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  蜀麓耕夫者, 山野之间一散人也。朝饮一杯清茶, 夜酌二两小酒。闲来读数页诗书, 兴至诌两句心得。望日升月落, 观云卷云舒。虽在王化之内, 不在名利之中。

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【原创】我的第二课堂·课题4.3 离子  

2010-11-10 10:36:54|  分类: 我的第二课堂 |  标签: |举报 |字号 订阅

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【原创】我的第二课堂·课题§4.3  离子 - 蜀麓耕夫 - 蜀麓耕夫山野草堂

 

课题4.3  离子

知识点:

1了解核外电子排布的初步知识

2认识原子结构示意图,了解图中各部分的意义。

3了解最外层电子对元素化学性质的决定性作用。

4了解离子形成的初点知识。

5.知道离子也是构成物质的基本粒子。

课文详解:

一、核外电子排布的初步知识

原子核外电子的能量是有区别的。能量低的电子在离原子核较近的区域运动,而能量高的电子则离原子核较远。科学家根据电子的能量高低,将原子核外空间划分成不同的区域,每一个区域叫一个电子层。原子最少有一个电子层,最多有七个电子层。

 

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稀有气体原子核外电子排布

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从上面两个表中我们可以看出:

1.第一电子层最多可以排布2个电子;第二电子层最多可以排布8个电子;

2.最外层电子数不超过8个(若只有一个电子层,不超过2个);

3.电子总是尽先排布在能量最低的电子层上,即最先排布在第一电子层上,再排第二电子层,然后排第三电子层,如此类推。

二、原子结构示意图

用原子结构示意图可以简明、方便的表示原子的结构。如:

    【原创】我的第二课堂·课题§4.3  离子 - 蜀麓耕夫 - 蜀麓耕夫山野草堂
是钠原子的结构示意图。原子结构示意图中各部分的意义如下图所示:

 

 

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如上图,我们可以获得如下信息:

1.钠原子的核电荷数为11,即原子核内有11个质子;

2.钠原子核外有三个电子层;

3.钠原子核外共有11个电子;分别是:第1电子层上有2个电子,第2电子层上有8个电子,第3电子层上有1个电子。

三、原子结构与元素化学性质的关系

以下是118号元素的原子结构示意图。

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1.稀有气体元素

从上图可以看出,氖、氩是稀有气体元素,其原子最外层电子数为8,这是一种稳定结构。氦原子也是稀有气体元素,最外层电子数为2,但氦原子只有一个电子层,2个电子也已经达到了稳定结构。正由于稀有气体的最外层电子达到了稳定结构,其单质在通常情况下性质很稳定。

2.金属元素

上图中锂、钠、铍、镁、铝等属于金属元素,其最外层电子数分别为11223,都小于4个电子,化学性质不稳定。金属元素的原子也有使其最外层电子数达到稳定结构的趋势。故在化学反应中易失去最外层电子,使其次外层变成最外层,以达到稳定结构。而且,最外层电子数越少,失去电子越容易,故其化学性质越活泼。

3.非金属元素

上图中除氢、硼外,其余非金属元素(碳、氮、氧、氟、硅、磷、硫、氯)的最外层电子数一般都不少于4个电子。非金属元素的原子也有使其最外层达到8个电子的稳定结构。故在化学反应中易得到电子,使其最外层电子达到8个电子的稳定结构。而且,最外层电子数越多,得到电子的能力越强,化学性质也不越活泼。

4.归纳

由上述分析可知,元素的化学性质与原子的最外层电子数关系十分密切。换句话说,元素的化学性质主要决定于原子的最外层电子数。

四、离子的形成

氯化钠是食盐的主要成分。下面的反应可生成氯化钠。

钠+氯气 —→ 氯化钠

Na      Cl­­2             NaCl

钠和氯气是如何发生反应的呢?

钠原子的最外层电子数为1,不是稳定结构,反应中易失去1个电子,使其第二层变成最外层而达到稳定;氯原子的最外层电子数为7,反应中易得到1个电子,使其最外层达到稳定。反应过程可用下面的微观示意图表示:

 

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钠原子失去一个电子后,变成带一个单位正电荷的钠离子;氯原子得到一个电子后,变成带一个单位负电荷的氯离子。

带电的原子(或原子团)叫离子。带正电荷的离子叫阳离子,带负电荷的离子叫阴离子。

离子符号必须标上所带电荷的数目和正负性,标在化学符号的右上角。

Na+ClCa2+S2Al3+OHSO42NH4+等。

原子与其形成的离子相比较,有如下的异同点:

由于原子得失电子后变成对应离子,仅是最外层电子发生变化,原子核内的质子数不变,故所属元素的类别没有改变。如NaNa+都属于钠元素;SS2同属于硫元素。

原子和对应离子只是电子数不同,而电子的质量可以忽略不计。故原子与其对应的离子在质量上几乎没有区别,相对原子质量也相等。

原子对外不显电性,而离子对外一定显电性。

原子与对应离子的最外层电子数不同,故两者的化学性质差异很大。一般来说,离子达到了稳定结构,其化学性质稳定,而原子(除稀有气体元素的原子外)都没有达到稳定结构,其化学性质不稳定。

阴阳离子由于静电作用,能形成化合物。故离子也是构成物质的基本粒子之一。

物质与其构成粒子之间的关系如下:

 

 

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 五、相关概念复习

1.同种元素组成的纯净物是单质;不同种元素组成的纯净物是化合物。(单质和化合物都属于纯净物,也是判断单质与化合物的前提条件。)

2.元素是具有相同核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称,故决定元素种类的只有原子的核电荷数(即核内质子数),电子数、中子数和相对原子质量量等都不能决定元素的种类。

3.在原子中,核内质子数=核外电子数,但在离子中,核内质子数与核外电子数不相等。质子数与电子数的差值就是离子所带电荷数。

4.绝大多数物质是由分子构成的,金属、稀有气体和部分固态非金属是由原子构成的,如FeCuNeArCSi等。少数化合物由离子构成,如NaCl等。

六、本课题要求

不少同学对本课题要求过高,因此感到难度很大。其实不然,在初中阶段,有很多问题是无法搞得非常清楚的。现阶段,我们只要了解核外电子是分层排布的,这种排布对原子的化学性质影响至关重要。能认识原子结构示意图,能根据原子结构示意图判断原子核内的质子数、核外电子数、电子层数、最外层电子与化学性质的关系(是否稳定,是否易得到或失去电子)。离子也是构成物质的基本粒子,离子与所对应的原子同属一种元素,但化学性质差异很大。能准确写出离子的符号。

 

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