有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)解題的兩個(gè)小技巧

孫宇航

物質(zhì)結(jié)構(gòu)和元素周期律的知識(shí)在高中化學(xué)知識(shí)構(gòu)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(nèi)容中，分別用兩章的內(nèi)容學(xué)習(xí)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(jià)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(chǎn)中主要元素）、氮（化肥炸藥中主要元素）等，課本對(duì)這七種用途十分廣泛的元素及其主要化合物的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行了介紹，并在此基礎(chǔ)上，根據(jù)物質(zhì)結(jié)構(gòu)和元素周期律，對(duì)元素及其化合物的知識(shí)進(jìn)行了歸納總結(jié)，增加了學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)的興趣和探究化學(xué)知識(shí)的熱情。

在物質(zhì)結(jié)構(gòu)和元素周期律知識(shí)的學(xué)習(xí)中，比較原子半徑、常見(jiàn)物質(zhì)電子式的書(shū)寫(xiě)兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)常感到較困難，筆者在長(zhǎng)期的教學(xué)中，摸索出一種簡(jiǎn)單易學(xué)的方法，可以讓學(xué)生快速準(zhǔn)確地掌握比較原子半徑大小的步驟和電子式的書(shū)寫(xiě)步驟，供大家在學(xué)習(xí)或教學(xué)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(qiáng)弱，所以必須掌握粒子大小的比較方法。如何比較常見(jiàn)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(shù)。電子層數(shù)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(shù)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(shù)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(yáng)離子的半徑。

第二步：粒子的電子層數(shù)相同時(shí)，再比較粒子的核電荷數(shù)。核電荷數(shù)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(shù)增大，原子半徑依次減小。

第三步：粒子的電子層數(shù)、核電荷數(shù)都相同時(shí)，再比較核外電子數(shù)。核外電子數(shù)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(shù)，電子層數(shù)越多，原子半徑越大；其次，比較核電荷數(shù)，核電荷數(shù)越多，原子半徑越小；最后，比較核外電子數(shù)，核外電子數(shù)越多，原子半徑越大。

二、簡(jiǎn)單物質(zhì)電子式的書(shū)寫(xiě)方式

在化學(xué)反應(yīng)中，一般是原子的最外層電子數(shù)發(fā)生了變化。為了形象地說(shuō)明原子最外層電子的數(shù)目和構(gòu)成物質(zhì)的成鍵狀況，化學(xué)上常用電子式表示。用電子式可以表示原子、離子、單質(zhì)分子，也可以表示出原子或離子之間是怎樣結(jié)合的。用電子式可以直觀地看到原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與鍵之間的關(guān)系。如何快速準(zhǔn)確地寫(xiě)出物質(zhì)對(duì)應(yīng)的電子式呢？步驟如下：

1.現(xiàn)將物質(zhì)按離子化合物、共價(jià)化合物分類(lèi)：常見(jiàn)離子化合物包含大多數(shù)鹽、強(qiáng)堿、活潑金屬氧化物等。余下的物質(zhì)多數(shù)屬于共價(jià)鍵構(gòu)成的物質(zhì)。

2.根據(jù)物質(zhì)名稱(chēng)寫(xiě)出對(duì)應(yīng)的化學(xué)式，并標(biāo)出化合價(jià)。

3.離子化合物的電子式書(shū)寫(xiě)方法：將化合價(jià)絕對(duì)值大的放中間，化合價(jià)絕對(duì)值小的放兩端；金屬陽(yáng)離子的電子式即為離子符號(hào)，陰離子（除氫離子外）在元素符號(hào)上、下、左、右四個(gè)方向，每個(gè)方向不能超過(guò)2個(gè)電子，用·或×表示一個(gè)電子，畫(huà)滿(mǎn)八個(gè)電子，并將符號(hào)用“[]”括上，右上角標(biāo)出所帶的電荷數(shù)，電荷的表示方法同于離子符號(hào)。陰陽(yáng)離子的電荷數(shù)數(shù)值上和化合價(jià)相同，電性也相同。注意相同離子不能合并，讓陰、陽(yáng)離子間隔排列，并注意對(duì)稱(chēng)、規(guī)范。

例6.AB型：氯化鈉

A2B型：氧化鈉

AB2型：氯化鎂

例7.其他類(lèi)型：過(guò)氧化鈉

氫氧化鈉 Na+

4.共價(jià)化合物的電子式書(shū)寫(xiě)方法：將化合價(jià)絕對(duì)值大的寫(xiě)在中間，化合價(jià)絕對(duì)值小的放兩端。多原子構(gòu)成的分子，為了美觀對(duì)稱(chēng)，一般將絕對(duì)值小的元素按左右下上的順序排列在絕對(duì)值大的元素符號(hào)周?chē)Ｏ葟幕蟽r(jià)絕對(duì)值相對(duì)小的入手，根據(jù)其化合價(jià)絕對(duì)值的數(shù)目在絕對(duì)值小的元素符號(hào)與絕對(duì)值大的元素符號(hào)之間畫(huà)出對(duì)應(yīng)的共用電子對(duì)，最后在所有元素符號(hào)（除氫原子外）周?chē)a(bǔ)全八個(gè)電子（包含共用電子對(duì)）。

例8.共價(jià)化合物電子式：

HCl H2O CO2 NH3

CH4 CCl4

5.非金屬氣態(tài)單質(zhì)（雙原子分子）電子式書(shū)寫(xiě)方法：一般是非金屬原子最外層有幾個(gè)成單電子，在兩個(gè)元素符號(hào)之間就畫(huà)出幾對(duì)供用電子對(duì)，然后在每個(gè)元素符號(hào)（除氫原子外）周?chē)a(bǔ)滿(mǎn)八個(gè)電子（含共用電子對(duì)）。

例4：非金屬氣態(tài)單質(zhì)電子式：

H2 Cl2 N2

總之，簡(jiǎn)單化合物電子式的書(shū)寫(xiě)步驟依次是：判斷物質(zhì)的類(lèi)別、寫(xiě)出對(duì)應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)式、標(biāo)出元素化合價(jià)、按化合價(jià)大中小外排列、填寫(xiě)離子的電荷數(shù)和電子或共用電子對(duì)和電子。注意電子式對(duì)稱(chēng)美觀。

目前，江蘇高中化學(xué)課時(shí)少，課程內(nèi)容多，如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，是每位化學(xué)教師都在思考的問(wèn)題。對(duì)大多數(shù)學(xué)生來(lái)說(shuō)，學(xué)有所用是有效的學(xué)習(xí)方法。筆者認(rèn)為把某些知識(shí)難點(diǎn)分解為標(biāo)準(zhǔn)的思考程序和解題步驟，既有利于減輕學(xué)生學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)，又有利于學(xué)生掌握相關(guān)知識(shí)。

編輯 董慧紅