高中化学经典理论

1、给学生们的化学资源希望学生们能耐心看完。一,化学特点：既有数学和物理那样的理论高度和严密逻辑如化学反响理论，物质结构理论 与周期律，又有很多需要通过记忆积累的常识如物质性质，反响方程式，故 聪明但不勤于积累的人学不好化学，光勤于记忆积累但不善于理解思考找规律的人 也学不好化学。学好化学要的是“勤与活。二，化学的十大根本思想观念：不少人抱怨化学没有数理那样严谨有序的体系章法，过于琐碎零乱。这是对化 学的误读，其实化学自有其在的统一性之美和深刻的思想观念。化学最引人入胜的 地方是：从微观的原子分子变化与其作用力解释种种宏观现象，并且改变分子就可 以改变世界。1, 元素观。三层理解：一是庞大的物质世

2、界不过由百十号元素组成，从而理解物质 的多样性与统一性；二是认识到这百十号元素并非孤立，它们呈现出在联系与统一 性，即元素周期表和周期律，包括族的意识，这是一种整体的大元素观；三是认识 到元素本身是较抽象的概念，只有以具体的形态和浓度出现时才更有现实意义。2, 微粒观。原子分子论是近代化学的基石，宏观物质由不同层次不同形态的微粒构 成，如原子分子与纳米胶体，化学就是在泛分子从原子到分子聚集体层次上研 究物质的一门科学，并用简洁统一的化学符号来表示微观组成与其变化。从宏观变 化到微观机理再到符号表示，“宏-微-符是化学的最大特色，化学有助于形成 我们的微观视角。3, 构性观。即结构决定性质，性质

3、反映结构。物质丰富多彩的性能背后是其丰富多 彩的结构，这在有机化学中表现得更是淋漓尽致如同分异构体，官能团。再如 蛋白质，正因为它具有从氨基酸不同连接顺序的一级结构到肽链空间折叠并相互作 用的精致四级结构，才使其具有各种功能并扮演起生命物质根底的角色。4, 作用力。构成物质的微粒是运动的和相互作用的，不同层次的微粒间以不同的作用力结合如化学键，分子间作用力，并通过有效碰撞实现元素的化合与化分 即 化学反响，微粒间作用力的改变伴随能量变化。5, 转化观。化学最大的魅力就是合成物质，通过原子重组发生化学反响，其“无中 生有，变废为宝的神功常让人惊叹不已。合成化学是当今文明的顶梁柱，化学在 物质转化

4、方面的功能使其在自然资源的开发利用中充当主角。化学的魅力在于：改 变分子，就可以改变世界。6, 分类观。现在的化学物种已超8000万种，其性质与反响更是不计其数，所以要 分类。如把化合物分成有机化合物与无机化合物，还分为酸碱盐和氧化物等。再如 化学性质一般可从“氧化复原，酸碱性，溶解性，稳定性，络合等角度分析。又 如化学反响类型，也是按不同机理分类研究的，如有机中的取代、加成、聚合等。 乙守恒观。要认识到千变万化的现象背后隐藏着不变的东西，化学反响“虽变幻无 穷，但变中有定：质能守恒、原子守恒，电荷守恒等观念，常可以使问题化繁为 简。8, 定量观。如化学反响按摩尔比进展，又如化学平衡时各物质的

5、浓度受平衡常数的 制约。再如浓度，也是化学中非常有意义的一个定量概念。 定量是科学的特征之一。9, 动态平衡思想。要意识到很多自然过程因可逆而具有限度， 最终会处于动态平衡， 如化学反响平衡，溶解平衡，电离平衡等。更要认识到动态平衡外表静止但实际上 充满活力与可变性，是特定条件下达成的，因此也是因条件而改变的，包括生命体 的稳态与生物钟。10，能量最低原理。化学反响伴随能量变化，降低能量趋于稳定是很多自然过程的 主要动机，如自发放热反响，如原子的核外电子排布，如化学键的形成等。三，化学分类大学化学的经典分支是：无机，有机，物化，分析等。中学化学的常见分类尤 其高考复习时：根本概念理论，元素化合

