特的一面。化学研究通常是通过对某种物质的研究，得出一般性的规律并加以推广；同时物质在具有普遍性的同时，又要关注物质具有特殊性的一面。换句话说，研究物质的相似性与特殊性是学习具体物质的最基本武器，一般与特殊的思想方法既是化学学科思想方法中的基本方法，也是哲学的一种辩证思想，化学教学中，要指导学生既要注意物质性质和变化的一般规律，又要提醒学生注意规律之外的特殊性。1特殊情况常蕴藏在一般反应规律之中。化学反应中“以强制弱”的转化规律具有普遍性，无论是氧化还原反应，还是非氧化还原反应，一般都是服从“以强制弱”，但特殊反应常常存在。如复分解反应中强酸与弱酸盐反应可以制弱酸，但酸性很弱的氢硫酸却能与强酸盐反应生成不溶于强酸的硫化物而制得强酸。H2S+CuSO4=CuS+H2SO4。置换反应中活泼性强的制金属制活泼性弱的金属，但工业上制取钾，却是用钠从熔融氯化钾中置换出钾：Na+KCl=NaCl+K。其原因是，在熔融状态下，钾蒸汽逸出，平衡向正向移动，使反应能进行到底。沉淀转化反应中溶度积大的难溶物可以制溶度积小的难溶物，但在BaSO4中加入饱和的Na2CO3溶液，当Q=c(Ba2+)c(CO32-)Ksp(BaCO3)时，可实现BaSO4转化为BaCO3。原电池反应中的正负极分析，一般规律是较活泼的金属为负极，较不活泼的金属为正极。但当镁、铝在碱性溶液中形成原电池时，恰好相反，活泼性强的镁为正极，铝为负极。因此，在学习中要注意体验并悟出反应规律和特殊情况常常是同时并存的道理，进而应用辩证思想本质地理解有关的化学知识。2特殊情况常蕴藏在具体物质性质之中。在学习具体物质性质时，既要重视掌握有规律的一般性质，又要做到不忽视特性。如卤素的一般性与特殊性：卤素单质与水、强碱溶液、二氧化硫水溶液、亚硫酸钠溶液、硫化钠溶液反应的反应规律相似；但F2可与水反应而特殊。卤素单质与铁反应生成FeX3；但I2单质与铁反应生成FeI2。氢卤酸是强酸，一般不与硅或二氧化硅反应；但氢氟酸是一种弱酸，能与硅或二氧化硅反应。AgX一般不溶于水也不溶于稀HNO3，有感光性，见光分解；但AgF可溶于于水，稳定，见光不分解。CaX2一般可溶于水；但CaF2难溶于水。又如，碱金属的一般性与特殊性：钠和钾保存在煤油中，以防止氧化；但锂密度小于煤油，应保存在密度更小的液态石蜡中或密封于石蜡中。碱金属单质和水反应时，因熔点较低会熔化成小球；但锂熔点较高不会熔成小球，且生成的LiOH溶解度较小，覆盖在锂的表面，使锂和水的反应不易连续进行。一般活泼金属都能从盐溶液中置换出不活泼金属；但碱金属却不能。碱金属单质在空气中燃烧大部分生成过氧化物或超氧化物；但锂单质燃烧后的产物只是普通氧化物(Li2O)，且熔点较高，在水中溶解度较小。通常金属氧化物多数都属于碱性氧化物，但等Na2O2、KO2等却不属于碱性氧化物。碱金属的氢氧化物一般是强碱，受热不易分解；但LiOH是中强碱，受热易分解。通常碳酸的酸式盐的溶解度均大于正盐；但溶解度NaHCO3Na2CO3。各种合金一般是固态的；但钾钠合金是液态的，作原子反应堆的导热剂。还如，硫酸、硝酸、盐酸等强酸具有与酸碱指示剂、活泼金属、碱、碱性氧化物、较弱酸的盐反应的五点通性；浓硫酸却具有强氧化性、脱水性、吸水性与难挥发性等四大特性，硝酸具有强氧化性、不稳定性与易挥发性等特性，浓盐酸具有还原性与与易挥发性等特性。因此，在学习中熟练掌握具体物质性质的辩证思想，便可以轻松掌握各种物质复杂繁多的性质规律。3特殊情况常蕴藏在各种微粒结构之中。化学学习离不开物质结构理论的指导，物质结构有其内在规律，也有规律外的特殊情况，注意归纳总结，以防出错。如原子结构，原子均由质子、中子、电子构成；但H、H+、H等微粒没有中子。电子排布一般规律顺序遵循先排布能量低的4s 再排布能量高的3d；但失电子顺序则是先失4s电子后失3d电子。第四周期元素原子的电子排布均符合一般规律；但Cr、Cu的电子排布出现反常。同周期元素第一电离能大小比较从左往右总体呈现从小到大的趋势；但短周期中A元素大于A元素、A元素大于A元素，出现反常。又如分子结构，共价键一般都有方向性；但H-H键无方向性。物质中一般存在化学键；但唯独稀有气体不存在化学键。成键原子最外层一般达到8电子稳定结构；但H原子为2电子，BF3中B原子为6电子，PCl5中P原子为10电子。键不如键稳定；但NN中的键比键稳定。正四面体的微粒中的键角均为109.5；但P4中的键角为60。金属元素与非金属元素间一般形成离子化合物；但AlCl3等为共价化合物。非金属元素间一般形成共价化合物；但NH4Cl等铵盐为离子化合物。物质中有阴离子必有阳离子；但有阳离子不一定有阴离子，如金属、合金。