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高中化学教学论文 巧用特征分析法解元素推断题

巧用特征分析法解元素推断题

所谓特征分析法,就是在认真审题、深入挖掘题目中隐含条件的基础上优化思维、拓展解题思路的方法,下面例谈特征分析法在解元素推断题中的应用。

一、位置特征的分析

位置特征分析,就是通过分析命题特点,将元素放到周期表中的准确位置,然后利用类比法或利用周期律对元素性质进行合理的推断,从而使问题得到解决。

【例1】 已知短周期元素的离子a A 2+、b B + 、c C 3-、d D -都具有相同的电子层结构,则

下列叙述中正确的是( )

A 、原子半径 A>B>C>D

B 、 原子序数d>c>b>a

C 、离子半径 C>D>B>A

D 、 非金属性 A>B>D>C

解析:由a A 2+、b B + 、c C 3-、d D -都具有相同的电子层结构,得出A 、B 、C 、D 在周期表

中的位置为:

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由周期表中的递变规律可知:原子半径:B>A>C>D ; 原子序数:a>b>d>c ; 离子半径:C>D>B>A ;非金属性:D>C>A>B 。综上答案为C 。

一种元素的位置、性质、结构之间存在着必然联系,若能将命题中涉及到的元素准确定位,巧妙比较,会使问题迅速解决。

二、价态特征的分析

价态特征分析,就是通过分析题干与结论,找出命题中元素价态上的特征,然后利用价态规律,及时抓住战机,命中目标。

【例2】(2005全国理综Ⅰ,6)下列分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是( )

A 、BF 3

B 、H 2O

C 、SiCl 4

D 、PCl 5

解析: 题目要求分子中所有原子都满足最外层为8电子结构,根据化学键理论,判断的关键是看分子中相应元素的原子最外层电子数+|化合价|是否等于8,如果等于8,其最外层就为8电子结构;如不等于8,其最外层就不为8电子结构。很显然,BF 3分子中B :3+3+=6,其原子最外层不能满足8电子结构,选项A 不合题意;H 2O 分子中H :1+1+=2,选项B 不合题意;PCl 5中P :5+5+=10,选项D 亦不合题意;只有SiCl 4中Si :4+4+=8,同时Cl : 7+1-=8,所有原子最外层都满足8电子结构,所以符合题意。综上答案为C 。

点评:快速判断某分子中所有原子是否都满足最外层为8电子结构,题型有两类:一类是含H型分子,因为H原子最外层有2个电子就已经达到稳定结构,所以这类分子一定不能满足所有原子最外层为8电子结构,如题目中B选项;另一类是非含H型分子,判断关键是看分子中相应元素的原子最外层电子数+|化合价|是否等于8,如题目中A、C、D选项,只要准确求算,结果是显而易见的。

三、结构特征的分析

结构特征分析,就是通过分析结构特征与电子结构和几何构型的关系,然后利用空间想象能力、应变能力、思维能力进行综合分析,进而使问题得以解决。

【例3】下列结构图中,大黑点(●)代表原子序数从1到10的元素的原子实(原子实是原子除去最外层电子后剩余的部分),小黑点代表未用于形成共价键的最外层电子,短线代表价键(示例F2)根据各图表示的结构特点,写出该分子的化学式:A:______ B:______ C:______ D:______

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解析:在结构图中,每条短线代表一个共用电子对,其中分别包含有两个成键原子的一个电子。首先根据未用于形成共价键的最外层电子数与共用电子对数求和,得出该原子的最外层电子数,再根据原子的最外层电子数确定原子的名称,最后可得答案:NH3HCN CO(NH2)2BF3

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此题是让学生看图识分子,意在考查学生对成键原子最外层电子结构的辨证认识。是一道考查逆向思维的题目,有利于发展学生辨证思维能力。

四、数值特征的分析

数值特征分析,就是分析题意,找出命题中的数值特征,借助数学手段,通过抽象思维和逻辑推理,从而达到问题的解决。

【例4】若短周期元素中的两种元素形成原子个数比2 :3的化合物,则这两种元素的原子序数之差不可能是()

A、1

B、3

C、5

D、6

解法一:本题可将抽象问题具体化,首先分析构型、化合价、族数,进而确定具体元素,解决有关问题,最后结合特例得出结论。分析原子个数比2 :3的化合物在短周期中有以下两种构型:

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原子序数之差为3、5、11 特例N2O5原子序数之差为1 综上答案为D。

解法二:本题若认真分析结论中的数值特征,运用数学上“奇数与偶数之差为奇数”,分析A2B3或A3B2两种构型,在短周期中,必有一种元素处于偶数族,另一种元素处于奇数族,且偶数族元素其原子序数为偶数,奇数族元素其原子序数为奇数,二者原子序数之差必为奇数,很显然D是不可能的。

解法一将具体元素代入A2B3或A3B2 (如B2O3、Al2O3、Mg3N2、Mg3P2等)较解法二借用数值特征分析推导繁杂,灵活运用恰当的数值特征可能会变繁为简,所以要针对题目特点灵活选用最简易方法。

总之,解元素推断题,方法很多,若能够将命题中直接或隐含的特征挖掘出来,巧妙运用特征分析法,会使问题的解决变得更加方便、简捷,能起到事半功倍的效果。