武剑(广东深圳市嘉联学校广东深圳518115)
摘要:中学化学课程可以说在理科属性中含有文科的特点,对初学者来说,许多基础知识需要识记。化学基础知识的识记需要结合生产生活、实验探究、联系实际进行综合识记,学会寻找“记忆线索”,逐步构建“记忆宫殿”,为化学的进一步学习提供最基本的保证。25个常用相对原子质量就是必须识记的基础知识系列之一。以此为例,拓展化学基础知识的识记和中学化学“记忆宫殿”的构建方法和策略。
关键词:中学化学;化学教学;相对原子质量;综合识记
中图分类号:G648.2文献标识码:A文章编号:ISSN1672-6715(2019)03-043-03
相对原子质量是在化学学习和生产中,进行计算和研究不可或缺的重要数据,我们在平时的学习中必须尽快识记和掌握。我们将逐步认识和识记25个常用相对原子质量,要在识记过程中学会运用分类思想和数学思维进行辅助识记,形成记忆的“线索”,构建常用相对原子质量的“记忆宫殿”,借以达到长久识记的目的,提高记忆的深度。
图1元素周期表(已作标记)
图1是一张做了特殊标注的元素周期表,其中展示并标注了常见相对原子质量,除去20号元素中5个不常用元素和1个货币金属,还有25个常用相对原子质量,它们可以分为1-20号元素中的15个和20号以外的10个。
其中15个相对原子质量分为3个特殊元素、6个偶序数元素和6个奇序数元素。
其中10个相对原子质量分为4个过渡元素、4个两非两金和2个两外之外。
一、从特殊到一般,总结归纳寻找规律——1-20号元素的相对原子质量
1.5个不常用元素
20号元素中的5个不常用相对原子质量。其中包括铍(Be)、硼(B),3个稀有气体元素——氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)。
4号元素,铍,元素符号是Be,相对原子质量是9。
不少同学容易把铍(Be)和硼(B)的元素符号,记混淆。1个是Be,1个是B,总有同学分不清楚。今天,我告诉大家一个区分它们的方法。利用铍的读音(pí)和它的元素符号Be中“e”的发言[i:],存在押韵谐音(i)。我们可以通过联想识记——铍元素的元素符号带有字母e,其元素符号为Be。
5号元素,硼,元素符号是B,相对原子质量是11。
在儿童玩具中,一度热销的“史莱姆水晶泥”使硼砂成为了大家所熟知的物质。“史莱姆水晶泥”中含有,有毒物质硼砂,其化学式是Na2B4O7?H2O(十水四硼酸钠)。硼砂中的“硼”,就是我们今天所说的硼元素。
铍和硼的相对原子质量分别是9和11,连在一起就是911,很容易让我们联想到曾经震惊世界的911恐怖袭击事件,从此美国的报警电话也改为了911。这样联想,可以强化我们的识记,铍的相对原子质量是9,硼的相对原子质量是11。
下面介绍的3个元素是,氦、氖、氩,它们是前20号元素中的稀有气体元素。
2号元素,氦,元素符号是He,相对原子质量是4。
10号元素,氖,元素符号是Ne,相对原子质量是20。
18号元素,氩,元素符号是Ar,相对原子质量是40。
3个元素的元素符号可以借助元素名称的读音,进行联想识记。
氦的读音为hài,元素符号,He,首字母为H。
氖的读音为nǎi,元素符号,Ne,首字母为N。
氩的读音为yà,元素符号,Ar,首字母为A,读音中发“啊”的音,和氩的读音押韵“a”的音。充分利用联想,辅助我们的识记。
氦、氖、氩的相对原子质量分别是4,20,40;氖的相对原子质量是氦的5倍,氩的相对原子质量是氦的10倍。
2.3个特殊元素
1-20号元素中除了5个不常用元素,其他15个元素的相对原子质量都是常用的,需要我们熟练识记和掌握。接下来,我们首先来识记3个特殊元素的相对原子质量。
1号元素,氢,元素符号是H,相对原子质量是1。
氢(H)的特殊性,体现在以下方面:
1.氢(H)的原子序数为1,处于元素周期表中第1行第1列,也就是第一周期第IA族。
2.普通的氢原子是原子核内只有1个质子而没有中子,其他原子的原子核都由质子和中子共同构成。
因此,普通氢原子的原子序数=质子数=核电荷数=原子的核外电子数≈相对原子质量=1。
7号元素,氮,元素符号是N,相对原子质量是14。
氮(N)的特殊性,体现在以下方面:
1.氮(N)的原子序数为7,原子序数为奇数,其相对原子质量是原子序数的2倍,其他元素不是这个规律。