因此，在学习中全面了解微粒结构的一般规律并关注例外情况，有助于提高发现问题和解决问题的能力。例1(2020江苏高考4)下列有关物质性质的应用正确的是( )A液氨汽化时要吸收大量的热，可用作制冷剂B二氧化硅不与强酸反应，可用石英器皿盛放氢氟酸C生石灰能与水反应，可用来干燥氯气D氯化铝是一种电解质，可用于电解法制铝解析：二氧化硅虽不与强酸反应，但与氢氟酸反应是特性，石英主要成分是SiO2，故不能用石英器皿盛放氢氟酸，选项B错；生石灰与水反应生成Ca(OH)2，可与Cl2反应，故不能干燥氯气，选项C错；AlCl3属于共价化合物是特例，熔融情况下不导电，不能用于电解制铝，选项D错。正确答案为A。例2(2020山东高考32) 卤族元素包括F、Cl、Br等。(1)下列曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数的变化趋势，正确的是 。(2)利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷，右图为其晶胞结构示意图，则每个晶胞中含有B原子的个数为 ，该功能陶瓷的化学式为 。 (3)BCl3和NCl3中心原子的杂化方式分别为 和 。第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有 种。(4)若BCl3与XYn 通过B原子与X原子间的配位键结合形成配合物，则该配合物提供孤对电子的原子是 。解析：(1)F无正价是特殊情况，选项b错；HF分子间能形成氢键属于特殊的分子间作用力，强度大于分子间作用力，沸点最高，选项c错；由于卤族元素的单质均属于分子晶体，随相对分子质量增大范德华力增大，因而沸点逐渐升高，选项d错。正确答案为a。(2)B的原子半径比N大，因而结构示意图中大球代表B原子，利用晶胞结构很容易计算出含有2个B和2个N，化学式为BN。(3)BCl中的B原子的杂化方式类似BF3属于sp2杂化；NCl3中的N原子的杂化方式类似NH3属于sp3杂化。根据电离能的变化规律，半充满的N原子和全充满的Be原子第一电离能属于特殊情况，要比同周期原子序数大的原子高，故第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有Be、C、O三种元素。(4) BCl3是缺电子化合物，B原子的所有价电子已经使用，因而提供孤对电子的原子是X。现场体验：1.(2020广东高考10)下列叙述和均正确并且有因果关系的是( )2(2020天津高考3)下列有关元素的性质及其底边规律正确的是( )AA族A族元素间可形成共价化合物或离子化合物B最高第二周期元素从左到右，正价从+1递增到+7C同主族元素的简单阴离子还原性越强，水解程度越大D同周期金属元素的化合价越高，其原子失电子能力越强答案：1D 2A【专题强化训练】1(2020全国高考7)化学无处不在，下列与化学有关的说法不正确的是( )A侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异B可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气C碘是人体必需微量元素，所以要多吃富含高碘酸的食物D黑火药由硫黄、硝石、木炭三种物质按一定比例混合制成2(2020广东高考23)下列实验的现象与对应结论均正确的是( )选项操作现象结论A将浓硫酸滴到蔗糖表面固体变黑膨胀浓硫酸有脱水性和强氧化性B常温下将Al片放入浓硝酸中无明显变化Al与浓硝酸不反应C将一小块Na放入无水乙醇中产生气泡Na能置换出醇羟基中的氢D将水蒸气通过灼热的铁粉粉末变红铁与水在高温下发生反应3(2020全国高考6)下列关于化学键的叙述，正确的一项是( )A离子化合物中一定含有离子键B单质分子中均不存在化学键C含有极性键的分子一定是极性分子D含有共价键的化合物一定是共价化合物4(2020浙江高考9)X、Y、Z、M、W为五种短周期元素。X、Y、Z是原子序数依次递增的同周期元素，且最外层电子数之和为15，X与Z可形成XZ2分子；Y与M形成的气态化合物在标准状况下的密度为 0.76gL-1；W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的1/2。下列说法正确的是( )A原子半径：WZYXMBXZ2、X2M2、W2Z2均为直线型的共价化合物C由X元素形成的单质不一定是原子晶体D由X、Y、Z、M四种元素形成的化合物一定既有离子键，又有共价键5(2020安徽高考11)中学化学