内容正文:
第三单元 物质构成的奥秘
第2课时 原子核外电子的排布、离子
化 学 组
课题2 原子结构
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旧知链接
不带电、不显电性
质子(+):每个质子带1单位正电荷
原子
核外电子(-):每个电子带1单位负电荷
原子核(+)
中子(不带电)
氢原子的结构
氢原子的结构
(1个电子)
CATALOG
学 习 目 标
01
了解离子的形成过程,知道离子与原子的区别与联系。
02
了解原子结构示意图的含义及原子最外层电子数与元素性质的关系。
03
知道原子核外电子的排布,理解原子结构示意图的含义。
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新课导入
如果将一个原子与一个乒乓球相比,就相当于将一个乒乓球与地球相比。原子很小,原子核有多小呢?原子的直径数量级约在 10-10 m,原子核的直径数量级约在 10-15~10-14 m。
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新课导入
原子核
原子核有多小?
与原子相比,原子核的体积更小,如果把原子比作一个体育场,那么原子核只相当于体育场中的一只蚂蚁。原子核外的电子如何在广阔的空间里高速运动?
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探究新知
一、原子核外电子的排布
1.原子核外电子排布规律
通常情况下,氢原子电子云示意图
与原子相比,原子核的体积更小
普通氢原子核外只有一个电子,这一电子围绕氢的原子核在核外的“巨大”空间里高速运动。
在具有多个电子的原子中,电子是如何运动的呢?
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探究新知
一、原子核外电子的排布
(一)原子核外电子排布规律
玻尔(1885—1962)
1913年,玻尔(卢瑟福的学生)提出原子轨道模型,认为当原子只有一个电子时,电子沿特定球形轨道运行;当原子有多个电子时,电子将分层排布,在不同的轨道上运行,按能量高低而距核远近不同。
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探究新知
一、原子核外电子的排布
(一)原子核外电子排布规律
原子核很小,核外有很大的空间,电子就在这个空间里高速运动,这种运动不像行星绕太阳旋转有固定的轨道,但却经常出现在一定区域,科学家把这样的区域称为电子层。
不是真实存在的,只是理论上的假设
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探究新知
一、原子核外电子的排布
(一)原子核外电子排布规律
碳原子结构动画
+
+
+
+
+
+
-
电子
-
-
-
电子
中子
质 子
原子核
质子数 中子数 核外电子数
碳原子 6 6 6
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探究新知
一、原子核外电子的排布
(一)原子核外电子排布规律
科学研究表明,在含有多个电子的原子中,核外电子具有不同的运动状态,离核近的电子能量较低,离核越远,电子的能量越高。为了形象说明,通常用“电子层”表示电子的运动区域。
离核最近的电子层为第一层,次之为第二层,依次类推为第三、四、五、六、七层,离核最远的也叫最外层。
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探究新知
一、原子核外电子的排布
(一)原子核外电子排布规律
离核近的电子能量较低,离核越远,电子的能量越高
第四层、第五层、第六层、第七层依次类推
第一层最多容纳 2 个电子,第二层最多容纳 8 个电子
离核最远的也叫最外层,最外层电子数一般不超过8个
观察电子分层排布示意图,你有什么发现?
