高考化学中常见的电子式大全.doc
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中学化学中常见的电子式大全
原子
离子
单质分子
共价化合物
离子化合物
形成过程
电子式书写的常见错误及纠正措施
Mg2+Cl2
HClO
O
O
物质的电子式可体现其构成元素之间的结合方式,也决定着该物质的化学性质;对于简单微粒还可以通过电子式推导其空间结构。
因此电子式是近几年高考的考查热点之一。
但由于高中教材中未涉及电子亚层、分子轨道等理论知识,学生难以较系统理解微粒最外层电子的排布,而只能靠记忆、知识积累来处理这一类问题,错误率较高,
如将氧原子的电子式写成(正确应为)。
典型错误归纳有以下两类:
一、无法正确排列微粒中原子或离子的顺序。
例如HClO的电子式写成:
;MgCl2的电子式写成:
。
二、不能正确表达共价键的数目。
例如混淆O2和H2O2中氧原子间的共用电子对数目。
针对以上问题,笔者总结了三种书写短周期元素形成的微粒的电子式的小技巧,供大家参考。
一:
“异性相吸、电荷交叉”让原(离)子快乐排队。
Mg2+NMg2+NMg2+
3–
3–
HOCl
“异性相吸、电荷交叉”是指在书写电子式时让微粒中带(部分)正电荷的离(原)子与带负电荷的离(原)子交错排列。
如次氯酸的分子式常被约定俗成为HClO,但根据H、Cl、O个三原子的氧化性(或电负性)差异可知该分子中H、Cl带部分正电荷,O带部分负电荷,因此HClO的电子式应为:
。
对于离子化合物Mg3N2,先可判断出式中Mg为+2价,N为-3价,根据“异性相吸、电荷交叉”的规律其电子式为。
HCN
这条规律几乎适用于所有的离子化合物,运用时要求大家首先能正确判断化学式含有的微粒种类和它们所带的电荷的正负。
如MgCl2由Mg2+和Cl-以1:
2的比例构成,Na2O2由Na+和O22-以2:
1的比例构成。
而对于共价微粒、只有少数氧化性(电负性)相差很小的非金属原子形成的共价体有例外,例如HCN(其中C为+4价、N为-3价,电子式为)。
高中阶段涉及的常见共价微粒(由短周期元素原子形成的共价微粒)的电子式基本都可以采用该规律来解决。
二、“电子分配求差量”揭开共用电子对数目的面纱。
该方法的理论依据来源于配位化学中的“18电子规则”。
(参见《中级无机化学》唐宗熏主编,2003,高等教育出版社)虽然该方法仅适用于计算共用键的数目,对配位键则爱莫能助。
但在高中阶段要求掌握的配位化合物较少,典型代表为Fe(SCN)3、[Ag(NH3)2]OH、
[Fe()6]3-
—O-
,。
该方法在高中阶段应用较广。
具体算法以例说明:
1、CO2
OCO
根据“异性相吸、电荷交叉”的规律其原子排列顺序为OCO,其中O原子的最外层有6个电子,要达到8电子稳定结构还需2个电子,则O、C原子之间需共用两对电子对,此时C原子的最外层电子已全部被共用,因此CO2电子式为:
2、N2和Na2O2
NN
N2:
每个N原子的最外层有5个电子,还需两个电子达到8电子的稳定结构,因此N、N之间共用两对电子对,其电子式为。
Na+OONa+
2–
Na2O2:
Na2O2为离子化合物,O22-得到了两个来自Na的电子,则其最外层共计有14个电子(2×6+2),这样平均每个O原子的最外层有7个电子,要达到8电子稳定结构还需1个电子,因此O22-中有一对共用电子对,则Na2O2的电子式为:
此方法对于短周期元素的原子形成的共价微粒中共价键数目的计算很有效,但O2除外。
三、“等电子体”带动“家族”亮起来。
CO
NN
在2004年江苏省高考试题化学卷中给出了“等电子体”的概念并有以下引申(第二卷第22题):
由短周期元素组成的微粒,只要其原子数相同,各原子最外层电子数之和相同,可互称为等电子体,它们也具有相似的结构特征。
根据此定义我们可以从一种微粒的电子式推导出上述概念范围内的等电子体的电子式。
如:
NO
N2()CO()、
CN
–
NO+()、
CN-()、
