構(gòu)建微粒觀，步入化學(xué)之門

□ 郭忠輝

構(gòu)建微粒觀，步入化學(xué)之門

□ 郭忠輝

從微觀的視角來認(rèn)識(shí)化學(xué)物質(zhì)及其發(fā)生的變化，是化學(xué)學(xué)科的重要學(xué)習(xí)內(nèi)容，也是我們認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)化學(xué)的重要方法.“物質(zhì)微粒觀”作為一種重要的化學(xué)基本觀念，對(duì)于我們解釋宏觀物質(zhì)的變化和現(xiàn)象，理解化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，了解化學(xué)符號(hào)的基本含義等方面具有十分重要的意義，是同學(xué)們開啟“化學(xué)之門”的鑰匙.

探究點(diǎn)一、構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子及其性質(zhì)

例1（2016·南京）下列物質(zhì)由分子構(gòu)成的是（ ）.

A.氨氣 B.氯化鈉 C.金剛石 D.鎂

解析：氨氣是由氨分子構(gòu)成的；氯化鈉是由鈉離子和氯離子構(gòu)成的；金剛石是由碳原子直接構(gòu)成的單質(zhì)；鎂等金屬單質(zhì)是由原子直接構(gòu)成的.

答案：A

點(diǎn)評(píng)：構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子有分子、原子和離子等.金屬單質(zhì)、大多數(shù)固體非金屬單質(zhì)、稀有氣體都是由原子直接構(gòu)成的，如：鎂、銅、鐵、氦氣等；由金屬元素和非金屬元素形成的化合物，一般是由離子構(gòu)成的，如：氯化鈉、氯化鉀等；氣體非金屬單質(zhì)以及一部分由非金屬元素形成的化合物，是由分子構(gòu)成的，它們的分子又是由原子構(gòu)成的，如：氧氣、氮?dú)狻⑺?、二氧化硫?

例2（2016·海南）6000L氧氣在加壓的情況下可裝入容積為40L的鋼瓶中.這主要說明（ ）.

A.分子在不斷運(yùn)動(dòng) B.分子體積很小

C.分子由原子構(gòu)成 D.分子間有間隔

解析：氣體分子之間間隔較大，外壓增大時(shí)分子之間的間隔減小，從而使氣體的體積減小.

答案：D

點(diǎn)評(píng)：此類問題可根據(jù)分子等微觀粒子的基本特征結(jié)合宏觀現(xiàn)象進(jìn)行分析.分子的質(zhì)量和體積都很?。环肿又g有間隔；分子是在不斷運(yùn)動(dòng)的；同種物質(zhì)的分子性質(zhì)相同，不同種物質(zhì)的分子性質(zhì)不同等.

探究點(diǎn)二、原子和離子的辨析

例3（2016·大連）下列微粒結(jié)構(gòu)示意圖中，表示陰離子的是（ ）.

解析：結(jié)構(gòu)示意圖中：A.質(zhì)子數(shù)=8，核外電子數(shù)=8，質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)，為原子；B.質(zhì)子數(shù)=9，核外電子數(shù)=10，質(zhì)子數(shù)<核外電子數(shù)，為陰離子；C.質(zhì)子數(shù)=10，核外電子數(shù)=10，質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)，為原子；D.質(zhì)子數(shù)= 11，核外電子數(shù)=10，質(zhì)子數(shù)>核外電子數(shù)，為陽離子.

答案：B

點(diǎn)評(píng)：明確各種粒子中核內(nèi)質(zhì)子數(shù)和核外電子數(shù)之間的關(guān)系是解題的關(guān)鍵.質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)，為原子；質(zhì)子數(shù)＞核外電子數(shù)，為陽離子；質(zhì)子數(shù)＜核外電子數(shù)，為陰離子.

探究點(diǎn)三、粒子結(jié)構(gòu)示意圖及其應(yīng)用

例4（2016·煙臺(tái)）如下圖是五種粒子的結(jié)構(gòu)示意圖，下列說法錯(cuò)誤的是（ ）.

A.圖中粒子共能表示四種元素

B.圖中表示陰離子的是c、e

C.圖中b粒子的化學(xué)符號(hào)為Mg2+

D.圖中d粒子在化學(xué)反應(yīng)中易失去電子

解析：明確粒子中核內(nèi)質(zhì)子數(shù)和核外電子數(shù)之間的關(guān)系是解答本題的關(guān)鍵.A.不同種元素最本質(zhì)的區(qū)別是質(zhì)子數(shù)不同，a和e核內(nèi)質(zhì)子數(shù)相同，屬于同一種元素，所以圖中共表示四種元素，故選項(xiàng)A正確；B.c粒子的質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)=18，為原子；e粒子的質(zhì)子數(shù)=17，核外電子數(shù)=18，質(zhì)子數(shù)<核外電子數(shù)，為陰離子，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.b粒子的質(zhì)子數(shù)=12，核外電子數(shù)=10，質(zhì)子數(shù)>核外電子數(shù)，為鎂離子，化學(xué)符號(hào)為Mg2+，故選項(xiàng)C正確；D.圖中d粒子最外層電子數(shù)為1，小于4個(gè)，在化學(xué)反應(yīng)中易失去電子，故選項(xiàng)D正確.

