九年级化学核外电子排布的初步知识人教版知识精讲

九年级化学九年级化学核外电子排布的初步知识核外电子排布的初步知识人教版人教版 【本讲教育信息本讲教育信息】 一. 教学内容： 核外电子排布的初步知识 （一）核外电子排布的初步知识 1. 核外电子排布的初步知识 2. 元素性质与原子核外最外层电子数的关系 （二）离子化合物和共价化合物的形成 二. 重点、难点 1. 元素性质与原子核外最外层电子数的关系 2. 离子化合物和共价化合物的形成 三. 教学过程 1. 核外电子排步的初步知识 电子层-核外电子分层运动 我们已经知道，原子是由原子核和核外电子构成的。电子在原子核的附近空间作高速 运动。科学研究还发现，在含有多个电子的原子里，电子的能量并不相同。能量低的电子 通常在离核近的区域运动。能量高的电子通常在离核远的区域运动。为了便于说明问题， 我们用电子层来表明运动着的电子离核远近的不同。把能量最低、离核最近的区域叫做第 一电子层，能量稍高、离核稍远的区域叫做第二电子层，由里往外依次类推，叫三、四、 五、六、七层。这样，电子就可以看作是在能量不同的电子层上运动的。例如，氧原子核 外有 8 个电子，其中有两个电子在第一电子层上运动，有 6 个电子在第二电子层上运动。 原子结构示意图 核外电子的分层运动，又叫核外电子的分层排布。核外电子的分层排布是实验测定出 来的。核外电子的分层排布可用原子结构示意图表示。知道了原子的核电荷数和电子排布 以后，我们就可以画出原子结构示意图，如钠原子的结构示意图 表示原子核内核电荷数（质子数） ，弧线表示电子层，弧线上的数字表示该电子 层上的电子数。即第一电子层有 2 个电子，第二电子层有 8 个电子，第三电子层有 1 个电 子。 2. 元素的化学性质与原子结构的关系 通过对核电荷数从 1 到 18 的元素的原子结构示意图分析，可以看出稀有气体元素、金 属元素和非金属元素的原子最外层电子数目都各有特点。 （1）稀有气体元素的原子的最外层都有 8 个电子（氦是 2 个） 。由于稀有气体化学性 质稳定，一般不跟其它物质发生化学反应。因此，通常认为这种最外层有 8 个电子的（最 外层是第一层时有 2 个电子）结构，是一种稳定的结构。 （2）金属元素的原子的最外层电子数目一般少于 4 个。在化学反应中，金属元素的原 子比较容易失去最外层电子而使次外层变为最外层，达到 8 个电子的稳定结构。一般来讲， 电子层数越多、最外层电子数越少的金属原子越容易失去最外层电子。如钠原子容易失去 第三层的 1 个电子。 （3）非金属元素的原子的最外层电子数目一般多于或等于 4 个。在化学反应中，非金 属元素的原子比较容易获得电子，也使最外层达到 8 个电子的稳定结构。一般来讲，电子 层数越少，最外层电子数越多的非金属原子越容易获得电子。如，氯原子第三电子层有 7 个电子，容易得到 1 个电子达到 8 个电子稳定结构。 所以，元素的化学性质跟它的原子的最外层电子数目关系非常密切。因此必须注意： 元素的种类是由原子的核电荷数（核内质子数）来决定的，元素的化学性质主要是由它的 原子的最外层电子数目来决定的。 3. 离子化合物 离子化合物的形成过程 在一定条件下，当金属钠和非金属氯气相遇时起反应，生成氯化钠 钠+氯气氯化钠 在此反应的过程中，钠原子失去了第三层上的一个电子，生成带一个正电荷的钠原子， 符号为 Na+，称为钠离子，像这种带正电荷的离子又叫阳离子，钠离子是一种阳离子。氯 原子的第三电子层得到一个电子，生成带一个负电荷的氯原子，符号为 Cl，称为氯离子， 像这种带负电荷的离子又叫阴离子，氯离子是一种阴离子。钠离子和氯离子的最外层都有 8 个电子的稳定结构。钠离子带正电荷，氯离子带负电荷，它们之间相互作用而构成氯化 钠。像氯化钠这种由阴、阳离子相互作用而构成的化合物为离子化合物。由此可知，离子 也是构成物质的一种粒子。 带电荷的原子是离子，带电的原子团也是离子，例如，铵根离子是阳离子，硫酸根离 子是阴离子。一般活泼金属和活泼非金属元素容易形成离子化合物。 离子符号 离子所带的电荷数标在符号的右上角，正电荷用+表示，负电荷用-表示，带一个正电 荷或带一个负电荷，不必写出数字，如 Na+ 离子中含有质子总数与含电子数的关系 原子中，质子数=电子数 阳离子中，质子总数电子总数 阴离子中，质子总数电子总数 4. 共价化合物 在一定条件下，某些非金属元素的单质如氢气和氯气起反应，生成氯化氢。 氢气+氯气氯化氢 在反应的过程中，氢原子不容易失去核外的一个电子，而容易获得一个电子形成最外 层（第一电子层）2 个电子的稳定结构。氯原子不失去电子，很容易获得 1 个电子形成最 外层 8 个电子的稳定结构。矛盾的结果，氢原子和氯原子都未能把对方的电子夺取过来， 而是双方各用最外层的 1 个电子组成一对共用电子对。共用电子对在氢原子核和氯原子核 外空间运动，从而使双方最外层都达到稳定结构。由于共用电子对作用使氢原子和氯原子 构成氯化氢分子。像这种以共用电子对形成分子的化合物，叫共价化合物。 由于氯原子吸引共用电子对的能力比氢原子的稍强一些，所以电子对偏向氯原子一方。 