的基本原则主要有以下几条(随着学习的深入,会逐步增加条例,这和城市交通规则的不断改进道理一样):
(1)电子分层排布时,要先排离核最近的电子层,只有当其排满时才能再往外排,这样会使得体系的能量处于比较低的状态,保持相对稳定,该原则称为“能量最低”原则。
(2)每一层最多排2n2个电子,即第一层最多排2个电子,第二层最多排8个电子……
(3)最外层最多排8个电子,如果只有一层,则最多排2个电子。 [试一试] 1.请你画出核电荷数为6、9、13、16的原子结构示意图。
在具体分析各原子核外电子排布时,须综合考虑以上三个原则,如19号元素,按此部分原则,可能会排出2、8、9三层形式,第三层上有9个电子,虽未突破“每层最多有2n2个电子”原则,但却不符合最外层不超过8的规定,这种排列不符合“交通规则”。正确方法是按2、8、8、1四层形式排布,这样就能 同时满足三个规则。从这个例子中也可以发现,“每层最多有2n2个电子”并不一定要求每一层都达到2n2个,这是在实际排布时要注意的一个问题。 4.元素的性质与原子核外电子排布的关系
在通常情况下,稀有气体性质稳定,很难与其他物质发生化学反应,因此稀有气体又被称为惰性气体。观察部分稀有气体、活泼金属钠和活泼非金属氯形成的稳定离子结构示意图,可看出性质稳定的微粒结构上有许多共性。
从原子结构中我们不难看出,稀有气体原子最外层都排有8个电子(仅He有2个电子),钠离子和氯离子最外层有了8个电子后也不再活泼,而其他活泼原子最外层电子数均未达到8个,在一定条件下,均有达到8个电子(或2个电子)的
5
倾向。这正是稀有气体很难与其他物质发生化学反应的根本原因,也是“结构决定性质”的完美诠释。如镁原子最外层只有2个电子,它只要失去2个电子,次外层变成最外层,也就达到了8电子的稳定构型;如果用得到电子的方式,它需要6个电子才能达到8电子的相对稳定,不如第一种方式容易。而硫原子最外层有6个电子,它得到2个电子就能满足8电子稳定构型;如果以失去电子的方式,它需要失去6个电子才能达到8电子的相对稳定,也不如第一种方式容易。通常最外层电子数较少的原子(一般小于4个),和其他元素化合时,失电子是它的本能,这种元素就具有金属性,如钠、镁、铝等;而最外层电子数较多的原子(一般大于4个),和其他元素化合时,得电子是它的本能,这种元素就具有非金属性,如氯、硫、氧、氮等。当最外层电子数为4个电子时,和其他元素化合时,原子既难失去电子又难得到电子,所以较难形成离子。 5.电子式
原子核外电子在分层排布时,一般内层往往是排满的,属于相对稳定结构,除稀有气体元素原子外,其他元素的原子最外层都未排满,未达到8个电子(或2个电子)。在原子相互化合过程中,内层电子基本上不发生改变,只是最外层电子数可能发生变化,人们常说原子的最外层电子数决定了原子的化学性质就是这个道理。如:钠的最外层电子数较少,与活泼非金属反应时容易失去电子,形成稳定的电子层结构;而氯的最外层电子数较多,与活泼金属反应时容易得到电子,形成稳定的电子层结构,我们可以用原子结构示意图的变化来表示两者的形成过程。
失去一个电子
――→
得到一个电子
――→
资料卡片 显然氯化钠中不再有钠原子和氯原子,氯和钠分别以阴阳离子的形式存在。像氯化钠这样,由金属阳离子(或铵根离子)和阴离子构成的化合物称为离子化合物。
6
既然,原子在相互化合时,一般不涉及内层电子的变化,只有最外层电子数发生改变,因此原子结构示意图还可进一步简化。在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子或离子的最外层电子分布情况,这种式子被称为电子式。下表列出几种常见原子及其离子的电子式。 微粒 案 例 原子 Na· ··N ··Cl· ·阳离子 Na+ Mg2+ Al3+ 阴离子 ··-[·Cl·] ··2-[·O·] ··3-[·N·] 元素符号周围布满了“·”可在元素符号“上右写法 下左”四个方向逐一放置“·” 一般直接用离子符号表示(原来的最外层上不再有电子了) 或“×”(一般是8个),并且用“[]”圈住电子,在其右上角标上所带的电荷数(反映得到的电子数) [试一试] 2.请你写出H、N、O、Al3、S2的电子式。
+
-
6.微粒质子数和电子数的计算
在电中性的原子中,质子数等于核外电子数;分子是由原子构成的,所以分子中的电子总数也就等于质子总数;其他任何不显电性的微粒,电子总数也都等于质子数,如羧基(—COOH由一个C原子和2个O原子和1个H原子组成)不带电荷,其电子数等于6+8×2+1=23。而离子是由原子通过得失电子形成的,阳离子是由原子失去电子形成的,失去一个电子,就形成带一个单位正电荷的阳离子,失去两个电子,就形成带两个单位正电荷的阳离子……因此阳离子的电子数就等于原子的质子数减去所失去的电子(也就是离子所带的正电荷数)。 阳离子的电子总数=质子总数-电荷数。
阴离子是由原子得电子形成的,其电子总数就等于质子总数加上所得电子数(也就是离子所带负电荷数)。
7
阴离子的电子总数=质子总数+电荷数
每个CO2分子由1个碳原子和2个氧原子构成,质子总数为6+8×2,也就是
-
22,因电子数等于质子数,所以1个CO2的电子总数也就是22。每个CO23由1
个碳原子和3个氧原子得到2个电子后形成,质子总数为6+8×3,所以1个
-CO23的电子总数等于其质子总数再加2,即等于6+8×3+2=32。
[试一试] 3.求算以下分子的电子数:N2、HCl、NH3、H2O2、C2H6。
[试一试] 4.求算以下离子的电子数:Al3+、F-、NH+OH-、H3O+、CH-CH+ 4、3、3。
(满分50分 限时30 min)
一、选择题(本题包括8小题,每小题4分,共32分,每题只有1个正确答案) 1.在化学发展史上,第一位提出了“原子”概念的科学家是( ) A.道尔顿 C.卢瑟福
B.汤姆生 D.玻尔
2.已知最外层电子数相等的元素原子具有相似的化学性质。氧元素原子的核外
电子分层排布示意图为( )
,下列原子中,与氧元素原子化学性质相似的是
A.氖 B.碳
C.镁
D.硫
8
相关推荐: