中学常见物质电子式的分类书写，本文主要内容关键词为：物质论文,常见论文,中学论文,电子论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
书写电子式是高中化学的一个基本知识点，也是考试热点之一。由于粒子种类繁多，快速而准确地写出电子式不是一件容易的事情，因此有必要对不同类物质的电子式书写方法做一概括性总结。
根据笔者实际教学经验，将粒子分为单核粒子与多核粒子进行讨论更能被学生理解和掌握。同时，为了解决某些不常见物质电子式书写的困难，本文提出了“来源法”。
一、单核粒子电子式
单核粒子中只含一个原子或原子核，没有原子间成键，一般说来其电子式书写是较为简单的。
1.原子电子式
写出元素符号，然后以小黑点或小“×”号表示电子，将该原子最外层电子标在元素符号周围，如钠原子电子式为：Na·。
2.简单阳离子
简单金属阳离子电子式就是该金属阳离子离子符号本身，如Mg[2+]的电子式就是Mg[2+]，在各种物质电子式中，只有简单金属阳离子的电子式不加括号[ ]。
3.单核阴离子
单核阴离子是由简单原子得电子而来，因而它的最外层一般达到了8电子稳定结构，故其电子式是在其元素符号周围以小黑点（或小“×”）标出8个电子，根据该阴离子所带电荷个数写成[ ][n-]的形式，n表明该原子从外界所获得的电子数。如Cl[-]的电子式为：
。
二、多核粒子电子式
多核粒子与单核粒子的最重要区别就是，多核粒子在写其电子式时需要分析各个原子间成键情况，而单核粒子中就没有这一问题。在写多核粒子电子式时，我们要特别重视原子间成键情况。对多核粒子而言，电子式又称电子结构式，因此电子式在一定程度上能体现该粒子的结构。
1.原子团电子式
关于原子团电子式的书写，应分析各原子最外层电子数与成键要求，确定原子间成键情况与各原子成键后最外层电子数，再写出对应的电子式。与离子或分子不同，原子团中往往有一个或多个原子不能达到8电子稳定结构，应注意原子团与离子电子式的差别。
例1 写出-OH的电子式。
氧原子最外层有6个电子，它要求成两键；但氢原子最外层只有一个电子，它要求成一键。这样O、H二原子间只能形成一个共价键，因此在该原子团中，O、H通过一对共用电子对连接，氧原子最外层有7个电子，H却达到了两电子稳定结构。其电子式为：
“-”为半个共价键，代表一个单电子，也可根据-OH的结构写其电子式。另应注意对比羟基与OH[-]电子式的差别。
2.多核阴离子
写多核阴离子电子式时要注意两个问题，一是要注意分析该多核粒子作为一个整体从外界获得了几个电子，以及这些电子的归属，即归哪个或哪些原子所有；二是要注意各原子间成键情况，即粒子结构问题。这两个问题关系密切，例如写OH[-]的电子式，我们可以这样分析：OH[-]作为一个整体，O、H二原子必通过共价键接合在一起，由氢原子成键特点知，它们之间必成一键，这样氢原子最外层达到了2电子稳定结构，而氧原子最外层成键后有7电子，那么OH从外界所获得的那一个电子理应归氧原子所有，从而O也达到8电子稳定结构，OH[-]电子式为：
例2 写出O[，2][2-]的电子式。
在此粒子中，两个氧原子没有任何区分，从外界所获得的2个电子平均每个氧原子得1个，这样氧原子最外层就达到了7个电子，那么这2个氧原子之间应以一个共价键结合而达到8电子稳定结构，故其电子式为：
应注意的是，不同的粒子，有时需先考虑外得电子的归属，再考虑原子间成键情况；有时需先考虑成键情况再考虑外得电子归属。
3.多核阳离子
多核阳离子较少见，一般是由某些中性分子失电子或得H[+]生成，它们的电子式与原中性分子电子式有密切关系。所以写这种粒子的电子式时要参考原中性分子电子式，同时注意阳离子形成过程中各个化学键的变化情况。
如H[，3]O[+]，可以认为是由H[，2]O分子从外界获得一个H[+]（形成配位键）而得来，其电子式写成：
附图
与之类似的NH[，4][+]，可认为是由NH[，3]得一个H[+]（形成配位键）生成，其电子式为：
附图