6、物，有机化学，化学实验。但后一种分 类并没有表达化学的特点，“根本理论哪个学科没有啊？实验， 哪门科学没有啊？我更喜欢分成这样三局部：元素化学，化学反响原理和结构化学，不一定合理， 但觉得能更加彰显化学本身的涵与个性。元素化学局部包括：元素周期表并借此理解物质的多样性与统一性，常见 无机物和有机物的组成、表示、性质与应用，包括它们的合成别离与检测，并认识 到元素只有以某种具体的形态和浓度出现时才更有实际意义；反响原理局部包括：化学反响是如何发生的？其微观本质是什么？反响时遵循 哪些根本规律？具体有：当量定律按摩尔比反响，化学键与反响中的能量变化， 氧化复原反响与电化学，电解质溶液与离子反响，反

7、响的方向速率和限度等，并形 成“微粒间相互作用、无中生有的转化观、万变不离其宗的守恒观、定量观、动态 平衡等根本思想；结构化学局部包括：原子结构与性质，分子结构与性质，晶体结构与性质，能 形成“结构决定性质，性质反映结构的根本思想。通过这局部学习后，能感慨“结 构对“出身一样的钻石和铅笔芯的命运捉弄，能欣赏有机物“手性异构的微 妙和蛋白质四级结构的精致。四，典型物质的典型性质这是化学根底主要有：钠铝铁铜等金属，硅氮硫氯等非金属与其化合物。具体包括下面只是个提纲，希望大家能自己细化整理丨：1. 钠的存在与获取化合态，电解；2. 钠的活泼性与水，与氧，与氯硫等；3. 过氧化钠作供氧剂与水，与二氧化

8、碳反响；4. 碳酸钠与碳酸氢钠的比较热稳定性，碱性，溶解性；5. 铝的广泛应用与冶炼铝合金，电解氧化铝；6. 铝，氧化铝，氢氧化铝的两性既与强酸又与强碱反响；7. 氢氧化铝的实验室制备与用途用铝盐与氨水；8. 铁的广泛应用与冶炼氧化铁矿与复原剂热反响；9. 铁在氧化复原中的常见三种价态转化；10. 铁离子与亚铁离子的检验硫氰化钾，直接或间接；11. 铜的性质较稳定；12. 从硅谷说起：硅与二氧化硅晶体的主要应用半导体芯片，光导纤维；13. 硅的存在与获取亲氧，化合态，碳复原法；14. 二氧化硅的性质与其应用较稳定，与强碱和氢氟酸反响；15. 硅酸盐与硅酸难溶弱酸；16. 氯气的获取实验室用强氧

9、化剂氧化浓盐酸，工业电解食盐水；17. 氯气活泼性的表现：与金属，非金属，与水，与碱反响与其应用；18. 氯水性质与其应用强氧化性，漂白性，酸性，不稳定性；19. 氯离子检验沉淀反响，酸化；20. 硫氮与环境问题硫酸型、硝酸型酸雨的形成；21. 硫氮的多价态与其转化硫从负二到正六，氮从负三到正五，氧化复原；22. 二氧化硫，硫酸浓与稀不同，硝酸强氧化性，氨，铵盐与碱反响。五.化学学习对思维品质和审美情怀的培养化学学习对人的思维品质培养有其独到之处。如果教学中具备这种意识并善于收集相关素材，那么 教学可到达事半功倍的效果.下面举一些典型例子：1. 培养严谨的思维素材1:化学实验中的洗气除杂环节。

