第三章 氢、化合价(二).ppt

1、第五节 核外电子排布的初步知识,学习目的: 1.了解原子核外电子是分层排布的,初步掌握核外 电子排步的规则。 2.了解原子结构示意图的涵义,熟记核电荷数为1-18 的元素名称,并能画出其原子结构示意图。 3.初步了解稀有气体、金属、非金属元素原子的核 外电子排布的特征。 4.初步了解离子化合物的形成及离子的概念，掌握 离子核外电子排布的特点。,一、原子核外电子排布的的知识 。原子核外电子是分层排布的。,(1)原子核外的电子能量是不相同的; (2)能量高的电子在离核远的区域运动,能量低的 电子在离核近的区域运动; (3)电子运动时离核远近的不同在化学上用电子层 来表示。,电子的能量与电子层的关系

2、如下： 电子层序数：1（K），2（L），3（M），4（N） 能量关系：由里到外，由近到远，能量升高。,2.原子结构示意图 化学上用原子结构示意图来表示原子核外电子的 分层运动. 中心的圆圈表示原子核, 圆圈内的数字是核电荷数; 注意:核电荷数必须注明“+”号。 (2)右侧的圆弧表示一个电子层; (3)圆弧中的数字是该电子层上的电子数。,2,+12,8,2,原子核外电子排布遵循的规则如下： (1)电子总是先排在能量低 (离核近)的电子层,只有 当能量低的电子层排满后,才依次排到能量更高 (离核更远)的电子层 。 (2)每一电子层最多能容纳2n2个电子。 (3)最外电子层最多只能容纳8个电子。 核

3、电荷数为1-18的元素的原子结构示意图见课本。 画出原子结构示意图的关键是熟记其核电荷数， 氢、氦、锂、铍、硼；碳、氮、氧、氟、氖； 钠、镁、铝、硅；磷、硫、氯、氩。,3.各类元素的原子核外电子排布特点,(1)稀有气体元素的原子的最外层一般都是8个电子, 达到了最外层可容纳电子的最大数,叫饱和结构; 这种结构的原子既不易得到电子,也不易失去电 子,导致稀有气体的化学性质很稳定,因而这种 结构又叫稳定结构。,(2) 金属元素的原子其最外层电子数一般少于4个。,(3) 非金属元素的原子其最外层电子数一般多于或 等于4个。,任何元素的原子在化学反应中，都有使自己的最 外层达到稳定结构的愿望。因此：

4、金属原子容易使最外层电子失去，而使次外层变 成最外层，达到8个电子的稳定结构。 非金属原子容易得到电子，使最外层达到8个电子 的稳定结构。 所以，元素的化学性质（金属还是非金属等）与 原子的最外层电子数关系十分密切。,二、离子及离子化合物 1。离子的形成,A. NaCl的形成 当金属钠原子与氯原子要形成氯化钠时，它们双方都 希望从对方得到电子而使自己能变成稳定结构，但由 于钠原子的最外层电子数少，要使最外层变成8个电子 的稳定结构，需从氯原子处得到7个电子，这是很困难 的；而氯原子要使最外层变成8个电子的稳定结构，只 需从钠原子处得到一个电子,这是容易的。所以，实际 结果就是： 钠原子转移一个

5、电子给氯原子，分别形成了一种带电荷 的微粒（Na+和Cl-），再通过彼此间的静电作用结合在 一起。,氯化钠的形成可表示如下：,+11,2,8,1,+17,2,8,7,Na,Cl,+11,2,8,+17,2,8,8,Na+,Cl-,Na+,Cl-,思考：MgO、Na2O、MgCl2等化合物的形成。,2。离子的概念及规律 原子得到或失去电子而形成的带电荷的粒子。 (1) 原子失去几个电子，就形成带几个单位正电荷 的阳离子； (2) 原子得到几个电子，就形成带几个单位负电荷 的阴离子；,注意：原子得到或失去电子形成阴、阳离子后， 尽管电子排布不同了，也带上了电荷，但 是它的核电荷数并没有改变，因而元

