有关物质结构解题的两个小技巧

时间:2022-07-22 02:58:52

有关物质结构解题的两个小技巧

物质结构和元素周期律的知识在高中化学知识构成中占有很重要的地位,它起到承上启下的作用。在人教版必修内容中,分别用两章的内容学习金属元素和非金属元素,其中金属元素的代表物钠(活泼金属的代表)、铝(两性金属的代表)、铁(可变价金属的代表);非金属元素代表物硅(地壳中主要元素)、氯(海洋中主要元素)、硫(化工生产中主要元素)、氮(化肥炸药中主要元素)等,课本对这七种用途十分广泛的元素及其主要化合物的相关知识进行了介绍,并在此基础上,根据物质结构和元素周期律,对元素及其化合物的知识进行了归纳总结,增加了学生进一步学习的兴趣和探究化学知识的热情。

在物质结构和元素周期律知识的学习中,比较原子半径、常见物质电子式的书写两个知识点,学生学习时常感到较困难,笔者在长期的教学中,摸索出一种简单易学的方法,可以让学生快速准确地掌握比较原子半径大小的步骤和电子式的书写步骤,供大家在学习或教学中参考。具体如下:

一、比较原子半径的大小

原子半径的大小,决定它的得失电子能力,影响它的氧化性或还原性的强弱,所以必须掌握粒子大小的比较方法。如何比较常见粒子的大小呢?推荐方法如下:

第一步:首先比较粒子的电子层数。电子层数越多,原子半径就越大。

例1.锂钠钾铷铯同属碱金属元素,电子层数依次增大,原子半径依次增大。因此,同主族元素,从上至下,随着电子层数增多,原子半径依次增大。

例2.r(Na)>r(Na+)。

因此,同种元素的原子半径大于其阳离子的半径。

第二步:粒子的电子层数相同时,再比较粒子的核电荷数。核电荷数越多,原子半径越小。

例3.r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)。

例4.r(S2-)>r(Cl-)>r(K+)>r(Ca2+)。

因此,同周期的元素(除稀有气体外),随着原子序数增大,原子半径依次减小。

第三步:粒子的电子层数、核电荷数都相同时,再比较核外电子数。核外电子数越多,原子半径越大。

例5.r(S2-)>r(S)。

因此,同种元素的原子半径小于其阴离子的半径。

总之,比较原子半径大小一般分三步:首先,比较电子层数,电子层数越多,原子半径越大;其次,比较核电荷数,核电荷数越多,原子半径越小;最后,比较核外电子数,核外电子数越多,原子半径越大。

二、简单物质电子式的书写方式

在化学反应中,一般是原子的最外层电子数发生了变化。为了形象地说明原子最外层电子的数目和构成物质的成键状况,化学上常用电子式表示。用电子式可以表示原子、离子、单质分子,也可以表示出原子或离子之间是怎样结合的。用电子式可以直观地看到原子结构特点与键之间的关系。如何快速准确地写出物质对应的电子式呢?步骤如下:

1.现将物质按离子化合物、共价化合物分类:常见离子化合物包含大多数盐、强碱、活泼金属氧化物等。余下的物质多数属于共价键构成的物质。

2.根据物质名称写出对应的化学式,并标出化合价。

3.离子化合物的电子式书写方法:将化合价绝对值大的放中间,化合价绝对值小的放两端;金属阳离子的电子式即为离子符号,阴离子(除氢离子外)在元素符号上、下、左、右四个方向,每个方向不能超过2个电子,用・或×表示一个电子,画满八个电子,并将符号用“[]”括上,右上角标出所带的电荷数,电荷的表示方法同于离子符号。阴阳离子的电荷数数值上和化合价相同,电性也相同。注意相同离子不能合并,让阴、阳离子间隔排列,并注意对称、规范。

例6.AB型:氯化钠

A2B型:氧化钠

AB2型:氯化镁

例7.其他类型:过氧化钠

氢氧化钠 Na+

4.共价化合物的电子式书写方法:将化合价绝对值大的写在中间,化合价绝对值小的放两端。多原子构成的分子,为了美观对称,一般将绝对值小的元素按左右下上的顺序排列在绝对值大的元素符号周围。先从化合价绝对值相对小的入手,根据其化合价绝对值的数目在绝对值小的元素符号与绝对值大的元素符号之间画出对应的共用电子对,最后在所有元素符号(除氢原子外)周围补全八个电子(包含共用电子对)。

例8.共价化合物电子式:

HCl H2O CO2 NH3

CH4 CCl4

5.非金属气态单质(双原子分子)电子式书写方法:一般是非金属原子最外层有几个成单电子,在两个元素符号之间就画出几对供用电子对,然后在每个元素符号(除氢原子外)周围补满八个电子(含共用电子对)。

例4:非金属气态单质电子式:

H2 Cl2 N2

总之,简单化合物电子式的书写步骤依次是:判断物质的类别、写出对应物质的化学式、标出元素化合价、按化合价大中小外排列、填写离子的电荷数和电子或共用电子对和电子。注意电子式对称美观。

目前,江苏高中化学课时少,课程内容多,如何提高学生的学习效率,是每位化学教师都在思考的问题。对大多数学生来说,学有所用是有效的学习方法。笔者认为把某些知识难点分解为标准的思考程序和解题步骤,既有利于减轻学生学业负担,又有利于学生掌握相关知识。

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