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《化学》是一门重在研究物质宏观组成和微观构成的学科，对于初学者而言如何正确区分'物质的宏观组成和微观构成'呢？尤其是物质的微观构成特别难以理解，这确实让很多学生头疼，他们无法正确区分元素和离子，以及如何标出元素的化合价和离子的电荷数。每年的化学中考试题中都会出现'要求标出化学式中某元素的化合价的题目和写离子符号的题目'。根据对以往全国各省化学中考试题中关于'元素化合价和离子符号'考点分析，学生失分较为严重，其原因主要是学生没有理解元素的化合价、离子的电荷数以及如何书写等知识。 一、理解'元素和元素的化合价'的关键在于把握其中的概念 1、熟练掌握原子的概念和原子的结构是重点。 根据化学微观理论知识，可知物质是由微观粒子构成的，构成物质的粒子主要有分子、原子和离子三种粒子。分子、原子和离子都是及其微小的粒子，例如一个水分子的质量约为3×10-26kg，一个氧原子的质量大约为2.657×10-26kg。虽然原子很小，但是原子不是一个实心球体，而是由更微小的粒子构成。 图1-1原子结构示意图 原子的组成：原子是一个球体结构，中心是原子核和核外电子构成；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原子构成示意图 1个质子带一个单位正电荷； 1个电子带一个单位负电荷 中子不带电 原子核所带的电荷就是核内质子带的电荷，即原子核带的电荷数（核电荷数）就是质子数。因为原子是呈中性的，也就是说原子里质子和核外电子所带的电荷电性相反，电量相等，所以我们可以得出以下结论 核电荷数=核内质子数=核外电子数 2、进一步理解元素的概念是基础。 元素是核电荷数（即核内质子数）相同的一类原子的统称。元素是一个宏观概念，是原子的总称。比如所有的氧原子总称为氧元素；氢元素是所有氢原子的总称等，而不是某一个或几个原子的总称。有的元素有几种原子，比如碳元素就有3种碳原子：C12就是原子核内有6个质子和6个中子的碳原子；C13就是原子核内有6个质子和7个中子的碳原子；C4就是原子核内有6个质子和8个中子的碳原子；即碳元素有三种同位素，统称为碳元素；故元素是一类原子的总称，而不是指某一个原子。比如：核电荷数为1的所有氢原子总称为氢元素；核电荷数为6的所有的碳原子总称为碳元素。元素的种类的判断标准是核电荷数，即核内质子数。 核电荷数即核内质子数相同，同种元素 核电荷数即核内质子数不同，不同种元素 3、如何理解元素、原子的联系与区别是关键 元素和原子首先在概念描述方面不同，元素是指具有相同核电荷数（即核内质子数）的一类原子的总称；原子是化学变化中的最小粒子。 （1）元素是宏观概念，只有讲'种类'，不讲'个数'。 元素是一种宏观概念，表示的是一类原子的总称。在描述元素时，只能用'某种'字样来描述元素；而不能说'几个'元素。比如水这种物质中有两种元素，即氧元素和氢元素。如果说水中有两个元素，那就不对了。 （2）元素，只有讲'组成'，不讲'构成'。 描述物质的组成时，只能用元素，也就是说元素讲组成物质，不能用元素构成物质来描述。在化学中，宏观用组成、微观用构成。我们可以说水（H2O）是由氧元素和氢元素组成，不能说水（H2O）是由氧元素和氢元素构成。葡萄糖的化学式是C6H12O6，我们可以说葡萄糖是由碳、氢、氧三种元素组成。 （3）原子是微观概念，既讲'种类'，又讲'个数'。 原子是一个微观概念，在描述原子的时候，可以用'种类'和'个数'两种词语表示。比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个氢原子和6个氧原子；二氧化碳（CO2）分子是由C和O两种原子构成，一个二氧化碳分子是由1个碳原子和2个氧原子构成。 （3）原子只有讲'构成'，不讲'组成'。 在描述原子与物质的关系时，可以用'构成'，但是不能够说'组成'。可以这样描述：某物质由某种原子直接构成；某分子由某原子构成。比如某有机物的化学式是C9H18N2S，可以说该物质分子中有C、H、N、S四种原子，一个这种物质的分子中是由9个碳原子、18个氢原子、2个氮原子和1个硫原子构成；五氧化二氮（N2O5）分子中是由N和O两种原子构成，一个五氧化二氮分子是由2个氮原子和5个氧原子构成。 