10、如用乙醇和浓硫酸制乙烯，在用溴水和酸性高锰酸钾探究产 物乙烯的性质前应先通过盛有氢氧化钠溶液的洗气装置，以排除乙醇蒸气和二氧化硫的干扰；再如 检验碳与浓硫酸反响的生成物时，试剂与装置的选择与其顺序问题.素材2:含多种杂质时的别离提纯问题.如粗盐主要杂质为泥沙，钙镁离子和硫酸根离子等提纯时 参加各种别离试剂的先后顺序问题.素材3:有机合成中的官能团保护问题.素材5.某些实验中的除氧亚铁制备，氢气复原氧化铜等，枯燥或尾气处理问题素材6:某些常数或规律有特定的适用条件。如气体摩尔体积，水的离子积等。素材7： 一些相似符号或相近概念的区分。如氢氧根与羟基，电离和电解，同位素同素异形体同系 物同分异构体

11、，分子式电子式结构式与结构简式等。素材&物质检验。如硫酸根的检验，从试剂选择到滴加顺序都是很讲究的。2. 培养发散性创造性思维素材1：物质推断问题。如由“浓硫酸加热这个反响条件可想到酯化反响，乙醇消去反响与浓硫酸 与铜碳等的反响；又如能发生连续氧化的物质有碳，钠,硫,硫化氢,氮，氨气，乙醇等.再如，某物质 既能与强酸反响又能与强碱反响，那么可能为铝，氧化铝，氢氧化铝，弱酸铵盐，弱酸酸式盐， 氨基酸等。素材2:物质鉴别问题。如要区分无色的硫酸钾与硫化钠溶液，可想到：焰色反响；利用硫离子的 复原性可用酸性高锰酸钾或溴水或硝酸等，水解性溶液呈较强碱性且有味，硫离子和硫 酸根离子的沉淀特点可用

12、硫酸铜或酸化的氯化钡等，以与氢硫酸的挥发性等。素材3:物质制备问题。如制备氧气，理论上可用水，双氧水，高锰酸钾，氯酸钾，氧化汞银 的分解，还可用过氧化钠与水或二氧化碳反响。再如制备乙醇：理论上可用乙烯与水加成，或可 先由乙烯与卤化氢加成再水解，还可由乙醛复原，也可以葡萄糖或酯为原料。当然现实中用哪种 方法，要综合考虑多种因素。素材4:等电子体的书写问题.如与二氧化碳互为等电子体的有二硫化碳， 氧化亚氮，氰酸根，叠 氮酸根与硫氰根等。素材5:同分异构体的书写问题：要同时考虑官能团异构，碳架异构，位置异构甚至立体异构等。 素材6:其他分情况讨论的问题.如铝盐与一定体积的氢氧化钠溶液反响得到一定质量

13、的氢氧化铝 沉淀，那么原氢氧化钠溶液可能有两种浓度。3. 培养动态性思维.化学中有许多问题的分析需要用开展变化的眼光，即动态思维。下面举例说明：素材1:某些反响的速率分析。如铝与稀盐酸反响的速率变化情形，既要考虑放热还要考虑试剂浓 度减小，故速率先快后慢.再如硫酸酸化的高锰酸钾氧化草酸时溶液褪色的快慢特点因自催化反 响，开场很慢，后来突然褪色。素材2:某些反响因反响物浓度变化而造成生成物的多样化 .如过量铜与浓硝酸或浓硫酸反响的情 形反响一定时间后，变成稀硝酸或稀硫酸素材3:有关弱电解质的问题。即随着反响的进展或稀释，其浓度减小导致电离度增大。4. 培养灵活的弹性思维化学中有很多规律，但同时还

14、有很多特例和不规律，对这种知识的学习与训练有助于培养我们思 维的弹性，防止思维的绝对化和定势.下面举些例子：例1.二氧化碳一般不支持燃烧常作灭火剂，但某些物质因与二氧化碳反响，所以着火时不能用它 灭火，如镁，钠等；例2.碳酸的正盐一般比酸式盐溶解度小，如对应的钙镁钡盐。但有些例外，如碳酸钠的溶解度比 碳酸氢钠要大主要是碳酸氢根离子之间形成氢键缔合体；例3.物质在固态时一般密度大于其液态时，但水是例外，因在固体时水分子间通过大规模的氢键 形成了疏松的晶体；例4.稀硝酸与金属反响不是都放出一氧化氮的，如足够稀的硝酸可与镁反响生成硝酸铵，氮复原 成负三价；例5. “强制弱规律的局限。如不同环境下铁与

