要给样品分类,先问:有几种不同的原子,它们有没有化学结合? 只有一种原子是元素,两种或更多种原子以固定比例化学结合是化合物,不同的物质只是混在一起则是混合物。
这一课为原子、元素与同位素这条路线收尾。它用到读懂质子数与核子数里的质子数概念:同一元素的所有原子质子数相同。
判断方法是什么?
- 数化学式中不同的元素符号,或粒子图中不同种类的原子。
- 只有一种符号:元素,即使粒子是成对相连或更大的原子团。
- 一个化学式中有两种或更多符号:化合物。
- 多种单独的物质混在一起,没有固定比例:混合物。
| 样品 | 不同的原子 | 类别 |
|---|---|---|
| Fe | 1 种(铁) | 元素 |
| O₂ | 1 种(氧) | 元素 |
| O₃ | 1 种(氧) | 元素 |
| H₂O | 2 种(氢、氧) | 化合物 |
| NaCl | 2 种(钠、氯) | 化合物 |
| 空气 | 几种物质混在一起 | 混合物 |
例题
有两个样品的描述。请给每个分类。
样品 A: 每个粒子由两个相连的原子组成,两个原子的质子数都是 17。
样品 B: 每个粒子由一个质子数为 6 的原子和两个质子数为 8 的原子相连组成。
样品 A,第 1 步: 两个原子的质子数都是 17,所以都是氯原子,只有一种原子。
样品 A,第 2 步: 分类是元素,写作 Cl₂。
样品 B,第 1 步: 质子数 6 是碳,质子数 8 是氧。有两种原子,以 1 个碳对 2 个氧的固定比例化学结合。
样品 B,第 2 步: 分类是化合物,写作 CO₂。
这些样品是为练习虚构的描述,不是实验数据。
答案: A 是元素(Cl₂)。B 是化合物(CO₂)。
要留意的错误
常见的失误是数原子的总数,而不是数原子的种类。
错误答案: “Cl₂ 是化合物,因为它有两个原子连在一起。”
学生把“相连”等同于“化合物”,忽略了两个原子是相同的。
纠正的办法是看符号。化合物至少需要两种不同的符号。同一元素的原子相连,如 Cl₂ 或 O₃,仍然是元素。
另一个失误是说化合物只是各元素的混合物。化合物的比例固定,性质与其中的元素不同,要分离必须靠化学变化。
自我检测
1. 把下列每一个分类为元素或化合物:Ne、NH₃、N₂、HCl。
显示答案
Ne:一种符号,元素。NH₃:氮和氢,化合物。N₂:一种符号,元素。HCl:氢和氯,化合物。
2. 一份海水样品含有水、溶解的盐和其他物质,比例不固定。它是元素、化合物还是混合物?
显示答案
它含有几种物质,没有固定比例,并且可以用物理方法分离,所以是混合物。
3. 二氧化碳含有碳和氧,两者都是元素,为什么二氧化碳仍是化合物?
显示答案
碳原子和氧原子以 1 比 2 的固定比例化学结合。这个化合物有自己的性质,不能用物理方法分成碳和氧,只有化学变化才能做到。
接下来学什么
分清元素、化合物和混合物之后,可以在化学键与结构里学原子为什么会这样结合。用综合练习练习分类,再用方程式配平推理训练器看化学式如何显示原子数。
判断方法一旦变成自动反应,给化学式分类就很快,养成这个习惯正是老师在线上一对一化学补习中做的事。