元素化合价与原子结构关系
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常见元素与原子团的化合价常见元素的化合价原子团的化合价化合价(Valence)化合价是由一定元素的原子构成的化学键的数量。
一个原子是由原子核和外围的电子组成的,电子在原子核外围是分层运动的,不管是那种元素的原子最外层的电子数总是趋向达到2个或8个,这是最稳定的状态。
但自然界中除了惰性气体外,没有一种元素的原子最外层电子数是2个或8个,所以如果最外层电子数少则趋向于丧失,多则趋向于夺取,以达到2个或8个。
为达到2或8原子需要夺取或丧失的电子数就是化合价。
化合物的各个原子是以和化合价同样多的化合键互相连接在一起的。
化合键有两种:【离子键】如钠原子和氯原子互相结合成氯化钠(食盐),就是钠原子失去一个电子,使最外层电子数达到8,但也因此带一个正电荷,氯原子夺取一个电子,使最外层电子数达到8,但也因此带一个负电荷,两个带电荷的原子依靠电荷力联系在一起,形成新物质。
所以氯是负1价,钠是正1价。
这种键的结合力较弱,在电解质中,如水中,两种原子就会分离成离子,在水中溶解。
【共价键】有机化合物中碳原子和氢原子就是依靠这种方式连接的,碳原子分出一个电子和一个氢原子最外层的电子组成两个电子的稳定结构,围绕两个原子核运动,也就是它们分享这两个电子。
氢原子最外层达到2个电子。
和四个氢原子分享,碳原子的最外层也达到了8个电子,所以氢是1价,碳是4价。
这种键的结合力较强,不容易分离成离子。
共价键中还包括一种特例,即配位键,它是由一个原子单方面提供电子对而跟另一个原子共用的化学键。
铵根、硫酸根等酸根离子都有配位键。
因为惰性气体最外层电子数已经达到了2个或8个,所以惰性气体一般不能和其他物质化合。
给了化合式之后,若知道一个元素的化合价,可将其化合价与其分子中该元素的原子数相乘。
因化合价的电性为零,将零减去上一个化合价与该元素原子数的积再除以分子中另一元素的原子数,即得到另一元素化合价。
给了两元素的化合价,求出化合价的绝对值之最小公倍数。
再用最小公倍数除以化合价绝对值即求出分子中原子数。
化合价的表示方法:正负化合价用+1,+2,+3,-1,-2……0等要标在元素符号的正上方。
确定化合物中元素的化合价,需注意∶(1)化合价有正价和负价;(2)氧元素通常显-2价。
(3)氢元素通常显+1价。
(4)金属元素跟非金属元素化合时,金属元素显正价,非金属元素显负价。
(5)一些元素在同种物质中可显不同的化合价。
(6)在化合物里正负化合价的代数和为0.(7)元素的化合价是元素的原子在形成化合物时表现出来的一种性质,因此,在单质分子里,元素的化合价为0.初中化学确定元素化合价的方法一定数目的一种元素的原子跟一定数目的其他元素的原子化合的性质,叫元素的化合价。
它是元素的一个重要性质,确定元素的化合价是初中生应掌握的一种基本技能,现就其在初中范围内作一归纳,以期对同学们的学习有所帮助。
一、根据与其他元素组成的化合物化学式确定【例1】试确定化合物K2MnO4中Mn元素的化合价。
解析:设化合物中Mn元素化合价为+x价,依化合物中各元素化合价正负代数和为零的原则有2×(+1)+1×(+x)+4×(-2)=0解之得x=6 故K2MnO4中Mn元素化合价为+6价。
二、根据元素的原子电子层结构特征确定【例2】元素X的原子最外层上有1个电子,元素Y的原子外层上有6个电子,则X、Y两元素可形成的化合物的化学式为[ ]A.XY B.X2Y C.XY2 D.X3Y解析:本题的关键可以说是首先得确定在形成化合物时,X、Y两元素所表现的化合价。
因X最外层上只有1个电子,最高正价为+1价,Y最外层6个电子,离8电子稳定结构尚差2个,故最低负价为-2价,则X、Y所形成化合物分子式为X2Y,应选B。
高考化学——常见元素化合价的一般规律
1。
金属元素无负价。
因为金属元素最外层电子数目少,易失去电子变为稳定结构,故金属无负价,除零价外,在反应中只显正价。
2。
氟无正价,氧无最高正价。
氟、氧得电子能力特别强,尤其是氟元素,只能夺取电子而成为稳定结构,除零价外,只显负价。