15、氢气可相互置换溶液中铁可置换出氢，干态时氢 氢可复原氧化铁置换出铁.再如次氯酸和硫酸也可相互制备.科学问题的分析切勿过于简单化和绝对化，这方面的例子还很多，如电解时溶液中离子放电顺序 问题，元素周期律问题，化学键与晶体类型判断等。又如，某些化学过程中同时存在多个竞争反 响如碳酸钠与硫酸铜反响以双水解生成氢氧化铜为主，同时还有因复分解生成碳酸铜的次要反 响，再如苯甲醛上的醛基受苯环钝化不能发生银镜反响，而丙酮却能发生银镜反响生成丙酸。二.化学学习对审美情怀的冶任何一门学问都蕴含着动人的美，化学也不例外。如化学用语的简洁美 ，化学物质的结构秩序美， 化学反响的变幻美现象美等。教学中如果具备这种审美

16、的视角 ，那么可明显提高教学兴趣，并加深 对知识本身的理解升华下面具体举例说明：1. 化学用语的简洁丰富之美化学用语以最简洁的符号传递涵丰富的化学信息，描述复杂的化学行为；从化学式到结构式，从电子排布式到离子方程式等，无不表达着化学的开展历程。以氢气燃烧的热化学方程式“2H2g+Qg=2H2Ol, H=-571.6KJ/moL这一化学用语为例，看看它所传递的化学信息有多丰富：物质变化：氢氧反响生成新物质水；能量变化：反响中化学能转化为热量；数量关系：氢气与氧气按2： 1完全反响，每2摩尔氢气完全反响放出571.6KJ热量；守恒关系：反响前后氢原子与氧 原子的种类数目保持不变上面那么多复杂的文字

17、信息却可以用一个简单的热化学方程式来表达，我们不能不惊叹化学语言的简洁与巧妙2. 化学物质的结构秩序之美结构与秩序，这是宇宙变幻和生命演化的密码所在 ，这在化学学科中表达非常突出，有机中同分异 构是其中最典型的例子再如金刚石和石墨，仅仅因为碳原子在空间的连接方式不同，于是诸多性 质截然不同。各种化学物质的万千仪态都取决于结构的和秩序的多样性。再如蛋白质构成为例：其主要组成元素为碳氢氧氮等，其中碳氧原子要按恰当的秩序与结构才能形 成羧基,而氮氢原子同样要按恰当的结构才能形成氨基，而后羧基和氨基非要按恰当的秩序与结构 连在同一个碳原子上才能形成阿尔发氨基酸，假设干阿尔发氨基酸再按恰当的秩序与结构才

18、能形 成肽链在那些复杂的有机结构中散发的是一种庄严的秩序美和结构美。3. 化学理论的包容博大之美中学化学理论美主要表现在：质量守恒定律、物质结构理论、元素周期律与周期表理论、化学平衡 理论、电解质溶液理论等。以上理论的美的共同特征是：形式简洁、包容博大；从多样中寻求统一， 从统一中演绎出多样。如化学平衡理论，不仅用于一般化学平衡，对电离平衡，水解平衡，沉淀 溶解平衡等同样有效。另外，千变万化的化学反响背后有不变的东西，如从原子守恒到能量守恒 再到电荷守恒，这些都是化学反响所遵守的，从原子守恒的观点看，资源危机只不是地壳中元素的 分布与聚集出现了问题而已，这是多么美妙而令人欣慰的结论。4. 化学