二、如何学好'离子'，重点在于理解离子与原子的联系和区别 离子也是构成物质的其中一种粒子，碱和盐类化合物大部分是由离子构成，比如我们经常食用的食盐（氯化钠）就是由钠离子和氯离子直接构成。 1、如何正确把握离子的概念 离子与分子、原子一样是构成物质的一种粒子，离子也特别小，是我们肉眼无法看见的微小粒子。虽然离子很小，也是有大小和质量的，也在不停地做无规则运动。那么离子到底是什么呢？ 离子：是原子或原子团得失电子后形成的粒子。比如溴原子的核外有35个电子，最外层上有7个电子；在发生化学反应的时候，溴原子就容易从别的原子那里得到一个电子变成了溴离子。还有氯化钠的形成过程就是原子得失电子变成阴阳离子，通过静电作用结合在一起的。 图1-3离子的形成过程 上图是氯化钠的形成过程，是由离子构成的物质。 2、熟悉离子的种类 常见的离子有两种：阳离子和阴离子，由离子直接构成的物质中都存在阳、阴两种离子，而且它们所带的正负电荷数量相等，从而物质显电中性。 阳离子：带正电荷的原子（或原子团），例如 图1-4常见的阳离子 阴离子：带负电荷的原子（或原子团）例如 图1-5常见的阴离子 3、掌握离子与原子的联系和区别 离子的形成是与原子有着密切的关系，原子或原子团在得失电子后形成相应的离子。这是什么意思呢？例如一个钾原子在化学反应过程失去一个电子，则形成钾离子；而不会变成其它的离子，也就是说原子形成离子仅仅是最外层电子数目发生了改变，原子核的结构和粒子均未发生改变，所以原子与离子有着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。 对于原子而言，因为其呈电中性，所以质子数和核外电子数是相等的。 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 阳离子的形成过程是失去了最外层上的电子，其原子核没有发生改变，即原子核内的质子和中子都不变，仅仅是该原子最外层上的电子失去了，所以变化后的原子内质子数和电子数就不相等，电子数减少了，则导致其呈电正性，所以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 阴离子的形成过程是得到了电子，导致最外层上的电子增加，其原子核没有发生改变，即原子核内的质子和中子都不变，仅仅是该原子最外层上的电子数多了，所以变化后的原子里质子数和电子数就不相等，电子数变多了，则导致其呈电负性，所以质子数小于核外电子数。 三、如何正确标出元素的化合价和离子的电荷数 1、元素的化合价的正确写法 元素的化合价是元素在形成化合物的时候表现出来的一种性质，所以只有化合物中的元素才有化合价，单质中的元素化合价是0。元素的化合价受哪些因素的影响呢？元素化合价取决于该元素原子的最外层电子数。元素化合价的书写方法一定要掌握，这是中考必考的知识点。 （1）书写：写在元素符号的正上方，如果元素显正价，则在元素符号正上方写'+'号，再'+'后面加上相应价态的数字；如果元素显负价，则在元素符号正上方写'-'号，再'-'后面加上相应价态的数字。 图1-8元素化合价的正确标法 书写元素化合价时注意事项： ①表示化合价的正负号在前面，数字在后面。 ② 正负化合价为1时，1不能够省略。 ③ 化合价的数值=该原子得失的电子数目 2、离子电荷数的正确写法 （2）书写：写在元素符号的右上方，如果离子带正电荷，则在元素符号右上方写'+'号，再'+'前面加上相应电荷的数字；如果离子带负电荷，则在元素符号右上方写'-+'号，再'-'前面加上相应电荷的数字； 图1-9离子符号的正确书写 注意事项： ①表示化合价的数字在前面，正负号在后面。 ② 离子所带电荷数为1时，1省略不写。 ③ 离子所带的电荷数的数值=该原子得失的电子数目 最后，我们必须清楚元素是一个宏观方面的概念，表示的是物质的组成，只能江'种类和组成'，不能够讲'个数和构成'，离子是微观方面的概念，表示物质的构成。但是一定要记住：某元素的化合价与相应离子的电荷，一般情况下数值是相等的，它们的正负相同，但是书写的位置不同，正负号与数字前后相反。 |
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