内容正文:
第四章 物质结构 元素周期律
第9讲 原子结构 化学键
一、原子结构
1.原子的构成
原子
质子数=核外电子数=核电荷数=原子序数
2.质量数
概念:原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值后相加所得的数值。
质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)
[典例1] 张青莲是我国著名的化学家,1991年他测得In的相对原子质量为114.818±0.003,被国际采用为新标准。这是相对原子质量表中首次采用我国测定的相对原子质量值。下列关于In的说法中,错误的是( )
A.In原子核外有49个电子
B.In原子核内有49个中子
C.In原子的质量数为115
D.In是In元素的一种核素
3.原子核外电子的排布
(1)电子的能量
在多电子原子中,电子的能量不同。在离核近的区域内运动的电子的能量低,在离核远的区域内运动的电子的能量高。
不同电子层的表示及能量关系:
各电子
层由内到外
电子层数
1
2
3
4
5
6
7
符号
K
L
M
N
O
P
Q
离核远近
由近到远
能量高低
由低到高
(2)原子核外电子的排布规律
①电子一般先从内层排起,当一层排满后再填充下一层;
②原子核外各电子层最多容纳2n2个电子;
③原子最外层电子数不超过8个(K层为最外层时不能超过2个),次外层电子数不超过18个。
(3)电子层的表示方法——原子结构示意图
原子结构示意图各部分的意义:(以钠原子为例)
[点拨]
原子或离子中质子数与核外电子数之间的数量关系
(1)原子:质子数=核外电子数
(2)阳离子:质子数=阳离子的核外电子数+阳离子所带的电荷数
(3)阴离子:质子数=阴离子的核外电子数-阴离子所带的电荷数
[典例2] 某元素的原子结构示意图为。下列关于该元素的说法,不正确的是( )
A.元素符号是Ca
B.属于金属元素
C.在化学反应中易得电子
D.最高正化合价是+2价
二、核素
1.核素
具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。如H、H和H各为一种核素。
2.同位素
________________________________________________________________________________互称为同位素(即同一元素的不同核素互称为同位素)。如H、H和H互为同位素。
(1)特点:质子数相同,核外电子数相同,质量数不同,中子数不同。
(2)性质
①同位素在元素周期表里占据相同位置。
②同位素的化学性质几乎相同。
③天然存在的同位素,相互间保持一定的比率。
(3)用途:C在考古工作中用于测定文物的年代;H、H用于制造氢弹;放射性同位素释放的射线用于育种、给金属探伤、诊断和治疗疾病等。
[典例3] 同位素示踪技术已广泛应用在农业、工业、医学、地质及考古等领域。下列有关叙述不正确的是( )
A.14C与12C是两种不同的核素
B.通过化学变化可以实现16O与18O之间的相互转化
C.17O的相对原子质量约为17
D.铯元素的两种同位素中137Cs比133Cs多4个中子
三、离子键、共价键
(一)离子键:带相反电荷离子之间的相互作用。
1.离子键形成的原因:通常,活泼金属原子失去电子后形成阳离子,活泼非金属原子得到电子后形成阴离子,二者均达到稳定结构,两种离子通过静电作用结合在一起形成离子化合物。
2.离子键成键三要素
(1)成键粒子:__________。
(2)成键本质:__________。
(3)成键元素:一般是活泼金属元素和活泼非金属元素。
3.离子化合物:由离子键构成的化合物叫做离子化合物。
(1)离子化合物的形成过程(以氯化钠为例):
[点拨]
电子式:为方便起见,我们在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子(价电子),这种式子叫做电子式。
(2)电子式的书写
①简单阳离子:即是离子符号,如Na+、Mg2+。
②简单阴离子:既要标出最外层所有电子(包括得到的电子),又要用“[ ]”括起来,并在“[ ]”右上角注明负电荷数,如Cl-表示为[]-。
③复杂阴、阳离子:既要标出最外层所有电子,又要用“[ ]”括起来,并在“[ ]”右上角注明正、负电荷数,如NH,表示为[]+、OH-表示为[H]-。
④将离子化合物中的阴、阳离子的电子式按一定顺序排列在一起就是离子化合物的电子式。如硫化钠的电子式为Na+[]2-Na+。
(二)共价键:原子间通过共用电子对所形成的相互作用。
1.形成原因:成键原子各自提供电子,形成共用电子对,形成共价键。
2.共价键成键三要素
(1)成键粒子:原子。
(2)成键元素:一般是同种或不同种的非金属元素。
(3)成键条件:成键前原子最外层电子未达到饱和状态。
3.共价化合物:__________________