3.1 构成物质的微观粒子 第3课时(导学案)化学新教材沪教版九年级上册
2026-08-31
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摘要:
该初中化学导学案聚焦“离子”主题,核心涵盖原子核外电子排布规律、离子的定义与形成本质、原子与离子的区别转化、离子符号书写及含义,以及以氯化钠为例的离子化合物形成原理。课堂导入通过提问核外电子排布规律和食盐构成微粒,衔接分子原子知识,搭建前后认知支架。
资料以“想一想”互动引导结合微观分析,通过原子结构示意图、离子形成过程解析深化理解,例题与变式训练覆盖重点难点。注重化学观念(物质结构决定性质)和科学思维(证据推理、模型建构)培养,助力学生自主探究,提升知识应用与问题解决能力。
内容正文:
3.1 构成物质的微观粒子
第3课时 离子
1.掌握原子核外电子排布规律,明确离子的定义、分类,掌握离子的形成本质。
2.理解原子与离子的区别和相互转化关系,知晓离子是构成物质的微观粒子之一。以氯化钠为例,掌握离子化合物的形成原理。
3.熟练掌握离子符号的书写规则、读法及数字含义,能正确书写常见离子符号。
重点:原子得失电子形成离子的微观本质。离子符号的书写、读法、含义。
难点:原子得失电子形成离子的微观本质。原子与离子的区别和相互转化。
1、带电荷的原子或原子团称为离子。
2、原子核外的电子在核外空间做高速运动。在含有多个电子的原子中,根据核外电子运动区域离核远近不同,可以分为不同的电子层。如氧原子核外有 8 个电子,分为两个电子层,2个电子在第一电子层,6 个电子在第二电子层。
3、分子、原子和离子都是构成物质的微观粒子。在化学反应中, 原子可以通过得到或失去电子形成离子,离子也可以通过失去或得到电子转变成原子。
4、在化学反应中钠原子容易失去1个电子,形成钠离子;氯原子容易得到1个电子,形成氯离子。
5、离子可以构成物质,例如氯化钠是由钠离子和氯离子构成的。
(一)课堂导入
【引入】核外电子的排布有什么规律?原子的化学性质主要由什么因素决定?我们已经学习了分子和原子,知道水由水分子构成、金属铁由铁原子构成。生活中常见的食盐(氯化钠)也是由微观粒子构成的,它由什么微粒构成?
【结论】不同物质的微观构成粒子不同,原子并非都能稳定存在并直接构成物质。部分原子会通过结构变化形成带电微粒,进而构成物质,这种新型微观粒子就是离子。本节课将从原子结构出发,逐步探究离子的由来、特点及表示方法。
(二)原子核外电子排布
1. 原子核外电子排布规律
【想一想】
1.原子的核外电子是如何排布的?
2.原子的核外电子排布有哪些规律?
【结论】
(1)核外电子分层排布:1913年,玻尔在有核模型的基础上,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。电子层不是真实存在的,只是理论上的假设。
(2)原子核外电子排布规律:
①电子尽量先排满能量低的内层,再逐步排能量高的外层。(能量最低原则)
②第一层最多排2个电子,第二层最多排8个电子。
③最外层电子数一般不超过8个(只有1层的,电子数不超过2个)。
2. 原子结构示意图
【想一想】
1.如何用化学的语言形象直观地表现出原子的核外电子排布情况呢?
2.1~18号元素的原子核外电子是如何排布的?
【结论】
(1)原子结构示意图:
①圆圈表示原子核,圆圈内数字表示核内质子数。
②弧线表示电子层,弧线上的数字表示该层所排电子数。
③离核最远的电子层为最外层,数字“1”表示最外层电子数。
(2)1~18号元素的原子结构示意图:
①金属元素的原子最外层电子数一般少于4个,非金属元素的原子最外层电子数一般大于4个,稀有气体元素的原子最外层电子数一般是8个(氦是2个)。
②氦、氖、氩等稀有气体化学性质比较稳定,它们的原子最外层都有8个电子(氦为2个电子),这样的结构被认为是一种相对稳定结构。任何原子都有达到相对稳定结构的趋势。
3. 原子核的结构
【想一想】
1.原子核的构成是什么?各粒子的电性如何?
2.原子中各粒子的数量关系是什么?
3.所有原子都含有中子吗?
