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2013年高中化學(xué)自主招生講座 河南省太康縣第一高級(jí)中學(xué) 喬純杰 年輕人是科學(xué)創(chuàng)新的主力軍 玻爾的原子結(jié)構(gòu)理論誕生于1912年 27歲 1953年4月 沃森提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu) 25歲 海森堡 建立量子矩陣力學(xué) 24歲 牛頓 1665年發(fā)明微積分 22歲 日本模式 美國(guó)模式 中國(guó)模式 人 眾 從 從權(quán) 從書(shū) 從舊 典型的文化模式 中國(guó)人創(chuàng)新的思想障礙 1 中國(guó)長(zhǎng)期的小農(nóng)經(jīng)濟(jì) 形成了 小康即安 小富即滿(mǎn) 的保守思想 這是妨礙創(chuàng)新的思想根源 2 中國(guó)文化中的神本主義文化 即唯神 唯上 唯書(shū)束縛了中國(guó)學(xué)人創(chuàng)造性的發(fā)揚(yáng) 3 中國(guó)教育中的唯書(shū)教育與應(yīng)試教育妨礙了學(xué)生的自由與個(gè)性的發(fā)展 也就妨礙了創(chuàng)新 因此要加強(qiáng)個(gè)性教育 素質(zhì)教育與創(chuàng)造教育 4 中國(guó)學(xué)人習(xí)慣于跟蹤不習(xí)慣于創(chuàng)新的一個(gè)重要原因是缺乏自信心 不敢質(zhì)疑和批判現(xiàn)存的知識(shí)體系 不敢提出創(chuàng)新的理論和方法 高中化學(xué)自主招生應(yīng)試對(duì)策 1 準(zhǔn)確定位自己 掌握大綱要求的基本知識(shí)自主招生試題內(nèi)容的知識(shí)水平各校要求不一 而且差別較大 您如果想?yún)⒓幼灾髡猩荚?只要在業(yè)余時(shí)間掌握目標(biāo)學(xué)校的內(nèi)容要求就可以了 如果充分研究大綱 有良好的洞察力和判斷力 再拿些過(guò)去幾年的自主招生試卷研究研究 再加上適當(dāng)?shù)木毩?xí) 你必定能夠在自主招生考試中取得好成績(jī) 根據(jù)自己的能力和水平來(lái)恰當(dāng)安排時(shí)間 理論學(xué)習(xí)過(guò)分超前 如果處理不當(dāng) 會(huì)影響其他學(xué)科的學(xué)習(xí) 會(huì)得不償失的 但化學(xué)實(shí)驗(yàn)一定要盡早系統(tǒng)地訓(xùn)練 化學(xué)自主招生不要搞題海戰(zhàn)術(shù) 看書(shū)上的試題或者一些人編制的試題 一定要判斷一下 這種試題會(huì)不會(huì)在今后的自主招生中出現(xiàn) 如果會(huì)出現(xiàn) 將在哪一所學(xué)校里出現(xiàn) 否則你就墮入云霧 覺(jué)得自主招生的試題的知識(shí)內(nèi)容太深 自己夠不上 其實(shí) 這是被誤導(dǎo)了 請(qǐng)分清各個(gè)學(xué)校的水平 判斷試題的水平是否適合你即將參加的自主招生考試試題 2 平時(shí)多看一些科學(xué)普及讀物 化學(xué)史料 科學(xué)家傳記書(shū)刊 多接觸一些生活 生產(chǎn)上的實(shí)際知識(shí) 了解化學(xué)發(fā)展的前沿領(lǐng)域的情況 例如 人類(lèi)社會(huì)經(jīng)歷了相當(dāng)長(zhǎng)的 青銅時(shí)代 證明銅是 常見(jiàn)元素 又如鉻 中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里就有許多含鉻的試劑 課本里說(shuō)到強(qiáng)氧化劑時(shí)常提到重鉻酸鉀 有機(jī)化學(xué) 分析化學(xué)里也經(jīng)常用 說(shuō)明它是常見(jiàn)的 不但要知道它的結(jié)構(gòu) 性質(zhì) 還應(yīng)知道它的用途 化學(xué)本身就是一門(mén)緊密聯(lián)系實(shí)踐的學(xué)科 