氧只跟氟结合时,才显正价,如在OF2中氧呈+2价。
3。
在1~20号元素中,除O、F外,元素的最高正价等于最外层电子数;元素的最低负价与最高正价的关系为:最高正价+|最低负价|=8。
既有正价又有负价的元素一定是非金属元素;所有元素都有零价。
4。
除个别元素外(如氮元素),原子序数为奇数的元素,其化合价也常见奇数价,原子序数为偶数的元素,其化合价也常呈偶数价,即价奇序奇,价偶序偶。
若原子的最外层电子数为奇数(m),则元素的正常化合价为一系列连续的奇数,从+1到+m,若出现偶数则为非正常化合价,其氧化物是不成盐氧化物,例如NO2、NO;若原子的最外层电子数为偶数(m),则正常化合价为一系列连续的偶数,从-2价到+m。
例如:S2、S4、S6。
第一章 原子结构与性质知识点归纳2.位、构、性关系的图解、表解与例析3.元素的结构和性质的递变规律同位素(两个特性)4.核外电子构成原理(1)核外电子是分能层排布的,每个能层又分为不同的能级。
(2)核外电子排布遵循的三个原理:a .能量最低原理b .泡利原理c .洪特规则及洪特规则特例(3)原子核外电子排布表示式:a .原子结构简图 b .电子排布式 c .轨道表示式 5.原子核外电子运动状态的描述:电子云 6.确定元素性质的方法1.先推断元素在周期表中的位置。
2.一般说,族序数—2=本族非金属元素的种数(1 A 族 除外)。
3.若主族元素族序数为m ,周期数为n ,则: (1)m/n<1时为金属,m/n 值越小,金属性越强:(2)m/n>1时是非金属,m/n 越大,非金属性越强;(3)m/n=1时是两性元素。
随着原子序数递增① 原子结构呈周期性变化② 原子半径呈周期性变化③ 元素主要化合价呈周期性变化④ 元素的金属性与非金属形呈周期性变化⑤ 元素原子的第一电离能呈周期性变化⑥ 元素的电负性呈周期性变化元素周期律 排列原则① 按原子序数递增的顺序从左到右排列 ② 将电子层数相同的元素排成一个横行 ③ 把最外层电子数相同的元素(个别除外),排成一个纵行周期 (7个 横行) ① 短周期(第一、二、三周期)② 长周期(第四、五、六周期)③ 不完全周期(第七周期)性质递变 原子半径主要化合价元 素 周期表族(18 个纵行) ① 主族(第ⅠA 族—第ⅦA 族共七个) ② 副族(第ⅠB 族—第ⅦB 族共七个) ③ 第Ⅷ族(第8—10纵行) ④结构第二章 分子结构与性质复习1.微粒间的相互作用(2)共价键的知识结构2.分子构型与物质性质(1)微粒间的相互作用σ键π键 按成键电子云 的重叠方式极性键 非极性键一般共价键 配位键离子键 共价键 金属键 按成键原子的电子转移方式 化学键 范德华力氢键 分子间作用力本质:原子之间形成共用电子对(或电子云重叠) 特征:具有方向性和饱和性σ键特征 电子云呈轴对称(如s —s σ键、 s —p σ键、p —p σ键)π键 特征电子云分布的界面对通过键轴的一个平面对称(如p —p π键)成键方式共价单键—σ键共价双键—1个σ键、1个π键共价叁键—1个σ键、2个π键 规律 键能:键能越大,共价键越稳定键长:键长越短,共价键越稳定键角:描述分子空间结构的重要参数用于衡量共价键的稳定性 键参数 共 价 键定义:原子形成分子时,能量相近的轨道混合重新组合成一组新轨道sp 杂化 sp 2杂化sp 3杂化 分类 构型解释: 杂化理论sp 杂化:直线型sp 2杂化:平面三角形sp 3杂化:四面体型杂化轨道理论 价电子理论 实验测定 理论推测 构型判断 分 子 构 型共价键的极性 分子空间构型决定因素由非极性键结合而成的分子时非极性分子(O 3除外),由极性键组成的非对称型分子一般是极性分子,由极性键组成的完全对称型分子为非极性分子。
重点知识总结:一、化合价1.元素化合价是该元素的原子在形成化合物时表现出来的一种 。
所以只能说 的化合价,不能说原子、分子的化合价)2.化合价的规律:①化合价有 价和 价②金属元素与非金属元素化合时, 金属元素通常显正价,非金属元素通常显 价,但与氧化合则显 价。
③在化合物中,氧元素通常显 价,氢元素显 价。