19、反响的变幻复杂之美化学变化是化学美之源。钻木取火、百炼成钢、烧石成灰指生石灰形象地描述了化学变化生“美。的如画山水、黄龙的奇特钙华这些大自然的出色创作，无不假手化学变化的鬼斧 神工。另外，因温度，试剂选择等实验条件的多样性从而导致化学反响机理，速率和现象的多样性 与复杂性，这也是化学中最引人入胜的地方之一。以新制氢氧化铜氧化醛为例：假设温度适宜且 氢氧化铜少量时生成红色的氧化亚铜；假设温度过高且氢氧化铜过量时那么因热分解生成黑色的 氧化铜；假设温度缺乏，那么生成黄色的氢氧化亚铜；假设碱性缺乏，那么无明显现象5. 化学的哲学思辨之美下面结合个人体会，举例浅谈一下化学中的哲学智慧之美，算是抛砖引玉

20、1结构决定性质的启示：生活中处处充满结构，从建筑到家庭，从单位到社会 一个和谐高效的团体 必定有其最正确的结构搭配.2同分异构现象的启示：很多外表相似的东西具有完全不同的涵.3官能团启示：做事要抓住主要矛盾，找准突破口 .4催化剂的启示：很多看似很难的事情，只要巧妙地找准了“催化剂，就可以迎刃而解.5化学中竞争反响的启示：事物的开展具有多种可能性，控制条件可以掌控结局.6化学平衡移动原理的启示：万物都有习惯与惰性，只有主动采取措施打破原有平衡才能有新气象.7很多有机反响条件再好也不能像离子反响那样快速：因才是关键；8熵增加原理启示：让生活有序需要付出代价，不主动管理人生的人终会崩溃9顺反异构，

21、手性异构的启示：细微处见本质，细节决定成败10气体摩尔体积的启示：忽略次要因素恰当近似可以获得规律提高效率11氟与氖,氧气与臭氧,甲醇与乙醇的性质启示：量变引起质变12物质相似相溶的启示：物以类聚，人以群分13不可逆反响的启示：生命整体上就是一个不可逆反响，人生不要留下遗憾14实验中洗气装置启示：做事前要先排除干扰去除杂念；15甲酸硝酸氢硫酸性质启示：横看成岭侧成峰，事物具有多面性16合金启示：善于合作,博采众长17充电电池启示：不断学习的人生才能常青结语总之，化学因其自身的学科特点，在对学生的思维品质和审美意识的培养方面具有独到之处，如果我们在教学中有这种意识并善于搜集相关教学素材，那么既可

22、以大大提高学生的化学学习兴趣，同 时又可以真正增进学生的学科素养和学习成效。附：高中化学“知识树一，根本概念理论1. 物质的量物质的量；阿伏加德罗常数；摩尔质量；气体摩尔体积；阿伏加德罗定律；物质的量浓度。2氧化复原反响概念与实质；氧化剂复原剂氧化反响复原反响等几组对立统一的概念；根本规律：守恒律电子转移与配平，价态律氧还性判断与反响可能性判断，强弱律氧还性强弱比较，难易律。常见氧化剂复原剂与其强弱 的比较方法周期律法，通过化学反响比较，电化学方法，浓度与反响条件等其他方法；其他应用，如电化 学。3. 离子反响电解质与其电离；离子反响的概念；离子方程式的书写；离子反响发生的条件生成弱电解质，生

23、成易挥发物质，生成溶解度更小的物质，氧还，络合。 离子反响的特点与其在物质制备检验和除杂等方面的应用。4. 反响热化学反响中有能量变化；微观宏观解释，能量转化常见类型，能量守恒反响热：概念符号与单位；反响热的表示方法：热化学方程式意义，正确书写反响热分类燃烧热，中和热；反响热数据获取方法：实验法，理论值，键能估算，盖斯定律；反响热相关应用。5电化学原电池；概念实质，形成条件，工作原理电极反响，电流形成，生活中的化学电源，原电池原理的应用电解与电解池；电解概念，电解池装置构成，电解工作原理电极反响，常见放电顺序，应用。金属的电化学腐蚀与防护。原因与实质，特点与类型，防护6. 反响速率与化学平衡有

