第五節(jié)核外電子排布的初步知識

1、第五節(jié)第五節(jié) 核外電子排布的初步知識核外電子排布的初步知識 原子是由原子核和核外電子構(gòu)成的，原子核的體積很小，僅占原子半徑的幾千萬億分之一，電子在核外的空間里作高速的運(yùn)動。今天我們來認(rèn)識一下核外電子是怎樣圍繞原子核運(yùn)動的。 氫原子核外只有一個電子，比較簡單。在含有多個電子的原子里，電子是如何運(yùn)動呢？ 由于多個電子中，各電子的能量不同，運(yùn)動時離核的距離就不同，能量越大、離核的距離就越遠(yuǎn)，反之離核的距離就越近。這樣核外電子在原子核外就呈現(xiàn)出分層排布。 核外電子的分層運(yùn)動，是由能量決定的，這些層就叫能層，核外電子的分層運(yùn)動，是由能量決定的，這些層就叫能層，也叫電子層。離核的距離最近的叫第一層，稍遠(yuǎn)的

2、依次叫第二也叫電子層。離核的距離最近的叫第一層，稍遠(yuǎn)的依次叫第二層、第三層、層、第三層、第第N N層層( (簡稱簡稱K K、L L、M M、N N、O O、P P、Q Q層層) ) 。離核。離核的距離越近，擁有的空間就越小，容納電子的數(shù)目就越少；反的距離越近，擁有的空間就越小，容納電子的數(shù)目就越少；反之，隨著離核的距離增大，容納電子的數(shù)目就越增多。我們可之，隨著離核的距離增大，容納電子的數(shù)目就越增多。我們可以形象地用一個圖形來表示：以形象地用一個圖形來表示：82原子核核電荷數(shù)第一層第二層該層上的電子數(shù)原子結(jié)構(gòu)示意圖原子結(jié)構(gòu)示意圖 核外電子排布，各層是不同的，經(jīng)科學(xué)研究證明，具核外電子排布，各層

3、是不同的，經(jīng)科學(xué)研究證明，具有一定的規(guī)律。下面我們就有一定的規(guī)律。下面我們就1-18號元素的原子的核外電號元素的原子的核外電子排布用原子結(jié)構(gòu)示意圖表示出來：子排布用原子結(jié)構(gòu)示意圖表示出來：氫氦鋰鈹硼碳氧氟氖鈉鎂鋁硅磷硫氯氬氮1-181-18號元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖號元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖從原子結(jié)構(gòu)看元素的化學(xué)性質(zhì)從原子結(jié)構(gòu)看元素的化學(xué)性質(zhì)1、稀有氣體元素的原子、稀有氣體元素的原子 最外層電子數(shù)排滿最外層電子數(shù)排滿 穩(wěn)定結(jié)構(gòu)穩(wěn)定結(jié)構(gòu) 化學(xué)性質(zhì)不活潑化學(xué)性質(zhì)不活潑(惰性惰性)2、金屬元素的原子、金屬元素的原子 最外層電子數(shù)少于最外層電子數(shù)少于4個個 易失去電子易失去電子 化學(xué)性質(zhì)活潑化學(xué)性質(zhì)活潑(金屬

4、性金屬性)3、非金屬元素的原子、非金屬元素的原子 最外層電子數(shù)多于最外層電子數(shù)多于4個個 易得電子易得電子 化學(xué)性質(zhì)活潑化學(xué)性質(zhì)活潑(非金屬性非金屬性)小結(jié)：小結(jié)：元素的化學(xué)性質(zhì)，由元素的原子的最外層電子數(shù)決定；元素的化學(xué)性質(zhì)，由元素的原子的最外層電子數(shù)決定；同一種元素的化學(xué)性質(zhì)不一定相同，不同種元素的化學(xué)性同一種元素的化學(xué)性質(zhì)不一定相同，不同種元素的化學(xué)性質(zhì)也不一定不相同；關(guān)鍵是看原子的最外層電子數(shù)。質(zhì)也不一定不相同；關(guān)鍵是看原子的最外層電子數(shù)。 在化學(xué)變化中，元素的原子最外層電子數(shù)如果沒有達(dá)到穩(wěn)定在化學(xué)變化中，元素的原子最外層電子數(shù)如果沒有達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，就存在著趨向于穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的趨勢。金屬元

