有關物質結構解題的兩個小技巧

孫宇航

（江蘇省南京市第九中學）

物質結構和元素周期律的知識在高中化學知識構成中占有很重要的地位，它起到承上啟下的作用。在人教版必修內容中，分別用兩章的內容學習金屬元素和非金屬元素，其中金屬元素的代表物鈉（活潑金屬的代表）、鋁（兩性金屬的代表）、鐵（可變價金屬的代表）；非金屬元素代表物硅（地殼中主要元素）、氯（海洋中主要元素）、硫（化工生產中主要元素）、氮（化肥炸藥中主要元素）等，課本對這七種用途十分廣泛的元素及其主要化合物的相關知識進行了介紹，并在此基礎上，根據物質結構和元素周期律，對元素及其化合物的知識進行了歸納總結，增加了學生進一步學習的興趣和探究化學知識的熱情。

在物質結構和元素周期律知識的學習中，比較原子半徑、常見物質電子式的書寫兩個知識點，學生學習時常感到較困難，筆者在長期的教學中，摸索出一種簡單易學的方法，可以讓學生快速準確地掌握比較原子半徑大小的步驟和電子式的書寫步驟，供大家在學習或教學中參考。具體如下：

一、比較原子半徑的大小

原子半徑的大小，決定它的得失電子能力，影響它的氧化性或還原性的強弱，所以必須掌握粒子大小的比較方法。如何比較常見粒子的大小呢？推薦方法如下：

第一步：首先比較粒子的電子層數。電子層數越多，原子半徑就越大。

例1.鋰鈉鉀銣銫同屬堿金屬元素，電子層數依次增大，原子半徑依次增大。因此，同主族元素，從上至下，隨著電子層數增多，原子半徑依次增大。

例2.r（Na）＞r（Na+）。

因此，同種元素的原子半徑大于其陽離子的半徑。

第二步：粒子的電子層數相同時，再比較粒子的核電荷數。核電荷數越多，原子半徑越小。

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（除稀有氣體外），隨著原子序數增大，原子半徑依次減小。

第三步：粒子的電子層數、核電荷數都相同時，再比較核外電子數。核外電子數越多，原子半徑越大。

例5.r（S2-）＞r（S）。

因此，同種元素的原子半徑小于其陰離子的半徑。

總之，比較原子半徑大小一般分三步：首先，比較電子層數，電子層數越多，原子半徑越大；其次，比較核電荷數，核電荷數越多，原子半徑越小；最后，比較核外電子數，核外電子數越多，原子半徑越大。

二、簡單物質電子式的書寫方式

在化學反應中，一般是原子的最外層電子數發生了變化。為了形象地說明原子最外層電子的數目和構成物質的成鍵狀況，化學上常用電子式表示。用電子式可以表示原子、離子、單質分子，也可以表示出原子或離子之間是怎樣結合的。用電子式可以直觀地看到原子結構特點與鍵之間的關系。如何快速準確地寫出物質對應的電子式呢？步驟如下：

1.現將物質按離子化合物、共價化合物分類：常見離子化合物包含大多數鹽、強堿、活潑金屬氧化物等。余下的物質多數屬于共價鍵構成的物質。

2.根據物質名稱寫出對應的化學式，并標出化合價。

3.離子化合物的電子式書寫方法：將化合價絕對值大的放中間，化合價絕對值小的放兩端；金屬陽離子的電子式即為離子符號，陰離子（除氫離子外）在元素符號上、下、左、右四個方向，每個方向不能超過2個電子，用·或×表示一個電子，畫滿八個電子，并將符號用“［］”括上，右上角標出所帶的電荷數，電荷的表示方法同于離子符號。陰陽離子的電荷數數值上和化合價相同，電性也相同。注意相同離子不能合并，讓陰、陽離子間隔排列，并注意對稱、規范。

4.共價化合物的電子式書寫方法：將化合價絕對值大的寫在中間，化合價絕對值小的放兩端。多原子構成的分子，為了美觀對稱，一般將絕對值小的元素按左右下上的順序排列在絕對值大的元素符號周圍。先從化合價絕對值相對小的入手，根據其化合價絕對值的數目在絕對值小的元素符號與絕對值大的元素符號之間畫出對應的共用電子對，最后在所有元素符號（除氫原子外）周圍補全八個電子（包含共用電子對）。

例8.共價化合物電子式：

5.非金屬氣態單質（雙原子分子）電子式書寫方法：一般是非金屬原子最外層有幾個成單電子，在兩個元素符號之間就畫出幾對供用電子對，然后在每個元素符號（除氫原子外）周圍補滿八個電子（含共用電子對）。

例4：非金屬氣態單質電子式：

總之，簡單化合物電子式的書寫步驟依次是：判斷物質的類別、寫出對應物質的化學式、標出元素化合價、按化合價大中小外排列、填寫離子的電荷數和電子或共用電子對和電子。注意電子式對稱美觀。

目前，江蘇高中化學課時少，課程內容多，如何提高學生的學習效率，是每位化學教師都在思考的問題。對大多數學生來說，學有所用是有效的學習方法。筆者認為把某些知識難點分解為標準的思考程序和解題步驟，既有利于減輕學生學業負擔，又有利于學生掌握相關知識。