【结论】
(1)原子核由质子和中子构成,1个质子带1个单位正电荷,中子不带电;核外1个电子带1个单位负电荷;
(2) 数量关系:核电荷数=质子数=核外电子数
(3)不是所有原子都有中子,有一种氢原子的原子核内只有1个质子,没有中子;不同元素的原子核内质子数不同。
【例】如图为氯原子的结构示意图,下列说法错误的是如图为氯原子的结构示意图,下列说法错误的是( )
A.核内中子数为17
B.核外有3个电子层
C.最外层有7个电子
D.能量低的电子在离核较近的区域运动
【答案】A
【解析】A、圆圈内的数字表示核内质子数,氯原子质子数为17,A错误。
B、弧线表示电子层,共3条弧线,表示氯原子核外有3层电子,B正确。
C、离核最远的一层为最外层,氯原子的最外层电子数为7,C正确。
D、能量低的电子在离核较近的区域运动,D正确。
故选A。
【变式】下列结构示意图所表示的微粒中,具有相对稳定结构的原子是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】A、氦原子只有1层电子,第一层排2个电子,达到相对稳定结构,A正确。
B、氟原子最外层电子数为7,不是8,不具有相对稳定结构,B错误。
C、钠原子最外层电子数为1,不是8,不具有相对稳定结构,C错误。
D、碳原子最外层电子数为4,不是8,不具有相对稳定结构,D错误。
故选A。
(三)离子的形成
1. 离子的形成
【想一想】
1.不稳定的金属原子、非金属原子,分别通过怎样的方式达到8电子稳定结构?得失电子后,原子的质子数和核外电子数还相等吗?
2.带电的微粒和原本的原子有什么本质区别?根据电性不同,这类微粒可以分为几类?
【结论】
(1)原子如何达到相对稳定结构:①金属元素的原子,一般通过失去最外层电子,使次外层变为最外层,从而达到相对稳定结构。失去电子后质子数大于电子数,电子层数减少,粒子带正电。②非金属元素的原子,一般通过得到电子,使最外层达到8个电子,从而形成相对稳定结构。得电子后质子数小于电子数,电子层数不变,粒子带负电。
(2)离子:带电的原子(或原子团)叫做离子。其中阳离子带正电,阴离子带负电。原子得失电子仅改变核外电子数,原子核、质子数、元素种类均不改变。
(3)原子的最外层电子数决定了元素的化学性质,原子的最外层电子数相同,元素的化学性质相似。
2. 离子构成物质
【想一想】
1.钠原子和氯原子如何达到相对稳定结构?
2.为什么钠和氯气相遇能发生反应生成氯化钠?氯化钠是如何形成的?
【结论】氯化钠的形成:在化学反应中钠原子容易失去最外电子层上的 1 个电子,形成带 1 个单位正电荷的阳离子(Na+ );氯原子最外电子层上有 7 个电子,不容易失去,在化学反应中氯原子倾向于获得 1 个电子,形成带 1 个单位负电荷的阴离子(Cl- )。因此,在化学反应中,钠原子和氯原子能通过电子的转移,分别形成钠离子和氯离子。钠离子和氯离子通过静电作用结合,构成氯化钠固体。
3. 原子与离子的区别与联系
【想一想】原子与离子之间有哪些区别与联系?完成表格:
【结论】
微粒种类
原子
阳离子
阴离子
结构
质子数=电子数
质子数>电子数
质子数<电子数
电性
中性
带正电
带负电
联系
原子得电子带负电,形成阴离子;原子失电子带正电,形成阴离子。离子也会通过得失电子变成原子。
【例】钠离子电池是下一代储能技术的有力竞争者。如图是钠原子(Na)和钠离子(Na+)的结构示意图。下列说法正确的是( )
A.两者质子数不同 B.两者化学性质相似
C.Na+的电子层数为2 D.Na在化学反应中易得到电子
【答案】C
【解析】A、钠原子与钠离子质子数相同都是11,A错误。
B、钠原子和钠离子的最外层电子数不同,化学性质不同,B错误。
C、钠离子的电子层数为2,C正确。
D、钠原子最外层电子数为1,化学反应中容易失去电子,D错误。
故选C。
【变式】物质都是由微观粒子构成的。下列关于微观粒子的叙述错误的是( )
A. 氯化钠是由离子构成的
B. 原子中原子核与核外电子的电量相等,电性相反,所以整个原子不显电性
C. 决定元素化学性质的是原子核外电子数
D. 原子得到或失去电子就变成离子
【答案】C
【解析】A、氯化钠由钠离子和氯离子构成,A正确。
B、原子中原子核与核外电子的电量相等,电性相反,所以整个原子不显电性,B正确
C、决定元素化学性质的是原子的最外层电子数,C错误。
D、原子得到或失去电子就变成离子,D正确。
故选C。
(四)离子符号的书写及含义
1. 离子符号的书写规则
【想一想】我们用元素符号表示原子,如何规范表示钠离子、氯离子这类带电的离子?离子符号的书写有什么规则?