CC
2–
C22-()
CO2(电子式见前)NO2+、N3-、CNS-
O
OSO
O
2–
SO42-
O
OPO
O
3–
PO43-
掌握了微粒电子式的写法,就可以快速书写该微粒的结构式,也可以用电子式来表示微粒的形成过程。
对于简单短周期元素的原子形成的微粒还可以依据其电子式推导其空间结构,
如FBF
F
BF3()中B原子上无孤对电子,此分子应为平
面HNH
H
型,而3个F原子的的相互作用力相同,因此BF3的空间结构为平面正三角形。
NH3()中N原子上有一对孤对电子,相当与在已
形成的平面正三角形上方增加了一对孤对电子。
它对N、H键的共用电子对有排斥作用,因而该分子应为立体型,而N原子连接3个原子且相同,因此NH3的空间结构为三角锥型。
思考练习:
请写出下列物质的电子式:
MgC2、Li3N、HNO3、NO、N2H4、CS2
常见的20种电子式
N2 O2Cl2H2O
H2O2CO2HclO
NH3 PCl3 CH4CCl4
Cl
Cl
NaOHNa2O2MgCl2 -Mg2+ -
H
H
N
H
H
C
C
Cl
NH4Cl + -CaC2Ca2+ 2-
H
O
H
H
C
H
-CH3—OH
微粒电子式书写正确与否的判断方法
一、根据化合物类型判断电子式是否正确。
1.离子化合物正负电荷的代数和为零,查看阳离子、阴离子所带电荷数是否相等,相等就有可能正确。
2.阴离子和复杂的阳离子要用中括号括起来。
3.非金属原子周围要符合8电子稳定结构(H、B例外)。
4.共价化合物要注意极性共价键的共用电子对要偏向呈负价的元素,非极性共价键共用电子对在中央,孤对电子不要忘。
二、注意辨别“根”“基”的区别。
5.“根”中的原子一般都符合8电子稳定结构,“根”是带电荷的;例如:
OH-、NH。
6.“基”中至少有一个原子是不符合8电子稳定结构,“基”是不显电性的,例如:
-CH3、-OH。
三、注意微粒间的排列方式。
7.离子化合物多离子微粒阴阳离子交替排列。
8.共价化合物(有机物除外)多原子微粒正负价原子交替排列。
9.注意:
过氧离子和过氧原子团不能拆开。
四、中学理科学生化学必会的电子式如下:
1.原子的电子式:
H、C、N、O、Na、Mg、Al、S、Cl。
2.离子的电子式:
O2-、O、S2-、Cl-、Na+、Mg2+、Al3+。
3.“基”的电子式:
-CH3、-CH2CH3、-OH、-CHO、-COOH。
4.“根”的电子式:
OH-、ClO-、HCOO-、CH3COO-、NH。
5.单质分子的电子式:
H2、Cl2、N2、(CN)2。
6.共价化合物的电子式:
(1)氢化物:
HCl、H2O、NH3、CH4、C2H4、C2H4。
(2)氧化物:
CO2、H2O2。
(3)酸:
HCOOH、CH3COOH、H2CO3、HClO、H3PO4、H2SO4。
7.离子化合物的电子式:
(1)氢化物:
NaH、CaH2。
(2)氧化物:
Na2O、Na2O2、MgO、Al2O3。
(3)碱:
NaOH、Ba(OH)2。
(4)盐:
NaOH、CaCl2、Na2S、NH4Cl、(NH4)2S、HCOONa、CH3COONa、NaClO、Ca(ClO)2。
(5)类盐:
CaC2、Mg3N2。
1、原子的电子式:
H、C、N、O、Na、Mg、Al、S、Cl。
··
··
·Cl∶
·Mg·
Na·
··
··
·O·
··
·
·N·
·
·
·C·
··
··
·S·
·
·Al·
H·
··
··
∶Cl∶
··
··
∶S∶
··
··
∶O∶
····
····
∶O∶O∶
2、离子的电子式:
O2-、O、S2-、Cl-、Na+、Mg2+、Al3+。
[]2-[]2-[]2-[]-Na+Mg2+Al3+
··
∶O∶
··
∶O∶
3、“基”的电子式:
-CH3、-CH2CH3、-OH、-CHO、-COOH。
··
··
·C∶H
····
····
·C∶C∶H
··
·C∶H
····
··
·C∶O∶H
··
··
