例談化學(xué)元素的有關(guān)推斷

周維為

摘 要： 化學(xué)元素的推斷涉及的化學(xué)知識(shí)面比較廣，對(duì)思維能力的要求較高，因此它是高考的熱點(diǎn)之一。本文結(jié)合實(shí)例，從依據(jù)原子的電子層結(jié)構(gòu)，依據(jù)稀有氣體的原子結(jié)構(gòu)，依據(jù)化合物的組成及化學(xué)性質(zhì)，巧用內(nèi)層電子數(shù)等方面介紹了元素的推斷技巧。

關(guān)鍵詞： 化學(xué)元素 推斷 思維能力

培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，讓學(xué)生學(xué)會(huì)思考，是新課程教學(xué)的重點(diǎn)之一。要正確推斷化學(xué)元素，需要運(yùn)用很多基礎(chǔ)知識(shí)，經(jīng)常用到或涉及的知識(shí)有周期表的結(jié)構(gòu)、原子的結(jié)構(gòu)、元素的性質(zhì)等。筆者結(jié)合多年的教學(xué)實(shí)踐談?wù)勑牡皿w會(huì)，不足之處敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。

一、依據(jù)原子的電子層結(jié)構(gòu)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(qǐng)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(zhì)子數(shù)）就能確定元素的種類(lèi)。因此，我們可以設(shè)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?yàn)镹與Z都不會(huì)小于0，所以只有當(dāng)Z為5，N為3的時(shí)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(jié)構(gòu)推斷元素

例：有以下幾種元素：xA、yB、zC、wD，其中B的負(fù)二價(jià)離子的核外電子排布和C的正一價(jià)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(fù)二價(jià)離子與氬原子的核外電子排布相同，說(shuō)明它是硫元素。同樣的道理，C的正一價(jià)離子的電子排布與氬一樣，說(shuō)明它是鉀元素。因?yàn)閣=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(lái)推斷元素

因?yàn)橄鄬?duì)原子質(zhì)量數(shù)等于原子的質(zhì)子數(shù)加中子數(shù)，核外電子數(shù)等于質(zhì)子數(shù)等于核電荷數(shù)，由題意得到X的核電荷數(shù)=質(zhì)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(nèi)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(chēng)為內(nèi)層電子。靈活利用內(nèi)層電子數(shù)的規(guī)律，可以收到意想不到的效果。

內(nèi)層電子數(shù)的規(guī)律：

（1）第1、2、3周期元素的原子，內(nèi)層電子數(shù)分別為0、2、10。

（2）質(zhì)子數(shù)之和-最外層電子數(shù)之和=內(nèi)層電子數(shù)之和，將內(nèi)層電子總數(shù)分解為若干個(gè)2和10的加和形式（加和的項(xiàng)數(shù)=元素的種數(shù)），在根據(jù)各項(xiàng)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(nèi)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(shè)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(xiàn)：

[1]馬云鵬著.教育研究方法概論.長(zhǎng)春：東北師范大學(xué)出版社，2000.

[2]王六新，李建.在化學(xué)教學(xué)中推行新課改.中學(xué)化學(xué)教學(xué)，2004（8）.