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离 子

发布时间:2014-01-24 09:08:39  

离 子

知识梳理

1.核外电子排布

(1)电子层

核外电子运动有自己的特点,在含有多个电子的原子里,有的电子通常在离核较近的区域运动,有的电子通常在离核较远的区域运动,科学家形象地将这些区域称为电子层。

(2)核外电子的分层排布

①核外电子在不同的电子层内运动的现象叫做核外电子的分层排布。

②原子核外电子能量并不相同,能量低的,通常在离核________的区域运动,能量高的,通常在离核________的区域运动,它们是分而不离的家族。为了便于说明问题,通常就用电子层来表明运动着的电子离核远近的不同。电子能量高低、离核远近与电子层的关系如下所示:

(3)原子结构示意图

用原子结构示意图可简洁、方便地表示原子的结构。________表示原子核和核内质子数,________表示电子层,________表示该电子层上的电子数。

(4)原子结构与元素性质的关系

答案:(2)近 远 (3)圆圈和圆圈内的数字 弧线 弧线上的数字

2.离子的形成

(1)定义

带电荷的原子(或原子团)叫离子。带________的原子(或原子团)叫阳离子,带________的原子(或原子团)叫阴离子。

(2)离子符号

离子符号是用来表示离子的化学符号。

(3)分类

①阳离子:带正电荷的离子,例如Na+、Mg2+、Al3+。

②阴离子:带负电荷的离子,例如Cl-、O2-、S2-、F-。

(4)氯化钠的形成

钠原子失去1个电子,形成带一个单位正电荷的钠的阳离子(Na+),氯原子因得1个电子,形成带一个单位负电荷的氯的阴离子(Cl-)。这两种带相反电荷的离子间相互作用,就形成了化合物氯化钠,它不再带电性。

如图所示:

图4-2

答案: (1)正电荷 负电荷

疑难突破

钠与氯气如何反应生成氯化钠?

剖析:钠原子的最外层电子数是1,它容易失去最外层的一个电子,使次外层变成最外层,从而达到8个电子的稳定结构,氯原子的最外层电子数是7,它容易得到一个电子,达到8个电子的稳定结构,氯原子把它的一个电子给了氯原子,它们彼此都达到了稳定的结构,形成了稳定的化合物。

问题探究

问题 元素的化学性质与原子最外层电子数有什么关系?

探究:元素的性质,特别是化学性质与原子的最外层电子数关系密切,最外层电子数相同,其化学性质相似,最外层电子数为8(若只有1个电子层,其电子数为2),其化学性质相对稳定。

原子都有形成稳定结构的趋势,有的是通过得电子形成稳定结构,有的是通过失电子形成稳定结构。

典题精讲

例1 氯元素的原子结构示意图。指出其中有哪些错误?

思路解析:判断原子结构示意图是否正确,可先检查原子的核电荷数与核外电子数是否相等;再看各种符号是否正确完整;最后判断各电子层上的电子数是否符合排布规律。

答案:本题所示氯原子的结构示意图中,氯原子的核电荷数与核外电子数都为17,是正确的,但原子核中漏写了“+”号;又由于任何原子的最外层电子数不能超过8个,而次外层电子数常常是8个或18个(第一层作次外层时为2个电子),因此题中氯原子的第二层应排8个电子,把多余的2个电子也排到最外层上去,即Cl的结构为。

例2 原子失去最外层电子或最外层得到电子后,一定不会引起改变的是( )

①元素种类 ②化学性质 ③相对原子质量 ④粒子的电性 ⑤原子核 ⑥电子层数 ⑦最外层电子数 ⑧核外电子总数

A.①⑤ B.②⑤ C.①③⑤ D.②④⑥⑧

思路解析:原子在失去最外层电子或最外层得到电子的过程中,发生变化的只是最外层电子数,因此,原子核没有变,决定元素种类的质子数没有变,决定相对原子质量的质子数和中子数没有改变,所以①③⑤正确。由于原子发生了得失电子,因此,原子的电子总数发生了变化,粒子的电性由原来的电中性变为带负电或正电的离子,化学性质通过得失电子也变得稳定了。至于电子层数,如果原子得电子变成阴离子的话,不发生改变;如果原子失电子变成阳离子的话,则发生了改变(少了一个电子层),因此②④⑥⑧是错误的。

答案:C

知识导学

电子运动的特征:

电子具有的能量不同,要注意核外电子的运动不同于宏观物体的运动,它没有固定的轨道。电子在原子核外按照能量的高低,离核距离的不同做分层运动。

核外电子分层排布的规律:

①各电子层最多能容纳2n2个电子,第一层最多排2个电子,第二层最多排8个电子。

②最外层电子数不超过8(最外层是第一层时不超过2)。

③电子总是先排入第一层,第一层排满(2个)后再排入第二层,第二层排满(8个)后再排入第三层??

元素的化学性质主要决定于原子的最外层电子数。

原子都有形成稳定结构的趋势,有的是通过得电子形成稳定结构,有的是通过失电子形成稳定结构。

离子的表示方法:

在元素符号的右上方标明所带的电荷数和电性,数值在前,正负号在后,质子数与电子数之差就是离子所带的电荷数,当电荷数为1时,省略不写。

原子、离子之间的关系:

疑难导析

先要知道原子是否都有形成稳定结构的趋势,哪些原子是通过得电子形成稳定结构,哪些原子是通过失电子形成稳定结构。分别从钠原子和氯原子在反应中最外层电子数的变化来确定钠原子和氯原子的电子的得失,最后是否都达到了稳定的结构,从而形成稳定的化合物。

问题导思

要说明原子最外层电子数在什么范围内,其化学性质相对稳定、易得电子、易失电子。原子得失电子能达到怎样的结构。

还要说明哪些原子通过得电子形成稳定结构,哪些原子通过失电子形成稳定结构。

典题导考

绿色通道

原子结构示意图表示了原子核内质子数和核外电子排布情况,要注意质子数和电子数相等。

典题变式

核电荷数相同的粒子是( )

A.同一种原子 B.同一种离子

C.同一种分子 D.无法确定

答案:D

典题变式

Mn+的结构示意图为,则下列各式正确的是( )

A.m=2+8 B.m=2+8+n

C.m=2+8-n D.m=8+n

答案:B

绿色通道

在多电子的原子里,电子的运动状态与宏观物体不同,没有固定的轨道:电子的能量各不相同,能量低的在离核较近区域里运动,能量高的在离核较远区域里运动。金属元素原子最外层电子数一般少于4个,非金属元素原子最外层电子数一般多于或等于4个,稀有气体元素原子最外层电子数一般为8个,但氦原子最外层只有2个电子,稀有气体元素的原子结构是一种相对稳定结构。 典题变式

下列说法正确的是( )

A.因核外电子质量小,运动速度快,所以核外电子运动状态和宏观物体不同,没有固定的轨道,只有经常出现的区域

B.在多电子的原子里,电子的能量各不相同,能量高的在离核较近的区域里运动

C.最外层只有达到8个电子的结构才是稳定结构

D.金属元素的最外层电子数一定少于4个,非金属元素的最外层电子数一定多于或等于4个,稀有气体元素的最外层电子数一定为8个

答案:A

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