分子化合物(前缀命名)Molecular Compounds (Prefixes)

大思想 · 结构与性质(SAP)AP 科学实践 1 · 模型与表征约 30 分钟

学习目标

  • 判断一种化合物是离子化合物还是分子化合物,从而决定名称里用不用前缀
  • 用 mono- 到 deca- 的前缀写出二元分子化合物的英文名,掌握省略元音等细节
  • 由英文名写出分子化合物的化学式,并说出对应的中文名

前置知识

  • 化合物的命名(1.5.4)
  • 共价键与分子(2.4.2)

同样两种元素,为什么要用前缀?

碳和氧能组成 CO 和 CO₂,氮和氧能组成 N₂O、NO、NO₂、N₂O₄、N₂O₅ 好几种化合物。非金属原子之间靠共用电子结合(2.4.2 节),没有固定的离子电荷,不能像离子化合物那样由电荷推出原子个数。所以分子化合物的名称必须把原子个数直接说出来,英文用前缀,中文用数字。1.5.4 节学过 mono- 到 penta-,这一节学全 1~10,并补上几条容易出错的细节。

第一步:用不用前缀?

先判断化合物的类型:

  • 含有金属(或 NH₄⁺)→ 离子化合物: 不用前缀,按 2.5.1、2.5.2 节命名。CaCl₂ 是 calcium chloride。
  • 只含非金属 → 分子化合物: 用前缀。CCl₄ 是 carbon tetrachloride。

前缀和规则

十个前缀:1 mono-、2 di-、3 tri-、4 tetra-、5 penta-、6 hexa-、7 hepta-、8 octa-、9 nona-、10 deca-。

  1. 第一个元素 用元素名;只有个数大于 1 时才加前缀,不写 mono-:CO₂ 是 carbon dioxide,不是 monocarbon dioxide。
  2. 第二个元素 用 -ide 名称,并且一定加前缀,1 个也要写 mono-:CO 是 carbon monoxide。
  3. 省略元音: 前缀以 a 或 o 结尾、后面紧跟 oxide 时,去掉前缀末尾的元音:monoxide、tetroxide、pentoxide、heptoxide、decoxide。di- 和 tri- 的 i 不省:dioxide、trioxide。
  4. 元素的顺序: 一般把周期表中靠左(同族时靠下)、电负性较小的元素写在前面。所以氧通常在后面,只有和氟在一起时才在前面:OF₂ 是 oxygen difluoride。
  5. 俗名: 有些分子化合物一直用俗名,如 H₂O water、NH₃ ammonia、CH₄ methane;N₂O 也常叫 nitrous oxide(笑气)。

中文名从后往前读,个数直接读出来:CO 一氧化碳、N₂O₄ 四氧化二氮、P₄O₁₀ 十氧化四磷。和英文一样,第一个元素是 1 个时不读“一”,第二个元素是 1 个时要读“一”。

看化学式选英文名,或者看英文名选化学式。答完会把名称拆成“前缀 + 元素名”:

动手试试:分子化合物的前缀命名练习
1mono-2di-3tri-4tetra-5penta-6hexa-7hepta-8octa-9nona-10deca-

例题 1:由化学式写名称

写出 N₂O₄ 和 P₄O₁₀ 的英文名和中文名。

分步解析
  1. 先判断类型。 两种都只含非金属,是分子化合物,名称里要用前缀表示原子个数。
  2. N₂O₄。 2 个 N:dinitrogen;4 个 O:tetra- + oxide,前缀末尾的 a 碰上 oxide 的 o 要省掉,写成 tetroxide。英文名 dinitrogen tetroxide,中文名四氧化二氮。
  3. P₄O₁₀。 4 个 P:tetraphosphorus;10 个 O:deca- + oxide,写成 decoxide。英文名 tetraphosphorus decoxide,中文名十氧化四磷。
  4. 中英文的顺序。 英文先读前面的元素;中文从后往前读(“四氧化二氮”先说氧),但个数都要写出来。
  5. 想一想。 P₄O₁₀ 常按最简比写成 P₂O₅,叫 diphosphorus pentoxide(五氧化二磷),人教版课本用的就是这个写法。真实的分子是 P₄O₁₀。

例题 2:用不用前缀,先看类型

写出 sulfur hexafluoride、dichlorine heptoxide 和 calcium fluoride 的化学式。

分步解析
  1. sulfur hexafluoride。 两种非金属,是分子化合物,名称里的前缀直接给出个数:1 个 S(第一种元素只有 1 个时不写 mono-)、hexa- 是 6 个 F:SF₆。

  2. dichlorine heptoxide。 di- 是 2 个 Cl,hepta- 是 7 个 O:Cl₂O₇(七氧化二氯)。

  3. calcium fluoride。 含金属钙,是离子化合物,名称里没有前缀,个数要由电荷推:Ca²⁺ 和 F⁻:

    (+2)+2×(−1)=0CaFX2\begin{gathered} (+2) + 2 \times (-1) = 0 \\ \boxed{\ce{CaF2}} \end{gathered}
  4. 对比。 分子化合物的个数“写在名称里”,离子化合物的个数“藏在电荷里”。常见错误是把 calcium fluoride 写成 CaF(以为没有前缀就是 1 个)。

练一练:这个化合物的英文名要不要用前缀?
  1. CO₂
  2. CaCl₂
  3. N₂O₅
  4. Fe₂O₃
  5. SF₆
  6. Na₂O
  7. PCl₃
  8. NH₄Cl
  9. SiO₂

常见误区

误区 1:“第一个元素也要写 mono-。” CO 是 carbon monoxide,不是 monocarbon monoxide。mono- 只用在第二个元素上。

误区 2:“前缀和 oxide 直接连起来就行:pentaoxide。” 前缀以 a、o 结尾,后面又是 oxide 时,要省掉前缀末尾的元音:pentoxide、monoxide、tetroxide。

误区 3:“英文名也像中文那样从后往前读。” N₂O₄ 的中文名是四氧化二氮,先说氧;英文名却是 dinitrogen tetroxide,先说氮。英文名按化学式从前往后读,中文名从后往前读。

即时小测

P₄O₁₀ 的英文名是?

dinitrogen monoxide 的化学式是?

小结

  • 先判断类型:含金属或 NH₄⁺ 的是离子化合物,不用前缀;只含非金属的是分子化合物,用前缀。
  • 前缀 1~10:mono、di、tri、tetra、penta、hexa、hepta、octa、nona、deca。第一个元素不写 mono-,第二个元素用 -ide 名称并且一定加前缀;a、o 结尾的前缀遇到 oxide 要省元音。
  • 中文名从后往前读、个数直接读出:四氧化二氮、十氧化四磷。
通往 AP(以后再看)

AP 题目里常见的分子化合物有 SO₂、SO₃、NO₂、N₂O₄、P₄O₁₀、PCl₅、SF₆ 等,都按本节的前缀命名。另外要记住 water、ammonia、methane 这几个俗名,AP 题目里直接用它们。

练一练这一章:2.5 · 命名法(英文命名为重点) · 10 道题

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