化學式是《初三化學》中的重點知識,也是整個化學的關鍵知識。如果學生沒有掌握化學式,那接下來的“化學方程式”就很難理解;酸堿鹽以及有關方程式的計算知識就更難了。所以說化學式是學好化學的關鍵。對于初學者而言,如何正确書寫出物質的化學式呢?這一問題讓很多學生頭疼,他們在平時沒有掌握書寫化學式的規律,為了應對考試隻能夠采取死記硬背。然而中考中涉及的物質很多,不可能一一背得出來。每年的化學中考試題中關于化學式的題目較多,占得分數比值也特别大。根據對以往全國各省化學中考試題中關于“化學式”知識點,對學生失分的原因進行深刻分析。
一、牢記元素的化合價是正确書寫化學式的關鍵
1、必須理解元素的化合價
據科學研究統計到目前為止發現的元素大概為110多種,但是世界上的物質卻有3000多萬種。這麼龐大物質體系都是由這僅有110來種元素組成。也就是說,一種元素會存在于很多物質中;其元素的化合價也随着它與其它元素化合的方式不同而不同。因為化合價是元素在形成化合物的時候表現出來的一種性質,也就是說一種元素可能有多種化合價,比如碳元素的化合價有 2、 4價;硫元素的化合價有三種:-2、 4、 6價;氧元素隻有一種價态:-2價等。對于元素化合價,大家不要死記硬背,一定要結合原子核外電子排布情況來理解。因為元素的化合價主要是受該元素原子最外層上的電子數的影響,故元素原子最外層電子數也叫價電子數,隻有這樣才能更好地理解元素的化合價。
2、決定元素化合價的因素是什麼
元素的化合價是其在組成化合物的時候表現出的一種性質,換句話說,就是隻有化合物中的元素才有化合價,單質中元素的化合價表現為0價,因為沒有與其它元素化合,所以它的化合價就是0價。元素的化合價主要體現在元素與其它元素結合的過程中得失電子或電子發生轉移的情況。所以元素的化合價與該元素的原子得失電子的能力和數目有關。元素得失電子的情況主要與該元素原子的最外層電子數目密切相關。
(1)非金屬元素的原子最外層電子數一般大于或等于4,在形成化合物的時候,容易得到電子成為8電子穩定結構,所以非金屬元素一般顯負價。比如氧元素,最外層電子數為6個,在化合的時候容易從對方原子的最外層得到2個電子,從而達到8電子穩定結構。“原子”得到2個電子後,呈電負性,負電荷比正電荷多兩個;所以氧元素在化合物中一般顯-2價。
圖1-1氧原子的核外電子分布
(2)金屬元素的原子最外層電子數一般小于4,容易失去電子成為8電子穩定結構,所以金屬元素一般顯正價。比如鈉元素,最外層電子數為1個,在化合的過程中容易被對方原子從其最外層奪取這個電子走,這時候鈉原子就會失去1個電子,從而達到8電子穩定結構。鈉原子失去了1個電子後,呈電負正性,正電荷比負電荷多1個;所以鈉元素在化合物中一般顯 1價。下圖是鈉原子的核外電子排布示意圖。
圖1-2鈉原子的核外電子分布
(3)稀有氣體元素的原子最外層電子數為8或2,不容易得失電子,為穩定結構,所以稀有氣體元素一般顯0價。下圖是氦原和氖原子的核外電子排布示意圖。
圖1-3氦、氖原子核外電子分布
3、牢記常見原子團的化合價
(1)首先要明白原子團的概念。
原子團是一種特殊的微粒團體,是由多個原子組合在一起的微粒,即幾個原子組合的特殊團體。所以原子團具有固定的結構,不能随意認為改變。比如硫酸根(SO4)是一種常見的原子團,在很多化合物都有。它的結構是:1個硫酸根就是由1個硫原子和4個氧原子構成;硫原子與氧原子個數比為1:4,這是一個固定值。如果硫原子與氧原子個數比為1:3,那就不是硫酸根了,而是亞硫酸根,所以大家必須記住原子團中的原子個數比是一個定值,不能夠随意變動。