·O∶H
HHH
HHH
··
∶O∶
··
∶O∶
4、“根”的电子式:
OH-、ClO-、HCOO-、CH3COO-、NH。
··
··
H∶N∶H
······
····
H∶C∶C∶O∶
····
··
H∶C∶O∶
····
····
∶Cl∶O∶
··
··
∶O∶H
HH
[]-[]-[]-[]-[]+
HH
····
∶N∶∶C∶C∶∶N∶
··
∶N∶∶N∶
····
····
∶Cl∶Cl∶
H∶H
5、单质分子的电子式:
H2、Cl2、N2、(CN)2。
6、共价化合物的电子式:
··
··
H∶N∶H
··
H∶C∶∶C∶H
····
H∶C∶∶C∶H
··
··
H∶Cl∶
··
··
∶O∶H
(1)氢化物:
HCl、H2O、NH3、甲烷分子、乙烯分子、乙炔分子。
··
··
H∶C∶H
H
HHHH
H
····
····
H∶O∶O∶H
····
∶O∶∶C∶∶O∶
(2)氧化物:
二氧化碳、过氧化氢。
··
∶O∶
··
∶O∶
(3)酸:
甲酸、醋酸、碳酸、次氯酸、磷酸、硫酸。
······
····
H∶C∶C∶O∶H
··
∶O∶
····
····
H∶O∶Cl∶
······
····
H∶O∶C∶O∶H
H
····
··
H∶C∶O∶H
··
∶O∶
H
··
∶O∶
······
······
H∶O∶S∶O∶H
······
······
H∶O∶P∶O∶H
··
∶O∶
··
∶O∶
H
7、离子化合物的电子式:
(1)氢化物:
氢化钠、氢化钙。
Na+[H∶]-[H∶]-Ca2+[H∶]-
··
··
∶O∶
····
····
∶O∶O∶
··
··
∶O∶
(2)氧化物:
氧化钠、过氧化钠、氧化镁、氧化铝。
Na+[]2-Na+Na+[]2-Na+Mg2+[]2-
··
··
∶O∶
··
··
∶O∶
··
··
∶O∶
[]2-Al3+[]2-Al3+[]2-
··
··
∶O∶H
··
··
H∶O∶
··
··
∶O∶H
(3)碱:
氢氧化钠、氢氧化钡。
Na+[]-[]-Ba2+[]-
··
··
∶S∶
··
··
∶Cl∶
··
··
∶Cl∶
··
··
∶Cl∶
(4)盐:
氯化钠、氯化钙、硫化钠、氯化铵、硫化铵、甲酸钠、乙酸钠、次氯酸钠、次氯酸钙。
Na+[]-[]-Ca2+[]-Na+[]2-Na+
··
··
H∶N∶H
··
··
H∶N∶H
··
··
H∶N∶H
··
··
∶S∶
··
··
∶Cl∶
HHH
[]+[]-[]+[]2-[]+
HHH
··
∶O∶
··
∶O∶
······
····
H∶C∶C∶O∶
····
··
H∶C∶O∶
H
[]-Na+[]-Na+
····
····
∶O∶Cl∶
····
····
∶Cl∶O∶
····
····
∶O∶Cl∶
H
Na+[]-[]-Ca2+[]-
··
··
∶N∶
··
··
∶N∶
··
∶C∶∶C∶
(5)类盐:
电石、二氮化三镁。
Ca2+[]2-Mg2+[]3-Mg2+[]3-Mg2+
如何正确书写电子式
(李运强湖北省大悟县第一中学高一化学组432800)
对于电子式的书写和判断正误是高考试题中常涉及到的一个知识点,现将不同粒子的电子式的书写方法总结如下:
1.原子的电子式
F
①书写方法:
首先写出其元素符号,再在元素符号周围用“·”或“×”标出它的最外层电子
Mg
Na
②例子:
钠原子;镁原子;氟原子
2.离子的电子式
(1)简单阳离子的电子式
①书写方法:
用该阳离子的离子符号表示
②例子:
钠离子Na+;镁离子Mg2+;钡离子Ba2+
(2)简单阴离子的电子式
S
2–
①书写方法:
不但要标出最外层电子数,而且要用“[]”括起来,并在右上角标明离子所带的电荷
F
②例子:
硫离子;氟离子
(3)原子团的电子式
①书写方法:
不仅要标出最外层电子数,而且要用“[]”括起来,并在右上角标明离子所带的电荷
O
–
H
N
H
H
H
H
②例子:
铵根离子;氢氧根离子
