浅谈中学化学中的化学术语_原子论文

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化学的研究对象是物质及其变化，人类现在已研究过约3000万种物质，而物质之间的反应更是不计其数。每种物质都需有名称，名称又分为学名、俗名、商品名等，例如学名为硫代硫酸钠的这种物质俗称大苏打，商品名为海波。这样，如果用文字来表述一个化学反应就是一件十分冗繁的事情，世界各国的语言文字又不同，也不便于科学文化的交流。因此，国际上对化学科学中物质的表示方法做了统一的规定。化学作为一门科学，有着一整套严密的并且在不断完善的符号系统——化学用语。这是化学学科的突出特点，于是有人戏称化学是“第二外语”。牢固掌握化学用语这种书面语言，是学习化学的前提，了解化学用语之间的内在联系，学会用化学符号进行逻辑思维是提高化学学习水平的必由之路。

中学化学的符号系统可用下图表示：

附图

一、元素符号和原子结构示意图

化学用语从整体上来看可分为表示物质的符号或式子和表示物质间发生化学反应的式子的两个不同层次，表示物质的有元素符号、化学式、分子式、电子式、结构式。

元素符号在宏观上表示一种元素，微观上表示该元素的一个原子。对于金属单质和碳、硅、磷、硫等固态非金属单质也可用元素符号表示。其实某些非金属单质并非由原子直接构成，

元素符号只能表示元素的种类，不能表示原于结构，因此又派生出原子结构示意图和离子结构示意图。如，圆圈表示原子核，弧线上的数字表示各电子层上的电子数。当圈内外的数字相等时表示原子，不等时则表示离子。上述图示虽然能直观地表示出原子或离子的电子层结构，但不能进一步表示复杂的物质，在进一步表示物质时又略去了未参与反应的内层电子，只用元素符号和小黑点表示的最外层电子组成电子式，电子式不仅能表示元素的一个原子，而且进一步还能表示物质及其变化过程。

二、化学式、分子式、电子式和结构式

离子化合物中并不存在实际意义上的分子，如，应该读做碳x氢y，对其中的元素符号不读字母的发音而读元素名称。

化学式及分子式只表示物质的组成，不能表示化学键的类型，而电子式则能表示原子和离子是怎样构成物质的。如可表示NaCl是离子化合物，表示氨气是共价化合物，但“小黑点”看起来使人眼花缭乱，所以进一步简化为结构式，可简明地表示物质的组成和结构。应当注意：①结构式中用短线代替成键电子对的同时必然略去了所有未成键的电子，如氮气的电子式为，省略了未成键电子。②阳离子由于最外层电子已经失去，所以离子符号就是电子式如，而阴离子则应保留表示电子的黑点，并用中括号表示，如氯离子。

结构式可表示组成复杂的有机物，特别是简化为“键线式”后更扩大了使用范围。如苯可表示为。但结构式也只能表示物质的组成原子成键后的连接顺序和连接方式，不能反映原子在空间位置，在需要说明空间位置时只好借助于模型了。比例模型的优点是真实地反映了原子的相对大小，球棍模型的长处是容易看出原子的相对位置，所以在计算核间距时需用比例模型的剖面图，而计算键与键的夹角时则借助球棍模型。

三、用电子式表示某物质的形成过程

在初学化学时为了阐明离子化合物和共价分子是怎样形成，可用电子式表示物质的形成过程。如用电子式表示的形成过程：

附图

在用电子式表示物质的形成过程时应注意：①分清共价分子和离子化合物②相同的原子或离子不要合并，因为电子式反映了原子或离子如何连接的结构问题③表示未成键电子的小黑点仍需保留④形成离子化合物时应用箭号注明电子的转移方向⑤某些分子的形成不一定达到8电子的稳定结构，如等⑥分清电子式和用电子式表示物质的形成过程这两个不同层次的概念，前者是表示物质的式子，后者则是表示化学变化过程的式子，不可答非所问。

四、化学方程式

化学方程式是用分子式表示化学反应的化学用语，有着极丰富的内涵。从定性角度它表示哪些物质发生反应，生成哪些物质，反应的条件是什么。从定量的角度则表示了恰好反应时反应物和生成物的粒子个数比，即物质的量之比。若有气体参加或生成时还可表示同温同压下气体的体积比，以及体积的变化。进一步看，虽然没有直接表示在化学方程式的字面上，但还能表示反应物与生成物的质量比，如：

附图

以上比例是化学计算的重要依据。但化学方程式作为化学用语仍未能表示反应的全部信息，例如①化学方程式只给出初始反应物和最终生成物，不能表示反应进行的具体步骤；②对于一个可逆反应不能表示反应进行的程度，上述各项比值不能用于实际计算，必须附加一定温度下的平衡常数K；③对于电解质溶液中的离子反应及氧化还原反应也未能揭示反应的本质；④不能反映出化学反应中的能量变化。鉴于化学方程式有以上不足之处，又“进化”出离子方程式、电极反应式和热化学方程式。

五、离子方程式

电解质溶液中发生的反应实际上是离子之间的反应。在反应中可能只有部分离子起了变化，其他离子仍留在溶液中，删去未变化的离子，只用发生反应的离子或分子来表示离子反应的式子就是离子方程式。如氢氧化钠和盐酸的中和反应，可写为，离子方程式具有简明的特点，不仅能表示一个具体的离子反应，而且表示同一类的离子反应。如上述离子方程式就可表示可溶性强碱和强酸之间的中和。书写离子方程式时，难溶物、气体、难电离的物质都不能用离子符号表示，因为这些物质在溶液中主要不是以离子的形式存在。此外在化简的过程中，还应注意不得对部分离子的化学计量数进行“约分”，如，因为上式虽符合原子守恒，却违背了电荷守恒的原理。

六、电极反应式

在原电池和电解池中都发生着氧化还原反应，氧化和还原分别在两个电极上发生，所以每个电极上发生的反应都是“半反应”。两个电极反应式加在一起才是氧化还原的总反应式。如电解水：

附图

书写电极反应式需明确两点：第一，明确电极的种类，原电池分正、负极，按物理学规定，电流由正极通过外电路流向负极，电子则恰恰相反，负极是电子流出的极，因此负极发生氧化反应，正极发生还原反应。一般来说，两块金属板做电极时，活泼金属失电子发生氧化是负极。但也有例外，如镁、铝插入NaOH溶液中，Mg不反应，。对电解池来说，根据电解质溶液中阴阳离子的移动方向分为阴、阳两极，阳离子移向阴极，阴极与电源负极相连；阴离子移向阳极，失电子被氧化，阳极与电源正极相连。其次，要明确离子的放电顺序，易失电子、还原性强的阴离子先放电：（若阳极不为惰性电极，则电极金属失电子被氧化）。阳离子的放电顺序与金属活动性顺序相反，之间，因此，只要是电解水溶液，比Al活泼（包括Al）的金属阳离子就不可能放电。