6、素的 种类也没有改变。 离子的结构示意图叫离子结构示意图,如：,+8,+11,+12,+13,+16,+17,O2-,Na+,Mg2+,Al3+,S2-,Cl-,由上可知： (1)在阳离子中：质子数 = 核电荷数 核外电子数 (2)在阴离子中：质子数 = 核电荷数 核外电子数,2,8,8,8,8,8,8,8,8,2,2,2,2,2,离子与原子的比较和关系：,原子 离子,结构 特点,质子数=电子数,质子数 电子数,质子数 电子数,阳离子 阴离子,电性,不显电性,带正电,带负电,表示 方法,如: Fe、Na,如: Mg2+, Al 3+,如： O2- , S2-,关系,阳离子 原子 阴离子,失电子

7、,得电子,得电子,失电子,画出 (1)Na+、Mg2+、Al3+、O2-、F-；(2)S2-、Cl- 等 离子的结构示意图，想想它们分别与什么原子的 结构示意图相同？,从以上可知： (1) Na+、Mg2+、Al3+、O2-、F-的核外电子排布与 稀有气体元素氖原子的相同； (2) S2-、Cl-的核外电子排布与稀有气体元素氩原子 的相同； (3)Li+、Be2+的核外电子排布与稀有气体元素氦原子 的相同；,带电的原子是离子，带电的原子团也是离子。 常见的原子团都是离子。 SO42-、CO32-、NO3-、OH-、 NH4+、MnO4-、MnO42-、ClO3-,。离子化合物 由阴、阳离子形成

8、的化合物叫离子化合物。 一般地说，活泼金属元素与非金属元素，或金属与 原子团形成的化合物都是离子化合物。如： KCl、NaCl、MgCl2、CaCl2、Na2O、MgO、CaO CuSO4、Na2CO3、NaOH、Ca(NO3)2、NH4NO3,课堂练习: 某元素原子A的相对原子质量为M, 中子数为N A2+离子的核外电子总数为 ( ) (A) M-2 , (B) M+2 , (C) M-N-2 , (D) M-N+2 2. 下列元素的原子中,最外层电子数最多的是( ) (A) 磷 (B) 硫 (C) 氧 (D)氯 3.下列各组元素相互间形成A2B型化合物的是( ) (A) 钠、氯 (B)铝、

9、氧 (C) 钠、硫 (D)镁、氟 4.已知Am+和Bn-两种离子具有相同的核外电子排布， 若Am+的核电荷数为a ,则Bn-的核电荷数为 ( ) (A) a+m+n (B) a+m-n (C) a-m-n (D)a-m+n,C,D,C,C,5. 比镁原子多一个质子，少 2个电子的微粒是( ) (A) Na+ (B) Mg2+ (C) Ne (D)Al3+ 6. 跟OH-离子所含的质子数、电子数都相等的微粒 （ ） (A) Na+ (B) F- (C) Ne (D)H2O 7. 核电荷数为1-18的元素中，某微粒的结构示意图 为 2 8 , 则该微粒（ ） （A）一定是阳离子， （B）一定是阴离

10、子， （C）一定是氖原子， （D）无法确定。,+x,D,B,D,第六节 化 合 价,学习目的: 1。初步了解化合价的概念,理解元素化合价与其 原子最外层电子数及离子电荷数的关系; 2。熟记化合价的基本规则和常见元素的化合价。 3。能根据元素的化合价熟练的写出物质的化学 式，并能运用化合价规则计算化合物中未知 元素的化合价。,一、元素化合价的概念 1。从几种化合物的形成及相互间的原子个数比来 理解化合价。 （复习）从原子最外层电子数目的多少，分析 NaCl，MgO，Na2O，MgCl2等化合物 形成时，相互间的原子个数比。,(1)氯化钠的形成：,+11,+17,2,8,1,2,8,7,+11,+

11、17,2,8,2,8,8,Na,Cl,Na+,Cl-,Na+,Cl-,(2) 氧化镁的形成:,+12,2,8,2,+8,2,+12,6,+8,2,8,2,8,Mg,Mg2+,O,O2-,Mg2+,O2-,由上可知: 当钠原子与氯原子结合或镁原子与氧原子结合 形成化合物时,只有按照1:1的原子个数比来结合, 才能彼此使双方都达到稳定结构,而按照其他的 原子个数比来结合则不行.,(3) 氧化钠的形成,+11,2,8,1,+8,2,6,2Na,O,+11,+8,2,8,2,8,2Na+,O2-,Na+,O2-,Na+,由以上可知: 当钠原子与氧原子结合形成化合物时,只有按照 2 : 1的原子个数比结