答案：B

點(diǎn)評(píng)：不同元素最本質(zhì)的區(qū)別是質(zhì)子數(shù)不同，我們可以依據(jù)原子的最外層電子數(shù)判斷原子在化學(xué)反應(yīng)中得失電子的情況及元素的化合價(jià)，進(jìn)而推知可能形成的離子符號(hào)及化合物.此外，我們還應(yīng)該知道：若粒子的最外層電子數(shù)為8（第一層為最外層時(shí)為2），屬于相對(duì)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，否則屬于不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；原子核外的電子層數(shù)等于該元素所在的周期數(shù)等.有了這些基礎(chǔ)知識(shí)，我們不難解答有關(guān)粒子結(jié)構(gòu)示意圖的各種考題.

探究點(diǎn)四、宏觀物質(zhì)與微觀粒子的聯(lián)系

例5（2016·徐州）為提高煤的利用率，減少污染，可將其轉(zhuǎn)化成可燃性氣體，此過程可以認(rèn)為是碳與水的反應(yīng)，其微觀示意圖如下圖所示.下列說法錯(cuò)誤的是（ ）.

A.生成的兩種物質(zhì)都屬于單質(zhì)

B.生成物的分子個(gè)數(shù)比為1：1

C.分子是由原子結(jié)合而成的

D.在化學(xué)變化中原子不可分

解析：由微觀示意圖分析可知：生成的兩種物質(zhì)中，一種是單質(zhì)H2，另

一種是化合物CO，且生成物分子個(gè)數(shù)比為1：1.同時(shí)，從變化的過程可以看出：分子是由原子構(gòu)成的；在化學(xué)反應(yīng)中，分子可分解為原子而原子則不能再分，只能組合成新的分子.

答案：A

點(diǎn)評(píng)：由分子構(gòu)成的物質(zhì)，同種分子構(gòu)成的是純凈物，不同種分子構(gòu)成的是混合物；同種原子構(gòu)成的分子是單質(zhì)分子，不同種原子構(gòu)成的分子是化合物分子.有些考題要求從反應(yīng)的微觀過程示意圖分析反應(yīng)基本類型及反應(yīng)中物質(zhì)的粒子個(gè)數(shù)比，這時(shí)要注意反應(yīng)物有剩余的問題.要先把沒有參加反應(yīng)的微粒“去掉”，再判斷反應(yīng)物和生成物的微粒個(gè)數(shù)比以及反應(yīng)的基本類型.

探究點(diǎn)五、元素周期表及其應(yīng)用

例6（2016·福州）下圖是鈉元素在元素周期表中的信息和鈉原子結(jié)構(gòu)示意圖.下列說法錯(cuò)誤的是（ ）.

A.鈉的原子序數(shù)為11

B.鈉原子核外有3個(gè)電子層

C.鈉的相對(duì)原子質(zhì)量為22.989

D.化學(xué)反應(yīng)中，鈉原子易得電子

解析：由圖中的信息可知，鈉原子序數(shù)為11，A正確；由原子結(jié)構(gòu)示意圖可知，鈉原子核外有3個(gè)電子層，B正確；由圖可知，名稱下方的數(shù)字為相對(duì)原子質(zhì)量，即鈉的相對(duì)原子質(zhì)量為22.989，C正確；該原子最外層電子數(shù)為1，在化學(xué)反應(yīng)中易失去電子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，D錯(cuò)誤.

答案：D

點(diǎn)評(píng)：根據(jù)元素周期表中的相關(guān)信息，可以直接得到原子序數(shù)、元素符號(hào)、元素名稱及相對(duì)原子質(zhì)量.依據(jù)原子結(jié)構(gòu)示意圖可以推知原子核外的電子層數(shù)，最外層電子數(shù)等信息，進(jìn)而知道該原子在化學(xué)反應(yīng)中得失電子的情況以及通常顯示的化合價(jià)等.

總之，我們?cè)趯W(xué)習(xí)的過程中一定要弄清這些概念的涵義及相互關(guān)系，始終把握“微觀世界”和“宏觀世界”互相對(duì)應(yīng)這一知識(shí)脈絡(luò)，將零散的化學(xué)知識(shí)“系統(tǒng)化”，將抽象的概念“形象化”.只有這樣，我們才能夠深入了解物質(zhì)構(gòu)成的奧秘，突破初中化學(xué)的重難點(diǎn).