简说如何学习高中化学
如何学好化学,苦橙谈了很好的意见,我很心服并完全赞成,下面结合高中课本,说说我的想法。
钱学森说“化学是研究分子变化的科学”。 分子变化其实就是原子重新排列组合。19世纪的化学,完全(100%)依靠分子式和反应方程研究分子变化。但是,分子式只是分子情况的简明记录,只反映该分子由何种原子组成及原子的数目,不反映分子中原子是如何排列的(例如次氯酸的
分子式为HClO,而实际的排列情况却是H—O—Cl),更不反映为何这样排列。反应方程只是化学反应(分子变化)的简要记录,不反映真实过程(例如Cu + Cl2== CuCl2,其实是Cl2先分解,Cl2== 2Cl,后有Cu + 2Cl == CuCl2,而CuCl2 实为Cl—Cu—Cl,又如2HClO ==2HCl +O2,实为HClO ==HCl +O,2O== O2)。
但是,仅仅知道分子结构(原子如何排列),是不够的,还须知道原子结构,以便知道原子为何这样排列,这样,高中化学才能由19世纪的化学(记忆的科学),变为说理的科学。
1916年出现的柯塞尔原子模型,提供了这种机械说理的可能(初中化学第二册,高中化学第一、二、三册,书后附录的周期表,就使用了柯塞尔模型)。
高中化学第一章
Cl的柯塞尔模型为
1S2;2S2,2P2、2P2、2P2;3S2,3P2、3P2、3P1
(柯塞尔模型的通用写法,见我帖《为何CO可燃》《镧系的电子排布》)
Cl的最外层只差1个电子,就轨道全满,故Cl特别活泼,不能单独存在。
(1)2个Cl结成双原子分子Cl2(课本第1页)
Cl2中,2个Cl各提供1个“未婚”的P电子(3P1),结成共用电子对,称为共价键。每个Cl,都相当于轨道全满(……3S2,3P2、3P2、3P1+1)
Cl2中的共用电子对,不偏不倚,刚好在2个Cl中间,称为共价键0价。
(2)Cl夺取1个外来电子独用,形成阴离子Cl-(……3S2,3P2、3P2、3P2——轨道全满),而使对方成为阳离子——以阴离子和阳离子相联系,称为离子键。
例如2Na+ Cl2==2 Na Cl(课本第3页),(实际Cl2先分解,Cl2== 2Cl)
Cu+Cl2== CuCl2(课本第3—4页),(实际Cl2先分解,Cl2== 2Cl)
Cl显离子键-1价,Na显离子键+1价,Cu显离子键+2价
(Na、Cu的柯塞尔模型以后分析)
(3)与H结成个1个共用电子对,生成H Cl:
H2 + Cl2==2 H Cl(课本第4页),(实际Cl2和 H2先分解,Cl2== 2Cl,H2==2H)
共用电子对偏近Cl而偏离H,Cl显共价键-1价,H显共价键+1价
Cl,相当于轨道全满(……3S2,3P2、3P2、3P1+1)
(H的柯塞尔模型以后分析)
(4)与P形成-1价共价键
2P + 3 Cl2==2P Cl3(课本第5页)
共用电子对偏近Cl而偏离P,Cl显共价键-1价,P显共价键+3价
Cl,相当于轨道全满(……3S2,3P2、3P2、3P1+1)
(P的柯塞尔模型以后分析)
(5)与O形成+1价共价键
Cl2+H2O==H Cl + H ClO,称为次氯酸(课本第6页)
H ClO实为H—O—Cl,
共用电子对偏近O而偏离Cl 、H,O显共价键-2价,Cl、H各显共价键+1价
Cl,相当于轨道全满(……3S2,3P2、3P2、3P1+1)
(O的柯塞尔模型以后分析)
如何学好化学,苦橙谈了很好的意见,我很心服并完全赞成,下面结合高中课本,说说我的想法。
钱学森说“化学是研究分子变化的科学”。 分子变化其实就是原子重新排列组合。19世纪的化学,完全(100%)依靠分子式和反应方程研究分子变化。但是,分子式只是分子情况的简明记录,只反映该分子由何种原子组成及原子的数目,不反映分子中原子是如何排列的(例如次氯酸的
分子式为HClO,而实际的排列情况却是H—O—Cl),更不反映为何这样排列。反应方程只是化学反应(分子变化)的简要记录,不反映真实过程(例如Cu + Cl2== CuCl2,其实是Cl2先分解,Cl2== 2Cl,后有Cu + 2Cl == CuCl2,而CuCl2 实为Cl—Cu—Cl,又如2HClO ==2HCl +O2,实为HClO ==HCl +O,2O== O2)。
但是,仅仅知道分子结构(原子如何排列),是不够的,还须知道原子结构,以便知道原子为何这样排列,这样,高中化学才能由19世纪的化学(记忆的科学),变为说理的科学。
1916年出现的柯塞尔原子模型,提供了这种机械说理的可能(初中化学第二册,高中化学第一、二、三册,书后附录的周期表,就使用了柯塞尔模型)。
高中化学第一章
Cl的柯塞尔模型为
1S2;2S2,2P2、2P2、2P2;3S2,3P2、3P2、3P1
(柯塞尔模型的通用写法,见我帖《为何CO可燃》《镧系的电子排布》)
Cl的最外层只差1个电子,就轨道全满,故Cl特别活泼,不能单独存在。
(1)2个Cl结成双原子分子Cl2(课本第1页)
Cl2中,2个Cl各提供1个“未婚”的P电子(3P1),结成共用电子对,称为共价键。每个Cl,都相当于轨道全满(……3S2,3P2、3P2、3P1+1)
Cl2中的共用电子对,不偏不倚,刚好在2个Cl中间,称为共价键0价。
(2)Cl夺取1个外来电子独用,形成阴离子Cl-(……3S2,3P2、3P2、3P2——轨道全满),而使对方成为阳离子——以阴离子和阳离子相联系,称为离子键。
例如2Na+ Cl2==2 Na Cl(课本第3页),(实际Cl2先分解,Cl2== 2Cl)
Cu+Cl2== CuCl2(课本第3—4页),(实际Cl2先分解,Cl2== 2Cl)
Cl显离子键-1价,Na显离子键+1价,Cu显离子键+2价
(Na、Cu的柯塞尔模型以后分析)
(3)与H结成个1个共用电子对,生成H Cl:
H2 + Cl2==2 H Cl(课本第4页),(实际Cl2和 H2先分解,Cl2== 2Cl,H2==2H)
共用电子对偏近Cl而偏离H,Cl显共价键-1价,H显共价键+1价
Cl,相当于轨道全满(……3S2,3P2、3P2、3P1+1)
(H的柯塞尔模型以后分析)
(4)与P形成-1价共价键
2P + 3 Cl2==2P Cl3(课本第5页)
共用电子对偏近Cl而偏离P,Cl显共价键-1价,P显共价键+3价
Cl,相当于轨道全满(……3S2,3P2、3P2、3P1+1)
(P的柯塞尔模型以后分析)
(5)与O形成+1价共价键
Cl2+H2O==H Cl + H ClO,称为次氯酸(课本第6页)
H ClO实为H—O—Cl,
共用电子对偏近O而偏离Cl 、H,O显共价键-2价,Cl、H各显共价键+1价
Cl,相当于轨道全满(……3S2,3P2、3P2、3P1+1)
(O的柯塞尔模型以后分析)