4.3.2电子式及物质的形成 学案(含解析) 高中化学人教版（2019）必修 第一册

4.3.2电子式及物质的形成
知识精讲
1.掌握原子、离子、化合物的电子式书写。
2.并且学会用电子表示物质的形成过程。
一、电子式
1.定义：在元素符号的周围用“·”或“×”表示微粒的最外层电子的式子
>> 注 意 <<
① 这里所说的“最外层电子”，准确来说应该是价电子，即在化学反应中可能发生变化的电子。
② 电子式只能用来表示主族和 0 族元素
2.原子电子式的书写
在书写原子的电子式时，有一个约定俗成的规则：“·”或“×”只能写在元素符号的上下左右四个方向且每个方向不超过两个，价电子为 1-7 的原子的常见电子式的写法如下：
3.离子电子式的书写
（1）简单阳离子
如 Na+、Mg2+ 等阳离子是由原子失去其全部最外层电子之后形成的，因此它们的电子式就是它们的离子符号本身。
（2）阴离子和复杂阳离子
除了要遵守原子电子式的书写规则外，还要用 [ ] 将元素及其电子括起来，然后在 [ ] 外面标上所带电荷，如 Cl-、S2-、OH-、NH+ 4 的电子式分别是：
4.离子化合物电子式的书写方法
将高价离子放在中间，低价离子放在两边，如 NaCl、MgCl2、Na2O2、Na2O 的电子式分别是：
5.共价分子电子式的书写方法
将共用电子对放在两原子之间，再标出孤对电子，最后要检查是否所有原子都满足了 2/8 电子稳定结构。如 H2、H2O、H2O2、CO2、N2 的电子式为：
>> 注 意 <<
① 电子式只能表示不含有 +4 价以上元素的物质，如 H2SO4、HNO3 就无法用电子式表示。
② 将电子式中的每一对共用电子对用一根短横线“ ”代替，然后略去孤对电子，就是该分子的结
构式，如 H2、CO2、N2 的结构式为
③ 只有共价分子才能写出结构式，而离子化合物不能
题型演练
1．（2020·高一课时练习）下列物质的电子式书写正确的是
A． B．
C． D．
2．（2022秋·高一课时练习）下列电子式中，不正确的是
A． B． C． D．
3．（2022·高一课时练习）下列化学用语或图示表达不正确的是
A．的结构式： B．的结构示意图：
C．的分子结构模型： D．的电子式：
4．（2022秋·高一课时练习）下列电子式书写不正确的是
A． B． C． D．
5．（2022·高一课时练习）下列化学用语描述正确的是
A．的电子式：
B．的电子式：
C．的分子结构模型为
D．用电子式表示的形成过程：
6．（2021秋·高一课时练习）下列有关表述正确的是
A．HClO的电子式为
B．CO2的电子式为
C．MgF2的电子式为
D．NH4Cl的电子式为
二、用电子式表示物质的形成过程
1.用电子式表示离子化合物的形成过程
形成用“ →”表示，箭头之后为离子化合物的电子式，箭头之前按顺序写出其原子的电子式，并用弯箭头表示电子的得失过程，氯化钠的形成过程可用电子式表示如下：
>> 注 意 <<
相同原子的电子式不能合并书写，如氯化钙的形成过程书写如下：
2 用电子式表示共价分子的形成过程
2.与离子化合物的表示方法类似，形成用“ →”表示，箭头之后为共价化合物的电子式，箭头之前按顺序写出原子的电子式，同种原子可以合并。例如化合物 HCl 的形成过程可表示如下：
一些由共价键形成的单质分子，如 H2、Cl2 等，它们的形成过程可用电子式表示如下：
练一练
题型演练
7．（2020·高一课时练习）下列有关化学用语的表示错误的是
A．次氯酸的电子式为
B．R2＋有a个电子、b个中子，R的原子符号为
C．用电子式表示CaCl2的形成过程为
D．Na＋的结构示意图为
8．（2022秋·高一课时练习）反应可用于石油开采。下列说法正确的是
A．H2O的结构式 B．N2的电子式
C．Na+和Cl-具有相同的电子层结构 D．NH4Cl中只含有离子键
