摘要：元素化合物是中学化学的重要内容，常态课的化学教学要以高考大纲和学科核心素养为依据，以培养学生的实验探究能力、构建模型思维等为目标设计教学过程。针对历年高考题的考查方向结合实例阐述教学环节：从生活情境设置问题，以问题为主线展开教学，最终落实元素化合物知识与生产、生活、实验探究、物质推断四类题型的解题方法与能力提升，切实做到学以致用。

关键词：元素化合物 ；高考大纲 ；化学核心素养；

元素化合物是高中化学的基础知识，也是使得化学理论知识得以丰满的血肉。在高考试题中元素化合物知识常从化学与社会、物质结构推断、化学实验、工艺流程题四个类别的习题进行考查。但是在高中化学学习过程中常给学生“繁、杂、乱、难”的感官，如何学好元素化合物知识便成了高中学生学好化学的重中之重。因此在高中化学教学中要注意改变只是死记硬背的方法，要从注重高考方向与化学核心素养发展学生终身学习能力入手，提高教学的有效性。

一、元素化合物与STSE

        人教版必修１第三章和第四章有关金属和非金属元素及其化合物的内容安排中承载有许多与生活、健康、科技、社会、环境密切相关的内容。例如：如大气中二氧化硫含量的测定、明矾净水的原理、雾霜的成因及危害、食品安全问题、汽车尾气的处理方法。历年《高考大纲》明确规定：①了解化学与生活、材料、能源、环境、生命、信息技术等的关系。了解“绿色化学”的重要性。②了解常见非金属单质及其重要化合物对环境的影响[1]。这也正符合了《化学学科核心素养》要求我们深刻理解化学、技术、社会和环境之间的相互关系，赞赏化学对社会发展的重大贡献，能运用已有知识和方法综合分析化学过程对自然可能带来的各种影响，权衡利弊，勇于承担责任，积极参与有关化学问题的社会决策。那么对于本部分的学习我们既要从知识层面做好教学落实，又要从引领学生从发展个人的社会责任和科学精神的角度进行设计教学过程。那么有关于该部分的教学我们就可以从分散章节教学的物质的用途及环境影响角度进行知识学习，再从专题集中的角度进行情景问题解决训练的两方面进行落实。

例如，环境污染问题我们首先要在基础知识中学习二氧化硫的性质与环境关系、铜的性质及含铜废水的处理办法等知识，当各种元素学完之后我们可以进行有关环境污染涉及知识进行专题汇总，提出常见的环境污染现象（例如酸雨问题、硫酸厂废渣、废水的处理问题等）作为教学情景让学生思考与该类污染有关的物质，并根据所涉及的物质性质思考处理污染的办法以及预防污染的办法等角度培养学生分析问题和解决问题的能力。

二、元素化合物与实验探究

化学是以实验为基础的学科，实验在化学教学和高考中就是必不可少的内容。2017年《高考大纲》明确规定：①了解常见金属和非金属单质及其化合物的制备方法，掌握其主要性质和其应用。②了解实验是科学探究中一种重要的方法[1]。同时《化学学科核心素养》中要求培养学生实验探究精神：即发现和提出有探究价值的化学问题，能依据探究目的设计并优化实验方案，完成实验操作，能对观察记录的实验信息进行加工并获得结论；能和同学交流实验探究的成果，提出进一步探究或改进实验的设想。高考大纲及核心素养的相互印证，对元素化合物知识教学过程的设计提出了更高的要求，因此在教学中我们应该采用更符合培养学生能力及学科思想的教学思路，首先给学生建立物质的学习要从研究物质的物理性质和化学性质、物质的制备、物质的分离与提纯、存在以及用途、物质的检验等角度分析的模型思想[2]，其次要设计创设切合学生生活实际的情境为主线，展开提出问题、分析问题、解决问题的探究过程。

近几年的高考实验题往往是制备一种陌生物质为主线，研究该物质的性质而设计的探究实验，该类型习题既考查了元素化合物的制备，又考查学生借助已有知识分析新信息，并进行实验设计和探究的能力。

例:2016年全国I卷高考化学26题：

氮的氧化物（NOx）是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原 生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题：

（1）氨气的制备

 

①氨气的发生装置可以选择上图中的_______，反应的化学方程式为___________。

②欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序为：发生装置→_______（按气流方向，用小写字母表示）。

（2）氨气与二氧化氮的反应

将上述收集到的NH3充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO2（两端用夹子K1、K2夹好）。在一定温度下按图示装置进行实验。

 

操作步骤	实验现象	解释原因
打开K1，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢充入Y管中	①Y管中___________	②反应的化学方程式______________________
将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温	Y管中有少量水珠	生成的气态水凝聚
打开K2	③____________________	④____________________

【试题分析】：本题就从所熟识的氨气入手进行设计试题，根据所给出的实验装置考查学生对于氨气制备的掌握形况，并落实考查了化学反应方程式的书写和实验制备过程的设计；第二问通过实验探究并根据推测可能出现的实验现象落实考查了氨气与氮氧化物的反应。    