它有理論性的一面 更重要的是這些理論都是建立在眾多化學(xué)事實(shí)的基礎(chǔ)上 又要去指導(dǎo)進(jìn)一步的實(shí)踐 所以化學(xué)聯(lián)系生產(chǎn) 生活實(shí)際已成為國(guó)際化學(xué)教育發(fā)展趨勢(shì)上的一個(gè)顯著特點(diǎn) 3 適時(shí) 適度地進(jìn)行解題訓(xùn)練 注意思想方法和能力的培養(yǎng) 在自主招生試題中 常常從實(shí)際應(yīng)用中提出一些問(wèn)題 需要用深一層的原理去解釋我們還沒(méi)有直接感受到的事實(shí) 或者反過(guò)來(lái) 從別人的直接經(jīng)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)中去總結(jié)新的規(guī)律等等 這當(dāng)中都有一個(gè)能力要求問(wèn)題 第一 解題時(shí)運(yùn)用了哪些基本概念和理論 通過(guò)怎樣的思想方法 才把這題解出來(lái)的 開(kāi)始遇到了什么障礙 這些障礙的性質(zhì)怎樣 第二 所得結(jié)果是否合理 結(jié)論說(shuō)明什么意義 對(duì)于結(jié)果是要設(shè)法核對(duì)其正確性 第三 如果變換題中已知的和未知的條件 將如何解答 怎樣充分捕捉題給的每一條信息 總之 就是要在解完一題之后 再把題目研究一番 把問(wèn)題的實(shí)質(zhì)看透看穿 4 注意非智力因素的培養(yǎng) 激烈的競(jìng)爭(zhēng)要求參加自主招生的學(xué)生要有機(jī)敏的才智 堅(jiān)韌的耐力和自強(qiáng)不息的進(jìn)取精神 1 情感 興趣學(xué)習(xí)上要有強(qiáng)烈的求知欲和學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī) 在興趣中就容易激發(fā)出新意 瓦特對(duì) 蒸汽 現(xiàn)象產(chǎn)生濃厚的興趣 愛(ài)迪生迷上 電 現(xiàn)象 愛(ài)因斯坦對(duì) 相對(duì)論 的研究如癡如醉 因而在科學(xué)上都有重大發(fā)現(xiàn) 只有把自己一時(shí)的興趣逐步轉(zhuǎn)化為持久的 穩(wěn)定的志趣 才能有經(jīng)久不衰的求知?jiǎng)恿?不斷生出智慧的萌芽 2 意志 毅力要有自己的遠(yuǎn)大理想 每個(gè)階段都要制定具體的學(xué)習(xí)目標(biāo) 目標(biāo)的完成需要有堅(jiān)強(qiáng)的意志 學(xué)習(xí)目標(biāo)的完成 最基本的要求是打好基礎(chǔ) 有了扎扎實(shí)實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí) 才會(huì)具備知識(shí)創(chuàng)新基礎(chǔ) 正如古人曰 書(shū)山有路勤為徑 學(xué)海無(wú)涯苦作舟 也正如今人云 書(shū)山有路巧為徑 學(xué)海無(wú)涯樂(lè)作舟 3 氣質(zhì) 情操優(yōu)良品格不是先天的 而是后天進(jìn)行系列 規(guī)范的心理素質(zhì)培養(yǎng)的結(jié)果 要隨時(shí)調(diào)節(jié)自己的心情 在任何時(shí)候都要保持自己有一個(gè)穩(wěn)定情緒 穩(wěn)定出思路 要做到 寵辱不驚 看窗外花開(kāi)花落 去留無(wú)意 任天空云卷云舒 盡量使自己 凈 心如明臺(tái) 一塵不染 靜 心如止水 波瀾不驚 在學(xué)習(xí)生活中 力求不以物喜 不以己悲 排除一切干擾 全身心的投入到學(xué)習(xí)之中 智慧與靈感隨時(shí)都會(huì)出現(xiàn) 講究生活的規(guī)律性 科學(xué)性 不搞疲勞戰(zhàn)術(shù) 某種意義上講 休息比多看幾頁(yè)書(shū) 多做幾道題還要重要 始終保持旺盛的精力 創(chuàng)意在腦中萌發(fā)的幾率就高 自信 是人生最珍貴 最難得到而又是容易失去的東西 我可以一無(wú)所有 只要我的自信尚存 終有一天我會(huì)無(wú)所不有 例題 2004年7月德俄兩國(guó)化學(xué)家共同宣布 在高壓下氮?dú)鈺?huì)發(fā)生聚合得到高聚氮 這種高聚氮的N N鍵的鍵能為160kJ mol N2的鍵能為942kJ mol 晶體結(jié)構(gòu)如圖所示 在這種晶體中 每個(gè)氮原子的配位數(shù)為 按鍵型分類(lèi)時(shí) 屬于晶體 這種固體的可能潛在應(yīng)用是 這是因?yàn)?