④在化合物里正负化合价的 为零,⑤原子团中各元素化合价代数和不为 等于 ⑥在单质里,元素的化合价为 0。
如:⑦同一元素在不同化合物里可显示不同化合价,在同一化合物里也可显示不同化合价。
如: ⑧化合价与离子的关系:二、化学式1.书写思路:①根据原子结构示意图书写 ②根据化合价书写(常用方法) 2.化学式的意义 ※ 总结:元素符号周围数字的含义:①元素符号前的数字,表示 ; ②元素符号左下角的数字,表示 ; ③元素符号右上角的数字,表示 ; ④元素符号正上方的数字,表示 ; ⑤离子符号前的数字,表示 ; ⑥化学式前的数字,表示 ;【历年中考试题】1.酸奶中含有的乳酸对健康是有益的.下列关于乳酸的叙述错误的是( )A 乳酸属于有机化合物B 乳酸分子中碳、氢、氧的原子个数比为1:1:2 C 乳酸中氧元素的质量分数最大 D 乳酸由碳、氢、氧三种元素组成2.下图是四位同学对某化学式意义的描述,他们描述的化学式是( )A 、CO 2 B 、CH 4 C 、NH 3 D 、H 2CO 33.下列有关化学用语中数字“2”的意义的说法,错误的是( ) ①3SO 2 ②Mg 2+③CO 2 ④CuSO 4 ⑤O 2-⑥H 2O 2A.表示分子个数的是①B.表示离子所带电荷数的是②⑤C.表示化合价数值的是④ C.表示一个分子中含有某种原子个数的是①③⑥4.下列有关化合价的叙述正确的是( )A .化合价与原子最外层电子数无关B .氨气(NH 3)中氮元素的化合价为+3 C .氧气中氧元素的化合价为-2 D .有些元素在不同条件下可表现出不同化合价 5.对于下列几种化学符号,有关说法正确的是( ) ①H ②2Fe③ ④52O P ⑤3KClOA .表示物质组成的化学式的有①④⑤B .④中数字“5”表示五氧化二磷中有5个氧原子C .表示阳离子的有②③D .⑤中氯元素的化合价为-16.下列说法正确的是( ) ①分子是保持物质性质的一种微粒; ②原子是不能再分的一种微粒; ③镁原子与镁离子的化学性质不同; ④原子团在化学反应中可能发生变化.7.右图是元素X 的一种粒子结构示意图,下列说法正确的是( ) A.X 是金属元素B.该粒子最外电子层已达到稳定结构C.该粒子的核电荷数为18D.该粒子可表示为X +8.通过化学反应不能生成的是( ) A. 一种新分子B. 一种新原子C. 一种新离子D. 一种新单质9.镉元素(Cd)对水体会造成重金属污染,某工业废水中含有三氯合镉酸钾(KCdCl3),其中镉元素的化合价为()A.—1B.+1C.+2D.+510.LiFePO4新型锂离子动力电池以其独特的优势成为奥运会绿色能源的新宠,已知Li的化合价为+1价,则LiFePO4中Fe 的化合价为()A.+1 B.+2 C.+3 D.+411.下面是对“2”的含义的解释,其中错误的是()A.Fe2+:一个带2个单位正电荷的亚铁离子B.Ba(OH)2:氢氧化钡的化学式中钡离子和氢氧根离子的个数比是1:2C.:带2个单位正电荷的镁离子D.2SO42-:2个硫酸根离子,每个硫酸根离子带2个单位负电荷12. 下列说法正确的是()13.下列有关的化学用语表达正确的是()A.五个氢原子:H5 B.高锰酸根离子:MnO4 2- C.两个钙离子:2Ca2+D.四个铵根离子:4NH3+ 14.下列化学符号中数字表示的意义正确的是()A.CO2:“2”表示一个二氧化碳分子含有两个氧原子B.2Na:“2”表示两个钠元素C.:“+2”表示镁离子带有两个单位正电荷D.S2- :“2–”表示硫元素的化合价为负二价15.我国科学家用滤纸和二氧化钛(TiO2)薄膜制作出一种新型“纳米纸”,又在纳米纸上“铺”一层“萘胺”(C10H9N)染料,制成一种试纸,用于检测食品中亚硝酸盐浓度的高低。
论中学生化学元素观的建构摘要化学元素观是中学化学学习中的核心观念。
化学元素观的建构有利于中学生对物质世界形成有序的认识,有利于中学生形成化学的思维方法。
化学元素观建构的基本策略是:(1)在元素概念基础上形成物质的基本分类;(2)在原子结构认识的基础上理解元素是如何形成物质的;(3)在元素周期律学习的基础上形成元素性质研究的基本模型;(4)在专题性学习中建构化学元素观;(5)在元素观指导下的应用性学习中丰富元素观;(6)利用概念图技术帮助化学元素观的建构。