注意 H[，2]O、NH[，3]结合H[+]变为H[，3]O[+]、NH[，4][+]后，粒子的空间结构发生了变化。H[2]O与NH[，3]在结合H[+]形成配位键（本质为共价键）的过程中，O—H、N—H这两个配位键与另外两个普通的O—H共价键或三个N—H键逐渐均匀化，最终变为没有任何区别（指键长、键能、键角完全相同）的3个O—H键或4个N—H键，从而成为对称的三角锥或正四面体结构。（此时，原子团H[，3]O或NH[，4]整体带一个正电荷，正电荷已不为原H[+]所专属。）
4.无机化合物
无机化合物电子式的书写方法与有机物电子式的书写方法有较大差别，因此我们分开讨论。无机化合物中共价化合物与离子化合物电子式书写又有区别，先看共价化合物电子式的书写。
（1）共价化合物电子式书写
书写共价化合物电子式时，应先分析各原子成键要求，调整各原子相对位置以满足各原子的成键要求，成键要求多的原子在中心，确定结构式（原子之间相互连接情况），再用共用电子对代替共价键，将结构式改写为电子式。
电子式与结构式关系密切，注意它们在进行相互转换时孤电子对的略去与补出。如果分子中各原子成键要求均已满足，它们最外层就已达到了8电子或2电子稳定结构（因为成键数是依据达到8电子或2电子计算的），由结构式改写为电子式时，就应补出孤电子对使各原子均达稳定结构；如果分子中某些原子成键要求未得到满足，如BCl[，3]中硼原子，它的最外层就没有达到8电子稳定结构，此时我们就不能盲目地将所有原子均补满8个电子。所以，当我们将结构式改写为电子式时，用共用电子对代替共价键之后，补不补孤电子对、补多少电子应看各原子的实际成键情况。相应地，由电子式改写成结构式时，要将每一对共用电子对用一个共价键代替，然后略去孤对电子，适当调整分子形状即可。（可以以HCl、CH[，4]、BCl[，3]、PCl[，3]为例练习电子式与结构式的互换，以及孤电子对的补出或省略问题。）
下面举例说明共价化合物电子式书写过程。
例3 写出CO[，2]的电子式。
分析 先分析各原子成键要求：碳原子最外层有4个电子，要求成四键；氧原子最外层有6个电子，要求成二键，注意氧原子有两个。为满足各原子成键要求，应以碳原子为中心，两个氧原子分散在碳的两侧，且碳、氧间应以双键结合（O
CO），则各原子成键要求就均可得到满足。然后用共用电子对代替共价键，并补出孤电子对使各原子均达8电子稳定结构，以图示表示为：
附图
附图
例4 写出COCl[，2]的电子式。
分析 先分析各原子成键要求：碳原子最外层有4个电子，要求成四键；氧原子最外层有6个电子，要求成二键；氯原子最外层有7个电子，要求成一键。为满足各原子成键要求，应以碳原子为中心，两个氯原子与一个氧原子分散在碳的周围，且碳、氧间应以双键结合（CO），碳氯间以单键结合（C—Cl），则各原子成键要求就均可得到满足。然后用共用电子对代替共价键，并补出孤电子对使各原子均达8电子稳定结构，以图示表示为：
附图
例5 写出BCl[，3]的电子式。
分析 先分析各原子成键要求：硼原子最外层有3个电子，要求成五键；氯原子最外层有7个电子，要求成一键。显然，该分子应以硼原子为中心，三个氯原子分散在硼的周围，因氯只能成一键，故硼、氯间应只能以单键结合，共形成三个共价键，从而得到BCl[，3]的结构式。在该结构中，三个氯原子成键要求得到了满足，它们的最外层应有8个电子，硼原子的成键要求却未得到满足，它的最外层只有6个电子。这样，当我们用共用电子对代替结构式中共价键以后，补各原子的孤电子对时，就不能使硼原子达8电子稳定结构，它的最外层为6电子，以图示表示为：
附图
（2）离子化合物电子式书写
书写离子化合物电子式时，要首先分析金属原子失电子与非金属原子或原子团得电子情况，再考虑非金属原子间成键情况（有没有成键，成几键），以确定该离子化合物中各原子（或离子）相对位置，即它的结构。
例6 写出Na[，2]S、MgCl[，2]、CaC[，2]、Na[，2]O[，2]的电子式。