(2)其次要能夠理解原子團與酸根離子的聯系與區别。
原子團是幾個原子的組合原子集團,又叫根,是不帶電荷的。例如碳酸根CO3,呈電中性,不帶任何電荷;而離子或酸根離子是帶電荷的粒子,它們所帶的電荷的正負、數值與其化合價的正負、數值都相同。下圖是初中化學中常見的原子團符号與對應的化合價和其離子帶的電荷數情況。
圖1-4常見的原子團的化合價和其離子所帶的電荷數
二、如何正确書寫物質的化學式
物質的化學式是化學的重要術語,在以後的物質以及化學反應方程式中都是以化學式表示其物質,不再以文字的形式表示物質。化學式在中考的分值比例也較大,所以同學一定要掌握化學式的正确書寫。化學式的書寫原則:化學式中各元素的化合價代數之和一定要等于0。
1、由原子直接構成的物質,其化學式的書寫方法
物質的構成方面,有的物質是由分子構成,也有一些物質是直接由原子構成,這些物質主要是單質物質,包括以下三類物質
金屬單質,例如鐵、銅、金、鈣、鉀等;
非金屬固态單質,例如硫、碳、磷、矽等;
稀有氣體單質,例如氦氣、氖氣、氩氣等。
在化學上,對于它們的化學式的書寫是有要求的,就是直接用元素符号表示該物質的化學式。例如:金屬銅單質的化學式Cu、金屬鐵單質的化學式Fe;碳單質的化學式C、紅磷和白磷的化學式P、物質硫的化學式S;氦氣的化學式He、氖氣的化學式Ne、氩氣的化學式Ar等。
2、常見非金屬氣體單質物質的化學式的書寫方法
常見的單質物質裡,除了上述三種常見的單質外,還有氣體單質、非金屬液态單質和固态單質。它們的化學式就不可以用元素符号直接來表示,一定要在其組成物質的元素符号右下角,加上一個數字來表示一個分子裡含有原子的個數,如以下幾種氣體物質的化學式。
3、常見氧化物化學式的書寫方法
要能夠正确地書寫出氧化物的化學式,就必須知道什麼是氧化物。判斷某物質是否是氧化物的條件:首先,該物質必須是由兩種元素組成;其次,兩種元素中必須有一種是氧元素;這樣的化合物才是氧化物。
氧化物的化學式的書寫,記住“氧前、非後”,這是什麼意思呢?就是在寫化學式的時候,把氧元素符号寫在前面,另一種元素的符号寫在後面。如以下幾種氧化物的化學式。
4、其它由兩種元素組成的化合物的化學式的書寫方法
對于由兩種元素組成的化合物,在書寫化學式時一定要記住“正前負後”,這是什麼意思呢?就是在寫化學式的時候,把顯正價的元素符号寫在前面,負價元素的符号寫在後面。例如: NaCl、KCl、ZnS等。
5、常見酸的化學式的書寫方法
酸是由酸根離子與氫離子結合而成的物質,在書寫化學式的時候,酸根是作為一個特殊的“原子”,其結構不能随意改變。對于酸的化學式,書寫的排列順序為“氫前、酸根後”。就是在寫化學式的時候,把氫的元素符号寫在前面,酸根的符号寫在後面。例如下圖就是初中化學常見的幾種酸的化學式。
6、常見堿的化學式的書寫方法
堿是由氫氧根離子與金屬離子結合而成的物質,在書寫化學式的時候,氫氧是作為一個特殊的“原子”,即OH;在書寫的時候氫氧元素符号的順序不能随意改變。在書寫時一定要記住“金屬前、氫氧根後”。就是在寫化學式的時候,把金屬的元素符号寫在前面,氫氧根的符号寫在後面。
7、常見鹽的化學式的書寫方法
鹽是由金屬離子與酸根離子結合而成的物質,在書寫化學式的時候,記住“金屬離子前、酸根後”。
總之,在書寫物質的化學式的時候,要先了解物質的組成情況;其次就是記住化學式的書寫原則;最後牢記“正前負後”的規則。掌握這些知識後,化學式的書寫就不再會出現中考時失分的現象。
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