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探究新知
一、原子核外电子的排布
(一)原子核外电子排布规律
电子层:
离核远近:
能量高低:
一 二 三 四 五 六 七
低 高
近 远
离核最远的电子层叫作最外层,最外层电子数不超过 8 个;只有一层的,电子数不超过 2 个。
1.核外电子运动的特点: 、 、 。
分层
无规则
高速
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探究新知
一、原子核外电子的排布
(一)原子核外电子排布规律
2.原子核外电子排布规律
①能量最低原则:先排第一层,再排第二层……(即:先排内层,能量低,后排外层,能量高)
②分层原则:
第一层≤2(第一层最多排2个);
第二层≤8(第二层最多排8个);
最外层≤8(最外层最多不超过8个)。
第一层
第二层
第三层
钠原子的结构
(11个电子)
一、原子核外电子的排布
1.原子核外电子排布规律
探究新知
第一层(2个)
第二层(8个)
第三层(1个)(最外层)
钠原子的结构
(11个电子)
一、原子核外电子的排布
1.原子核外电子排布规律
探究新知
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探究新知
一、原子核外电子的排布
2.原子结构示意图
+8
电子层
原子核
质子数(或核电荷数)
各电子层上的电子数
圆圈表示
圈内数字表示
弧线表示
原子核带正电
“+”表示
数字6也可以表示
2 6
弧线上的数字表示
第一层
第二层(最外层)
数字之和与
质子数相等
2+6=8
最外层电子数
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探究新知
一、原子核外电子的排布
+11
2 8 1
原子核
核内质子数
第一层
第二层
第三层
各层上的电子数
钠原子结构示意图
2.原子结构示意图
[思考]我们只需知道原子的什么就可画出该原子结构示意图
画原子结构示意图的依据:原子序数→核电荷数→画出原子核→画出核外电子排布
画法:画圆圈,标核电,
弧线呈扇面,数字一条线。
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探究新知
一、原子核外电子的排布
2.原子结构示意图
思考与讨论:
1.(P716) 右图所示某原子的核电荷数为 ,核外有 个电子层,第二层上有 个电子,最外层上有 个电子。
16
6
8
3
2.标出下列氯原子结构示意图中横线所指部分的含义。
表示原子核及 ___________________________________
原子的核电荷数为17,质子数为17
弧线表示 __________
电子层
弧线上的数字表示该层上的 __________
电子数
+17
2 8 7
氯原子的结构示意图
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探究新知
一、原子核外电子的排布
2.原子结构示意图
+19
2 8 8 1
钾(K)
+20
2 8 8 2
钠(Na)
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探究新知
一、原子核外电子的排布
2.原子结构示意图
+19
2
8
8
1
+20
2
8
8
2
原子结构示意图排布规律:
(1)同一横行(周期)的原子:①电子层数相同;②质子数、最外层电子数依次递增;
(2)同一纵列(族)的原子:①除稀有气体外,最外层电子层数相同;②电子层数依次递增;
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探究新知
一、原子核外电子的排布
3.原子的化学性质与核外电子的关系
金属原子、非金属原子和稀有气体原子最外层电子数有什么特点?
金属原子
非金属原子
稀有气体原子
最外层电子
一般多于4个
最外层一般都有8个电子(氦有2个电子)
相对稳定结构
最外层电子
一般少于4个
+19
2 8 8 1
钾(K)
+20
2 8 8 2
钠(Na)
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探究新知
一、原子核外电子的排布
3.原子的化学性质与核外电子的关系
稀有气体原子
稀有气体元素的原子结构,最外层电子数为 ,氦为 ),不易与其它物质发生反应,化学性质比较稳定。
8
2
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探究新知
一、原子核外电子的排布
3.原子的化学性质与核外电子的关系
【稳定结构】像稀有气体元素原子这样的结构叫8电子稳定结构(如Ne )(若只有一个电子层,则2电子是稳定结构)。所有的原子都趋于达到8电子的稳定结构。
氦(He)
氖(Ne)
氩(Ar)
最外层
最外层有8个电子(只有一个电子层的有2个电子)的结构,属于相对稳定结构。
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探究新知
一、原子核外电子的排布
3.原子的化学性质与核外电子的关系
氦、氖、氩等稀有气体不易与其他物质发生反应,化学性质比较稳定。它们的原子最外层一般都有8个电子(氦有2个电子),这样的结构被认为是一种相对稳定的结构。
He
Ne
Ar
所有的原子都趋于达到8电子的稳定结构(只有一个电子层的达到2个)。
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探究新知
一、原子核外电子的排布
3.原子的化学性质与核外电子的关系
金属原子
钠、镁、铝等金属的原子,最外层电子数一般都少于 ,在化学反应中易 电子,形成 离子,化学性质不稳定。
4
失去
阳
Na
Mg
Al
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探究新知
一、原子核外电子的排布
3.原子的化学性质与核外电子的关系
最外层电子数少于4个电子不一定是金属原子
易错提醒
A.硫原子第一电子层有6个电子
B.硫原子核内有16个质子
C.硫原子最外层电子的能量低于第二层电子的能量
D.原子是不能再分的粒子
例:下图是硫原子的原子结构示意图,下列对硫原子的叙述正确的是( )
B
2
高
在化学变化中
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探究新知
一、原子核外电子的排布
3.原子的化学性质与核外电子的关系
氯、氧、硫、磷非金属的原子最外层电子数一般都多于 ,在化学反应中易 电子,形成 离子,化学性质不稳定。
4
得到
阴
Cl
O
S
P
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探究新知
一、原子核外电子的排布
3.原子的化学性质与核外电子的关系
原子种类 实例 最外层电子数 化学性质
稀有气体 He、Ne、Ar
金 属 Na、Mg、Al
非金属 O、S、Cl
=8个(He为2)
< 4
≥4
最外层电子数决定原子的化学性质
相对稳定
不稳定,易失去电子
不稳定,易得到电子
结构
决定
性质
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一、原子核外电子的排布
3.原子的化学性质与核外电子的关系
稀有气体原子结构是相对稳定结构,金属原子和非金属原子都有达到相当稳定结构的趋势。如何达到呢?