一 反映事物本質(zhì) 高中化學(xué)自主招生試題特點(diǎn) 答案 3 原子 高能燃料 高聚氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)夥懦龃罅康臒?二 聯(lián)系實(shí)際 例題 據(jù)報(bào)道 在全國(guó)各地發(fā)生了多起混合潔污劑發(fā)生氯氣中毒的事件 根據(jù)你的化學(xué)知識(shí)作出如下判斷 這一判斷的正確性有待證明 當(dāng)事人使用的液態(tài)潔污劑之一必定含氯 最可能的存在形式是和 當(dāng)另一種具有性的液態(tài)潔污劑與之混合 可能發(fā)生如下反應(yīng)而產(chǎn)生氯氣 答案 Cl ClO 酸 三 重視基礎(chǔ)知識(shí)的生長(zhǎng) 例題1 高溫下 超氧化鉀晶體呈立方體結(jié)構(gòu) 晶體中氧的化合價(jià)可看作部分為0價(jià) 部分為 2價(jià) 下圖為超氧化鉀晶體的一個(gè)晶胞 則下列說(shuō)法正確的是 A 晶體中與每個(gè)K 距離最近的K 有12個(gè)B 晶體中每個(gè)K 周?chē)?個(gè)O2 每個(gè)O2 周?chē)?個(gè)K C 超氧化鉀的化學(xué)式為KO2 每個(gè)晶胞含有14個(gè)K 和13個(gè)O2 D 晶體中 0價(jià)氧原子與 2價(jià)氧原子的數(shù)目比可看作為3 1 答案 A D 例題2 下圖摘自一篇新近發(fā)表的釩生物化學(xué)的論文 1 釩化合物的每一次循環(huán)使無(wú)機(jī)物發(fā)生的凈反應(yīng)化學(xué)方程式是 2 在上面的無(wú)機(jī)反應(yīng)中 被氧化的元素是 3 次氯酸的生成被認(rèn)為是自然界的海藻制造C Cl鍵的原料 請(qǐng)舉一有機(jī)反應(yīng)說(shuō)明 4 試分析圖中釩的氧化態(tài)有沒(méi)有發(fā)生變化 解析 1 H2O2 Cl H H2O HOCl 2 氯 被還原的元素是氧 3 H2C CH2 HOCl HOH2C CH2Cl 4 沒(méi)有變化 理由 過(guò)氧化氫把過(guò)氧團(tuán)轉(zhuǎn)移到釩原子上形成釩與過(guò)氧團(tuán)配合的配合物并沒(méi)有改變釩的氧化態(tài) 所以從三角雙錐到四方錐體釩的氧化態(tài)并沒(méi)有發(fā)生變化 其后添加的水和氫離子都不是氧化劑或還原劑 因此 過(guò)氧團(tuán)變成次氯酸的反應(yīng)也沒(méi)有涉及釩的氧化態(tài)的變化 結(jié)論 在整個(gè)循環(huán)過(guò)程中釩的氧化態(tài)不變 例題3 下面四張圖是用計(jì)算機(jī)制作的在密閉容器里 在不同條件下進(jìn)行的異構(gòu)化反應(yīng)X Y的進(jìn)程圖解 圖中的方塊是X 圓圈是Y ABCD 1 圖中的縱坐標(biāo)表示 橫坐標(biāo)表示 物理量 2 平衡常數(shù)K最小的圖是 3 平衡常數(shù)K最大的圖是 4 平衡常數(shù)K 1的圖是 解析 1 A和B的物質(zhì)的量的百分?jǐn)?shù) 時(shí)間 分 2 A 3 B 4 C 例題4 最近有人用一種稱(chēng)為 超酸 的化合物H CB11H6Cl6 和C60反應(yīng) 使C60獲得一個(gè)質(zhì)子 得到一種新型離于化合物 HC60 CB11H6Cl6 回答如下問(wèn)題 1 以上反應(yīng)看起來(lái)很陌生 但反應(yīng)類(lèi)型上卻可以跟中學(xué)化學(xué)課本中的一個(gè)化學(xué)反應(yīng)相比擬 