9．（2021·高二课时练习）用电子式表示下列离子化合物。
(1)NaOH_____。
(2)CaCl2_____。
(3)Na2O_____。
10．（2021·高一课时练习）氮化钠()是科学家制备的一种重要的化合物，它与水作用可产生。请回答下列问题：
(1)的电子式是_______，该化合物是由_______键形成的。
(2)与盐酸反应的化学方程式是_______。
(3)在题(2)反应的生成物中，含有共价键的是_______。
(4)比较中两种微粒的半径： _______。(填“>”“<”或“=”)
11．（2021·高一课时练习）NaF是牙膏中的一种常见成分，可以预防龋齿。请你分析NaF属于离子化合物还是共价化合物，并写出它的电子式_______。
12．（2021·高二课时练习）写出下列分子的电子式。
(1)Br2：____。
(2)PCl3：____。
(3)H2O：____。
(4)N2：____。
(5)CH4：____。
13．（2021·高一课时练习）写出下列离子的电子式
Mg2+___________、O2-___________、F-___________、Al3+___________、S2-___________。
14．（2021·高一课时练习）现有下列物质：①H2 ②Na2O2 ③HCl ④NaClO ⑤CaBr2 ⑥NaHSO4 ⑦H2O2 ⑧Ar (填序号)
(1)只由离子键构成的物质是___________。
(2)不存在化学键的是___________。
(3)由离子键和极性键构成的物质是___________。
(4)属于共价化合物的物质是___________。
(5)溶于水时仅破坏离子键的是___________。
(6)用电子式表示CaBr2的形成过程为___________。
15．（2021·高一课时练习）写出下列原子的电子式
O___________、Mg___________、C___________、N___________、Al___________、S___________。
16．（2020·高一课时练习）请写出电子式
（1）原子的电子式
H____ 、Ca ____、N____、 O____、 Cl____ 、C____ 、 Al____
（2）离子的电子式
①简单阳离子：氢离子____ 钾离子____ 钙离子____
②简单阴离子：氯离子____ 氧离子____
③复杂阴、阳离子：铵根离子____ 氢氧根离子____ 过氧根离子()____
（3）离子化合物的电子式
NaCl____ CaO____ CaCl2_____ CaF2 ____ Na2O ____ Na2O2____
17．（2020·高一课时练习）现有下列物质：
①KCl ②CH4 ③NH4NO3 ④I2 ⑤Na2O2 ⑥HClO4 ⑦N2 ⑧CO ⑨SO2 ⑩金刚石 CH3CH2OH MgO MgCl2 KOH HCl Al2O3
请回答下列问题。
(1)两性氧化物是___（填序号），其电子式为___。
(2)最简单的有机化合物是___（填序号），用电子式表示其形成过程：___。
(3)属于共价化合物的是___（填序号），含有共价键的离子化合物是___（填序号）。
(4)由两种元素组成，且含有离子键和共价键的化合物为___（填序号），这两种元素的单质反应生成该化合物的化学方程式为___。
18．（2020·高一课时练习）已知五种短周期元素的原子序数的大小顺序为C>A>B>D>E；A、C同周期，B、C同主族；A与B形成的离子化合物A2B中，所有离子的电子数都相等，其电子总数为30；D和E可形成4核10电子分子。试回答下列问题：
(1)写出五种元素的名称：A__________，B__________，C________，D________，E________。
