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2019-2020年中考化學總復習教學案 第四單元課題3　離子 一、核外電子的分層排布 1.電子層 核外電子運動有自己的特點，在含有多個電子的原子里，有的電子在離核較近的區(qū)域運動，有的電子在離核較遠的區(qū)域運動，科學家形象地將這些區(qū)域稱為電子層。核外電子是分層排布的。由內(nèi)到外分為七層，電子離核由近及遠，能量由低到高。 2.核外電子的分層排布 （1）核外電子在不同的電子層內(nèi)運動的現(xiàn)象叫做核外電子的分層排布。 （2）原子核外電子能量并不相同，能量低的，通常在離核近的區(qū)域運動，能量高的，通常在離核遠的區(qū)域運動，它們是分而不離的家族。為了便于說明問題，通常就用電子層來表明運動著的電子離核遠近的不同。電子能量高低，離核遠近與電子層的關系如下所示： 電子層： 一、二、三、四、五…… 字母表示：K、L、M、N、O…… 離原子核：近→遠 能量高低：低→高 這樣，核外電子可以看作是在能量不同的電子層上運動，也可以看作電子是分層排布的。 3.核外電子層排布的表示方法——原子結(jié)構(gòu)示意圖 例：氧原子結(jié)構(gòu)示意圖為： 要點提示 認識常見元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖。小圈及圈內(nèi)的數(shù)字表示原子核及原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)，弧線表示電子層，弧線上的數(shù)字表示該電子層上的電子數(shù)。 4.元素的化學性質(zhì)與原子最外層電子數(shù)的關系 元素的性質(zhì)，特別是化學性質(zhì)與原子的最外層電子數(shù)關系密切，最外層電子數(shù)相同，其化學性質(zhì)相似，最外層電子數(shù)為8（若只有1個電子層，其電子數(shù)為2），其化學性質(zhì)相對穩(wěn)定。 原子都有形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的趨勢，有的是通過得電子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，有的是通過失電子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。 要點提示 原子中電子圍繞著原子核高速運動，由于運動速率很快，根本無法確定電子的運動軌跡，無法知道某一時刻它所處的位置，人們只能想象，電子在核外運動就像一團云霧籠罩在原子的周圍，人們把它形象地稱為電子云。 二、離子的形成 1.氯化鈉的形成 當點燃的鈉與氯氣相遇時，氯氣的分子分成單個的氯原子，與鈉原子發(fā)生了下述變化：鈉原子失去1個電子，形成帶一個單位正電荷的鈉的陽離子（Na+），氯原子因得1個電子，形成帶一個單位負電荷的氯的陰離子（Cl-）。這兩種帶相反電荷的離子間相互作用，就形成了化合物氯化鈉，它不顯電性，生成的氯化鈉是由數(shù)目極多的鈉離子和氯離子相互結(jié)合而構(gòu)成的物質(zhì)。 要點提示 鈉原子的最外層電子數(shù)是1，它容易失去最外層的1個電子，使次外層變成最外層，從而達到8個電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，氯原子的最外層電子數(shù)是7，它容易得到1個電子，達到8個電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，鈉原子把它的1個電子給了氯原子，它們彼此都達到了穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，形成了穩(wěn)定的化合物。 2.陰離子的形成 陰離子是原子或原子團得到電子形成的粒子，如S2-、OH-、等。 3.陽離子的形成 陽離子是原子或原子團失去電子形成的粒子，如：H+、K+、等。 三、原子與離子的比較 原子 離子 陽離子 陰離子 核電荷數(shù)與核外電子數(shù)的關系 核電荷數(shù)等于核外電子數(shù) 核電荷數(shù)大于核外電子數(shù) 核電荷數(shù)小于核外電子數(shù) 電性 不顯電性 帶正電荷 帶負電荷 符號舉例 Na　Cl Na+ Cl- 相同點 核電荷數(shù)（質(zhì)子數(shù)）不變，相對原子質(zhì)量也不變 不同點 核外電子數(shù)不同（最外電子數(shù)不同），化學性質(zhì)不同 問題思路探究 問題1核外電子的排布有什么規(guī)律？ 思路:根據(jù)1～20號元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖，總結(jié)出原子核外電子排布的規(guī)律。 探究:①各電子層最多能容納2n2個電子，第一層最多排2個電子，第二層最多排8個電子；②最外層電子數(shù)不超過8（最外層是第一層時不超過2）；③電子總是先排入第一層，第一層排滿（2個）后再排入第二層，第二層排滿（8個）后再排入第三層。 