3.单质分子的电子式
O
O
①书写方法:
对于以共价键作用结合成的非金属单质分子,他们的电子式由对应原子的电子式组合而成,但同时要表示出共用电子对数;而对其他(金属单质、稀有气体单质等)则一律用原子的电子式表示
②例子:
氢气分子;氧气分子
H
H
③技巧:
可以根据非金属单质中各原子最外层都要达到8电子稳定结构(He除外),来确定非金属单质中的共用电子对数
4.化合物的电子式
(1)离子化合物的电子式
①书写方法:
离子化合物的电子式由阴、阳离子的电子式组合而成,但相同的离子不能合并
Cl
Na+
②例子:
NaCl的电子式为;
K2+
S
2–
K+
S
2–
K+
K2S的电子式为,(不能写成)
(2)共价化合物的电子式
①书写方法:
共价化合物的电子式由对应原子的电子式组成,并要表示出两原子之间的共用电子对情况
C
O
O
Cl
H
②例子:
HCl的电子式为;CO2的电子式:
③技巧:
一般共价化合物中各元素的化合价的绝对值就是该元素原子形成的共用电子对数
5.用电子式表示物质的形成过程
H
H
H
H
如:
H2的形成过程+
Na
Cl
Cl
Na+
NaCl的形成过程+
K
S
S
2–
K+
K+
K2S的形成过程2+
注意:
①用“→”表示形成过程,不用“=”;
②“→”左边是形成该物质的所有原子的电子式,相同的原子可以合并,“→”
右边是该物质的电子式;
③用电子式表示离子化合物的形成过程时,可以在原子之间用箭头表示电子得失
的关系,也可以不表示。
高中化学电子式书写规则
在元素符号周围用“·”和“×”来表示原子的最外层电子(价电子),这种式子叫做电子式。
1.原子的电子式
由于中性原子既没有得电子,也没有失电子,所以书写电子式时应把原子的最外层电子全部排列在元素符号周围。
排列方式为在元素符号上、下、左、右四个方向,每个方向不能超过2个电子。
例如,、、、。
2.金属阳离子的电子式
金属原子在形成阳离子时,最外层电子已经失去,但电子式仅画出最外层电子,所以在画阳离子的电子式时,就不再画出原最外层电子,但离子所带的电荷数应在元素符号右上角标出。
所以金属阳离子的电子式即为离子符号。
如钠离子的电子式为;镁离子的电子式为,氢离子也与它们类似,表示为。
3.非金属阴离子的电子式
一般非金属原子在形成阴离子时,得到电子,使最外层达到稳定结构,这些电子都应画出,并将符号用“[]”括上,右上角标出所带的电荷数,电荷的表示方法同于离子符号。
例如,、、。
4.共价化合物的电子式
共价化合物是原子间通过共用电子对结合而成的。
书写时将共用电子对画在两原子之间,每个原子的未成对电子和孤对电子也应画出。
因不同元素原子吸引电子能力不同,则共用电子对偏向吸引电子能力强的原子,而偏离吸引电子能力弱的原子。
例如,、。
5.根离子的电子式
根离子中,若不同原子间以共价键结合,画法同共价化合物,因根离子带有电荷,所以应把符号用“[]”括起来,右上角标出电荷数。
例如,铵根阳离子:
;氢氧根离子:
。
6.离子化合物的电子式
先根据离子电子式的书写方法,分别画出阴、阳离子的电子式,然后让阴、阳离子间隔排列,注意相同离子不能合并。
例如,NaCl、MgCl2、Na2O的电子式分别为、、。
7.用电子式表示物质的形成过程
①离子化合物的形成过程
形成用“→”表示,形成之前为原子的电子式并用弯箭头表示电子得失,形成之后为离子化合物的电子式。
例如,NaCl的形成过程为:
MgCl2的形成过程为:
②共价化合物或非金属单质的形成过程
表示方法基本同离子化合物相同,不同的是因没有电子得失,所以不要再画弯箭头,并且“→”之后为共价化合物或非金属单质的电子式。
HCl:
Cl2:
元素周期表的规律
从左到右从上到下
原子半径减增
失电子能力减增
得电子能力增减
金属性减增
非金属性增减
最高价氧化物的水化物的酸性增减
最高价氧化物的水化物的碱性减增
氢化物稳定性
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