24、效碰撞理论与活化能；平均反响速率；广义概念和通常定义，规律，测量 影响反响速率的因素；因，外因，微观解释与实验设计 可逆反响与化学平衡状态；可逆反响，平衡状态的建立，平衡状态的特征，反响限度与转化率影响化学平衡的因素与勒夏特列原理；化学平衡常数；定义，特点，应用；与勒氏原理相比的优点：定量化，更实用如判断反响是否到达平衡与方 向，适用面广如同时改变影响平衡的多个条件时平衡如何移动化学反响的方向。熵，反响自发性与其综合判据 7. 电解质在水溶液中的行为电解质与其电离；电离，电解质与其强弱，电离方程式 弱电解质的电离平衡；建立过程，影响因素温度影响很小，除水外水的离子积常数与溶液的酸碱性；常数定义

25、和特点，酸碱性判断与PH计算，PH的测量和相关应用酸碱中和滴定；概念，终点确定原理，实验操作 盐类的水解；概念与实质，水解方程式，水解规律与影响因素，应用，大水解难溶电解质的沉淀-溶解平衡；溶解度与饱和溶液，沉淀-溶解平衡状态的建立与溶解平衡方程式书写，沉淀的 生成溶解与转化规律，溶度积常数与其应用如维持溶液浓度不变，溶解平衡的证据：饱和溶液中晶体外形 改变，同位素示踪法8. 原子结构与周期表周期律原子根本结构；原子简史，表示方法，核素与同位素 核外电子运动特点与排布规律；电子云，原子轨道，能层与能级，基态激发态与电子跃迁，电子排布式与轨道式，能量最低原理周期表的结构与规律；位-构-性。元素周

26、期律的容与实质；原子半径变化规律，电负性与电离能的变化规律与应用，金属性与非金属性强弱的表达9. 分子与晶体的结构与性质化学键；定义，分类，表示，键参数 配位键理论；分子的空间结构与 VSEPR!论；理论要点，结构解释与预测 杂化轨道理论；理论背景，轨道杂化的概念与特点，常见杂化类型判断等电子体原理；概念，应用，如从金刚石到硅晶体到碳化硅到氮化硼分子间作用力；德华力与氢键，各自特点与对物质性质的影响分子的极性与相似相溶原理结构，极性，作用力；晶体与晶胞的特点；晶体特点，晶胞概念，晶胞有关计算 晶体的分类与比较；分类标准；类型判别，性质特点，典型实例。其中金属晶体的常见堆积模型是帮助学生理解“晶

27、粒周期性有序排列从而形成晶体的典型素材10. 分散系分散系的概念；几种常见分散系的界定与特点；胶体的概念性质与制备化学法，物理法，液溶胶气溶胶。二，元素化合物围绕典型性质与主要应用1. 钠铝铁铜等典型金属与其化合物的性质与应用；2. 碳硅氮硫氯等典型非金属与其化合物的性质与应用；3. 了解常见金属活动顺序和常见元素化合价。元素化合物局部虽然容不难，但要处理得恰到好处不容易。下面是教学时要考虑的方面：1. 结合生活生产实际进展情景教学；2依据实验现象和事实进展物质性质教学；3. 引导学生体会研究物质性质的思路和方法；4. 注重相关概念原理对该局部知识的引领预测作用，归纳记忆不能外表化机械化；5. 突出元素观，分类观，转化观，构性观；6. 围绕典型物质的典型性质，并整合归纳比较，使之系统化；7. 感受化学物种与其变化的丰富多彩，增强认识和改造自然的信心。元素化合物局部性质与反响归纳有趣有序，以生活情景与应用带来趣，以分类观构性观和转化观引导带来序1. 钠的存在与获取；2. 钠的活泼性；3. 过氧化钠作供氧剂；4. 碳酸钠与碳酸氢钠的比较；5. 铝的广泛应用与冶炼；6. 铝，氧化铝，氢氧化铝的两性；7. 氢氧化铝的实验室制备与用途；8. 铁的广泛应用与冶炼；9. 铁三角转化与氧化复原；10. 铁离子与亚铁离子的