水分子和二氧化碳分子都是以共用电子对形成的分子，所以水、二氧化碳都是共价化合物。 一般非金属元素组成的化合物是共价化合物。 【典型例题典型例题】 例 1. 与元素的化学性质关系最密切的是原子的 A. 核外电子层数 B. 最外层电子数 C. 核内中子数 D. 核内质子数 分析：元素的种类是根据原子核内质子数不同而划分的，即原子核内的质子数决定元 素的种类。元素的化学性质主要由它的原子最外层电子数所决定。稀有气体原子最外层 8 个电子（氦原子 2 个电子）是稳定结构，所以稀有气体化学性质稳定，不容易跟别的物质 起反应。金属原子最外层电子数目一般少于 4 个，在化学反应中，一般能失去最外层电子， 使次外层成为最外层而达到 8 个电子的稳定结构，非金属原子的最外层电子数目一般多于 或等于 4 个，在化学反应中，一般能获得电子使最外层达到 8 个电子的稳定结构。答案为 B。 例 2. 某元素原子的核外电子排布为：第二层电子数是第一层与第三层电子数之和，则 该元素属于 A. 金属元素 B. 非金属元素 C. 稀有气体元素 D. 不能确定 分析：根据原子核外电子的排布规律，若第三电子层有电子，则第一层已有 2 个电子， 第二层已有 8 个电子。则该元素的最外层电子数为 6，所以该元素属于非金属元素。答案 为 B。 例 3. 钙原子失去两个电子成为钙离子，发生改变的是 A. 核电荷数 B. 元素种类 C. 相对原子质量 D. 电子数 分析：钙原子失去两个电子，原子核不变，质子数不变，所以核电荷数不变，元素的 种类不变。原子的质量主要集中在原子核上，电子质量可忽略不计，所以相对原子质量不 变。答案为 D。 例 4. 一种元素的原子变成离子，关于这种变化的描述正确的是 A. 一定失去电子 B. 一定得到电子 C. 可能失去或得到电子 D. 一定组成一对共用电子对。 分析：金属元素的原子最外层电子数小于 4，容易失电子，生成阳离子。非金属元素 的原子最外层电子数大于或等于 4，容易得电子，生成阴离子。答案为 C。 【模拟试题模拟试题】 （答题时间：35 分钟） 一、选择题（每小题只有一个选项符合题意） 1. 下列微粒的最外层电子已达到稳定结构的是（ ） A.只有 B. C. D. 2. 已知某微粒的核内有 n 个质子,则下列推断正确的是( ) A.它的原子量是 n B.它的核外电子数是 n C.它的原子核带 n 个单位正电荷 D.它的核外电子分 n 层排布 3.R2+离子核外有 10 个电子,其核内质子数是( ) A.10 B.12 C.20 D.24 4. 元素的种类决定于原子的( ) A. 质子数 B.中子数 C.核外电子数 D.最外层电子数 5. 元素的化学性质主要决定于其原子的( ) A. 核外电子层数 B.核内中子数 C.核外电子数 D.最外层电子数 6. 下列各组微粒中含质子数和电子数都相同的一组是( ) A. Na 和 Al B.NH3和 H2O C.Al3+和 Ne D.S2-和 Cl- 7. 离子 M2+的核外有 x 个电子,原子量为 m,那么 M 元素原子核里的中子数是( ) A.m-x-2 B.m-x C.m+x-2 D.m-x+2 8. 金属元素在化学反应中 （ ） A. 不易得失电子 B. 易得电子 C. 易失电子 D. 易导电 9. 钠原子失去一个电子后发生变化的是 （ ） A. 电子层数 B. 原子量 C. 质子数 D. 中子数 10. 下列微粒中，最外电子层不是稳定结构的是 （ ） A. 氖原子 B. 氯原子 C. 镁离子 D. 硫离子 11. 氯原子和氯离子属于 （ ） A. 同一物质 B. 同一种分子 C. 同一种原子 D. 同一种元素 12. 某元素的微粒最外电子层有 8 个电子，则该微粒 （ ） A. 是稀有气体原子 B. 是阳离子 C. 是阴离子 D. 无法确定 13. 同种元素的原子和离子，具有相同的 （ ） A. 核电荷数 B. 电子数 C. 电子层数 D. 化学性质 14. 下列说法中错误的是 （ ） A. 质子数小于核外电子数的微粒是阴离子 B. 在离子化合物里，阴离子的总数与阳离子的总数一定相等 C. 原子失去电子后变成阳离子 D. 分子、原子、离子都可以构成物质 二. 填空题： 1. 是-原子的结构示意图，其中表示_，弧线表示 _，弧线上的数字表示_，在化学反应中易失去_个电子，成为_。 2. 构成物质的三种微粒是_，_和_。例如汞、稀有气体等是由_构成的。 3. O2-中的“2”又代表什么意义_。 4. 下列 AE 所示的微粒中，属于原子的是_，属于阳离子的是_。属于阴离子 的是_，属同种元素的是_。 5. 原子核外电子是按_、_排布的。 6. 稀有气体元素的原子最外电了层有_电子（氦有_个电子）化学性质比较 _，一般情况下不跟其它物质_。 7. 某元素的原子核内有 17 个质子，核外共有_个电子，最外层有_个 电子，在化学反应中易_个电子。 8. 元素的性质，特别是化学性质，跟它的原子的- 关系非常密切。带电的 _或_叫做离子。带正电的离子叫做_，带负电的离子叫做 _。 试题答案试题答案 一. 1. C 2.C