(2)用电子式表示离子化合物A2B的形成过程______________________
(3)写出D元素形成的单质的电子式____________。
(4)写出下列物质的电子式：B与E形成的化合物____；A、B、E形成的化合物________；D、E形成的4核10电子化合物__________________。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】A． 氮气分子中N原子之间形成3对共用电子对，其电子式正确；A项正确；
B． 氯化氢是共价化合物，其电子式为，B项错误；
C． 氯化钠是离子化合物，其电子式为，C项错误；
D． 二氧化碳分子中C与每个O原子之间形成2对共用电子对，其电子式为，D项错误；
答案选A。
2．D
【详解】A．溴化镁为只含有离子键的离子化合物，电子式为，故A正确；
B．氢氧化钠是含有离子键和极性共价键的离子化合物，电子式为，故B正确；
C．过氧化钠是含有离子键和非极性共价键的离子化合物，电子式为，故C正确；
D．氯化氢是只含有极性共价键的共价化合物，电子式为，故D错误；
故选D。
3．D
【详解】A．氮气是双原子分子，结构式为，故A正确；
B．钠离子的核电荷数为11，核外有2个电子层，最外层电子数为8，离子的结构示意图为，故B正确；
C．水分子的空间构型为V形，分子结构模型为，故C正确；
D．二氧化碳是共价化合物，电子式为，故D错误；
故选D。
4．D
【详解】A．N原子最外层5个电子，氮氮原子间形成3个共用电子对，故电子式为，A项正确；
B．HCl属于共价化合物，不存在离子键，分子中氢原子与氯原子之间形成1对共用电子对，HCl电子式为，B项正确；
C．H2O为共价化合物，O与H之间形成1个共用电子对，故电子式为，C项正确；
D．氯化钠为离子化合物，电子式中需要标出阴阳离子所带的电荷，氯化钠的电子式为，D项错误；
答案选D。
5．D
【详解】A．是离子化合物，其电子式为，A错误；
B．是共价化合物，其电子式为，B错误；
C．二氧化碳中碳原子半径大于氧原子半径，C错误；
D．硫化钾形成过程中钾失去电子，硫得到电子，D正确；
故选D。
6．B
【详解】A．HClO的电子式为，A错误；
B．CO2是共价化合物，电子式为，B正确；
C．MgF2是离子化合物，电子式为，C错误；
D．NH4Cl是离子化合物，电子式为，D错误；
答案选B。
7．C
【详解】A．次氯酸的结构式为H-O-Cl，则其电子式为，A化学用语正确；
B．R2＋有a个电子、b个中子，则R的质子数=a+2，质量数=a+2+b，R的原子符号为，B化学用语正确；
C．CaCl2的形成时，Ca失电子，则用电子式表示CaCl2的形成过程为，C化学用语错误；
D．Na＋中含有11个质子，核外有10个电子，其离子结构示意图为，D化学用语正确；
综上所述，答案为C。
8．A
【详解】A．H2O分子中O原子与2个H原子通过2个H-O键结合，键角是104.3°，三个原子不在同一直线上，所以其结构式是 ，A正确；
B．N原子最外层有5个电子，2个N原子通过三对共用电子对结合，从而使分子中各个原子都达到最外层8个电子的稳定结构，其电子式为： ，B错误；
C．Na+是Na原子失去最外层1个电子形成的，Na+核外电子排布是2、8；Cl-是Cl原子获得1个电子形成的，Cl-核外电子排布是2、8、8，所以Na+和Cl-具有不同的电子层结构，C错误；
D．NH4Cl是盐，属于离子化合物，与Cl-之间以离子键结合，在中N、H原子之间以N-H共价键结合，故NH4Cl中含有离子键、共价键，D错误；
故合理选项是A。
9．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）NaOH是由钠离子和氢氧根离子构成的离子化合物，氢氧根离子中O与H以共价键相结合，其电子式为，故答案为：。