【结论】
1.离子符号的书写:在元素符号的右上角标出离子所带的电荷数及电性,数字在前,正负号在后,当离子所带电荷数为1个单位时, “1” 省略不写。
2.举例:镁离子Mg2+、氧离子O2-、钠离子Na+、氯离子Cl-、硫离子S2-
2. 离子符号的含义
【想一想】离子符号右上角的数字和正负号分别代表什么含义?以2Mg²⁺为例,两个数字的含义分别是什么?
【结论】
1.符号含义:右上角数字表示1个离子所带的电荷数,正负号表示电性;
2. 离子符号周围数字的含义:2Mg²⁺中,前方2表示2个镁离子,右上角2表示1个镁离子带2个单位正电荷。
【例】硒(Se)具有抗衰老、抑制癌细胞生长的功能。如图是硒原子结构示意图,下列说法不正确的是( )
A.x=18 B.硒原子核外有4个电子层
C.硒离子的符号为Se2+ D.硒原子在化学变化中易得到电子
【答案】C
【解析】A、原子中质子数=电子数,34=2+8+x+6,x=18,A正确。
B、硒原子核外共有4层电子,B正确。
C、硒原子最外层电子数为6,化学反应中得到2个电子形成阴离子,故硒离子的符号为Se2-,C错误。
D、硒原子最外层电子数是6,化学变化中容易得到电子,D正确。
故选C。
【变式】下列对有关Mg2+叙述正确的是( )
A. 表示两个镁原子 B. 表示1个镁分子
C. 属于阴离子 D. 表示一个镁离子带2个单位的正电荷
【答案】D
【解析】A、Mg2+表示1个镁离子,A错误。
B、Mg2+表示1个镁离子,B错误
C、镁离子带正电,属于阳离子,C错误。
D、Mg2+中右上角的数字表示1个镁离子带2个单位的正电荷,D正确。
故选D。
1.从宏观、微观、符号相结合的视角探究物质及其变化规律是化学学科独特的研究方法。下列说法正确的是( )
A.表示1个氯气分子
B.原子可以直接构成物质,而离子不能
C.X的符号是Cl+
D.图中宏观物质只有氯化钠
【答案】A
【解析】A. 表示1个氯气分子,A正确;
B.原子可以直接构成物质,离子也可以构成物质,如氯化钠,B错误;
C. 氯原子得到1个电子变成氯离子,氯离子带1个单位负电荷,符号为Cl-,C错误;
D. 图中宏观物质有金属钠、氯气、氯化钠,D错误。
故选A。
2.钒在新能源领域起着重要作用。钒原子的结构示意图如图所示。下列说法错误的是( )
A.x的值为8
B.钒原子的质子数为23
C.钒原子在化学反应中易失去电子,形成阳离子
D.钒原子核外有四个电子层
【答案】A
【解析】A. 原子的核外电子数=质子数,则23=2+8+x+2,x=11,A选项错误;
B.圆圈内的数字表示核内质子数,钒原子的质子数为23,B选项正确;
C. 钒原子的最外层电子数为2,在化学反应中易失去电子,形成阳离子,C选项正确;
D. 钒原子核外有四个电子层,D选项正确。答案选A。
3.根据下列粒子结构示意图,回答问题。
(1)A所示粒子的核电荷数为 _____ 。
(2)写出B所对应的离子符号 ________ 。
(3)C所示粒子在化学反应中容易 _______ (填“得到”或“失去”)电子。
(4)A、B、C、D中具有相对稳定结构的原子是 _______ (填序号)
【答案】2 Na+ 失去 A
【解析】(1)原子结构示意图中,圆圈内的数字表示原子的核电荷数,A粒子核电荷数为2。
(2)B粒子质子数为11,核外电子数为10,是钠离子,符号为Na+。
(3)C粒子最外层电子数为3,化学反应中容易失去电子。
(4)最外层电子数为8的结构为相对稳定结构(只有1层的原子,最外层电子数为2为相对稳定结构)。具有相对稳定结构的微粒有AB,其中A为原子,B为阳离子,故填A。
一、原子核外电子排布
(一)核外电子排布规律
1.能量最低原则
2.最外层电子数不超过8(第1层为最外层的不超过2个);
3.第一层最多排2个,第二层最多排8个电子
(二)原子结构示意图
二、离子的形成
(一)离子的形成
1.金属→失电子→离子带正电→阳离子
2.非金属→得电子→离子带负电→阴离子
3.相对稳定结构:稀有气体原子
(二)离子构成物质
1.氯化钠的形成:
(三)原子与离子的区别与联系:
三、离子符号的书写及含义
(一)书写规则:元素符号右上角标电荷数,数字在前,“+”、“-”号在后,数字为1时省略不写;
2.离子符号的含义:表示1个离子、表示1个离子所带的电荷数。
考点01 原子核外电子排布
1.我国科研人员实现了对极其稀有同位素氪-81的单原子探测,这一方法助力于地球与环境科学研究。如图为氪原子的结构示意图,有关该原子说法错误的是
A.原子核带正电 B.核外有4个电子层
C.第一层电子数为8 D.该结构为一种相对稳定的结构
【答案】C
【解析】A、原子核带正电,A正确。
B、由原子结构示意图可知,原子核外有4层电子,B正确。
C、根据原子结构示意图,第一层电子数为2,C错误。
D、根据原子结构示意图,最外层电子数为8,达到相对稳定结构,D正确。
故选C。
2.下图为某粒子的结构示意图,有关该粒子的说法中,错误的是
A.该粒子的原子核内有19个质子 B.该粒子的核外有四个电子层
C.该粒子最外层上有一个电子 D.该粒子是带负电的阴离子
【答案】D
【解析】A、根据原子结构示意图,圆圈内的数字表示核内质子数,该粒子有19个质子,A正确。
B、根据原子结构示意图,该原子核外有四个电子层,B正确。
C、离核最远的一层是最外层,根据原子结构示意图,该原子最外层电子数为1,C正确。
D、根据原子结构示意图,该离子的质子数=核外电子数,该粒子是不带电的原子,D错误。
故选D。
3.钙离子拮抗剂是高血压治疗中一类非常重要的药物,钙离子(Ca2+)的结构示意图可表示为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】钙是20号元素,核内有20个质子。1个钙离子带2个单位正电荷,说明钙原子失去最外层的2个电子后形成钙离子,钙离子的核外电子数=20-2=18。钙离子核外电子排布为:2、8、8,故钙离子的结构示意图为,故选C。
4 . 下列各种微粒结构示意图与表示的意义一致的是
A.都属于稀有气体原子 B.都属于阴离子
C.二者化学性质相似 D.都是相对稳定结构
【答案】D
【解析】A、前者核内10质子,核外10电子,为氖原子结构示意图;后者核内11质子,核外10电子,为钠离子结构示意图,A错误。
B、前者核内17质子,核外18电子,为氯离子;后者核内18质子,核外18电子,为氩原子,B错误。
C、前者达到相对稳定结构,后者最外层电子数为2,容易失去电子,化学性质不同,C错误。
D、两个粒子最外层电子数均为8,都是相对稳定结构,D正确。
故选D。
5.下列说法错误的是
A.电子在原子核外运动有固定的轨道
B.第一电子层离核最近,能量最低
C.核外电子是分层运动的
D.最外层电子数不超过8个(只有一层的,电子不超过2个)
【答案】A
【解析】A、电子在原子核外运动没有固定的轨道,只有经常出现的区域,A错误。
B、核外电子排布按照能量最低原则,第一层离核最近,能量最低,B正确。
C、核外电子是分层运动的,C正确。
D、最外层电子数不超过8个(只有一层的,电子不超过2个),D正确。
故选A。
考点02 离子
6.下列对分子、原子、离子的认识,正确的是
A.原子是最小的粒子,不可再分
B.原子得电子形成阳离子
C.离子不能直接构成物质
D.在化学变化中分子分解形成原子,原子重组形成新分子
【答案】 D
【解析】A、原子并非不可再分,原子还可分为原子核和核外电子,A错误。
B、原子得到电子后质子数小于核外电子数,离子带负电,形成阴离子,B错误。
C、离子也可以构成物质,如氯化钠由钠离子和氯离子构成,C错误。
D、在化学变化中分子可分为原子,原子重新组合形成新的分子,D正确。
故选D。
7. 构成物质的微观粒子说法错误的是
A.水由水分子构成 B.铁由铁原子构成
C.氯化钠由Na+、Cl-构成 D.氧气由氧原子构成
【答案】D
【解析】A、水由水分子构成,A正确。
B、铁由铁原子构成,B正确。
C、氯化钠由钠离子和氯离子构成,C正确。
D、氧气由氧分子构成,D错误。
故选D。
8.微观粒子构成了世界上各种各样的物质,下列对于分子、原子、离子的认识,正确的是
A.原子是最小的粒子,不可再分 B.氢气能压缩是因为分子间有间隔
C.钠原子和氯原子构成了氯化钠分子 D.原子变离子,电子层数一定改变
【答案】B
【解析】A、原子并非不可再分,原子可分为原子核和核外电子,A错误。
B、氢气能压缩是因为分子之间有间隔,B正确。
C、氯化钠由钠离子和氯离子构成,C错误。
D、原子失去电子形成阳离子电子层数减少,原子得到电子形成阴离子电子层数不变,D错误。
故选B。
9.下列微粒结构示意图中,表示阴离子的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】原子得到电子,质子数小于核外电子数,形成阴离子。
A、根据结构示意图,质子数为9,电子数为10.,质子数小于电子数,是阴离子,A正确。
B、根据结构示意图,质子数为10,电子数为10,质子数等于电子数,表示原子,B错误。
C、根据结构示意图,质子数为11,电子数为10,质子数大于电子数,表示阳离子,C错误。
D、根据结构示意图,质子数为12,电子数为10,质子数大于电子数,表示阳离子,D错误。
故选A。
10.下列关于Mg、Mg2+两种粒子的判断正确的是
A.质子数相同 B.核外电子数相等 C.Mg2+比Mg活泼 D.电子层数相同
【答案】A
【解析】A、镁离子质子数为12,镁原子质子数也为12,A正确。
B、镁原子的核外电子数为12,镁离子核外电子数为10,B错误。
C、镁离子最外层电子数为8,达到相对稳定结构;镁原子最外层电子数为2,容易失去电子,镁原子比镁离子活泼,C错误。
D、镁原子核外有3层电子,镁离子核外有2层电子,D错误。
故选A。
考点03 离子符号及含义
11.下列符号表示两个钙离子的是
A.2Ca B.2Ca2+ C.Ca2+ D.Ca+
【答案】B
【解析】A、符号表示2个钙原子,A错误。
B、符号表示2个钙离子,B正确。
C、符号表示1个钙离子,C错误。
D、符号错误,钙原子最外层有2个电子,化学反应中失去2个电子形成阳离子,故1个钙离子带2个单位的正电荷,D错误。
故选B。
12. 一种有趣的钟表式元素周期表如图所示,下列关于时间所对应的元素的说法,错误的是
A.9:00时针对应元素的离子符号为F-
B.12:00时针对应元素的单质化学性质不活泼
C.2:00时针对应的元素的原子序数为2
D.7:00时针对应元素的单质是由分子构成的
【答案】B
【解析】A、9:00时针对应的元素为氟元素,共有2层电子,最外层电子数为7,反应中得到1个电子,氟离子符号为F-,A正确。
B、12:00时针对应的元素为镁元素,其单质为金属镁,由镁原子直接构成,镁原子的最外层电子数为2,反应中容易失去电子,化学性质活泼,B错误。
C、2:00时针对应的元素为氦,原子序数为2,C正确。
D、7:00时针对应的元素为氮元素,单质为氮气,由氮分子构成,D正确。
故选B。
13. 钾离子是人体中一种重要的电解质。钾离子的化学符号为
A.Ag+ B.K+ C.Cu2+ D.Al3+
【答案】B
【解析】A、Ag+表示银离子,A错误。
B、K+表示钾离子,B正确。
C、Cu2+表示铜离子,C错误。
D、Al3+表示铝离子,D错误。
故选B。
14.下列化学用语与含义相符的是
A.Na+——1个钠离子 B.H——1个氢分子
C.N2——2个氮原子 D.3O——3个氧元素
【答案】A
【解析】A、Na+表示1个钠离子,A正确。
B、H表示1个氢原子/氢元素,B错误。
C、N2表示1个氮分子,C错误。
D、3O表示3个氧原子,元素符号前加数字后只能表示微观含义,D错误。
故选A。
15.稀有气体共有7种,它们是氦气(He)、氖气(Ne)、氩气(Ar)、氪气(Kr)、氙气(Xe)、氡气(Rn,放射性)、Og(放射性,人造元素)。其中Og是人工合成的稀有气体,其原子结构示意图如图所示。
(1)Og原子的质子数为___________,原子核外有___________个电子层,稀有气体不易与其他物质发生反应,化学性质比较稳定,它们的原子最外层都有8个电子(氦为2个电子)。
(2)根据下列粒子结构示意图,回答下列问题:
①表示具有稳定结构的有___________(填字母,下同)。
②表示阴离子的有___________。
③表示阳离子的有___________,其离子符号为___________。
【答案】(1)118 7 (2)ABDE BD E Mg2+
【解析】(1)原子结构示意图中圆圈内的数字表示原子核内质子数,Og原子的质子数为118。原子结构示意图中弧线表示电子层,图中共有7条弧线,表示该原子有7层电子。
(2)①最外层电子数为8的结构称为相对稳定结构(只有1层电子的,最外层电子数为2的结构称为相对稳定结构),故图中具有相对稳定结构的有ABDE。
②阴离子的质子数小于核外电子数,B的质子数为8,核外电子数为10,质子数小于电子数,B表示阴离子;D的质子数为9,核外电子数为10,质子数小于电子数,D表示阴离子。故填BD。
③阳离子的质子数大于核外电子数,E的质子数为12,核外电子数为10,质子数大于电子数,E表示阳离子,其离子符号为Mg2+。
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3.1 构成物质的微观粒子
第3课时 离子
1.掌握原子核外电子排布规律,明确离子的定义、分类,掌握离子的形成本质。
2.理解原子与离子的区别和相互转化关系,知晓离子是构成物质的微观粒子之一。以氯化钠为例,掌握离子化合物的形成原理。
3.熟练掌握离子符号的书写规则、读法及数字含义,能正确书写常见离子符号。
重点:原子得失电子形成离子的微观本质。离子符号的书写、读法、含义。
难点:原子得失电子形成离子的微观本质。原子与离子的区别和相互转化。
1、带电荷的原子或原子团称为 。
2、原子核外的电子在核外空间做高速运动。在含有多个电子的原子中,根据核外电子运动区域离核远近不同,可以分为不同的 。如氧原子核外有 8 个电子,分为 个电子层, 个电子在第一电子层, 个电子在第二电子层。
3、分子、原子和离子都是构成物质的微观粒子。在化学反应中, 原子可以通过 电子形成离子,离子也可以通过失去或得到电子转变成 。
4、在化学反应中钠原子容易 ,形成 ;氯原子容易 ,形成 。
5、离子可以构成物质,例如氯化钠是由 构成的。
(一)课堂导入
【引入】核外电子的排布有什么规律?原子的化学性质主要由什么因素决定?我们已经学习了分子和原子,知道水由水分子构成、金属铁由铁原子构成。生活中常见的食盐(氯化钠)也是由微观粒子构成的,它由什么微粒构成?
【结论】不同物质的微观构成粒子不同,原子并非都能稳定存在并直接构成物质。部分原子会通过结构变化形成带电微粒,进而构成物质,这种新型微观粒子就是 。本节课将从原子结构出发,逐步探究离子的由来、特点及表示方法。
(二)原子核外电子排布
1. 原子核外电子排布规律
【想一想】
1.原子的核外电子是如何排布的?
2.原子的核外电子排布有哪些规律?
【结论】
(1)核外电子分层排布:1913年,玻尔在有核模型的基础上,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 排布,在不同的轨道上运行,按能量高低而距核远近不同。电子层不是真实存在的,只是理论上的假设。
(2)原子核外电子排布规律:
①电子尽量先排满能量 的内层,再逐步排能量 的外层。(能量最低原则)
②第一层最多排 个电子,第二层最多排 个电子。
③最外层电子数一般不超过 个(只有1层的,电子数不超过 个)。
2. 原子结构示意图
【想一想】
1.如何用化学的语言形象直观地表现出原子的核外电子排布情况呢?
2.1~18号元素的原子核外电子是如何排布的?
【结论】
(1)原子结构示意图:
①圆圈表示 ,圆圈内数字表示 。
②弧线表示 ,弧线上的数字表示 。
③离核最远的电子层为 ,数字“1”表示 。
(2)1~18号元素的原子结构示意图:
①金属元素的原子最外层电子数一般 ,非金属元素的原子最外层电子数一般 ,稀有气体元素的原子最外层电子数一般是 (氦是 个)。
②氦、氖、氩等稀有气体化学性质比较稳定,它们的原子最外层都有8个电子(氦为2个电子),这样的结构被认为是一种 。任何原子都有达到相对稳定结构的趋势。
【例】如图为氯原子的结构示意图,下列说法错误的是如图为氯原子的结构示意图,下列说法错误的是( )
A.核内中子数为17
B.核外有3个电子层
C.最外层有7个电子
D.能量低的电子在离核较近的区域运动
【变式】下列结构示意图所表示的微粒中,具有相对稳定结构的原子是( )
A. B. C. D.
(三)离子的形成
1. 离子的形成
【想一想】
1.不稳定的金属原子、非金属原子,分别通过怎样的方式达到8电子稳定结构?得失电子后,原子的质子数和核外电子数还相等吗?
2.带电的微粒和原本的原子有什么本质区别?根据电性不同,这类微粒可以分为几类?
【结论】
(1)原子如何达到相对稳定结构:①金属元素的原子,一般通过 ,使次外层变为最外层,从而达到相对稳定结构。失去电子后质子数 电子数,电子层数 ,粒子带 电。②非金属元素的原子,一般通过 ,使最外层达到8个电子,从而形成相对稳定结构。得电子后质子数 电子数,电子层数 ,粒子带 电。
(2)离子:带电的原子(或原子团)叫做离子。其中阳离子带 电,阴离子带 电。原子得失电子仅改变核外电子数,原子核、质子数、元素种类均不改变。
(3)原子的 决定了元素的化学性质,原子的最外层电子数相同,元素的化学性质 。
2. 离子构成物质
【想一想】
1.钠原子和氯原子如何达到相对稳定结构?
2.为什么钠和氯气相遇能发生反应生成氯化钠?氯化钠是如何形成的?
【结论】氯化钠的形成:在化学反应中钠原子容易 ,形成带 个单位正电荷的 ;氯原子最外电子层上有 7 个电子,不容易失去,在化学反应中氯原子倾向于 ,形成带 个单位负电荷的 。因此,在化学反应中,钠原子和氯原子能通过电子的转移,分别形成 和
。 和 通过静电作用结合,构成氯化钠固体。
3. 原子与离子的区别与联系
【想一想】原子与离子之间有哪些区别与联系?完成表格:
【结论】
微粒种类
原子
阳离子
阴离子
结构
质子数 电子数
质子数 电子数
质子数 电子数
电性
联系
【例】钠离子电池是下一代储能技术的有力竞争者。如图是钠原子(Na)和钠离子(Na+)的结构示意图。下列说法正确的是( )
A.两者质子数不同 B.两者化学性质相似
C.Na+的电子层数为2 D.Na在化学反应中易得到电子
【变式】物质都是由微观粒子构成的。下列关于微观粒子的叙述错误的是( )
A. 氯化钠是由离子构成的
B. 原子中原子核与核外电子的电量相等,电性相反,所以整个原子不显电性
C. 决定元素化学性质的是原子核外电子数
D. 原子得到或失去电子就变成离子
(四)离子符号的书写及含义
1. 离子符号的书写规则
【想一想】我们用元素符号表示原子,如何规范表示钠离子、氯离子这类带电的离子?离子符号的书写有什么规则?
【结论】
1.离子符号的书写:在元素符号的 标出离子所带的电荷数及电性,数字在 ,正负号在 ,当离子所带电荷数为1个单位时, 。
2.举例:镁离子 、氧离子 、钠离子 、氯离子 、硫离子 。
2. 离子符号的含义
【想一想】离子符号右上角的数字和正负号分别代表什么含义?以2Mg²⁺为例,两个数字的含义分别是什么?
【结论】
1.符号含义:右上角数字表示 ,正负号表示 ;
2. 离子符号周围数字的含义:2Mg²⁺中,前方2表示 ,右上角2表示 。
【例】硒(Se)具有抗衰老、抑制癌细胞生长的功能。如图是硒原子结构示意图,下列说法不正确的是( )
A.x=18 B.硒原子核外有4个电子层
C.硒离子的符号为Se2+ D.硒原子在化学变化中易得到电子
【变式】下列对有关Mg2+叙述正确的是( )
A. 表示两个镁原子 B. 表示1个镁分子
C. 属于阴离子 D. 表示一个镁离子带2个单位的正电荷
1.从宏观、微观、符号相结合的视角探究物质及其变化规律是化学学科独特的研究方法。下列说法正确的是( )
A.表示1个氯气分子
B.原子可以直接构成物质,而离子不能
C.X的符号是Cl+
D.图中宏观物质只有氯化钠
2.钒在新能源领域起着重要作用。钒原子的结构示意图如图所示。下列说法错误的是( )
A.x的值为8
B.钒原子的质子数为23
C.钒原子在化学反应中易失去电子,形成阳离子
D.钒原子核外有四个电子层
3.根据下列粒子结构示意图,回答问题。
(1)A所示粒子的核电荷数为 _____ 。
(2)写出B所对应的离子符号 ________ 。
(3)C所示粒子在化学反应中容易 _______ (填“得到”或“失去”)电子。
(4)A、B、C、D中具有相对稳定结构的原子是 _______ (填序号)
一、原子核外电子排布
(一)核外电子排布规律
1.能量最低原则
2.最外层电子数不超过8(第1层为最外层的不超过2个);
3.第一层最多排2个,第二层最多排8个电子
(二)原子结构示意图
二、离子的形成
(一)离子的形成
1.金属→失电子→离子带正电→阳离子
2.非金属→得电子→离子带负电→阴离子
3.相对稳定结构:稀有气体原子
(二)离子构成物质
1.氯化钠的形成:
(三)原子与离子的区别与联系:
三、离子符号的书写及含义
(一)书写规则:元素符号右上角标电荷数,数字在前,“+”、“-”号在后,数字为1时省略不写;
2.离子符号的含义:表示1个离子、表示1个离子所带的电荷数。
考点01 原子核外电子排布
1.我国科研人员实现了对极其稀有同位素氪-81的单原子探测,这一方法助力于地球与环境科学研究。如图为氪原子的结构示意图,有关该原子说法错误的是
A.原子核带正电 B.核外有4个电子层
C.第一层电子数为8 D.该结构为一种相对稳定的结构
2.下图为某粒子的结构示意图,有关该粒子的说法中,错误的是
A.该粒子的原子核内有19个质子 B.该粒子的核外有四个电子层
C.该粒子最外层上有一个电子 D.该粒子是带负电的阴离子
3.钙离子拮抗剂是高血压治疗中一类非常重要的药物,钙离子(Ca2+)的结构示意图可表示为
A. B. C. D.
4 . 下列各种微粒结构示意图与表示的意义一致的是
A.都属于稀有气体原子 B.都属于阴离子
C.二者化学性质相似 D.都是相对稳定结构
5.下列说法错误的是
A.电子在原子核外运动有固定的轨道
B.第一电子层离核最近,能量最低
C.核外电子是分层运动的
D.最外层电子数不超过8个(只有一层的,电子不超过2个)
考点02 离子
6.下列对分子、原子、离子的认识,正确的是
A.原子是最小的粒子,不可再分
B.原子得电子形成阳离子
C.离子不能直接构成物质
D.在化学变化中分子分解形成原子,原子重组形成新分子
7. 构成物质的微观粒子说法错误的是
A.水由水分子构成 B.铁由铁原子构成
C.氯化钠由Na+、Cl-构成 D.氦气由氦分子构成
8.微观粒子构成了世界上各种各样的物质,下列对于分子、原子、离子的认识,正确的是
A.原子是最小的粒子,不可再分 B.氢气能压缩是因为分子间有间隔
C.钠原子和氯原子构成了氯化钠分子 D.原子变离子,电子层数一定改变
9.下列微粒结构示意图中,表示阴离子的是
A. B. C. D.
10.下列关于Mg、Mg2+两种粒子的判断正确的是
A.质子数相同 B.核外电子数相等 C.Mg2+比Mg活泼 D.电子层数相同
考点03 离子符号及含义
11.下列符号表示两个钙离子的是
A.2Ca B.2Ca2+ C.Ca2+ D.Ca+
12. 一种有趣的钟表式元素周期表如图所示,下列关于时间所对应的元素的说法,错误的是
A.9:00时针对应元素的离子符号为F-
B.12:00时针对应元素的单质化学性质不活泼
C.2:00时针对应的元素的原子序数为2
D.7:00时针对应元素的单质是由分子构成的
13. 钾离子是人体中一种重要的电解质。钾离子的化学符号为
A.Ag+ B.K+ C.Cu2+ D.Al3+
14.下列化学用语与含义相符的是
A.Na+——1个钠离子 B.H——1个氢分子
C.N2——2个氮原子 D.3O——3个氧元素
15.稀有气体共有7种,它们是氦气(He)、氖气(Ne)、氩气(Ar)、氪气(Kr)、氙气(Xe)、氡气(Rn,放射性)、Og(放射性,人造元素)。其中Og是人工合成的稀有气体,其原子结构示意图如图所示。
(1)Og原子的质子数为___________,原子核外有___________个电子层,稀有气体不易与其他物质发生反应,化学性质比较稳定,它们的原子最外层都有8个电子(氦为2个电子)。
(2)根据下列粒子结构示意图,回答下列问题:
①表示具有稳定结构的有___________(填字母,下同)。
②表示阴离子的有___________。
③表示阳离子的有___________,其离子符号为___________。
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