□ 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)的實質(zhì),了解化學(xué)符號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.
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
點評: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、氮氣、水、二氧化硫等.
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.分子在不斷運動 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,外壓增大時分子之間的間隔減小,從而使氣體的體積減小.
答案:D
點評: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)象進行分析.分子的質(zhì)量和體積都很??;分子之間有間隔;分子是在不斷運動的;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.
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
點評: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.
例4(2016·煙臺)如下圖是五種粒子的結(jié)構(gòu)示意圖,下列說法錯誤的是( ).
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B錯誤;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)符號為Mg2+,故選項C正確;D.圖中d粒子最外層電子數(shù)為1,小于4個,在化學(xué)反應(yīng)中易失去電子,故選項D正確.
答案:B
點評: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,進而推知可能形成的離子符號及化合物.此外,我們還應(yīng)該知道:若粒子的最外層電子數(shù)為8(第一層為最外層時為2),屬于相對穩(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,我們不難解答有關(guān)粒子結(jié)構(gòu)示意圖的各種考題.
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,且生成物分子個數(shù)比為1:1.同時,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
點評: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)的粒子個數(shù)比,這時要注意反應(yīng)物有剩余的問題.要先把沒有參加反應(yīng)的微?!叭サ簟?,再判斷反應(yīng)物和生成物的微粒個數(shù)比以及反應(yīng)的基本類型.
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.下列說法錯誤的是( ).
A.鈉的原子序數(shù)為11
B.鈉原子核外有3個電子層
C.鈉的相對原子質(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個電子層,B正確;由圖可知,名稱下方的數(shù)字為相對原子質(zhì)量,即鈉的相對原子質(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錯誤.
答案:D
點評: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、元素名稱及相對原子質(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等.
總之,我們在學(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”互相對應(yīng)這一知識脈絡(luò),將零散的化學(xué)知識“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.