分析 ①每个钠原子失去一个电子形成钠离子Na[+]，硫原子获得两个电子变为硫离子S[2-]（硫达到了8电子稳定结构）。钠达到了8电子稳定结构，显然两个钠离子之间不能成键，它们应分散在S[2-]周围，其电子式为：
②每个镁原子失去两个电子形成镁离子Mg[2+]，每个氯原子应获得一个电子变为氯离子Cl[-]（氯达到了8电子稳定结构）。显然两个氯离之间不能成键，它们应分散在Mg[2+]周围，其电子式为：
③每个钙原子失去两个电子形成钙离子Ca[2+]，平均每个碳原子应获得一个电子，这样，碳原子最外层由4电子变为5电子，两个碳原子之间还有必要成键，且应成叁键，即这两个碳原子通过一个叁键结合为一个整体，此原子团带两个负电荷与钙离子通过离子键结合。其电子式为：
④每个钠原子失去一个电子形成钠离子Na[+]，平均每个氧原子获得一个电子，这样，氧原子最外层由6电子变为7电子，两个氧原子之间还有必要成键，且应成单键，即这两个氧原子通过一个共价键结合为一个整体，此原子团带两个负电荷与两个钠离子通过离子键结合，因为两个钠离子不能结合在一起，它们应分散在过氧根离子的两侧，其电子式为：
NH[，4]Cl中阳离子不是一般的金属阳离子，对它的电子式要特别了解。氯化铵晶体中，铵根离子与氯离子通过离子键结合在一起；同理（NH[，4]）[，2]S晶体中，铵根与硫离子以离子键结合。故上述两种物质电子式为：
附图
5.有机物电子式
有机物分子中往往含有较多的原子，它们的电子式似乎更难写一些，事实上有机物分子电子式都比较容易书写，但一定要先写出结构式（有机物结构式我们是比较熟悉的），再改写为电子式（改写时也要注意弧电子对的补出，其方法与写无机共价化合物电子式相同）。
例7 分别写出CH[，4]、CH[，3]COOH的电子式。
我们以图示的形式描述电子式的书写过程如下：
附图
三、来源法写电子式
有些粒子的电子式比较复杂，用常规方法很难顺利写出来，笔者在教学实践中逐渐摸索出了一套方法，该法依据与所求粒子在结构上有相互推演关系的已知结构的粒子来推得所求粒子结构，进而求得电子式，暂命名为“来源法”。前文的H[，3]O[+]、NH[，4][+]电子式的书写用的就是来源法，下面进行举例补充说明。
例8 写出碳正离子（CH[，3]）[，3]C[+]的电子式。
分析 可以认为（CH[，3]）[，3]C[+]是由（CH[，3]）[，3]CH断开C—H键失去氢原子和一个电子后得到的离子，中心碳原子在失去氢原子和一个电子的过程中，与之相连的三个甲基逐渐均匀化，最后可能均匀地分散在中心C的周围，形成正三角形结构，其电子式为：
附图
其它碳正离子也可以这样写。
例9 写出NH[，4]CNO的电子式。
分析 NH[，4]CNO为离子化合物，其中阳离子电子式已知，阴离子电子式不易写，可用来源法进行分析。可以认为CNO[-]来源于HCNO，氰酸作为一种含氧酸，分子中H、O二原子应以羟基-OH的形式出现，碳原子要求成四键，氮要求成三键，显然碳原子应居中心，则HCNO的分子结构为：HO—C
N。这样，我们就可了解CNO[-]的结构，进而写出它的电子式，最后确定电子式。
附图
例10 写出次硫酸氢钠NaHSO[，2]的电子式。
分析 本题的关键是写出阴离子HSO[，2][-]的电子式，可以由次硫酸H[，2]SO[，2]结构推测HSO[，2][-]的结构，进而写出其电子式。
附图
四、多电子与缺电子物质
一般说来，中学阶段不要求写多电子物质或更复杂的分子（如SO[，3]、NO[，2]等）的电子式。所谓多电子物质是指分子中某原子最外层电子数超过8个电子，如PCl[，5]分子中磷原子最外层原本就有5个电子，它在形成共价化合物时要求成三个共价键，但在PCl[，5]分子中P、Cl间却成了五个共价键，它的最外层电子数超过了8，PCl[，5]就是多电子物质。
所谓缺电子物质，是指分子中某原子最外层电子未达8电子稳定结构。如果某原子成键要求得不到满足，它的最外层就达不到8电子稳定结构，该分子即为缺电子物质，如BCl[，3]（其电子式见前文）、H[，3]BO[，3]等，这类物质的电子式书写要求掌握。