师:同学们,今天我们学习九年级化学第三单元课题二、第三课时离子的形成。本节课学习目标有:一、能描述原子转化为离子的过程;二、能根据原子结构示意图、原子得失电子的信息书写相应的离子符号,并知道离子符号的含义;三、知道离子也是构成物质的一种粒子。
在前面学习中,我们了解到不同种类原子最外层电子数不同,在化学反应中得失电子情况也不同。稀有气体原子最外层有8个电子(氦为2个电子),这种结构相对稳定,在化学反应中不易得失电子;金属原子最外层电子一般少于4个,结构不稳定,在反应中易失去电子;非金属原子最外层电子一般多于4个,同样结构不稳定,在化学反应中易得到电子。不同种类原子在化学变化中都趋向于达到相对稳定结构。那离子究竟是怎样形成的呢?我们先来看一个实验——金属钠与氯气的反应。
实验所需主要用品有:装满氯气的集气瓶、金属钠、铁架台铁圈、石棉网、酒精灯。
操作步骤如下:取一块金属钠,用滤纸吸净其表面煤油,用刀切去表面氧化层,切取绿豆大小的钠。在铁圈上放石棉网,将钠放在石棉网中间,用酒精灯给钠微热,直到钠熔化成光亮小球,立即移走酒精灯,迅速将盛有氯气的集气瓶倒扣在钠上方。
同学们,通过实验你们观察到了什么现象?谁能描述一下?
生:通过实验视频,我们观察到金属钠在氯气中燃烧,发出黄色火焰,产生大量白烟。
师:非常好。我们观察到的白烟是白色固体小颗粒悬浮在空气中形成的现象,这种白色固体小颗粒就是氯化钠,它是我们日常生活中食盐的主要成分。那大家能写出这个反应的文字表达式吗?
生:钠和氯气在点燃条件下反应生成氯化钠。
师:很好。前面我们学习了对宏观现象进行微观分析的方法,现在就用这个方法从微观角度分析金属钠与氯气是怎样反应生成氯化钠的。这是钠原子的结构示意图,从图中可知钠原子最外层只有1个电子,不稳定,在反应中易失去这个电子,形成相对稳定结构。此时钠原子因失去1个电子而带上1个单位正电荷,我们称之为钠离子。这是氯原子的结构示意图,氯原子最外层有7个电子,不稳定,在反应中易得到1个电子,形成相对稳定结构。此时氯原子因得到1个电子而带上1个单位负电荷,我们称之为氯离子。钠原子要失去1个电子,氯原子要得到1个电子,恰好有1个电子在钠原子与氯原子之间实现了转移,带相反电荷的钠离子与氯离子相互作用,就形成了氯化钠。
从氯化钠的形成过程中,我们可以学到以下知识:
一、离子:像钠离子、氯离子这样带电的原子叫做离子。
二、离子的分类:离子可根据所带电荷电性分为两类,像钠离子这样带正电的原子叫做阳离子,像氯离子这样带负电的原子叫做阴离子。
三、离子符号的表示方法:离子用离子符号表示。书写时,先写出元素符号,再在元素符号右上角标明离子所带电荷数目及电性(用“+”“ - ”表示),先写数字后标明电性。当电荷数为1时,1省略不写。例如,钠离子符号为$Na^ +$,表示每个钠离子带1个单位正电荷;氯离子符号为$Cl^ -$,表示每个氯离子带1个单位负电荷;铝离子符号为$Al^{3 + }$,表示每个铝离子带3个单位正电荷;氧离子符号为$O^{2 - }$,表示每个氧离子带2个单位负电荷。
四、离子和分子、原子一样,也是构成物质的一种粒子。例如,氯化钠就是由大量钠离子和氯离子聚集形成的。之前我们知道物质由分子、原子等微观粒子构成,现在又知道离子也是构成物质的微观粒子。像氢气、氧气、水等物质由分子构成,氢气由氢分子构成,氧气由氧分子构成,水由水分子构成;金属一般由原子直接构成,如铝由铝原子构成,铁由铁原子构成;金刚石虽不是金属,但也由原子直接构成,由碳原子构成;氯化钠、氧化镁等物质由离子构成,氯化钠由钠离子和氯离子构成,氧化镁由镁离子和氧离子构成。
