高中化学元素及化合物知识的学习方法
安徽省蒙城县第四中学吴胜开
化学的世界是元素的世界，元素又可以组成物质。
学生在高中化学的学习过程中会接触到大量的元素及化合物知识（无机物模块），死记硬背往往效果不佳。
若能调整策略，对元素化合物知识进行整理分类，并按照一定的程序进行学习和复习，则能更好地掌握这部分内容。
对此本人结合实际教学经验，提出如下思路和方法，供学生参考：
一、明确目标和范围。
组成物质的元素有100多种，但学生在高中化学的学习过程中，只需掌握常见的元素及其化合物知识，具体可以依据高中化学新课程标准以及安徽省高考化学考试说明中提出的要求。
（一）、高中化学新课程标准（化学I主题3常见无机物及其应用）的相关要求如下：3．根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究，了解钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要性质，能列举合金材料的重要应用。
6．通过实验了解氯、氮、硫、硅等非金属及其重要化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。
（二）、安徽省高考化学考试说明（2013年考试范围和要求（三）常见无机物及其应用）的相关要求如下：
1、常见金属元素(如Na、Al、Fe、Cu等)
(1)了解常见金属的活动性顺序。
(2)了解常见金属及其重要化合物的主要性质及其应用。
(3)了解合金的概念及其重要应用。
2、常见非金属元素(如H、C、N、O、Si、S、Cl等)
(1)了解常见非金属元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。
(2)了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。
3、以上各部分知识的综合应用。
可以看出，高中化学的学习过程中，需重点掌握的主要是Na、Al、Fe、Cu、H、C、N、O、Si、S、Cl等元素及化合物知识。
目标和范围明确了，学习过程中就不会走太多弯路。
二、学习方法和程序。
元素及化合物知识非常零散,学习过程中要按照一定的方法和程序进行，这样往往会达到事半功倍的效果。
（一）、学习方法
1、掌握通性，记住特性。
首先通过分类和对比的方式学习物质的的通性，比如学习铝
时，明确其属于活泼金属，而活泼金属一般具有如下通性：能与氧气、氯气等非金属单质反应；能与水或酸反应置换出氢气；较活泼金属能将不活泼金属从其盐溶液中置换出来等。
与其他活泼金属对比学习的过程中，重点记住铝的特性：能和强碱溶液反应产生氢气；与一些（高熔点）金属的氧化物发生铝热反应。
另外还需要从氧化还原反应的角度（即元素化合价的变化）去分析物质的化学性质，比如CO2中碳元素为+4价，为碳的最高价，故CO2应具有一定的氧化性，可与一些还原性物质如C、Mg等发生反应。
2、利用实验，加深认识。
通过化学实验探究活动，体验探究过程，可大大提高学生学习元素及化合物知识的兴趣，进而加深对物质性质的认识。
如生活中很多人会认为金属的密度都比较大，熔点也都比较高等。
而当进行钠与水的反应的实验后，则会纠正上述错误认识，因为钠也是一种金属，但其密度比水还小，熔点也比较低，硬度也比较小，同学们也将会重点记住钠的这几条物理性质。
3、联系实际，走向社会。
学习元素及化合物知识的时候，还要将其与生产生活实际相联系起来，同时考虑到对身体健康、社会、环境等造成的影响。
如小苏打可以用于治疗胃酸过多，但胃溃疡病人服用后，易造成胃穿孔；硝酸是一种重要的化工原料，但硝酸工厂排放的废气中氮氧化合物会引发酸雨、光化学烟雾等环境问题，因此这些工厂排放的废气应用碱液吸收，或利用氧化还原反应将氮氧化合物转化为无毒无害的N2后再排放。
4、前后联系，构建网络。
学习的过程中要将不同的元素及化合物知识前后联系起来，如学习了浓硫酸的强氧化性后，应考虑到浓硫酸能够氧化之前所学过的具有还原性的Fe、C等物质，并写出相关反应的化学方程式。
通过不断地补充和完善，最终构建各元素的单质及其化合物的转化关系图，以帮助记忆相关知识。
（二）学习程序
“结构决定性质，性质决定用途”。
因此我们学习元素及化合物知识的时候应从原子结构入手，学习相关物质的性质，并根据物质的性质归纳其用途，同时考虑其对环境社会的影响等，程序一般为：元素存在→原子结构→单质→氧化物（氢化物）→酸（碱）→盐类→单质及化合物转化关系结构图。