根据上述内容我们可以看出，元素化合物的教学中，实验教学是不可或缺的一部分，在该部分的教学过程中仅仅掌握课本基本知识是远远不够的，我们要学会利用在教材中实验给学生创设情境，用问题逐步引导学生探究实验，落实元素化合物的知识目标和能力目标[3]。例如在钠的性质一节中我们可以这样设置教学过程：首先给出一组新闻有关于“水雷”爆炸的图片与资料，水雷”事件的文字材料以及事件现场的图片，引导学生好奇“水雷”什么物质、为何遇水会爆炸，激发学习兴趣。随后引导学生对钠进行切割实验并观察其颜色，感受其质地，并观察断层颜色的变化，结合钠的原子结构猜想其化学性质。根据钠的化学性质的探究从而解决钠的保存方法以及钠着火时该怎样扑灭、制备钠需要什么环境等现实问题。本节课完成后通过对钠的一系列探究活动，达成了学生的主动建构、反思巧化和实践应用的过程，促进学生掌握研究物质性质的基本思路与方法，同时也完成了对钠的物理性质以及钠与氧气、钠与水反应等化学性质的基本反应原理落实。

三、元素化合物与化工生产

现代社会化工产业是生产、生活必不可少的，化工产业主要以开发各种矿物资源、制备常见的硫酸、氨气等化工产品，以及利用基础物质合成生活的必须品等。化学工艺流程的设计与操作往往建立在对所用、所制的物质的结构与性质的充分了解的基础之上，因此对于元素化合物知识掌握显得尤为重要。《化学核心素养》要求我们关注与化学有关的资源合理开发的重要性；深刻理解化学、技术、社会和环境之间的相互关系。在高考理综化学试题中从2013年以来，每年都有一道关于化学工业生产流程的题目，以考查学生对于化学知识学以致用的能力。

例如2016年全国I卷28题

NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：

 

回答下列问题：

（1）NaClO2中Cl的化合价为_______。

（2）写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式_______。

（3）“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2+和Ca2+，要加入的试剂分别为________、________。“电解”中阴极反应的主要产物是______。

（4）“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为________，该反应中氧化产物是_________。

（5）“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为_____________。（计算结果保留两位小数）

【试题分析】：这是一道有关化工生产流程的题目，以制备NaClO2为目标，采用熟识的硫酸、二氧化硫、氯酸钠为基本反应物，通过分析元素化合价的变化，明确反应原理以达到制备不熟识的二氧化氯和亚氯酸钠，该题目解题过程中需要考虑氧化还原知识以及粗盐提纯的实验过程。

从这道题可以看出在高考试题中常以工业生产模式考查元素化合物知识，这就要求我们在日常的教学中要关注教材中所涉及的有关化工生产的内容，例如从铝土矿到铝的工业冶炼，合成氨工业、传统的硅酸盐工业与硅及其化合物在新型材料中的应用、硫酸工业、硝酸工业、侯氏制碱法等内容，我们可以从这些素材中设计简易工业流程，让学生明确的基本原理，落实元素化合物性质的应用，增强利用信息分析过程的能力，同时也能増进学生民族自尊心和自豪感。

四、元素化合物与物质结构推断

元素化合物与物质结构在人教版必修中的结合主要体现在元素周期表和元素周期律内容上，教材以第三周期元素化合物的性质特征研究“周期”的一般规律，以卤族元素和碱金属元素为例来探讨周期表中“族”的规律，因此在必修1的所学常见金属与非金属的基础上，培养学生有个别到一般的归纳方法[4]。在高考中常以物质结构推断题型进行考查。

例:2016年全国I卷13题:

短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物，n是元素Z的单质，通常为黄绿色气体，q的水溶液具有漂白性，0.01 mol·L–1r溶液的pH为2，s通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是

A．原子半径的大小W

B．元素的非金属性Z>X>Y

C．Y的氧化物常温常压下为液态

D．X的最高价氧化物的水化物为强酸

【试题分析】本题以元素化合物中氯气、次氯酸、盐酸的性质特征为基础判断依据，判断出几种物质的成分，再根据物质所组成元素确定出四种元素在周期表中的位置，从而确定出元素周期律知识的判断结果。

从上述题目的解题过程可以看出元素化合物的性质特征是完成本题的重要依据，因此学习好常见金属和非金属元素化合物是学好物质结构的关键条件之一；反之若给出的是陌生元素化合物的题目我们就可以根据其该元素在周期表中的位置依据元素周期律来推测基本性质特征，从而完成题目。那么在日常的教学过程中我们不仅要重视个例教学，更要让学生学会从个别到一般的归纳方法[4]。

综上所述，我们在元素化合物教学中要注重学生的认知程度，结合学生的学习特点制定以符合高考方向和化学核心素养的教学思路，落实基础知识的同时提高学生的学习能力。

参考文献：

[1] 教育部考试中心. 2017年普通高等学校招生全国统一考试大纲. 高等教育出版社，2017，3：1—7.

[2] 王磊，郭晓丽，王澜等. 元素化合物认识模型及其在教学复习教学中的应用——以高中《化学1》“金属元素及其化合物”单元复习为例[J]，《化学教育》，2015，36（5）：15—21.

[3] 王爱华. 新课标下高中元素化合物知识的教学探讨[J]，《中学化学教学参考》，2014，（10）：3—4.

[4] 李旺林. 高中元素化合物知识的分类及教学策略探究，《福建教育学院院报》，2015，9：89—91.