关键词化学元素观建构中学生使学生形成基本的化学观念是化学学科的一个重要教学目标[1]。
化学元素观是化学观念中的核心观念。
本文在梳理化学元素观内涵的基础上,探讨化学元素观建构的价值及其建构的基本策略。
1 化学元素观的基本内涵1.1 物质都是由元素组成的物质世界是巨大的、丰富的。
种类浩繁的物质世界只是一百多种元素组合而成的。
每种物质只是由少数几种基本元素按照不同的方法组合而成。
100多种元素中,有些元素很稀少,有些元素很丰富,大部分元素要与其他的元素结合,只有少量元素在发现时是纯元素。
1.2 物质可以按照元素组成进行分类根据所含物质的种类物质可以分为纯净物和混合物。
纯净物通常指具有固定组成和独特性质的物质。
纯净物又分为单质和化合物。
由同种元素组成的物质称单质。
单质是元素存在的一种形式。
某些元素可以形成几种单质,称为同素异形体。
由不同种元素组成的物质称化合物。
化合物是由两种或两种以上元素组成的纯净物,一个化合物分子中至少包含两种或两种以上不同的原子。
每种化合物都有确定的化学性质和物理性质,化学家可以通过这些性质把各化合物同所有其他化合物相区分。
实验室合成出来的化合物与自然界中发现的化合物,不管来源有什么不同,一种纯的化合物,不管它的量的多少,其组成和性质都应该相同。
因为不论是化学家合成出来的还是自然界发现的,同种化合物都是由相同的元素在同样的法则之下形成的。
化学常见元素化合价化学中的元素化合价是指元素在化合物中能够形成的化合物最稳定的化合物的电荷状态。
元素的化合价取决于其原子的电子结构和价电子数。
化合价可以帮助我们理解元素在化学反应中的行为和性质,从而为化学反应的设计和应用提供指导。
以下是一些化学常见元素的化合价的讨论:1.碱金属元素(1A族):碱金属元素包括锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)和钫(Fr)。
这些元素的化合价通常为+1,因为它们在化合物中丢失一个电子形成阳离子。
2.碱土金属元素(2A族):碱土金属元素包括铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)和镭(Ra)。
这些元素的化合价通常为+2,因为它们在化合物中丢失两个电子形成阳离子。
3.铝族元素(3A族):铝族元素包括硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)和铊(Tl)。
这些元素的化合价通常是多样化的。
硼的化合价是+3,其余元素的化合价为+3或+14.碳族元素(4A族):碳族元素包括碳(C)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)和铅(Pb)。
这些元素的化合价通常为+4,因为它们通常会共享四个电子形成共价键。
5.氮族元素(5A族):氮族元素包括氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)和铋(Bi)。
这些元素的化合价通常为-3,因为它们通常会接受三个电子形成阴离子。
6.氧族元素(6A族):氧族元素包括氧(O)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)和钋(Po)。
这些元素的化合价通常为-2,因为它们能够接受两个电子形成阴离子。
7.卤素元素(7A族):卤素元素包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)和砹(At)。
这些元素的化合价通常为-1,因为它们能够接受一个电子形成阴离子。
8.高反应性金属元素(B族和7B族):包括硼(B)、铝(Al)、氮(N)、磷(P)、硫(S)等元素。
这些元素的化合价通常比较复杂,取决于不同的反应条件和配位环境。
需要注意的是,元素的化合价并不是固定不变的,它可以在不同化合物中发生变化。