（2）氯化钙为离子化合物，钙离子与两个氯离子通过离子键结合，电子式为，故答案为：。
（3）氧化钠是由钠离子和氧离子构成，存在离子键，电子式为，
故答案为：。
10．(1) 离子
(2)Na3N+4HCl=3NaCl+NH4Cl
(3)NH4Cl
(4)＜
【详解】（1）氮化钠是由钠离子与氮离子通过离子键结合成的离子化合物，电子式为；
（2）Na3N与盐酸反应生成氯化钠和氯化铵，方程式Na3N+4HCl=3NaCl+NH4Cl；
（3）题(2)反应的生成物中，NH4Cl既含共价键又含离子键，NaCl只有离子键；
（4）钠离子与氮离子具有相同的核外电子排布，根据具有相同电子层结构的离子，半径随着原子序数的递增而减小，由钠的原子序数大于氮的原子序数，所以＜。
11．离子化合物、
【详解】Na失去一个电子形成Na+，F得到一个电子形成F-，Na+和F-通过离子键结合生成NaF，所以NaF为离子化合物，NaF的电子式为。
12．(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
【详解】（1）溴单质中原子之间形成一个共用电子对，其电子式为；故答案为：。
（2）PCl3中存在三个P-Cl键，氧原子最外层达到8电子稳定结构，PCl3的电子式为；故答案为：。
（3）水中存在两个氧氢键，氧原子最外层达到8电子稳定结构，水的电子式为：；故答案为： 。
（4）氮气中存在氮氮三键，氮原子最外层达到8电子稳定结构，氮气的电子式为；故答案为：。
（5）甲烷为正四面体结构，甲烷分子中存在4个碳氢键，甲烷的电子式为；故答案为：。
13． Mg2+ Al3+
【详解】金属阳离子的电子式即为离子符号；书写简单阴离子电子式，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。故Mg2+的电子式为Mg2+、O2-的电子式为、F-的电子式为、Al3+的电子式为Al3+、S2-的电子式为。
14． ⑤ ⑧ ④⑥ ③⑦ ④⑤
【分析】①H2是非金属单质，只含有非极性键；
②Na2O2是离子化合物，含有离子键和非极性键；
③HCl是共价化合物，只含有极性键；
④NaClO是离子化合物，含有离子键和极性键；
⑤CaBr2是离子化合物，只含有离子键；
⑥NaHSO4是离子化合物，含有离子键和极性键；
⑦H2O2是共价化合物，含有极性键和非极性键；
⑧Ar是非金属单质，是单原子分子，不含化学键；据此分析解答。
【详解】(1)由以上分析知，只由离子键构成的物质是CaBr2，故选⑤。
(2)不存在化学键的是Ar，故选⑧。
(3)由离子键和极性键构成的物质是NaClO、NaHSO4，故选④⑥；
(4)属于共价化合物的物质是HCl、H2O2，故选③⑦；
(5)NaClO、CaBr2溶于水，分别电离生成钠离子和次氯酸根离子，钙离子和溴离子，仅破坏离子键；NaHSO4溶于水电离生成钠离子、氢离子和硫酸根离子，破坏离子键和共价键，故溶于水时仅破坏离子键的是NaClO、CaBr2，故选④⑤；
(6)CaBr2为离子化合物，用电子式表示CaBr2的形成过程为。
15．
【详解】O原子最外层为6个电子，故电子式为：；Mg原子最外层为2个电子，故电子式为：；C原子最外层为4个电子，故电子式为：；N原子最外层为5个电子，故电子式为：；Al原子最外层为3个电子，故电子式为：；S原子最外层为6个电子，故电子式为：。
16． H+ K+ Ca2+
【详解】（1）书写原子的电子式时，一般讲原子的最外层电子写在元素符号的上、下、左、右四个位置上；H、Ca、N、 O、Cl、C、Al电子式分别为：、、、、、、；
（2）①简单阳离子是原子失去最外层电子后形成的，其电子式即为离子符号本身；氢离子、钾离子、钙离子的电子式分别为：H+、K+、Ca2+；