思考与讨论
通过得失电子
氖Ne 钠Na 氟F
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二、离子
1.离子的形成
有一天,你和你的好朋友一起去买书,你有11元,而她有9元,你们俩都选中了一样的书,如果那本书是10元,你会怎么办呢?
在化学世界里,原子之间也会发扬互帮互助的精神
+11
2 8 1
+17
2 8 7
Na
Cl
钠原子和氯原子是如何形成氯化钠的?
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二、离子
1.离子的形成
钠原子与氯原子在化学反应中通过得失电子形成离子的过程
原子 原子结构示意图 反应时得失电子情况 离子结构示意图
钠原子
(Na)
氯原子
(Cl)
最外层的1个电子转移到氯原子的最外层,形成相对稳定结构
最外层的7个电子得到1个电子后,形成相对稳定结构
Na
Cl
Na+
Cl-
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二、离子
1.离子的形成
钠与氯气反应生成氯化钠
氯化钠NaCl的形成过程
+ 11
1
2
8
+ 17
2
8
7
+
8
钠原子
氯原子
Na+
Cl-
Na+
Cl-
阴、阳离子由于静电作用而形成不带电性的离子化合物。可见,离子也是构成物质的粒子。
离子化合物的形成
探究新知
二、离子
1.离子的形成
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二、离子
1.离子的形成
构成物质的微粒有分子、原子、 。
NaCl 不显电性
离子
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二、离子
2.离子的定义和分类
NaCl
钠原子 钠离子
氯原子 氯离子
Na
-e
Na+
Cl
+ e
Cl-
阳离子
阴离子
离子化合物
氯化钠NaCl是由钠离子(Na+)和氯离子(Cl-)构成的离子化合物
构成物质的微粒有分子、原子、离子。
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二、离子
2.离子的定义和分类
定 义
带电荷的原子或原子团
分 类
阳离子:带正电荷
阴离子:带负电荷
氯化钠的形成
Na
Cl
钠离子带正电荷
氯离子带负电荷
静电作用
氯化钠
氯化钠由钠离子和氯离子构成
离子也是构成物质的微观粒子
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二、离子
2.离子的定义和分类
金属、非金属的化学性质与其原子的核外电子排布,特别是最外层电子的数目有关;最外层电子数决定原子的化学性质
(1)金属原子的最外层电子一般少于4个,在化学反应中易失去最外层电子,导致质子数大于核外电子数而带正电荷,形成阳离子。
(2)非金属原子的最外层电子一般不少于4个,在化学反应中易得到电子,导致质子数小于核外电子数而带负电荷,形成阴离子。
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二、离子
3.离子结构示意图的形成
+12
2
8
2
+12
2
8
质子数
核外电子数(原子)
=
质子数
核外电子数
Mg
Mg
2+
>
失去2个电子
阳离子
原子
原子
S
+16
2
8
6
质子数
核外电子数(原子)
=
+16
2
8
8
得到2个电子
阴离子
S
2-
质子数
核外电子数
<
失阳得阴
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二、离子
3.离子结构示意图的表示
+13
2
8
3
Al
+13
2
8
Al
3+
+16
2
8
6
s
+16
2
8
8
s
2-
原子结构示意图
阳离子结构示意图
原子结构示意图
阴离子结构示意图
阳离子( + )
失电子
原子
阴离子( - )
得电子
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二、离子
思考与讨论:
2.(P713) 下列选项中,表示氧原子结构示意图的是( )。
N
N
3-
O
O
2-
C
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二、离子
3.离子的定义和分类
+13
2
8
3
Al
+13
2
8
Al
3+
+16
2
8
6
s
+16
2
8
8
s
2-
原子(里=外):核电荷数=质子数=核外电子数
阳离子(里>外):核电荷数=质子数>核外电子数
阴离子(里<外):核电荷数=质子数<核外电子数
原子得失电子后形成离子,离子都是稳定结构
离子所带电荷数由该原子的最外层电子数决定。最外层电子数决定原子的化学性质
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二、离子
4.离子的表示方法
+12
2
8
+11
2
8
+16
2
8
8
+17
2
8
8
钠离子
镁离子
硫离子
氯离子
得1个电子,
带负电
失2个电子,带正电
得2个电子,
带负电
失1个电子,
带正电
Na+
Mg2+
S2-
Cl -
(1)书写:数字在前,符号在后
阳离子:Xn+ 如:Mg2+ (镁离子),NH4+(铵根离子)
阴离子:Xn- 如:Cl- (氯离子),SO42-(硫酸根离子)
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二、离子
4.离子的表示方法
举 例
位置:在元素符号右上角标明电性和电荷数。
先后:电荷数在前(电荷数为1时,1省略不写),电性在后(“+”表示带正电荷,“-”表示带负电荷)。
钠离子 镁离子 氯离子 氧离子
Na
+
Mg
2+
Cl
-
O
2-
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二、离子
5.离子的意义
+12
2
8
+11
2
8
+16
2
8
8
+17
2
8
8
钠离子
镁离子
硫离子
氯离子
得1个电子,带正电
失2个电子,带正电
得2个电子,带正电
失1个电子,带正电
Mg2+
得失电荷数,
为1时省略不写
电性“+”表示带正电荷、
“-”表示带负电荷
2
2个镁离子
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二、离子
5.离子的意义
2Mg2+
表示 1 个镁离子带 2 个单位的正电荷
表示 2 个镁离子
R
表示每个R离子带n个单位的正(负)电荷
n+
m
表示m个R离子
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二、离子
5.离子的意义
R
表示每个R离子带n个单位的正(负)电荷
n+
m
表示m个R离子
Al
3+
3
3个铝离子
②铝离子或一个铝离子
①每个铝离子带三个单位正电荷
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探究新知
二、离子
常见的阳离子:
常见的阴离子:
H+ 氢离子
Na+ 钠离子
K+ 钾离子
Mg2+ 镁离子
Al3+ 铝离子
NH4+ 铵根离子
Cl- 氯离子
O2- 氧离子
S2- 硫离子
NO3- 硝酸根离子
OH- 氢氧根离子
CO32- 碳酸根离子
SO42- 硫酸根离子
离子可以
构成物质吗?
带电荷的原子团也叫离子。
分子、原子、离子都可以构成物质
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二、离子
离子与原子的区别
原子 离子
阳离子 阴离子
区别 结构特点
电性
符号
相互转化
质子数=核外电子数
不显电性
质子数>核外电子数
带正电荷
带负电荷
用元素符号表示
用阳离子符号表示
用阴离子符号表示
得电子
阳离子 原子 阴离子
得电子
失电子
失电子
质子数<核外电子数
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二、离子
离子与原子的区别
失电子
得电子
得电子
失电子
阴离子
阳离子
原子
联系:
1.概念上:
2.电性上:
3.结构上:
区别
原子是化学变化中的最小粒子,而离子是带电的原子或原子团
原子不带电,而离子带电
原子是不稳定结构,而离子是稳定结构
分子、原子、离子都能直接构成物质
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探究新知
二、离子
由原子构成的物质:
如氮气(N2),二氧化碳(CO2)
如氯化钠(NaCl)
①金属 ②固态非金属 ③稀有气体
由分子构成的物质:
由离子构成的物质:
物质构成
1
2
3
元素的种类由质子数决定
元素的化学性质由最外层电子数决定;最外层电子数相同的粒子,化学性质相似
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练习与运用
1.(P715)物质一般是由分子、原子或离子等微观粒子构成的。例如,构成水的是 ,构成汞的是 ,构成氯化钠的是 和 。
水分子
H2O
汞原子
Hg
钠离子
Na+
氯离子
Cl-
2.下图为硫原子的结构示意图,下列说法不正确的是( )
A.硫原子的质子数为 16
B.硫原子在化学变化中易失电子
C.硫原子的第二层电子数为 8
D.硫原子核外有 3 个电子层
B
+16
2 8 6
3.根据下图所示的粒子结构示意图,回答问题:
7
2
+9
7
+17
2
+12
+11
8
2
+18
2 8
+9
① ② ③ ④ ⑤ ⑥
(1)属于相对稳定结构的是_________;
(2)核电荷数相同的的是______;
(3)在反应中易失电子的是_____,易得电子的是________;
(4)属于原子的是____________,属于阳离子的是______;属于阴离子的是______;
②③⑥
①②
①⑤
①④⑤⑥
③
④
②
8
2 8
2 8
2 8
练习与运用
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4.在①分子、②原子、③原子核、④质子、⑤中子、⑥电子等粒子中找出符合下列条件的粒子填空:
(1)能保持物质化学性质的粒子是 ;
(2)化学变化中最小的粒子 ;
(3)带正电荷的粒子 ;
(4)不显电性(显电中性)的粒子 ;
(5)质量最小的粒子 ;
(6)决定原子质量的粒子 ;
(7)同一原子中数目相等的粒子 ;
(8)构成物质的基本粒子是 ;
(9)参加化学反应一定发生变化的粒子是 。
①②
②
③④
①②⑤
⑥
④⑤
④⑥
①②
①
练习与运用
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5.根据下列原子或离子结构示意图填空。
(1)电子层排布相同的是 。
(2)属于同种元素的是 。
(3)属于金属元素的是 。
(4)属于稀有气体元素的是 。
(5)属于阴离子的是 ,其离子符号是 。
B、C
A、B
D
C
B
F -
练习与运用
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练习与运用
6.如图是几种粒子的结构示意图:
(1)表示原子的是 (填字母,下同)。
(2)表示阴离子的是 ,表示阳离子的是 。
(3)具有相对稳定结构的是 。
(4)化学性质相似的原子是 。
A
C
AC
BE
BDE
7.决定原子化学性质的粒子是原子的( )。
A.核内中子数 B.核内质子数 C.最外层电子数 D.核外电子数
C
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课堂小结
课题2(第2课时)
原子结构
1
2
原子结构示意图(分为3层第一层排2个电子,第二层排8个电子,最后一层不超过8个电子)
离子的形成
阴离子
阳离子
稳定结构
离子表示方法
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课后练习
1.核电荷数少于核外电子数的一定是( )。
A.分子 B.原子 C.阳离子 D.阴离子
2.如图为钠的原子结构示意图,从图中可获得的信息是( )
A.钠原子的核外第一层有1个电子
B.钠原子在化学反应中容易失去1个电子
C.钠原子核内的质子数为11,中子数为0
D.钠原子的核外有2层电子
D
B
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课后练习
3.判断下列哪些是原子?哪些是阴离子?哪些是阳离子?
阳离子
原子
原子
阴离子
阴离子
+13
2
8
+17
2
8
7
+17
2
8
8
+8
2
8
+2
2
4.右图为氯原子的结构示意图,下列有关说法错误的是( )
A.氯原子的核电荷数为17
B.氯原子最外层有7个电子
C.氯原子的质子数为17
D.在化学反应中氯原子容易失去电子
D
+17
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课后练习
5.下列说法中正确的是( )
A.结构示意图为 的粒子一定是氖原子
B.M2+的核电荷数是12,则其核外电子数为14
C.Na和Na+的化学性质相同
D.原子变成离子时,得失电子都有可能
D
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课后练习
6.下列说法不正确的是( )
A.分子、原子、离子都不显电性
B.分子、原子、离子都可以构成物质
C.原子通过得失电子可以变成离子
D.分子能保持物质的化学性质
带正电的阳离子、带负电的阴离子
A
7.根据氯离子的结构示意图(如图所示),判断以下说法错误的是( )
C
A.氯离子核内有17个质子 B.氯离子核外有3个电子层
C.氯离子在化学反应中易得到电子 D.氯离子的符号为Cl-
+17
2
8
8
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课后练习
8.说出下符号的意义:
表示每个钙离子带2个单位正电荷
表示2个钙离子
2Ca2+
表示每个氯离子带1个单位负电荷
表示3个氯离子
3Cl-
感谢您的聆听!
第三单元 化学组
Lavf55.36.103
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