学习某一物质的具体程序为：物理性质→（部分典型分子的结构如：N2）→化学性质→主要用途→制备方法→（部分物质对环境的影响如：CO2）等。
示例：铝及其化合物知识归纳总结
一、元素存在及含量（“一”表示无此项或不要求掌握）
元素存在状态含量游离态无
地壳中居于第3位化合态铝土矿（Al2O3）等
二、原子结构及元素化合价
微粒结构示意图电子排布式价电子排布
式
电子式
元素主要化
合价
原子Al 1s22s22p63s23p13s22p1
+3
离子Al3+1s22s22p6一Al3+
三、单质
1、物理性质
物质颜色状态熔沸点密度硬度水溶性导电性导热性延展性
Al 银白、金
属光泽
固
熔点不
高
轻金属小不良良良
2、化学性质
物质类别活泼金属单质氧化性或还原性强还原性化学性质反应原理备注（相关现象等）
1 与非金属
单质
4Al＋3O22Al2O3
2Al＋3Cl22AlCl3
常温下空气中能形成一层致密的氧
化物保护膜
2 与酸2Al＋3H2SO4Al2(SO4)3＋3H2↑
3 与盐Al＋3AgNO
3Al(NO3)3＋3Ag
4 与强碱溶
液
2Al＋2NaOH＋2H2O2NaAlO2＋3H2↑
或2Al＋2NaOH＋6H2O2 Na[Al(OH)4]
＋3H2↑
NaAlO2偏铝酸钠
Na[Al(OH)4]
四羟基合铝酸钠
5 铝热反应2Al＋Fe
2O3Al2O3＋2Fe
Al与Fe2O3为铝热剂
反应放出大量的热，使生成的铁熔化
6 与氧化性
酸
2Al＋6H2SO4（浓）Al2(SO4)3＋3SO2↑
＋6H2O
Al＋4HNO3（稀）Al(NO3)3＋NO ↑＋2H2O
常温下遇浓硫酸和浓硝酸发生“钝
化”
3、主要用途
导线；铝壶等生活用品；铝箔制作包装材料；合金制作建筑和交通运输材料等。
4、制备方法 2Al 2O 3
4Al ＋3O 2 ↑ 四、氧化物
1、物理性质
氧化物 颜色 状态 熔沸点 水溶性 Al 2O 3 白
固
高
不
2、化学性质
物质类别 两性氧化物
化学性质 反应原理
备注
1 与酸 Al 2O 3＋6H
＋
2Al 3＋
＋3H 2O 2 与强碱 Al 2O 3＋2NaOH 2NaAlO 2＋H 2O
3
通电分解
2Al 2O 3
4Al ＋3O 2 ↑
3、主要用途 耐火材料等。
五、氢氧化物 1、物理性质
物质
颜色
状态
水溶性
Al(OH)3
白 胶状固体 难
3、化学性质
物质类别 两性氢氧化物
化学性质 反应原理
备注 1
与酸
Al(OH)3 ＋3H ＋
Al 3＋＋3H 2O
2
与强碱
Al(OH)3 ＋OH
－
AlO 2－
＋2H 2O
或Al(OH)3 ＋OH
－
[Al(OH)4]-
3
受热易分解
2Al(OH)3
Al 2O 3＋3H 2O
4、主要用途 净水，治疗胃酸过多等。
5、制备方法
用可溶性铝盐和氨水反应：Al 3＋
＋3NH 3·H 2O Al(OH)3 ↓＋3NH 4＋
六、盐类 物质
颜色
状态
水溶性
冰晶石 电解
冰晶石
电解
AlCl 3白固易溶Na[Al(OH)4]
（NaAlO2）
白固易溶2、化学性质
物质类别
AlCl3强酸弱碱盐Na[Al(OH)4]强碱弱酸盐
化学性质AlCl3Na[Al(OH)4]（NaAlO2）
1 水解Al3＋＋3H2O Al(OH)3＋3H＋AlO2－＋2H2O Al(OH)3＋OH－
2 与酸一Na[Al(OH)4]＋HCl Al(OH)3↓＋NaCl
Na[Al(OH)4]＋4HCl NaCl＋AlCl3＋4H2O
3 与碱
Al3＋＋3OH－Al(OH)3↓
Al3＋＋4OH－[Al(OH)4]－
Al3＋＋3NH3·H2O Al(O H)3↓＋3NH4＋
一
4 与盐
（溶
液）
Al3＋＋3[Al(OH)4]－4Al(OH)3↓
2Al3＋＋3CO32－＋3H2O2Al(OH)3↓＋3CO2↑
Al3＋＋3HCO3－Al(OH)3↓＋3CO2↑
2Al3＋＋3S2－＋6H2O2Al(OH)3↓＋3H2S ↑
Al3＋＋3[Al(OH)4]－4Al(OH)3
↓
HCO3－＋[Al(OH)4]－Al(OH)3
↓＋CO32－＋H2O
5 与CO2一
CO2(过量)＋[Al(OH)4]－Al(OH)3↓＋HCO3－
3、主要用途明矾[KAl(SO4)2·12H2O]用于净水等
七、铝及其化合物的知识结构图。