初中化学人教版九年级上册第三单元 物质构成的奥秘课题3 元素导学案

离子

【学习目标】

1.初步了解核外电子是分层排布的；能画出1～18号元素的原子结构示意图。

2.掌握离子的形成和离子的表示方法；认识离子也是构成物质的一种粒子。

3.能根据粒子结构示意图判断粒子的种类；了解核外电子排布规律及其与元素化学性质的关系。

【要点梳理】

要点一、核外电子的分层排布

1.电子层

核外电子运动有自己的特点，在含有多个电子的原子里，电子的能量是不相同的，能量低的电子通常在离核较近的区域运动，能量高的电子通常在离核较远的区域运动，科学家形象地将这些区域称为电子层。
　　　　　　　　

核外电子是在不同的电子层内运动的，人们又把这种现象叫做核外电子的分层排布。离原子核较近的第一层不超过2个电子，第二层不超过8个电子……最外层不超过8个电子。
2.原子结构示意图
　　原子结构示意图可简明、方便地表示原子的结构（如下图所示）。小圈和圈内的数字表示原子核和核内质子数（即核电荷数），弧线表示电子层，弧线上面的数字表示该层的电子数。
　　　　　　　
【要点诠释】

1.在原子结构示意图中，每层最多容纳电子数为2n2个（n代表电子层数），即第一层不超过2个，第二层不超过8个，第三层不超过18个；最外层电子数不超过8个（只有1个电子层时，最多可容纳2个电子）。

2.把原子最外电子层有8个电子（只有一个电子层的具有2个电子）的结构，称为相对稳定结构。稀有气体元素，如氖、氩等，它们的最外层电子都是8个（氦为2个），属于相对稳定结构（不易与其他物质发生化学反应）。金属元素和非金属元素的原子在化学反应中有通过得失电子或共用电子，趋向达到相对稳定结构。

3.元素的化学性质主要由最外层电子数决定。

要点二、离子
1.概念：带电荷的原子（或原子团）叫离子，如Na+、、等。

2.离子的分类：
　　　
3.离子的形成：阳离子原子阴离子
（1）阳离子：金属元素的原子易失去最外层电子，使原子核外电子所带的负电荷比原子核带的正电荷少，原子带上正电荷，变成了阳离子。（阳离子中：核电荷数＝质子数＞核外电子数）
（2）阴离子：非金属元素的原子易得到电子，使原子核外电子所带的负电荷比原子核带的正电荷多，原子带上负电荷，变成了阴离子。（阴离子中：核电荷数＝质子数＜核外电子数）
4.离子符号及其意义（数字“2”的意义）：
　　　

【要点诠释】

1.原子得失电子变成离子，元素的种类、质子数、相对原子质量都不变。

2.离子和原子的比较：

要点三、化合物的形成过程（以钠与氯气反应生成NaCl为例）　 　　　

【要点诠释】

分子、原子、离子三者的关系：
　 　　　　　　　　

【典型例题】

类型一、考查核外电子的排布和离子的形成

1.（2014•呼和浩特中考）下列关于钠原子和钠离子的说法中，正确的是（　　）

【思路点拨】钠原子失去1个电子形成钠离子，据此结合题意进行分析解答即可。

【答案】D
【解析】

A、钠原子失去最外层的1个电子形成钠离子，则钠原子和钠离子的核外电子数不同，故A选项说法错误；

B、决定元素化学性质的是最外层电子数，钠原子失去最外层的1个电子后变为钠离子，最外层电子数发生了改变，钠原子和钠离子的化学性质不同，故B选项说法错误；

C、钠原子失去最外层的1个电子形成钠离子，电子的质量很小，可以忽略不计，故C选项说法错误；

D、钠原子失去最外层的1个电子形成钠离子，质子数、中子数不变，它们的质子数和中子数都相同，故D选项说法正确。

【总结升华】掌握原子和离子的相互转化、决定元素化学性质的因素是正确解答本题的关键。

2.下列粒子结构示意图中，表示阳离子的是（　 ）
　　　　　　　　　
【答案】B

【解析】在原子中：核内质子数=核外电子总数；在阳离子中：核内质子数﹥核外电子总数；在阴离子中：核内质子数﹤核外电子总数。分析图示知：A为氧原子；B为镁离子，是阳离子；C为氖原子；D为氟离子，是阴离子。
【总结升华】根据粒子结构示意图判断粒子是原子、阳离子还是阴离子。
3. 下图中的①、②分别是氟元素、钙元素在元素周期表中的信息，A、B、C、D是四种粒子的结构示意图。
　　　　

请你回答：
　　(1)氟元素的相对原子质量为           ，钙元素的原子序数为          ；
　　(2)D图所示是一种原子，则X=          ；
　　(3)A、B、C、D属于同种元素的粒子是　　　　 （填序号）；
　　(4)A粒子的化学性质与B、C、D中哪一种粒子的化学性质相似          （填序号）。
【答案】(1)19.00  20　 (2) 8　   (3) B C　   (4) B 　

【解析】（1）在元素周期表的每一格中给出了一种元素的以下信息：左上角数字表示原子序数（即核内质子数），右上角符号表示元素符号，中间汉字表示元素名称，正下方数字表示相对原子质量。

　（2）在原子中质子数等于电子数，根据2+8+X=18，可知X=8。
　（3）质子数相同的原子或离子属于同种元素。

（4）最外层电子数主要决定微粒的化学性质，B与A最外层电子数相同，都是7个电子，二者的化学性质相似。

【总结升华】质子数决定元素种类；最外层电子数决定粒子的化学性质；在原子中质子数等于电子数。

举一反三：

【变式1】写出下列粒子的化学符号：

(1)镁离子           ；                 (2)2个氧原子           ；

(3)两个氢离子            ；            (4)2个亚铁离子           。

【答案】（1）Mg2+        (2) 2O     （3）2 H+    （4）2 Fe2+ 

【变式2】（2014•云南中考）如图是某元素的原子结构示意图。下列说法不正确的是（    ）

    A．该原子的质子数为12

    B．该原子的核外有三个电子层

    C．该原子的核外电子数为12

    D．该原子在化学反应中容易得到2个电子

【答案】D

类型二、考查分子、原子、离子之间的关系

4.下列关于分子、原子、离子的说法中，错误的是（   ）
　  　A．分子、原子、离子都能构成物质
　　  B．在化学反应过程中，原子的种类、数目均不改变
　　  C．水是由氢、氧两种原子直接构成的
　　  D．物质的热胀冷缩现象是分子间隔的大小随温度而改变的缘故
【答案】C

【解析】水是由水分子构成的，不是由氢氧两种原子直接构成的。
【总结升华】分子、原子、离子都是构成物质的粒子，都可以保持物质的化学性质。在化学变化中，原子的种类、数目和质量都不改变。
举一反三：

【变式1】分子、原子、离子都是构成物质的微粒。下列物质中由原子直接构成的是（   ）
　　　A．铜    　 B．氧气　  　 C．氯化钠   　 D．二氧化碳　
【答案】A
【解析】铜是由铜原子构成的；氧气是由氧分子构成的；氯化钠是由钠离子和氯离子构成的；二氧化碳是由二氧化碳分子构成的。
【变式2】科学研究证明，物质是由微粒构成的。请用原子、分子或离子填空：
　(1)铁是由　　　    构成的；
　(2)空气中含量最多的氮气是由　　　     构成的；
　(3)调味用的氯化钠是由　　　                   构成的。
【答案】 （1）原子　  （2）分子　  （3）离子