第五节核外电子排布的初步知识

1、第五节第五节 核外电子排布的初步知识核外电子排布的初步知识 原子是由原子核和核外电子构成的，原子核的体积很小，仅占原子半径的几千万亿分之一，电子在核外的空间里作高速的运动。今天我们来认识一下核外电子是怎样围绕原子核运动的。 氢原子核外只有一个电子，比较简单。在含有多个电子的原子里，电子是如何运动呢？ 由于多个电子中，各电子的能量不同，运动时离核的距离就不同，能量越大、离核的距离就越远，反之离核的距离就越近。这样核外电子在原子核外就呈现出分层排布。 核外电子的分层运动，是由能量决定的，这些层就叫能层，核外电子的分层运动，是由能量决定的，这些层就叫能层，也叫电子层。离核的距离最近的叫第一层，稍远的

2、依次叫第二也叫电子层。离核的距离最近的叫第一层，稍远的依次叫第二层、第三层、层、第三层、第第N N层层( (简称简称K K、L L、M M、N N、O O、P P、Q Q层层) ) 。离核。离核的距离越近，拥有的空间就越小，容纳电子的数目就越少；反的距离越近，拥有的空间就越小，容纳电子的数目就越少；反之，随着离核的距离增大，容纳电子的数目就越增多。我们可之，随着离核的距离增大，容纳电子的数目就越增多。我们可以形象地用一个图形来表示：以形象地用一个图形来表示：82原子核核电荷数第一层第二层该层上的电子数原子结构示意图原子结构示意图 核外电子排布，各层是不同的，经科学研究证明，具核外电子排布，各层

3、是不同的，经科学研究证明，具有一定的规律。下面我们就有一定的规律。下面我们就1-18号元素的原子的核外电号元素的原子的核外电子排布用原子结构示意图表示出来：子排布用原子结构示意图表示出来：氢氦锂铍硼碳氧氟氖钠镁铝硅磷硫氯氩氮1-181-18号元素的原子结构示意图号元素的原子结构示意图从原子结构看元素的化学性质从原子结构看元素的化学性质1、稀有气体元素的原子、稀有气体元素的原子 最外层电子数排满最外层电子数排满 稳定结构稳定结构 化学性质不活泼化学性质不活泼(惰性惰性)2、金属元素的原子、金属元素的原子 最外层电子数少于最外层电子数少于4个个 易失去电子易失去电子 化学性质活泼化学性质活泼(金属

4、性金属性)3、非金属元素的原子、非金属元素的原子 最外层电子数多于最外层电子数多于4个个 易得电子易得电子 化学性质活泼化学性质活泼(非金属性非金属性)小结：小结：元素的化学性质，由元素的原子的最外层电子数决定；元素的化学性质，由元素的原子的最外层电子数决定；同一种元素的化学性质不一定相同，不同种元素的化学性同一种元素的化学性质不一定相同，不同种元素的化学性质也不一定不相同；关键是看原子的最外层电子数。质也不一定不相同；关键是看原子的最外层电子数。 在化学变化中，元素的原子最外层电子数如果没有达到稳定在化学变化中，元素的原子最外层电子数如果没有达到稳定结构，就存在着趋向于稳定结构的趋势。金属元

5、素的原子在化结构，就存在着趋向于稳定结构的趋势。金属元素的原子在化学变化中易失去电子，非金属元素的原子在化学变化中易得到学变化中易失去电子，非金属元素的原子在化学变化中易得到电子，最后各自都成为稳定结构。稀有气体元素的原子最外层电子，最后各自都成为稳定结构。稀有气体元素的原子最外层电子数已经达到稳定结构，能单独存在，故不与别的原子作用，电子数已经达到稳定结构，能单独存在，故不与别的原子作用，化学性质不活泼，表现出惰性。化学性质不活泼，表现出惰性。 我们学习元素的原子核外电子排布和原子最外层电子数目与元素的化学性质关系密切的初步知识，这对我们了解不同种元素的原子是怎样形成化合物的很有帮助。以下我

6、们来学习化合物的形成过程是怎样的：离子化合物的形成以氯化钠的形成为例：钠+氯气 氯化钠 2Na+Cl2=2NaCl +8钠原子氯原子钠离子氯离子 在氯化钠的形成过程中，由金属钠分裂出的钠原子与氯在氯化钠的形成过程中，由金属钠分裂出的钠原子与氯气分子分裂出的氯原子相遇后，钠原子最外层上只有一个气分子分裂出的氯原子相遇后，钠原子最外层上只有一个电子，要成为稳定结构，只有失去这个电子，使次外层变电子，要成为稳定结构，只有失去这个电子，使次外层变成最外层，达到稳定结构。氯原子最外层上有成最外层，达到稳定结构。氯原子最外层上有8 8个电子，不个电子，不易失去，只有得到易失去，只有得到1 1个电子，成为稳

