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2019-2020年中考化學(xué)總復(fù)習(xí)教學(xué)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(yùn)動(dòng)有自己的特點(diǎn)，在含有多個(gè)電子的原子里，有的電子在離核較近的區(qū)域運(yùn)動(dòng)，有的電子在離核較遠(yuǎn)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)，科學(xué)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(yuǎn)，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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)，能量高的，通常在離核遠(yuǎn)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)，它們是分而不離的家族。為了便于說(shuō)明問(wèn)題，通常就用電子層來(lái)表明運(yùn)動(dòng)著的電子離核遠(yuǎn)近的不同。電子能量高低，離核遠(yuǎn)近與電子層的關(guān)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(yuǎn) 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(yùn)動(dòng)，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(diǎn)提示 認(rèn)識(shí)常見(jiàn)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(xué)性質(zhì)與原子最外層電子數(shù)的關(guān)系 元素的性質(zhì)，特別是化學(xué)性質(zhì)與原子的最外層電子數(shù)關(guān)系密切，最外層電子數(shù)相同，其化學(xué)性質(zhì)相似，最外層電子數(shù)為8（若只有1個(gè)電子層，其電子數(shù)為2），其化學(xué)性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定。 原子都有形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的趨勢(shì)，有的是通過(guò)得電子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，有的是通過(guò)失電子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。 要點(diǎn)提示 原子中電子圍繞著原子核高速運(yùn)動(dòng)，由于運(yùn)動(dòng)速率很快，根本無(wú)法確定電子的運(yùn)動(dòng)軌跡，無(wú)法知道某一時(shí)刻它所處的位置，人們只能想象，電子在核外運(yùn)動(dòng)就像一團(tuán)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(dāng)點(diǎn)燃的鈉與氯氣相遇時(shí)，氯氣的分子分成單個(gè)的氯原子，與鈉原子發(fā)生了下述變化：鈉原子失去1個(gè)電子，形成帶一個(gè)單位正電荷的鈉的陽(yáng)離子（Na+），氯原子因得1個(gè)電子，形成帶一個(gè)單位負(fù)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(diǎn)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(gè)電子，使次外層變成最外層，從而達(dá)到8個(gè)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(gè)電子，達(dá)到8個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，鈉原子把它的1個(gè)電子給了氯原子，它們彼此都達(dá)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(tuán)得到電子形成的粒子，如S2-、OH-、等。 3.陽(yáng)離子的形成 陽(yáng)離子是原子或原子團(tuán)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(yáng)離子 陰離子 核電荷數(shù)與核外電子數(shù)的關(guān)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(fù)電荷 符號(hào)舉例 Na　Cl Na+ Cl- 相同點(diǎn) 核電荷數(shù)（質(zhì)子數(shù)）不變，相對(duì)原子質(zhì)量也不變 不同點(diǎn) 核外電子數(shù)不同（最外電子數(shù)不同），化學(xué)性質(zhì)不同 問(wèn)題思路探究 問(wèn)題1核外電子的排布有什么規(guī)律？ 思路:根據(jù)1～20號(hào)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(gè)電子，第一層最多排2個(gè)電子，第二層最多排8個(gè)電子；②最外層電子數(shù)不超過(guò)8（最外層是第一層時(shí)不超過(guò)2）；③電子總是先排入第一層，第一層排滿（2個(gè)）后再排入第二層，第二層排滿（8個(gè)）后再排入第三層。 問(wèn)題2元素的化學(xué)性質(zhì)與原子最外層電子數(shù)有什么關(guān)系？ 思路:元素的化學(xué)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(shì)，有的是通過(guò)得電子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，有的是通過(guò)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(xué)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(xué)反應(yīng) 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(huì)引起改變的是　　　?。ā　。? ①元素種類?、诨瘜W(xué)性質(zhì)?、巯鄬?duì)原子質(zhì)量?、芰Ｗ拥碾娦浴、菰雍恕、揠娮訉訑?shù) ⑦最外層電子數(shù)　⑧核外電子總數(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(guò)程中，發(fā)生變化的只是最外層電子數(shù)，因此，原子核沒(méi)有變，決定元素種類的質(zhì)子數(shù)沒(méi)有變，決定相對(duì)原子質(zhì)量的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)沒(méi)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(lái)的電中性變?yōu)閹ж?fù)電或正電的離子，化學(xué)性質(zhì)通過(guò)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(yáng)離子的話，則發(fā)生了改變（少了一個(gè)電子層），因此②④⑥⑧是錯(cuò)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(guān)系。一個(gè)單核粒子只要其質(zhì)子數(shù)不變，元素種類就不會(huì)改變。最外層電子與元素的化學(xué)性質(zhì)關(guān)系密切，如果最外層電子數(shù)改變了，其化學(xué)性質(zhì)一定會(huì)改變。 例2下圖形象地表示了氯化鈉的形成過(guò)程。下列相關(guān)敘述中不正確的是　　　?。ā　。? A.鈉原子易失去一個(gè)電子，氯原子易得到一個(gè)電子 B.鈉跟氯氣反應(yīng)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(xué)性質(zhì)相同 思路解析：鈉原子容易失去一個(gè)電子，化學(xué)性質(zhì)比較活潑，變成鈉離子。鈉離子具有相對(duì)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，化學(xué)性質(zhì)也相對(duì)比較穩(wěn)定，所以鈉原子與鈉離子的化學(xué)性質(zhì)是不相同的。 答案：D 深化升華 原子通過(guò)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(wèn)題： （1）屬于原子的是　　　　　　　。 （2）屬于陽(yáng)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(shí)，應(yīng)根據(jù)核內(nèi)質(zhì)子數(shù)與核外電子數(shù)的相對(duì)多少來(lái)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(yáng)離子；前者＜后者為陰離子；最外層電子數(shù)達(dá)到飽和的為稀有氣體，最外層電子數(shù)少于4個(gè)的為金屬元素，大于等于4個(gè)的為非金屬元素。 答案：（1）①②③⑤⑦?。?）④　(3)⑥?。?）②　（5）③與④，⑤與⑥　（6）③④?。?）①⑤⑥ 深化升華 在多電子的原子里，電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與宏觀物體不同。沒(méi)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(yùn)動(dòng)，能量高的在離核較遠(yuǎn)的區(qū)域里運(yùn)動(dòng)。金屬元素原子最外層電子數(shù)一般少于4個(gè)，非金屬元素原子最外層電子數(shù)一般多于或等于4個(gè)，稀有氣體元素原子最外層電子數(shù)一般為8個(gè)，但氦原子最外層只有2個(gè)電子，稀有氣體元素的原子結(jié)構(gòu)是一種相對(duì)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。