12、合,才能彼此使双方都达到 稳定结构,按照其他原子个数比结合则不行.,(4) 氯化镁的形成,+12,+17,+17,+12,2,2,2,2,8,8,8,8,8,7,Mg,2,Mg2+,2Cl,2Cl-,Cl-,Mg2+,Cl-,由以上可知: 当镁原子与氯原子结合形成化合物时,只有按照 1 : 2的原子个数比结合,才能彼此使双方都达到 稳定结构,按照其他原子个数比结合则不行。,从以上三种情况可以看出：元素的原子结合形成 化合物时，并不是以任意原子个数比来结合的， 而是要按照一定的原子个数比来结合。 化合价：一种元素的一定数目的原子跟其他元素 的一定数目的原子结合的性质。 化合价有正价和负价。 在离

13、子化合物中 , 元素的化合价的数值及符号与 其离子的数值及符号完全相同。,2. 化合价的基本规则: 在化合物中，氢的化合价是+1价；氧的化合价 是-2价。 金属的化合价一定是正价；非金属的化合价一 般是负价，但在非金属与氧结合的化合物中 （如氧化物等）是显正价； 在任何化合物中，各元素的正、负化合价的代 数和等于零。 在单质中，元素的化合价为零。, 许多元素的原子在不同条件下得失电子的数目 可以不同，因此在不同的化合物中会显示不同 的化合价。 如：铁有 +2 和 +3 价；铜有 +1 和 +2 价； 硫有-2、+4、+6 价；锰有 +2、+4、+6、+7 价。 表示某元素的化合价是在该元素符号

14、的正上方注明 化合价的符号和数值。 注意：化合价的表示方法与离子符号的不同。,3. 常见元素的化合价的规律及： 钾、钠、银、氢、铵是（正）一； 钙、镁、铜、锌、钡是（正）二； 剩下铁、铝是正三； 氯化物中氯是负一价；硫化物中硫是负二价； 原子团的化合价与其离子的电荷数、符号相同。,4. 根据化合价,正确书写常见物质的化学式 书写的方法是: 将正价元素或原子团的符号写 在左边,负价元素或原子团的符号写在右边, 然后 在符号的右下角注明恰当的数字, (将正化合价的 绝对值写在负价元素或原子团的右下角, 将负化 合价的绝对值写在正价元素或原子团的右下角) 使整个化合物中正、负化合价的代数和等于零。,

15、例：写出 氧化铝、氧化钙、硫酸钾、 硝酸镁、氢氧化铜的化学式。,解：, Al O,+3 -2,Al2O3, CaO,+2 -2,Ca2O2,CaO, K SO4,+1 -2,K2SO4, Mg NO3,+2 -1,Mg(NO3)2, Cu OH,+2 -1,Cu(OH)2,写出下列物质的化学式： 氧化钠： 氧化镁： 氧化铝： 氯化钙： 氯化钾： 氯化铁： 硫酸钡： 硫酸钠： 硫酸铁： 硝酸铵： 硝酸铜： 硝酸锌： 碳酸钾； 碳酸铵： 碳酸钙： 氢氧化钠： 氢氧化铜： 氢氧化铁：,Na2O,MgO,Al2O3,CaCl2,KCl,FeCl3,BaSO4,Na2SO4,Fe2(SO4)3,NH4N

16、O3,CuSO4,ZnSO4,K2CO3,(NH4)2CO3,CaCO3,NaOH,Cu(OH)2,Fe(OH)3,5. 根据化学式及已知元素的化合价, 计算某未知 元素的化合价. 依据的原则是:在任何化合物中，各元素正、负 化合价的代数和等于零。 例1。求中KMnO4和K2MnO4锰元素的化合价。,解一：设KMnO4中锰元素的化合价为X . 则；+1 + X + (-2) 4 = 0 X = +7,解二：设K2MnO4中锰元素的化合价为x . 则：（+1）2 + X+ (-2) 4 =0 X= +6,例2。分别求出下列化合物中注色元素的化合价 KClO3 、 Na2SO4 、 K2Cr2O7 、NH4NO3,解：设KClO3 中Cl元素的化合价为X。 +1+ X + (-2) 3 = 0 X = +5,解: 设