周維為
摘 要: 化學元素的推斷涉及的化學知識面比較廣,對思維能力的要求較高,因此它是高考的熱點之一。本文結合實例,從依據(jù)原子的電子層結構,依據(jù)稀有氣體的原子結構,依據(jù)化合物的組成及化學性質,巧用內層電子數(shù)等方面介紹了元素的推斷技巧。
關鍵詞: 化學元素 推斷 思維能力
培養(yǎng)學生的思維能力,讓學生學會思考,是新課程教學的重點之一。要正確推斷化學元素,需要運用很多基礎知識,經常用到或涉及的知識有周期表的結構、原子的結構、元素的性質等。筆者結合多年的教學實踐談談心得體會,不足之處敬請各位老師批評指正。
一、依據(jù)原子的電子層結構推斷元素
例:某元素原子的核電荷數(shù)恰好是它電子層總數(shù)的五倍,又是其最外層電子數(shù)的三倍,請你推斷它是什么元素?
分析:如果能確定原子的核電荷數(shù)(或質子數(shù))就能確定元素的種類。因此,我們可以設該元素的核電荷數(shù)為w,最外層的電子數(shù)為Z,原子的電子層數(shù)為N,根據(jù)題意得:w=5N=3Z,即5N=3Z,由于Z≤8,所以N≤4。又因為N與Z都不會小于0,所以只有當Z為5,N為3的時候才符合,這樣就能解得w為15,從而推出該元素為磷。答案為P。
二、依據(jù)稀有氣體的原子結構推斷元素
例:有以下幾種元素:xA、yB、zC、wD,其中B的負二價離子的核外電子排布和C的正一價離子的核外電子排布都與氬原子的核外電子排布相同,而且:x+y+z+w=82,w=y+z,由上推斷:A、B、C、D各是什么元素?
分析:B的負二價離子與氬原子的核外電子排布相同,說明它是硫元素。同樣的道理,C的正一價離子的電子排布與氬一樣,說明它是鉀元素。因為w=y+z,所以w=16+19=35,推理出D為溴元素,再將數(shù)字代入到x+y+z+w=82中,得到x=12,推理出A為鎂元素。
答案:A、B、C、D四種元素分別為:Mg、S、K、Br。
三、依據(jù)化合物的組成來推斷元素
因為相對原子質量數(shù)等于原子的質子數(shù)加中子數(shù),核外電子數(shù)等于質子數(shù)等于核電荷數(shù),由題意得到X的核電荷數(shù)=質子數(shù)=中子數(shù),都等于14,這樣推理出X為硅元素。答案為4。
五、巧用內層電子數(shù)推斷元素
在原子中除了最外層電子外,其他電子都稱為內層電子。靈活利用內層電子數(shù)的規(guī)律,可以收到意想不到的效果。
內層電子數(shù)的規(guī)律:
(1)第1、2、3周期元素的原子,內層電子數(shù)分別為0、2、10。
(2)質子數(shù)之和-最外層電子數(shù)之和=內層電子數(shù)之和,將內層電子總數(shù)分解為若干個2和10的加和形式(加和的項數(shù)=元素的種數(shù)),在根據(jù)各項的數(shù)值即可確定元素所處的周期。比如,已知三種元素的內層電子總數(shù)為14,我們可以根據(jù)上面的規(guī)律將14分解為2、2、10,它就表面有兩種元素在第2周期,一種元素在第3周期。
(3)若已知三種元素中有兩種元素是同一周期的,兩種元素同主族的,設b為主族序數(shù)之差,則同族的兩種元素的族序數(shù)a等于三種元素最外層電子數(shù)之和加減b的和的三分之一,另一元素的主族序數(shù)即為a減b。若已知三種元素在周期表中是相鄰的,那么b只能取1。
參考文獻:
[1]馬云鵬著.教育研究方法概論.長春:東北師范大學出版社,2000.
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