后面,我们会归纳总结相关的规律。氮元素还有一个特殊性。
2.氮元素所构成的单质,氮气(N2)在空气中无论是按体积分数还是按质量分数它的含量都是最高。
这里存在一个巧合,把氢和氮的原子序数,1和7,组合在一起,就是17,正是第三个特殊元素氯的原子序数。
17号元素,氯,元素符号是Cl,相对原子质量是35.5。
氯(Cl)的特殊性,体现在以下方面:
1.氯(Cl)的相对原子质量是35.5,这是我们中学阶段唯一一个相对原子质量经常精确到小数点后的元素。
有的同学会提到铜(Cu),其相对原子质量为63.5,其实在中学阶段,其相对原子质量通常以64为标准带入运算,今天我们就不作深入的讨论。氯元素还有一个特殊性。
2.氯元素所构成的单质——氯气(Cl2)是中学阶段实验室制备的唯一一种有色有毒的气体。氯气是黄绿色有毒的气体,曾在第二次世界大战中被纳粹德国制成毒气弹使用。
1,7,17,氢、氮、氯,作为3个特殊元素,我们要留意它们在元素周期表中的具体位置。
图225+1个常用相对原子质量
3.6个偶序数元素
接下来,我们开始分析和识记其中6个偶序数元素的相对原子质量。
6号元素,碳,相对原子质量是12。8号元素,氧,相对原子质量是16。12号元素,镁,相对原子质量是24。14号元素,硅,相对原子质量是28。16号元素,硫,相对原子质量是32。20号元素,钙,相对原子质量是40。
回顾6个偶序数元素的相对原子质量,并注意归纳总结原子序数和相对原子质量之间的关系。我相信大家,已经发现原子序数和相对原子质量之间的关系。我们可以归纳总结,原子序数和相对原子质量之间关系。
6个偶序数元素的原子序数分别是6,8,12,14,16,20。
6个偶序数元素的相对原子质量分别是12,16,24,28,32,40。
6个偶序数元素的相对原子质量分别是对应原子序数的2倍。
若n表示元素的原子序数,则偶序数元素的相对原子质量=2n。
4.6个奇序数元素
接下来,我们分析和识记其中6个奇序数元素的相对原子质量。
3号元素,锂,相对原子质量是7。9号元素,氟,相对原子质量是19。11号元素,钠,相对原子质量是23。13号元素,铝,相对原子质量是27。15号元素,磷,相对原子质量是31。19号元素,钾,相对原子质量是39。
回顾6个奇序数元素的相对原子质量,,并注意归纳总结原子序数和相对原子质量之间的关系。我相信大家,已经发现原子序数和相对原子质量之间的关系。我们可以归纳总结,原子序数和相对原子质量之间关系。
6个奇序数元素的原子序数分别是3,9,11,13,15,19。
6个奇序数元素的相对原子质量分别是7,19,23,27,31,39。
6个奇序数元素的相对原子质量分别是对应原子序数的2倍+1。
若n表示元素的原子序数,奇序数元素的相对原子质量=2n+1。
二、从无规到有序,打开思维创新重组——20号以外元素的相对原子质量
1.4个过渡元素
4个过渡元素的相对原子质量。
26号元素,铁,相对原子质量是56。30号元素,锌,相对原子质量是65。25号元素,锰,相对原子质量是55。29号元素,铜,相对原子质量是64。
回顾4个过渡元素的相对原子质量,并归纳总结识记的规律和方法。我相信大家,已经发现它们的识记规律和方法,我们可以进行适当的归纳总结。
4个过渡元素的相对原子质量分别是56、65、55、64。
铁和锌的相对原子质量一个是56,一个是65,都是由1-10数字的中位数,5和6组成。56和65两个数字可以看成镜面对称,类似于我们的双手打开平放。
铁和锌都可以与稀硫酸或稀盐酸反应生成氢气,其中锌常用作实验室是制取氢气,锌的相对原子质量比铁大一些是65,铁的相对原子质量是56。
56和65两个数字可以看成镜面对称,56-1=55,55是锰的相对原子质量,65-1=64,64是铜的相对原子质量。
有的同学会提到铜(Cu),其相对原子质量是63.5,其实在中学阶段,其相对原子质量通常以64为标准带入运算,今天我们就不作深入的讨论。
现在,回顾4个过渡元素的相对原子质量,锰、铁、锌、铜的相对原子质量分别是55、56、65、64。这4个元素的相对原子质量放在一个组合,比较容易识记。
2.4个过渡元素
上面我们重点我们已经分析4个过渡元素的相对原子质量。下面,我们学习和认识两非两金4个元素的相对原子质量。
回顾,4个两非两金的相对原子质量。
