中學化學階段,為了簡化問題,便於學生理解,教材對很多知識做了簡化處理,同時也不可避免的出現了一些錯誤,這些都對同學後來的化學學習產生了影響。在這裡,我將他們做了簡要的整理。
一、過氧化鈉的顏色
中學教材認為,過氧化鈉是淡黃色固體。這種觀點一直為人所接受,但實際上,通過在液氨溶液中讓鈉與適量氧氣反應,可以製得純淨的過氧化鈉,此時得到的產物就是白色固體。所以,毫無疑問,淡黃色固體不會是過氧化鈉,它實際上是超氧化鈉。
二、活動性與金屬性
初中階段我們就學習過金屬活動性順序表:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au 。高中學習到金屬性時,很多學生甚至是出題人便不加思索的利用金屬的活動性強弱去判斷金屬性強弱。事實上,金屬活動性是指金屬單質在水中生成水化離子傾向的大小。而金屬性是指元素的原子失去電子變成陽離子傾向的大小。這種傾向的大小與原子結構密切相關。 金屬性也是指氣態原子失去電子能力的大小,即金屬的還原性的強弱,其判斷依據是根據元素周期表。一般說來,元素原子的電子層數越多,原子半徑越大,最外層電子數越少,原子變為陽離子的傾向就越大,金屬性就越強。否則,金屬性就越弱。絕大多數情況下,這兩者是一致的。少數情況下,這兩者並不完全一致,例如,Na的金屬性強於Ca,但Ca的標準電極電勢為-2.86V,而Na僅為-2.71V,因而Ca的活動性強於Na。
三、芳香性與苯環:非苯芳烴與休克爾規則
雖然教材沒有明確說只有苯環才具有芳香性,但很多高中老師出於講題的方便,強調只有含苯環的結構才具有芳香性。事實上,非苯芳烴是大量存在的,例如茚,薁,【18】輪烯等。於是,為了判別某一化合物是否具有芳香性,休克爾提出了著名的休克爾規則,其具體內容是:對完全共軛的、單環的、平面多烯來說,具有(4n+2)個 π電子的分子,可能具有特殊芳香穩定性。
從休克爾規則我們可以得知,具有芳香性的通常是具有如下四個特點的分子:
(1)它們是包括若干數目π鍵的環狀體系;
(2)它們具有平面結構,或至少非常接近平面(平面扭轉不大於0.1nm);
(3)環上的每一個原子必須是sp2 雜化(某些情況也可以是sp雜化);
(4)環上的π電子能夠發生離域。
四、硫酸其實不是二元強酸
中學階段,一般認為硫酸的電離是完全的,而實際上根據硫酸酸度係數
pKa1=-3.00
pka2=1.99
其二級電離不夠充分pka2=1.99,在稀硫酸中HSO4=可逆=H+ +SO4 2-
並未完全電離,1mol/L的硫酸一級電離完全,二級電離大概電離10%左右,也就是溶液中仍存在大量的HSO4-。而即使是NaHSO4溶液0.1Mol/L時,硫酸氫根也只電離了30%左右。
參考文獻:
1.《化學教育》
2.《無機化學上》高等教育出版社2002年版
3.《基礎有機化學》高等教育出版社2005年版