7、定结构。两种原子作用个电子，成为稳定结构。两种原子作用的结果是钠原子最外层上的一个电子，转移到氯原子最外的结果是钠原子最外层上的一个电子，转移到氯原子最外层上，使两者都成为稳定结构。钠原子则变成了钠离子，层上，使两者都成为稳定结构。钠原子则变成了钠离子，氯原子则变成了氯离子。氯原子则变成了氯离子。 钠离子和氯离子由于电子的失与得，使得各自都带有钠离子和氯离子由于电子的失与得，使得各自都带有电荷，我们把带有电荷的原子或原子团叫做离子。带正电电荷，我们把带有电荷的原子或原子团叫做离子。带正电荷的原子或原子团叫阳离子；带负电荷的原子或原子团叫荷的原子或原子团叫阳离子；带负电荷的原子或原子团叫阴离子。

8、其表示符号也有区别：阴离子。其表示符号也有区别：Na Na+ Cl Cl-钠原子钠离子氯离子氯原子 由以上我们可以知道，构成氯化钠的粒子是钠离子和由以上我们可以知道，构成氯化钠的粒子是钠离子和氯离子，不是氯化钠分子，阳离子氯离子，不是氯化钠分子，阳离子( (钠离子钠离子) )带正电荷、阴离子带正电荷、阴离子( (氯离子氯离子) )带负电荷，正、负电荷的相互作用，就形成了氯化钠带负电荷，正、负电荷的相互作用，就形成了氯化钠物质。这种由阴、阳离子相互作用而形成的化合物叫离子化合物质。这种由阴、阳离子相互作用而形成的化合物叫离子化合物。物。 在离子化合物中，由于形成化合物时，得失电子即对立、在离子化

9、合物中，由于形成化合物时，得失电子即对立、又统一又统一( (即得电子数与失电子数相等即得电子数与失电子数相等) )，因此阳离子所带正电荷，因此阳离子所带正电荷数等于阴离子所带的负电荷数；电量相等，电性相反，整个离数等于阴离子所带的负电荷数；电量相等，电性相反，整个离子化合物是不显电性的。也叫显电中性。子化合物是不显电性的。也叫显电中性。问题：组成离子化合物的元素应该在什么元素之间？为什么？问题：组成离子化合物的元素应该在什么元素之间？为什么？结论结论：要形成离子化合物，必需要形成离子，要形成离子，必要形成离子化合物，必需要形成离子，要形成离子，必需要有得失电子的两种元素同时存在。由此可知，只有

10、金属元需要有得失电子的两种元素同时存在。由此可知，只有金属元素与非金属元素之间才能形成离子化合物。素与非金属元素之间才能形成离子化合物。判断下列化合物中哪些是离子化合物？氯化钾 氯化镁 水 氯化钙 氟化钙 硫化氢 硫化亚铁KCl MgCl2 H2O CaCl2 CaF2 H2S FeS 带电荷的原子团也叫离子，含有原子团的化合物有些带电荷的原子团也叫离子，含有原子团的化合物有些也是离子化合物。也是离子化合物。常见原子团：铵根 氢氧根 硝酸根 氯酸根 高锰酸根NH4+ OH- NO3- ClO3- MnO4-硫酸根 碳酸根 锰酸根 SO42- CO32- MnO42-磷酸根PO43-共价化合物的

11、形成以氯化氢分子形成为例：氢气+氯气=氯化氢 H2 + Cl2 = 2HCl+ 氯原子 氢原子 氯化氢分子共用电子对 共用电子对共用电子对：在化学反应中，当两种元素的原子获得电子难易的程度相差不大时，都不能把对方的电子夺取为己有，两种元素的原子相互作用的结果是双方各以最外层上一个电子组成电子对，这个电子对为两个原子所共用(即共用电子对绕着这两个原子核运动)。这样的电子对叫共用电子对。原子通过共用电子对后各自的最外层电子数都达到稳定结构。问：共用电子对必须发生在什么元素之间？ 共用电子对在两个原子核间运动，受两个核的共同吸引，把两共用电子对在两个原子核间运动，受两个核的共同吸引，把两个原子紧紧地