5、素的原子在化結(jié)構(gòu)，就存在著趨向于穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的趨勢。金屬元素的原子在化學(xué)變化中易失去電子，非金屬元素的原子在化學(xué)變化中易得到學(xué)變化中易失去電子，非金屬元素的原子在化學(xué)變化中易得到電子，最后各自都成為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。稀有氣體元素的原子最外層電子，最后各自都成為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。稀有氣體元素的原子最外層電子數(shù)已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，能單獨存在，故不與別的原子作用，電子數(shù)已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，能單獨存在，故不與別的原子作用，化學(xué)性質(zhì)不活潑，表現(xiàn)出惰性?；瘜W(xué)性質(zhì)不活潑，表現(xiàn)出惰性。 我們學(xué)習(xí)元素的原子核外電子排布和原子最外層電子數(shù)目與元素的化學(xué)性質(zhì)關(guān)系密切的初步知識，這對我們了解不同種元素的原子是怎樣形成化合物的很有幫助。以下我

6、們來學(xué)習(xí)化合物的形成過程是怎樣的：離子化合物的形成以氯化鈉的形成為例：鈉+氯氣 氯化鈉 2Na+Cl2=2NaCl +8鈉原子氯原子鈉離子氯離子 在氯化鈉的形成過程中，由金屬鈉分裂出的鈉原子與氯在氯化鈉的形成過程中，由金屬鈉分裂出的鈉原子與氯氣分子分裂出的氯原子相遇后，鈉原子最外層上只有一個氣分子分裂出的氯原子相遇后，鈉原子最外層上只有一個電子，要成為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，只有失去這個電子，使次外層變電子，要成為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，只有失去這個電子，使次外層變成最外層，達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。氯原子最外層上有成最外層，達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。氯原子最外層上有8 8個電子，不個電子，不易失去，只有得到易失去，只有得到1 1個電子，成為穩(wěn)

7、定結(jié)構(gòu)。兩種原子作用個電子，成為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。兩種原子作用的結(jié)果是鈉原子最外層上的一個電子，轉(zhuǎn)移到氯原子最外的結(jié)果是鈉原子最外層上的一個電子，轉(zhuǎn)移到氯原子最外層上，使兩者都成為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。鈉原子則變成了鈉離子，層上，使兩者都成為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。鈉原子則變成了鈉離子，氯原子則變成了氯離子。氯原子則變成了氯離子。 鈉離子和氯離子由于電子的失與得，使得各自都帶有鈉離子和氯離子由于電子的失與得，使得各自都帶有電荷，我們把帶有電荷的原子或原子團(tuán)叫做離子。帶正電電荷，我們把帶有電荷的原子或原子團(tuán)叫做離子。帶正電荷的原子或原子團(tuán)叫陽離子；帶負(fù)電荷的原子或原子團(tuán)叫荷的原子或原子團(tuán)叫陽離子；帶負(fù)電荷的原子或原子團(tuán)叫陰離子。

8、其表示符號也有區(qū)別：陰離子。其表示符號也有區(qū)別：Na Na+ Cl Cl-鈉原子鈉離子氯離子氯原子 由以上我們可以知道，構(gòu)成氯化鈉的粒子是鈉離子和由以上我們可以知道，構(gòu)成氯化鈉的粒子是鈉離子和氯離子，不是氯化鈉分子，陽離子氯離子，不是氯化鈉分子，陽離子( (鈉離子鈉離子) )帶正電荷、陰離子帶正電荷、陰離子( (氯離子氯離子) )帶負(fù)電荷，正、負(fù)電荷的相互作用，就形成了氯化鈉帶負(fù)電荷，正、負(fù)電荷的相互作用，就形成了氯化鈉物質(zhì)。這種由陰、陽離子相互作用而形成的化合物叫離子化合物質(zhì)。這種由陰、陽離子相互作用而形成的化合物叫離子化合物。物。 在離子化合物中，由于形成化合物時，得失電子即對立、在離子化

