解密“物質(zhì)構(gòu)成的奧秘”

劉　蘭

劉蘭，河南省第二實(shí)驗(yàn)中學(xué)高級(jí)教師，化學(xué)特級(jí)教師。曾榮獲省、市級(jí)優(yōu)質(zhì)課獎(jiǎng)、全國(guó)初中化學(xué)競(jìng)賽（天原杯）園丁獎(jiǎng)、化學(xué)競(jìng)賽優(yōu)秀輔導(dǎo)獎(jiǎng)。

一、“物質(zhì)構(gòu)成的奧秘”課標(biāo)解讀

學(xué)習(xí)本單元，同學(xué)們對(duì)物質(zhì)組成的認(rèn)識(shí)要由宏觀上升到微觀，由現(xiàn)象深入到本質(zhì)，探究物質(zhì)構(gòu)成的奧秘之所在：認(rèn)識(shí)元素的概念，從宏觀上了解物質(zhì)的組成；知道分子、原子、離子都是構(gòu)成物質(zhì)的微粒，認(rèn)識(shí)物質(zhì)的微粒性和多樣性，并能用微粒的觀點(diǎn)（分子、原子、離子）解釋日?，F(xiàn)象，如氣體的壓縮、擴(kuò)散，不同液體混合時(shí)體積的改變，以及物理變化、化學(xué)變化的本質(zhì)；認(rèn)識(shí)原子的構(gòu)成，能從質(zhì)子、中子、電子、電性、電量、相對(duì)原子質(zhì)量等方面建立原子模型。

本單元知識(shí)在河南省每年化學(xué)中考試卷中占9～11分，常以選擇、填空題形式出現(xiàn)。

二、理解和應(yīng)用元素、分子、原子、離子的概念

教材中把元素的概念分3次呈現(xiàn)出來(lái)。第1次是在教材第3頁(yè)：“利用化學(xué)方法分析眾多的物質(zhì)，發(fā)現(xiàn)組成它們的基本成分——元素其實(shí)只有100多種。”告訴我們?cè)厥墙M成物質(zhì)的基本成分。第2次是在教材第46頁(yè)：“通過(guò)對(duì)水的生成和分解的研究，確認(rèn)水是由氧元素和氫元素兩種元素組成的?！钡?次是在第73頁(yè)，用原子結(jié)構(gòu)的知識(shí)給元素定義為：“元素就是具有相同核電荷數(shù)（即核內(nèi)質(zhì)子數(shù)）的一類原子的總稱?！闭n本從不同層面闡明了元素的概念，中考試題多由現(xiàn)象到本質(zhì)的層面上命題。

例題 （2007年河南B卷）油炸食物不宜多吃，因?yàn)槭秤烷L(zhǎng)時(shí)間煎炸后會(huì)產(chǎn)生丙烯醛（C3H4O）等有毒物質(zhì)。下列有關(guān)丙烯醛的說(shuō)法正確的是（ ）。

A. 丙烯醛屬于氧化物

B. 丙烯醛由3個(gè)碳原子、4個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子構(gòu)成

C. 丙烯醛中碳、氫、氧三種元素的質(zhì)量比是9∶1∶4

D. 丙烯醛在空氣中的燃燒產(chǎn)物一定只有二氧化碳和水（答案：C）

請(qǐng)你思考：為什么C項(xiàng)是正確答案？

同學(xué)們要從本質(zhì)上認(rèn)識(shí)元素的概念，就要知道質(zhì)子數(shù)決定元素的種類。如鈉離子（ ）和鈉原子（ ）都是鈉元素，雖然核外電子數(shù)不同，但質(zhì)子數(shù)相同。鈉離子（ ）與氖原子（ ）雖然核外電子數(shù)相同，但質(zhì)子數(shù)不同，所以是不同的元素。

同學(xué)們要知道，元素是描述物質(zhì)的宏觀概念，所以只有種類之分，沒(méi)有個(gè)數(shù)的含義。比如描述一種物質(zhì)的宏觀組成和微觀構(gòu)成通常有四種正確說(shuō)法。以水為例：① 水是由氧元素和氫元素兩種元素組成的（宏觀對(duì)宏觀）；② 水是由水分子構(gòu)成的（宏觀物質(zhì)由微觀粒子構(gòu)成）；③ 水分子是由氫原子和氧原子構(gòu)成的（微觀對(duì)微觀）；④ 1個(gè)水分子是由2個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子構(gòu)成的（個(gè)數(shù)對(duì)個(gè)數(shù)）。請(qǐng)同學(xué)們仔細(xì)體會(huì)以上四種說(shuō)法，其本質(zhì)區(qū)別就是不能相互交叉使用概念。現(xiàn)在同學(xué)們應(yīng)明白“水是由氫原子和氧原子構(gòu)成的”說(shuō)法為什么是錯(cuò)誤的。

三、認(rèn)識(shí)微粒構(gòu)成物質(zhì)的多樣性

同學(xué)們可能難以判斷哪些物質(zhì)是由分子構(gòu)成的，哪些物質(zhì)是由原子直接構(gòu)成的，哪些物質(zhì)是由離子構(gòu)成的，但要記住幾個(gè)典型的例子就不會(huì)太難了。如NaCl，根據(jù)原子結(jié)構(gòu)，鈉原子易失去1個(gè)電子形成陽(yáng)離子，氯原子易得到1個(gè)電子形成陰離子，所以氯化鈉就是由陰、陽(yáng)離子構(gòu)成的化合物。像氯化鈉一樣由活潑金屬和活潑非金屬通過(guò)電子得失形成陰、陽(yáng)離子結(jié)合成的化合物為離子化合物。它們經(jīng)歷了原子→離子→物質(zhì)的形成過(guò)程，如：氯化鉀、氧化鈣等。像水、二氧化碳、氧氣等都是由分子構(gòu)成的物質(zhì)，它們經(jīng)歷了原子→分子→物質(zhì)的結(jié)合過(guò)程。像碳單質(zhì)、稀有氣體等是由原子直接構(gòu)成的，即原子→物質(zhì)。

思考一下：

1. 右圖是物質(zhì)與其構(gòu)成微粒之間的關(guān)系，請(qǐng)將正確化學(xué)用語(yǔ)填入方框內(nèi)。

2. 同一種元素可組成的物質(zhì)有（ ）。

A. 單質(zhì)或純凈物B. 氧化物或化合物

C. 單質(zhì)或混合物D. 化合物或混合物

答案：1. 原子 2. C

責(zé)任編輯/侯秀姣

注：“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文?！?/p>