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为什么学生容易混淆“元素和离子”?原因是他们没有正确把握这些概念。

时间:2022-12-23 16:03:01

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《化学》是一门研究物质宏观组成和微观构成的学科,对于初学者来说如何准确区分“物质的宏观组成和微观构成”呢? 特别是物质的微观构成特别难懂,很多学生确实很头疼。 他们无法准确区分元素和离子,而是如何显示元素的价态和离子的电荷数。 每年的化学中考试题中,都会出现“要求表示化学式中某种元素的价数的问题和写离子符号的问题”。 以往对全国各省化学中考试题“元素化价与离子符号”的考点分析表明,学生失分比较严重,其原因主要是对元素化价、离子的电荷数、如何书写等知识缺乏了解。

一、理解“元素和元素价”的关键在于掌握其概念

为什么学生容易混淆“元素和离子”?原因是他们没有正确把握这些概念。

1、关键是要熟练掌握原子的概念和原子的结构。

根据化学微观理论的知识,发现物质由微观粒子构成,构成物质的粒子主要有分子、原子、离子三种粒子。 分子、原子、离子都是其微小的粒子,例如1个水分子的质量约为310-26kg,1个氧原子的质量约为2.65710-26kg。 原子虽小,但原子不是由实心球体,而是由更微小的粒子构成。

图1-1原子结构示意图

原子组成:原子为球体结构,中心为原子核和核外电子组成的原子核带正电荷,核外电子带负电荷; 原子核由质子和中子构成,质子带正电荷,中子不带电荷。

图1-2原子结构图

1个质子带1个单位的正电荷;

一个电子带1个单位负电荷

中子不带电

原子核携带的电荷是核内质子携带的电荷,原子核携带的电荷数(原子能电荷数)是质子数。 原子是中性的,就是原子中的质子和核外电子所带电荷的电性质相反,电量相等,所以可以得到以下结论

核电数=核内质子数=核外电子数

2、进一步理解元素的概念是基础。

元素是指核电荷数,即核内质子数相同种类原子的总称。 元素是一个宏观概念,是原子的总称。 例如,所有氧原子统称为氧元素; 氢是所有氢原子的总称等,不是某一个或几个原子的总称。 有些元素有几个原子。 例如,碳元素有三种碳原子。 C12是原子核内有6个质子和6个中子碳原子。C13是原子核内有6个质子和7个中子的碳原子,C4是原子核内有6个质子和8个中子的碳原子,即碳有3种同位素,统称为碳; 因此,元素不是指某个原子,而是原子的总称。 例如,核电负荷数为1的所有氢原子统称为氢元素; 核能发电数量为6的所有碳原子统称为碳元素。 元素种类的判断标准是原子能电荷数,即核内质子数。

荷数即核内质子数相同,同种元素

核能发电的数量,也就是核内的质子数不同,不同的元素

3、如何理解元素、原子的联系和区别是关键

元素和原子首先在概念描述上有所不同,元素是一类具有相同原子能电荷数,即核内质子数的原子的总称; 原子是化学变化中最小的粒子。

)元素是一个宏观概念,只讲“种类”,不说“个数”。

元素是一个宏观概念,表示某种原子的总称。 描述元素时,只能用“某种”这个字来描述元素; 不能说“几个”的要素。 例如水这种物质有两种元素:氧元素和氢元素。 如果说水中有两种元素,那就错了。

)元素只谈“组成”,不谈“组成”。

描述物质的组成时,只能用元素来描述构成物质,而不能用元素来描述构成物质。 在化学中,宏观用组成、微观用构成。 水( H2O )由氧和氢组成,水( H2O )不能说是由氧和氢组成。 葡萄糖的化学式是C6H12O6,可以说葡萄糖是由碳、氢、氧三个元素构成的。

)3)原子是一个微观概念,既讲“种类”,也讲“个数”。

原子是一个微观概念,描述原子时,可以用“种类”和“个数”两个词来表示。 例如葡萄糖的化学式是C6H12O6,可以说葡萄糖分子中有C、h、o三种原子,一个葡萄糖分子中有6个碳原子、12个氢原子、6个氧原子。 二氧化碳( CO2 )分子由C和o两种原子构成,一个二氧化碳分子由一个碳原子和两个氧原子构成。