9、合物中，由于形成化合物時，得失電子即對立、又統(tǒng)一又統(tǒng)一( (即得電子數(shù)與失電子數(shù)相等即得電子數(shù)與失電子數(shù)相等) )，因此陽離子所帶正電荷，因此陽離子所帶正電荷數(shù)等于陰離子所帶的負(fù)電荷數(shù)；電量相等，電性相反，整個離數(shù)等于陰離子所帶的負(fù)電荷數(shù)；電量相等，電性相反，整個離子化合物是不顯電性的。也叫顯電中性。子化合物是不顯電性的。也叫顯電中性。問題：組成離子化合物的元素應(yīng)該在什么元素之間？為什么？問題：組成離子化合物的元素應(yīng)該在什么元素之間？為什么？結(jié)論結(jié)論：要形成離子化合物，必需要形成離子，要形成離子，必要形成離子化合物，必需要形成離子，要形成離子，必需要有得失電子的兩種元素同時存在。由此可知，只有

10、金屬元需要有得失電子的兩種元素同時存在。由此可知，只有金屬元素與非金屬元素之間才能形成離子化合物。素與非金屬元素之間才能形成離子化合物。判斷下列化合物中哪些是離子化合物？氯化鉀 氯化鎂 水 氯化鈣 氟化鈣 硫化氫 硫化亞鐵KCl MgCl2 H2O CaCl2 CaF2 H2S FeS 帶電荷的原子團(tuán)也叫離子，含有原子團(tuán)的化合物有些帶電荷的原子團(tuán)也叫離子，含有原子團(tuán)的化合物有些也是離子化合物。也是離子化合物。常見原子團(tuán)：銨根 氫氧根 硝酸根 氯酸根 高錳酸根NH4+ OH- NO3- ClO3- MnO4-硫酸根 碳酸根 錳酸根 SO42- CO32- MnO42-磷酸根PO43-共價化合物的

11、形成以氯化氫分子形成為例：氫氣+氯氣=氯化氫 H2 + Cl2 = 2HCl+ 氯原子 氫原子 氯化氫分子共用電子對 共用電子對共用電子對：在化學(xué)反應(yīng)中，當(dāng)兩種元素的原子獲得電子難易的程度相差不大時，都不能把對方的電子奪取為己有，兩種元素的原子相互作用的結(jié)果是雙方各以最外層上一個電子組成電子對，這個電子對為兩個原子所共用(即共用電子對繞著這兩個原子核運(yùn)動)。這樣的電子對叫共用電子對。原子通過共用電子對后各自的最外層電子數(shù)都達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。問：共用電子對必須發(fā)生在什么元素之間？ 共用電子對在兩個原子核間運(yùn)動，受兩個核的共同吸引，把兩共用電子對在兩個原子核間運(yùn)動，受兩個核的共同吸引，把兩個原子緊緊地

12、連在一起，從而形成了化合物的分子。但由于兩種個原子緊緊地連在一起，從而形成了化合物的分子。但由于兩種原子對共用電子對的吸引力不同，強(qiáng)者占有時間長，弱者占有時原子對共用電子對的吸引力不同，強(qiáng)者占有時間長，弱者占有時間短，從而發(fā)生了共用電子對的偏向和偏離。偏向的一方略顯正間短，從而發(fā)生了共用電子對的偏向和偏離。偏向的一方略顯正電性，偏離的一方略顯負(fù)電性，但整個分子顯電中性。為什么？電性，偏離的一方略顯負(fù)電性，但整個分子顯電中性。為什么？原子間共用電子對后，形成了什么微粒？原子間共用電子對后，形成了什么微粒？ 由于元素的原子最外層上的電子數(shù)不同，共用電子對的對由于元素的原子最外層上的電子數(shù)不同，共用