35号元素,溴,相对原子质量是80。47号元素,银,相对原子质量是108。53号元素,碘,相对原子质量是127。56号元素,钡,相对原子质量是137。
两非两金4个元素的相对原子质量分别是80、108、127、137。
35号元素,溴,相对原子质量是80。
35号元素溴是我们在识记20号元素之外,原子序数最小的元素。20号元素钙的相对原子质量是40,溴的相对原子质量是钙的2倍。溴的原子序数是35,两个数字之和3+5=8,其相对原子质量是80。溴的元素符号是Br,其中的首字母B和其相对原子质量80中的8有几分相像。
总之,充分发挥大家的形象力,从多个角度,采用多种方法,把35号元素溴的相对原子质量80,记住记牢。
47号元素,银,相对原子质量是108。
银的相对原子质量是108,108中的08和溴的相对原子质量80可以做一个镜面对称。大家看到108这个数字,如果对中国的四大名著有所了解,很有可能想到《水浒传》中的一百单八将,也就是108条绿林好汉。名著中描述的年代,大概在宋徽宗时期,当时社会上主要流通的货币是铜钱和银子。银子按两计算,属于面值较大的货币,1两银子大概可以相当于现在的1000元人民币。这样就可以,把曾经长久作为流通货币的银与108这个相对原子质量关联起来。
总之,充分发挥大家的想象力,把银的相对对原子质量108,记住记牢。
53号元素,碘,相对原子质量是127。
53号元素是碘,35号元素是溴,这两个原子序数也可以做一个镜面对称。并且碘和溴都是非金属,在元素周期表中位于同一主族,卤族,也就是第VIIA族(第7主族),碘的相对原子质量是127。碘和其他元素在元素周期表中与“7”这个数字,存在着各种交织。元素周期表中有7个横行7周期,有7个主族,7个副族。25个常用相对原子质量中有3个特殊元素分别是1号氢,7号氮,17号氯。除此以外,后面还有3个元素的相对原子质量中含有“7”这个数字。
现在,我们先识记,53号元素,碘的元素符号是I,碘的相对原子质量是127。
56号元素,钡,相对原子质量是137。
56号元素,钡,它的相对原子质量也有“7”,钡的相对原子质量是137。现在,与“7”有关的元素有7号元素氮、17号元素氯、相对原子质量是127的碘和相对原子质量是137的钡。我们比较容易记住常用相对原子质量中有1个是127,,1个是137,但常常容易把127、137与碘、钡对应不起来,容易记混淆。这时,我们不妨借助碘和钡元素符号的书写,与它们对应的相对原子质量联系起来。碘的元素符号是I,I和2书写上有一定的相似性,特别是书写较潦草的同学深有感触。碘(I)的相对原子质是127。钡的元素符号是,Ba,B和13书写上也有一定的相似性,同样是书写较潦草的同学感触较深。钡(Ba)的相对原子质量是137。当然,平时书写比较工整的同学,也还可以采用一些方式来辅助识记和区分。我们一般认为金属单质的密度要比非金属单质的密度要大,这里的钡为金属元素、碘为非金属元素,钡的相对原子质量是137,碘的相对原子质量是127,钡的相对原子质量比碘的要大。
总之,充分发挥大家的形象力,从多个角度,采用多种方法,把钡的相对原子质量是137,碘的相对原子质量是127,记住记牢。
现在,回顾两非两金4个元素的相对原子质量,溴、银、碘、钡的相对原子质量分别是80、108、127、137。这4个元素的相对原子质量放在一个组合,比较容易识记。
3.2个两百之外
20号以外的10个元素中我们已经识记了8个。接下来,我们认识和识记2个两百之外的元素。
回顾,2个两百之外的元素。
80号元素,汞,相对原子质量是201。82号元素,铅,相对原子质量是207。
80号元素,汞,相对原子质量是201。
汞,俗称水银,它具有与金属银极其相似的金属光泽,是我们生活中可以见到的,目前所熟知的,唯一的,一种液体金属,它的相对原子质量,刚刚超过200,汞的相对原子质量是201。我们通过,大量与“1”有关的因素,以强化对汞的相对原子质量的识记。
总之,充分发挥大家的形象力,把生活中唯一的一种液态金属水银,也就是汞的相对原子质量201,记住记牢。
82号元素,铅,相对原子质量是207。
铅在文学作品中和生活中,我们会有所接触。比如形容一个人已经很累了,不想再走了,通常会这样说“两条腿像灌了铅一样”。说明铅这种金属在人们的印象中是比较重的,其实是指铅的密度比较大,铅的相对原子质量也是我们常用原子质量中最大的。铅的相对原子质量是207。虽然在最大的,但是也没有超过210,仅是207,207又与数字“7”产生了联系。现在,常用相对原子质量中含有数字“7”的有碘的127、钡的137和铅的207。
