化合价思维导图
《化合价思维导图》
一、化合价概念与定义
1.1 定义
- 元素（原子）在形成化合物时表现出来的性质。
- 本质：原子间通过得失电子或共用电子对形成化学键时，原子所表现出的带电情况。
- 正负号：表示原子得失电子的趋势，而非实际带电荷。
- 数值：表示原子得失电子的相对数量。
1.2 理解要点
- 相对概念： 化合价是相对于其他元素的化合价而言的，一个元素在不同的化合物中可能表现出不同的化合价。
- 价态可变： 很多元素（尤其是金属元素）具有多种化合价。
- 无孤立原子化合价： 单质分子中元素的化合价为0。
- 与原子结构关系： 与最外层电子数密切相关，影响得失电子的难易程度。
二、化合价的规则与规律
2.1 基本规则
- 单质分子： 单质中元素的化合价为0。
- 化合物： 化合物中各元素正负化合价的代数和为0。
- 离子： 简单离子所带电荷数与该元素的化合价数值相等，符号相同。
- 原子团： 原子团的化合价等于原子团所带的电荷数。
2.2 常见元素化合价
- H： 通常为+1，在金属氢化物中为-1 (如 NaH, CaH₂)
- O： 通常为-2，在过氧化物中为-1 (如 H₂O₂, Na₂O₂) , 在OF₂中为+2。
- 金属元素：
- 碱金属 (Li, Na, K, Rb, Cs) : 通常为+1
- 碱土金属 (Be, Mg, Ca, Sr, Ba) : 通常为+2
- Al：通常为+3
- Fe：+2 或 +3
- Cu：+1 或 +2
- Zn：通常为+2
- Ag：通常为+1
- 非金属元素：
- F：只有-1
- Cl, Br, I：通常为-1，但在含氧酸或氧化物中可呈现正价（如HClO, KClO₃）
- N：-3, -2, -1, +1, +2, +3, +4, +5 （多种价态）
- S：-2, +2, +4, +6
2.3 常见原子团的化合价
- 氢氧根： (OH)⁻ -1
- 硝酸根： (NO₃)⁻ -1
- 硫酸根： (SO₄)²⁻ -2
- 碳酸根： (CO₃)²⁻ -2
- 铵根： (NH₄)⁺ +1
- 磷酸根： (PO₄)³⁻ -3
三、化合价的应用
3.1 化学式的书写
- 原则： 正价元素在前，负价元素在后。
- 步骤：
- 确定元素化合价。
- 求化合价绝对值的最小公倍数。
- 用最小公倍数分别除以各元素的化合价绝对值，得到各元素原子个数。
- 书写化学式（原子个数写在元素符号的右下角，为1时省略）。
3.2 根据化学式确定元素化合价
- 方法： 利用化合物中正负化合价代数和为0的原则进行计算。
3.3 判断物质的类别
- 氧化物： 由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物。
- 酸： 电离时产生的阳离子全部是氢离子的化合物。
- 碱： 电离时产生的阴离子全部是氢氧根离子的化合物。
- 盐： 由金属离子（或铵根离子）和酸根离子组成的化合物。
3.4 化学方程式的配平
- 原则： 反应前后各原子的种类和数目保持不变。
- 方法：
- 最小公倍数法： 找出反应前后原子个数变化最大的元素，求其最小公倍数，再以此确定其他物质的系数。
- 奇数配偶法： 先找化学式中出现次数最多且原子总数为奇数的元素，将其配成偶数。
3.5 判断氧化还原反应
- 氧化还原反应： 反应前后有元素化合价变化的反应。
- 氧化剂： 化合价降低的物质，得电子。
- 还原剂： 化合价升高的物质，失电子。
- 氧化产物： 还原剂被氧化后的产物。
- 还原产物： 氧化剂被还原后的产物。
四、学习化合价的注意事项
4.1 熟记常见元素的化合价
4.2 灵活运用规则和规律
- 理解规则背后的原理。
- 不要死记硬背，要学会分析和判断。
4.3 联系实际
- 将化合价知识应用到解决实际问题中。
- 通过实验观察，增强对化合价的感性认识。
4.4 辨析易错点
- 区分原子和离子的区别。
- 理解可变化合价的元素，要具体情况具体分析。
- 明确原子团的化合价。
五、化合价与元素周期律的关系
5.1 最高正价与族序数
5.2 最低负价
5.3 化合价与金属性、非金属性
- 通常情况下，元素的金属性越强，越容易失去电子，其化合价越趋向于正价。
- 元素的非金属性越强，越容易得到电子，其化合价越趋向于负价。