)3)原子只讲"构成",不讲"构成"。

描述原子和物质的关系时,可以使用“构成”,但不能称为“构成”。 某些物质是由某些原子直接构成的; 某些分子是由某些原子构成的。 例如,某有机物的化学式为C9H18N2S,该物质的分子有C、h、n、s四种原子,可以说一个该物质的分子由9个碳原子、18个氢原子、2个氮原子、1个硫原子组成。 五氧化物( N2O5)分子由n和o两种原子构成,一个五氧化物分子由2个氮原子和5个氧原子构成。

二、如何学好“离子”,重点在于了解离子与原子的联系和区别

离子也是构成物质的粒子之一,碱和盐类化合物大部分由离子构成。 例如,我们经常吃的食盐(氯化钠)直接由钠离子和氯离子组成。

1、如何正确把握离子的概念

离子与分子和原子一样,是构成物质的粒子,离子也特别小,是肉眼看不见的微小粒子。 离子虽然小,但有大小和质量,不断地做着不规则的运动。 那么离子到底是什么呢?

离子:原子或原子团损害电子而形成的粒子。 例如,溴原子核外有35个电子,最外层有7个电子,如果发生化学反应,溴原子容易从其他原子得到电子变成溴离子。 氯化钠的形成过程是原子损害电子而变成阴阳离子,通过静电作用结合。

图1-3离子的形成过程

上图为氯化钠形成过程中,由离子组成的物质。

2、熟悉离子种类

常见的离子有阳离子和阴离子两种,由离子直接构成的物质中存在正负两种离子,且它们所带的正负电荷量相等,物质呈电中性。

阳离子:带正电荷的原子(或原子团);例如

图1-4常见阳离子

阴离子:带负电荷的原子(或原子团);例如

图1-5常见阴离子

3、掌握离子与原子的联系和区别

离子的形成与原子有密切的关系,原子或原子团得失电子形成相应的离子。 这是什么意思? 例如,钾原子在化学反应过程中失去一个电子时,就会形成钾离子; 不会变成其他离子。 也就是说,原子形成离子只是最外层电子的数量发生了变化,原子核的结构和粒子都没有改变,所以原子和离子有很多内在的联系和区别。

原子:核电荷数=核内质子数=核外电子数。

在原子的情况下,由于是电中性的,所以质子数和核外电子数相等。

阳离子:核电荷数=核内质子数核外电子数。

图1-6阳离子的形成过程

阳离子的形成过程中最外层的电子丢失,其原子核没有变化。 也就是说,原子核内的质子和中子都没有变化,只是原子最外层的电子流失了,所以变化了的原子内的质子数和电子数不相等,电子数减少时呈现电正性,因此质子数大于核外电子数。

阴离子:核电荷数=核内质子数核外电子数。

图1-7阴离子的形成过程

阴离子的形成过程得到了电子,最外层的电子增加,其原子核没有变化。 也就是说,原子核内的质子和中子都没有变化,只是其原子最外层的电子数多,所以变化了的原子中的质子数和电子数不相等,电子数增多时呈电负性,所以质子数小于核外电子数。

三.如何准确显示元素价态和离子电荷数

1、元素价态的正确写法

由于元素的价数是元素形成化合物时出现的性质,所以只有化合物中的元素具有价数,单质中的元素价为0。 元素的价数受什么因素的影响呢? 元素的价数取决于该元素原子最外层的电子数。 必须掌握元素化合价的标记方法。 这是中考必备的知识点。

)标记)写在元素符号的正上方。 元素显示正价时,在元素符号正上方写上“”符号,在“”后加上相应的价格。 如果元素显示为负价格,则在元素符号正上方写上“-”符号,在“-”后加上相应的价格数字。

图1-8元素化合价的准确表示法

编写元素化价时的注意事项:

表示化合价的符号在前面,数字在后面。

正负价为1时,1不能省略。

价数=该原子得失的电子数

2、离子电荷数的正确写法

)标记)写在元素符号的右上角。 如果离子带正电荷,在元素符号的右上角写上“”符号,在“”前加上相应的电荷数字。 如果离子带负电荷,在元素符号右上方写上“-”符号,在“-”前加上对应的电荷数字;

图1-9离子符号的正确标记

注意事项:

表示化合价的数字在前面,符号在后面。

离子携带的电荷数为1时,不省略写1。

离子所带电荷数的数值=该原子得失的电子数

最后,必须明确元素是宏观概念,表示物质的组成。 不能只说“种类和组成”,而说“个数和构成”。 离子是一个微观概念,表示物质的构成。 但必须记住,某一元素价态和相应离子的电荷一般数值相等,它们的正负相同,但书写位置不同,正负符号与数字前后相反。