总之,充分发挥大家的想象力,归纳总结,把铅的相对原子质量207,记住记牢。
4.1个货币金属
回顾1个货币金属,79号元素,金。我们也可以归纳总结它的识记规律和方法。
79号元素,金,相对原子质量是197。
金的原子序数为79,其相对原子质量是197。其原子序数79与相对原子质量中的数字“97”,可以以数字“1”为镜面,形成镜面对称。金是生活中,特别是在商场中,常听常见的一种贵金属。提到金的元素符号和相对原子质量,还真的有不少同学没有关注。有的同学,此时可能会发出感叹——“哎呦,我真的没有注意。”其实你发出的感叹词“哎呦”就可以帮助你识记金的元素符号,金的元素符号由“A”和“u”组成,Au就是金的元素符号。金为黄色,俗称黄金。黄金是一种硬通货,关键时刻可以调节通货膨胀或紧缩;黄金为一个国家发行货币提供信用支持。所以,黄金作为一种贵金属,也是一个国家重要的货币储备金。
金的相对原子质量是197,这个数字让我想到一个年份1997年,那一年我在读初中,那一年,香港成为自建国后第一块回归的国土,1997年,值得纪念。我想,1997年一定会对收藏界产生不小的影响,会有商家借此打造金质的纪念币以示纪念。当然我们国家的中国人民银行也发行了纪念币——香港回归纪念币。它们是面值为10元的两种流通纪念币,材质为黄色铜合金和白色铜合金。
到目前为止,可以汇总常用相对原子质量中与数字“7”有关的内容。元素周期表中有7个横行7周期,有7个主族,7个副族。25个常用相对原子质量中有3个特殊元素分别是1号氢,7号氮,17号氯。常用相对原子质量中含有数字“7”的有碘的127、钡的137、铅的207和金的197。
总之,充分发挥大家的想象力,不吝啬你的知识,不吝啬你的智慧,把金的元素符号Au,金的相对原子质量197,记住记牢。
现在,2个两百之外的元素和1个货币金属的相对原子质量分别是201、207、197。这2+1个元素的相对原子质量放在一个组合,比较容易识记。
三、从零散到系统,温故知新循序渐进——归纳总结25+1个常用相对原子质量
我们已经分析和识记了25+1个常用相对原子质量。接下来,我们一起简单回顾一下。5个不常用元素、1个货币金属、3个特殊元素、6个偶序数元素、6个奇序数元素、过渡元素4个、两金两非元素4个、两百之外2个。
(一)常用相对原子质量(1-20号)元素
1.5个不常用元素。
4号元素,铍,相对原子质量是9。5号元素,硼,相对原子质量是11。2号元素,氦,相对原子质量是4。10号元素,氦,相对原子质量是20。
2.3个特殊元素。
1号元素,氢,相对原子质量是1。7号元素,氮,相对原子质量是14。17号元素,氯,相对原子质量是35.5。
3.6个偶序数元素。
6号元素,碳,相对原子质量是12。8号元素,氧,相对原子质量是16。12号元素,镁,相对原子质量是24。14号元素,硅,相对原子质量是28。16号元素,硫,相对原子质量是32。20号元素,钙,相对原子质量是40。
(4)6个奇序数元素。
3号元素,锂,相对原子质量是7。9号元素,氟,相对原子质量是19。11号元素,钠,相对原子质量是23。13号元素,铝,相对原子质量是27。15号元素,磷,相对原子质量是31。19号元素,钾,相对原子质量是39。
(二)常用相对原子质量(20号以外)元素
1.4个过渡元素。
26号元素,铁,相对原子质量是56。30号元素,锌,相对原子质量是65。25号元素,锰,相对原子质量是55。29号元素,铜,相对原子质量是64。
2.4个两非两金元素。
35号元素,溴,相对原子质量是80。47号元素,银,相对原子质量是108。
53号元素,碘,相对原子质量是127。56号元素,钡,相对原子质量是137。
3.2个两百之外的元素
80号元素,汞,相对原子质量是201。82号元素,铅,相对原子质量是207。
4.1个货币金属元素。
79号元素,金,相对原子质量是197。
参考文献
[1]宋心琦.普通高中课程标准实验教科书:化学1(必修).3版.北京:人民教育出版社,2007:35-39
[2]王晶,郑长龙.义务教育教科书:化学(九年级上册).1版.北京:人民教育出版社,2012:121-122.