問題2元素的化學性質(zhì)與原子最外層電子數(shù)有什么關系？ 思路:元素的化學性質(zhì)主要決定于原子的最外層電子數(shù)。原子都有形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的趨勢，有的是通過得電子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，有的是通過失電子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。 探究： 元素 最外層電子數(shù) 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性 化學性質(zhì) 金屬 1-3＜4 不 易失最外層電子（顯金屬性） 非金屬 4-7≥4 不 易得電子（顯非金屬性） 稀有氣體 8（He為2） 穩(wěn) 不易得失電子，一般不參加化學反應 典題熱題新題 例1原子失去最外層電子或最外層得到電子后，一定不會引起改變的是　　　?。ā　。? ①元素種類　②化學性質(zhì)?、巯鄬υ淤|(zhì)量　④粒子的電性?、菰雍恕、揠娮訉訑?shù) ⑦最外層電子數(shù)?、嗪送怆娮涌倲?shù) A.①⑤ B.②⑤ C.①③⑤ D.②④⑥⑧ 思路解析：原子在失去最外層電子或最外層得到電子的過程中，發(fā)生變化的只是最外層電子數(shù)，因此，原子核沒有變，決定元素種類的質(zhì)子數(shù)沒有變，決定相對原子質(zhì)量的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)沒有改變，所以①③⑤正確。由于原子發(fā)生了得失電子，因此，原子的電子總數(shù)發(fā)生了變化，粒子的電性由原來的電中性變?yōu)閹ж撾娀蛘姷碾x子，化學性質(zhì)通過得失電子也變得穩(wěn)定了。至于電子層數(shù)，如果原子得電子變成陰離子，不發(fā)生改變；如果原子失電子變成陽離子的話，則發(fā)生了改變（少了一個電子層），因此②④⑥⑧是錯誤的。 答案：C 深化升華 本題考查的是原子結(jié)構(gòu)與元素種類之間的關系。一個單核粒子只要其質(zhì)子數(shù)不變，元素種類就不會改變。最外層電子與元素的化學性質(zhì)關系密切，如果最外層電子數(shù)改變了，其化學性質(zhì)一定會改變。 例2下圖形象地表示了氯化鈉的形成過程。下列相關敘述中不正確的是　　　　（　?。? A.鈉原子易失去一個電子，氯原子易得到一個電子 B.鈉跟氯氣反應生成氯化鈉 C.氯化鈉是由離子構(gòu)成的化合物 D.鈉離子與鈉原子的化學性質(zhì)相同 思路解析：鈉原子容易失去一個電子，化學性質(zhì)比較活潑，變成鈉離子。鈉離子具有相對穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，化學性質(zhì)也相對比較穩(wěn)定，所以鈉原子與鈉離子的化學性質(zhì)是不相同的。 答案：D 深化升華 原子通過得失電子形成離子，從而轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定結(jié)構(gòu)。其中最外層電子數(shù)較少的原子的易失去電子，最外電子數(shù)較多的原子易得到電子。 例3下圖是幾種粒子的結(jié)構(gòu)示意圖，觀察他們的特征回答下列問題： （1）屬于原子的是　　　　　　　。 （2）屬于陽離子的是　　　　　　　。 （3）屬于陰離子的是　　　　　　　。 （4）屬于稀有氣體元素的是　　　　　　　。 （5）屬于同種元素的是　　　　　　　。 （6）屬于金屬元素的是　　　　　　　。 （7）屬于非金屬元素的是　　　　　　　。 思路解析：上述七種結(jié)構(gòu)示意圖包含內(nèi)容豐富，根據(jù)示意圖判斷粒子種類時，應根據(jù)核內(nèi)質(zhì)子數(shù)與核外電子數(shù)的相對多少來判斷。核內(nèi)質(zhì)子數(shù)與核外電子數(shù)相等的為原子；前者＞后者為陽離子；前者＜后者為陰離子；最外層電子數(shù)達到飽和的為稀有氣體，最外層電子數(shù)少于4個的為金屬元素，大于等于4個的為非金屬元素。 答案：（1）①②③⑤⑦?。?）④　(3)⑥　（4）②?。?）③與④，⑤與⑥?。?）③④?。?）①⑤⑥ 深化升華 在多電子的原子里，電子的運動狀態(tài)與宏觀物體不同。沒有固定的軌道，電子的能量各不相同，能量低的在離核較近的區(qū)域里運動，能量高的在離核較遠的區(qū)域里運動。金屬元素原子最外層電子數(shù)一般少于4個，非金屬元素原子最外層電子數(shù)一般多于或等于4個，稀有氣體元素原子最外層電子數(shù)一般為8個，但氦原子最外層只有2個電子，稀有氣體元素的原子結(jié)構(gòu)是一種相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。