元素的化合价及化学键.docVIP

元素的化合价和化学键 现在初中课本已经引进了化合价和化学键的概念，但并没有过多解释，这也好理解，对于编课本的人来说，不解释最省事，因为对于初学化学的孩子们来说，可能越加解释越糊涂。大概教育系统的人是希望初中学生能记住这概念就可以了，为今后的学习打基础。 毫无疑问，化合价和化学键的概念非常重要，辉山兰狐试图做点解释，希望能帮助帮助孩子们，让他们能通过理解来加强记忆，免除死记硬背的苦恼。 简单点说，化合价是化学元素的一种化学能力，这种能力可以用整数来衡量。如果把原子结合成分子比喻成手拉手，则化合价可以比喻为有几只手，原子化合时只能一只手拉一只手。原子最多可能有7价，那就理解为有7只手的蜘蛛好了。从原子结构的角度说，化合价是元素中的原子得失电子的或生成共用电子对的数目，原子能失去几个电子就是正几价，能获取几个电子就是负几价。一个原子能同别的原子生成几个电子对也就是几价，此时没有正负的区别。另外，化合价也可以理解为元素在形成化合物时所表现出的一种性质。元素在相互化合时，反应物原子的“个数比”总是一定的。比如，一个钠离子一定是和一个氯离子结合。而1个镁离子一定是和2个氯离子结合。那么为什么是这种数目比例而不是其他数目的比例，例如让1个镁离子同3个氯离子结合。当然，你可以说，这是客观规律，不能以自己的意志行事。再问一句，到底是什么客观规律呢，再往下解释就很麻烦了，因为这涉及到了原子的结构。如果不是这种按化学规律得出的数目比，就不能使构成离子化合物的阴阳离子和构成共价化合物分子的原子的最外电子层成为稳定结构，从而也就不能形成稳定的化合物。 其实，只要弄清楚了原子核外电子的分布，化合价的问题就迎刃而解。化合价实际上就是元素的核外电子相互结合的数目，一个原子有多少核外电子能参与化学反应，就有多少个化合价，化合价就是为了方便表示原子相互化合的数目而设置的化学指标。 原则上，除了铁等少数元素外，都只有最外层电子参加化学反应。为了更好的理解为什么只有最外层的电子参与化学反应，先说说原子的构造，原子以带正电的原子核为中心，周围围绕着运动的电子。电子必须运动，因为电子一静止下来就会被原子核吸引过去了，好比人造卫星在天上运行，必须高速运动，运动速度变小了（例如在空气的阻力下速度变小了），卫星就会被地球吸引下来了。电子的运动和人造卫星的运动不一样，但可以做类比。原子核带有多少正电荷，核外就有多个电子运动，这样整个原子才是中性的。那么电子在原子核外是怎样分布的呢，电子是一层一层分布在原子核外的。地球上的物体离开地球表面就具有势能（也叫位能），距离地面越高势能越大。在原子中，也有类似现象，电子离原子核越近，势能越低，先来后到，先来的电子总是先占有势能最低的位置。电子在各层能容纳的电子数量不一样，离原子核越近的电子层电子数量越少。最接近原子核的电子层只能容纳2粒电子，第二层（从里往外数）能容纳8粒电子，第三层能容纳18粒电子，第四层能容纳32粒电子……，有一个简单的公式，每层最多能容纳的电子数为2×n2，其中n表示第几层。从第二层开始，最外层的电子数目不能超过8个，这一点很重要，因为这个限值8对于化合价的形成很重要，当某一元素的最外层电子数小于8时，其数量便是正价的最大数值，同8的数量差就是负价的差值。例如锂、钠、钾等元素最外层的电子数量是1，其化合价就是正1价，硫的最外层电子数是6，就能最大形成正6价，同时还有负2（8-6=2）价的能力。按规则，最里面的电子层命名为K层，从里到外，分别为K层、L层、M层、N层、O层、P层，用拉丁字母命名电子层比外层、次外层、最里层等称呼更准确，不会有错误理解。 初中课本已经有了元素周期表，其中横向各行从上到下用阿拉伯数字标注号码，表示周期序号。第一行为第一周期，只有两种元素。第二行和第三行为第二和第三周期，各有八种元素，从第四周期开始，元素数量增多，第四、第五两个周期各有十八种元素，第六周期元素数量更多，总共有三十二种元素。竖向各列用罗马字母标注，表示族号，罗马字母后面标注A的元素叫主族元素，主族元素的编号就是原子最外层的电子数，例如IA族的原子中最外层有1粒电子，VIA族的原子中最外层有6粒电子，以此类推。主族元素的化学性质很接近，在同一主族中，元素的原子量越小，其化学性质的非金属性越强，原子量越大，元素的金属性越强。在本文示例的元素周期表中，蓝色的部分为金属性元素，黄色部分为非金属元素。从第四周期开始，在主族元素中间出现了副族元素，在罗马字母族号后标注B字样的为副族元素，副族元素的最外层电子数为1到2粒。周期表的最右一列为0族元素，该族各元素的化学活性很低，表现得很懒惰，在地球的环境中，都呈现气体状态出现，所以把它们统统称呼为惰性气体，0族元素的化合价为0。周期表中间一列有一族不标注A、B字样，只标注罗马字母VIII，有人称