13、電子對的對數(shù)也各不同，有的要共用幾對。問：最多可共用幾對？數(shù)也各不同，有的要共用幾對。問：最多可共用幾對？ 共價化合物：由不同元素的原子間共用電子對形成分子的化合物叫共價化合物。問什么元素之間形成共價化合物？共用電子對也可發(fā)生在同一種非金屬元素之間：如氫氣、氧氣、氯氣等。它們的分子形成也是通過同一種原子共用電子對的。氯氣分子氫氣分子問：氫氣、氯氣是不是共價化合物；為什么？問：氫氣、氯氣是不是共價化合物；為什么？指出下列各物質(zhì)中，哪些是離子化合物？哪些是共價化合物？H2O 、 MgO 、 CaCl2 、 H2SO4、 CO2、 ZnSO4 Al2O3 、Cu2(OH)2CO3、 CaCO3 、

14、KClO3 、 KMnO4 、O2 、N2、 訓(xùn)練訓(xùn)練：1、 已知元素X的核電荷數(shù)為，X+與Y-電子層結(jié)構(gòu)相同，則Y的核電荷數(shù)為_。2、某陽離子X2+有18個電子，核內(nèi)有20個中子；則一定可以確定該 微粒的：核電荷數(shù)質(zhì)子數(shù)中子數(shù)電子層數(shù)相對原子質(zhì)量元素的化學(xué)性質(zhì)元素的種類原子的最外層電子數(shù)。3、已知某微粒的最外層電子數(shù)為8，則此微粒一定是( )A、陽離子B、陰離子C、稀有氣體元素的原子D、分子4、S和S2-的區(qū)別是( )A、核電荷數(shù)B、核內(nèi)質(zhì)子數(shù)C、核外電子數(shù)D、最外層電子數(shù)5、已知某微粒的核外電子總數(shù)，則一定可以確定該微粒的( )A、核電荷數(shù)B、質(zhì)子數(shù)C、中子數(shù)D、電子層數(shù)E、無法確定6、X

15、元素原子的最外層電子數(shù)為1，Y元素的陰離子帶2個單位的負(fù)電荷，由X、Y兩種元素形成的化合物的化學(xué)式可能是_；7、 是某種粒子的結(jié)構(gòu)示意圖，它可能表示：鎂離子氬原子氖原子硫原子氯離子_；8、Fe、Fe3+、Fe2+三種粒子的判斷正確的是( )A、核電荷數(shù)相同 B、核外電子數(shù)相同C、電子層結(jié)構(gòu)完全相同 D、質(zhì)量幾乎相同9、下列敘述完全正確的是( )A、最外層電子數(shù)為1 的元素一定是金屬元素B、最外層電子數(shù)為8的微粒一定是稀有氣體元素的原子C、某元素的原子得到電子變成陰離子后，其電子層數(shù)一般會減小D、某元素的原子失去電子變?yōu)殛栯x子后，其電子層數(shù)一般會減小10、有X、Y、Z三種元素，X2-和Y+兩種離

16、子的最外電子層都是第三層；Z元素的原子核外有三個電子層，其最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的1/3，則X2-的離子符號是_；Y元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_；Z元素的名稱是_；該離子符號是_。8X2 811、在含有多個電子的原子里，電子按_的高低不同，分布在_的電子層運(yùn)動，也叫核外電子的_。12、金屬鐵是由_直接構(gòu)成的；氯化氫是由_構(gòu)成的；氯化鈉是由_構(gòu)成的。由此可知，_、_、_都是構(gòu)成物質(zhì)的粒子。13、Mg、Mg2+兩種粒子的相同點是_，不同點是：_。14、某微粒的結(jié)構(gòu)示意圖為 ,當(dāng)X的取值 范圍是_時此圖表示陽離子。15、人們把電子數(shù)相同的微粒叫做等電子體，它們可以是電子總數(shù)相同的原子、分子或離子 。如10電子的等電子體就有：_原子，CH4、NH3、H2O、HF等分子；_、_、_、NH4+等陽離子，_、_、OH-等陰離子。16、有A、B、C三種元素，其核電荷數(shù)之和是25，已知A元素原子的質(zhì)子數(shù)是11，B元素原子的質(zhì)子數(shù)是6。則可知三種元素是：x2817、現(xiàn)有五種微粒的結(jié)構(gòu)示意圖為：其中，屬于原子的有_種，屬于同一種元素的是_，具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的是_，上述四種元素之間能形成AB2型化合物有_18、A、B、C、D四種元素，已知A能形成氧化物AO，