离子的形成（得失电子初步）How Ions Form (Gaining and Losing Electrons)

钠 + 氯 = 食盐？

金属钠很软，用小刀就能切开，放进水里会剧烈反应；氯气是黄绿色、有毒的气体。可是钠在氯气中燃烧，生成的却是我们天天吃的食盐：氯化钠。两种“危险”的物质，为什么能变成无害的食盐？答案在原子最外面的电子上。

核外电子分层排布

原子核外的电子是分层运动的：能量低的电子在离核近的区域运动，能量高的在离核远的区域运动。前 20 号元素的电子排布有这样的规律：

• 第一层最多排 2 个电子，第二层最多排 8 个；
• 最外层最多排 8 个电子（只有一层时最多 2 个）。

例如：钠原子（11 个电子）是 2、8、1；氯原子（17 个电子）是 2、8、7；氖原子（10 个电子）是 2、8。课本上常把它画成原子结构示意图，1.4.4 节会系统地练习。

最外层排满 8 个电子（只有一层时为 2 个）的结构，叫做相对稳定结构stable electron arrangement。稀有气体原子就是这样，所以它们很难和别的物质反应。

所以说，原子的最外层电子数决定了元素的化学性质。

离子

原子得失电子以后，质子数不变，电子数变了，正、负电荷不再相等，就带上了电荷。带电的原子（或原子团）叫做离子ion：

• 带正电的叫阳离子cation，如 $\ce{Na+}$、$\ce{Mg^2+}$（原子失去电子）。
• 带负电的叫阴离子anion，如 $\ce{Cl-}$、$\ce{O^2-}$（原子得到电子）。

离子符号的写法：在元素符号的右上角标出离子所带的电荷数，数字在前、正负号在后；带 1 个单位电荷时，“1”省略不写。

以 $\ce{2Mg^2+}$ 为例：前面的 2 表示 2 个镁离子；右上角的 2 表示每个镁离子带 2 个单位的正电荷。

点一个原子，让它失去或得到电子，看看什么时候最外层达到稳定结构，离子符号又怎样写：

氯化钠是怎样形成的

所以，离子也是构成物质的一种粒子：物质可以由分子、原子或离子构成。离子所带的电荷数和模块 5 要学的化合价有密切关系，1.5.2 节会对比两者的写法。

例题 1：镁原子变成镁离子

镁原子（12 个质子）的电子排布是 2、8、2。它在化学反应中容易得到还是失去电子？形成的离子怎样表示？

例题 2：硫原子变成硫离子

硫原子（16 个质子）的电子排布是 2、8、6。它形成的离子中有多少个电子？带多少电荷？

常见误区

即时小测

小结

• 核外电子分层排布：第一层最多 2 个，第二层最多 8 个，最外层最多 8 个；最外层 8 个（只有一层时 2 个）是相对稳定结构。
• 金属原子最外层电子一般少于 4 个，易失电子形成阳离子；非金属原子一般 4 个或更多，易得电子形成阴离子。
• 离子符号：电荷数写在右上角，数字在前、正负号在后，“1”省略。
• 形成离子时质子数不变；氯化钠由 $\ce{Na+}$ 和 $\ce{Cl-}$ 构成。物质可以由分子、原子或离子构成。