12、连在一起，从而形成了化合物的分子。但由于两种个原子紧紧地连在一起，从而形成了化合物的分子。但由于两种原子对共用电子对的吸引力不同，强者占有时间长，弱者占有时原子对共用电子对的吸引力不同，强者占有时间长，弱者占有时间短，从而发生了共用电子对的偏向和偏离。偏向的一方略显正间短，从而发生了共用电子对的偏向和偏离。偏向的一方略显正电性，偏离的一方略显负电性，但整个分子显电中性。为什么？电性，偏离的一方略显负电性，但整个分子显电中性。为什么？原子间共用电子对后，形成了什么微粒？原子间共用电子对后，形成了什么微粒？ 由于元素的原子最外层上的电子数不同，共用电子对的对由于元素的原子最外层上的电子数不同，共用

13、电子对的对数也各不同，有的要共用几对。问：最多可共用几对？数也各不同，有的要共用几对。问：最多可共用几对？ 共价化合物：由不同元素的原子间共用电子对形成分子的化合物叫共价化合物。问什么元素之间形成共价化合物？共用电子对也可发生在同一种非金属元素之间：如氢气、氧气、氯气等。它们的分子形成也是通过同一种原子共用电子对的。氯气分子氢气分子问：氢气、氯气是不是共价化合物；为什么？问：氢气、氯气是不是共价化合物；为什么？指出下列各物质中，哪些是离子化合物？哪些是共价化合物？H2O 、 MgO 、 CaCl2 、 H2SO4、 CO2、 ZnSO4 Al2O3 、Cu2(OH)2CO3、 CaCO3 、

14、KClO3 、 KMnO4 、O2 、N2、 训练训练：1、 已知元素X的核电荷数为，X+与Y-电子层结构相同，则Y的核电荷数为_。2、某阳离子X2+有18个电子，核内有20个中子；则一定可以确定该 微粒的：核电荷数质子数中子数电子层数相对原子质量元素的化学性质元素的种类原子的最外层电子数。3、已知某微粒的最外层电子数为8，则此微粒一定是( )A、阳离子B、阴离子C、稀有气体元素的原子D、分子4、S和S2-的区别是( )A、核电荷数B、核内质子数C、核外电子数D、最外层电子数5、已知某微粒的核外电子总数，则一定可以确定该微粒的( )A、核电荷数B、质子数C、中子数D、电子层数E、无法确定6、X

15、元素原子的最外层电子数为1，Y元素的阴离子带2个单位的负电荷，由X、Y两种元素形成的化合物的化学式可能是_；7、 是某种粒子的结构示意图，它可能表示：镁离子氩原子氖原子硫原子氯离子_；8、Fe、Fe3+、Fe2+三种粒子的判断正确的是( )A、核电荷数相同 B、核外电子数相同C、电子层结构完全相同 D、质量几乎相同9、下列叙述完全正确的是( )A、最外层电子数为1 的元素一定是金属元素B、最外层电子数为8的微粒一定是稀有气体元素的原子C、某元素的原子得到电子变成阴离子后，其电子层数一般会减小D、某元素的原子失去电子变为阳离子后，其电子层数一般会减小10、有X、Y、Z三种元素，X2-和Y+两种离

16、子的最外电子层都是第三层；Z元素的原子核外有三个电子层，其最外层电子数是核外电子总数的1/3，则X2-的离子符号是_；Y元素的原子结构示意图为_；Z元素的名称是_；该离子符号是_。8X2 811、在含有多个电子的原子里，电子按_的高低不同，分布在_的电子层运动，也叫核外电子的_。12、金属铁是由_直接构成的；氯化氢是由_构成的；氯化钠是由_构成的。由此可知，_、_、_都是构成物质的粒子。13、Mg、Mg2+两种粒子的相同点是_，不同点是：_。14、某微粒的结构示意图为 ,当X的取值 范围是_时此图表示阳离子。15、人们把电子数相同的微粒叫做等电子体，它们可以是电子总数相同的原子、分子或离子 。如10电子的等电子体就有：_原子，CH4、NH3、H2O、HF等分子；_、_、_、NH4+等阳离子，_、_、OH-等阴离子。16、有A、B、C三种元素，其核电荷数之和是25，已知A元素原子的质子数是11，B元素原子的质子数是6。则可知三种元素是：x2817、现有五种微粒的结构示意图为：其中，属于原子的有_种，属于同一种元素的是_，具有稳定结构的是_，上述四种元素之间能形成AB2型化合物有_18、A、B、C、D四种元素，已知A能形成氧化物AO，