②简单阴离子因为得到电子后最外层一般为8电子结构，书写时要在元素符号周围标出电子，用“[ ]”括上，并在[ ]右上角标明电性和所带电荷数；氯离子、氧离子的电子式分别为：、；
③复杂阴、阳离子中存在共用电子对，要注意H稳定结构最外层2个电子，其他非金属元素稳定结构一般最外层为8电子，复杂阴、阳离子用“[ ]”括上，并在[ ]右上角标明电性和所带电荷数；铵根离子、氢氧根离子、过氧根离子()的电子式分别为：、、；
（3）离子化合物电子式的书写，是将阴阳离子(阳离子在前，阴离子在后)拼在一起；对于不同价态的离子，也按其绝对值，遵照“大值在中间、小值在周边”的原则书写；NaCl、CaO、CaCl2、CaF2、Na2O、Na2O2电子式分别为：、、、、、。
17． ② ②⑥⑧⑨ ③⑤ ⑤ 2Na+O2Na2O2
【分析】(1)两性氧化物指的是能与碱和酸反应生成盐和水的氧化物；
(2)最简单的有机化合物是CH4，甲烷为共价化合物；
(3) 一般来说，活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键，非金属元素之间易形成共价键，含有离子键的化合物为离子化合物，离子化合物中可能含有共价键，只含共价键的化合物为共价化合物；
(4)由两种元素组成，且离子键、共价键都含有的是Na2O2。
【详解】(1)两性氧化物指的是能与碱和酸反应生成盐和水的氧化物，这里只有Al2O3，Al2O3是离子化合物，其电子式为：，故答案为： ；；
(2)最简单的有机化合物是CH4，甲烷为共价化合物，用电子式表示其形成过程为：，故答案为：②；；
(3)只含共价键的化合物为共价化合物，CH4、HClO4、CO、SO2、CH3CH2OH、HCl中只含共价键，属于共价化合物；含有共价键的离子化合物有：NH4NO3、Na2O2、KOH，故答案为：②⑥⑧⑨ ；③⑤ ；
(4)由两种元素组成，且离子键、共价键都含有的是Na2O2，钠和氧气反应生成过氧化钠的化学方程式：2Na+O2Na2O2，故答案为：⑤；2Na+O2Na2O2。
【点睛】一般来说，活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键，非金属元素之间易形成共价键，不同非金属元素之间易形成极性键，同种非金属元素之间易形成非极性键，含有离子键的化合物为离子化合物，离子化合物中可能含有共价键，只含共价键的化合物为共价化合物。
18． 钠 氧 硫 氮 氢
【分析】五种短周期元素的原子序数的大小顺序为C＞A＞B＞D＞E。A与B形成离子化合物，A2B中所有离子的电子数相同，其电子总数为30，则离子含有的电子数为10，由A2B可知，A离子为+1价离子，B离子为-2价离子，则A为钠元素，B为氧元素；B、C同主族，则C为硫元素；D和E可形成四核10电子分子，则D为氮元素，E为氢元素。
【详解】（1）由分析可知：A为钠元素，B为氧元素，C为硫元素，D为氮元素，E为氢元素。
故答案为： A. 钠 B. 氧 C. 硫 D. 氮 E. 氢
（2）钠原子最外层一个电子，氧最外层6个电子，钠子形成两个离子键，用电子式表示离子化合物Na2O的形成过程，故答案为：；
（3）D为氮元素，单质中氮原子之间形成3对共用电子对，D元素形成的单质的电子式，故答案为：；
（4）B与E形成的化合物可能为H2O2，氢原子与氧原子之间形成1对共用电子对，氧原子与氧原子之间形成1对共用电子对，电子式为，也可能形成水，电子式为：；A、B、E形成的化合物为NaOH，属于离子化合物，由钠离子与氢氧根离子构成，电子式为：；D、E形成的4核10电子化合物为NH3，氮原子与氢原子之间形成1对共用电子对，电子式为：。故答案为： ； ； 。
【点睛】以元素推断为载体，考查结构位置关系、电子式等化学用语，推断元素是解题关键，注意基础知识的掌握与运用，易错点（2）注意Na2O是离子化合物，要用箭头标明电子的得失。