后者是 2 上述陰離子 CB11H6Cl6 的結(jié)構(gòu)可跟硼二十面體相比擬 也是一個(gè)閉合的納米籠 且 CB11H6Cl6 離子有如下結(jié)構(gòu)特征 它有一根軸穿過(guò)籠心 依據(jù)這根軸旋轉(zhuǎn)360 5的度數(shù) 不能察覺(jué)是否旋轉(zhuǎn)過(guò) 請(qǐng)?jiān)趫D上添加原子 用元素符號(hào)表示 和短線 表示化學(xué)鍵 畫(huà)出上述陰離子 解析 1 NH3 HCl NH4Cl 2 注 硼上氫氯互換如參考圖形仍按正確論 但上下的C B分別連接H和Cl 不允許互換 四 重視結(jié)構(gòu) 培養(yǎng)空間想像能力 例題 1 如果已經(jīng)發(fā)現(xiàn)167號(hào)元素A 若已知的原子結(jié)構(gòu)規(guī)律不變 167號(hào)元素應(yīng)是第周期 第族元素 可能的最高氧化態(tài)為 氫化物的化學(xué)式為 2 1 2 環(huán)氧丙烷分子有種化學(xué)環(huán)境不同的氫原子 如果用氯取代分子中的氫原子 生成的一氯代物可有種 3 與碳化合物相比 硅化合物的數(shù)量要少得多 碳易于形成雙鍵 硅則不易形成雙鍵 但據(jù)美國(guó)科學(xué)雜志2000年報(bào)道 已合成了分子中既有Si Si單鍵 又有Si Si雙鍵的化合物X X的分子式為Si5H6 紅外光譜和核磁共振表明X分子中氫原子的化學(xué)環(huán)境有2種 則X的結(jié)構(gòu)式是 解析 1 8 A 7HA 2 47 3 例題1 最近報(bào)道在 100 的低溫下合成了化合物X 元素分析得出其分子式為C5H4 紅外光譜和核磁共振表明其分子中的氫原子的化學(xué)環(huán)境沒(méi)有區(qū)別 而碳的化學(xué)環(huán)境卻有2種 而且 分子中既有C C單鍵 又有C C雙鍵 溫度升高將迅速分解 X的結(jié)構(gòu)式是 五 考查創(chuàng)新思維方法 解析 分子具有高度的對(duì)稱(chēng)性 且具有環(huán)狀結(jié)構(gòu) 例題2 在真空中將CuO和硫粉混合加熱可生成S2O和固體A 1molCuO反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移數(shù)為1mol 1 寫(xiě)出上述反應(yīng)的化學(xué)方程式 2 若將S2Cl2與CuO加熱 在100 400 時(shí) 也能生成S2O 試寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 3 S2O在NaOH溶液中發(fā)生兩種歧化反應(yīng) 生成S2 S2O42 SO32 請(qǐng)寫(xiě)出這兩種歧化反應(yīng)的離子方程式 解析 1 2CuO 2S S2O Cu2O 2 S2Cl2 CuO S2O CuCl2 3 5S2O 14OH 4S2 3S2O42 7H2O 2S2O 8OH 2S2 2SO32 4H2O 六 重視解決實(shí)際問(wèn)題 例題1 某實(shí)驗(yàn)測(cè)出人類(lèi)呼吸中各種氣體分壓 Pa如下表所示 1 請(qǐng)將各種氣體的分子式填入上表 2 指出表中第一種和第二種呼出氣體的分壓小于吸入氣體分壓的主要原因 答案 N2 O2 CO2 H2O 例題2 二戰(zhàn)期間日本是在戰(zhàn)場(chǎng)上唯一大量使用毒氣彈的國(guó)家 戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束日軍撤退時(shí) 在我國(guó)秘密地遺棄了大量未使用過(guò)的毒氣彈 芥子氣是其中一種 芥子氣的分子式為 ClCH2CH2 2S 人接觸低濃度芥子氣并不會(huì)立即感受痛苦 然而 嗅覺(jué)不能感受的極低濃度芥子氣已能對(duì)人造成傷害 而且 傷害是慢慢發(fā)展的 1 用系統(tǒng)命名法命名芥子氣 2 芥子氣可用兩種方法制備 其一是ClCH2CH2OH與Na2S反應(yīng) 反應(yīng)產(chǎn)物之一