本模块讲的是化学的书面语言:如何写出化学式、配平方程式、标注状态、用文字描述变化,以及把方程式简化为真正参与反应的离子。这些技能是几乎所有化学计算的基础,因为化学式写错或方程式没配平,后面每一步都会出错。
本模块所有例子和题目都是原创教学示例,不是历届试题。反应只在概念层面描述,用于在纸上练习书写和推理。
这个课题是什么?为什么重要?
化学式告诉你物质含有哪些原子或离子,以及它们的比例。方程式告诉你哪些物质反应、生成什么,以及比例如何。这些比例会直接带入相对质量与物质的量的计算。
这一部分的分数多半取决于小细节:漏掉的括号、被改动的下标、写错的状态符号。每个细节都是可以学会并冷静运用的规则。
开始之前需要知道什么?
如果你已经知道原子、离子和化合物是什么,以及离子为什么带电荷,学习会更顺利。化学键与结构模块讲了这些背景。你还需要熟悉简单的整数运算,例如找 2 和 3 的公倍数。
一个简短的示范例子
钠与氯反应生成氯化钠。离子是 Na⁺ 和 Cl⁻。一个正电荷抵消一个负电荷,所以化学式是 NaCl。
写方程式:Na + Cl₂ → NaCl。氯以 Cl₂ 形式存在,所以左边有 2 个 Cl 原子,右边有 1 个。在 NaCl 前写 2,使 Cl 变成 2,再在 Na 前写 2,使钠也相等。
2Na + Cl₂ → 2NaCl
如果题目给出证据,可以加上状态:2Na(s) + Cl₂(g) → 2NaCl(s)。这一个例子已经用到下面五课中的四课。
应该按什么顺序学习?
- 根据离子电荷写出化学式:之后每一步都需要先有正确的化学式。
- 配平原子但不改下标:化学式确定后,配平就是纯粹的数数。
- 根据题目证据写出状态符号:用题目中的线索加上 (s)、(l)、(g) 和 (aq)。
- 根据描述写出文字方程式:在写符号之前先练习给反应物和生成物命名。
- 在离子方程式中找出旁观离子:最有挑战性的一步,建立在前四课之上。
常见陷阱有哪些?
- 为了让原子数相等而改下标,而不是加系数。
- 多原子离子出现不止一次时忘记括号,例如 Ca(OH)₂。
- 把水写成 (aq),其实水是液体 (l)。
- 在离子方程式中把固体沉淀拆成离子。
- 配平后的系数还可以全部约分,却没有约分。
怎样使用练习题组?
先在纸上做综合练习题组,不要看答案。自己批改后,即使答对了也要读每一道详解,因为推理过程才是能用到新题目上的东西。之后可以用方程式配平推理训练器和摩尔与方程式比例辅导工具检查原子数和比例。
补习在哪里有帮助?
化学式和方程式的错误通常又小又重复,自己很难发现。老师看着你书写,就能看出是哪条规则出了问题。这正是我们在化学线上一对一补习中做的事。