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- 2021-07-09 发布
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物质结构 元素周期律
第五章
第
15
讲 原子结构 化学键
1.
了解元素、核素和同位素的含义。
2.
了解原子的构成,了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。
3.
了解原子核外电子排布规律,掌握原子结构示意图的表示方法。
4.
了解化学键的定义,了解离子键、共价键的形成。
5.
了解相对原子质量、相对分子质量的定义,并能进行有关计算。
栏
目
导
航
考点一 原子结构 核素
考点二 核外电子排布规律
考点三 离子键和共价键
探究高考
·
明确考向
考点一 原子结构 核素
元素
原子
化学
(2)
微粒之间的关系
①原子中:质子数
(
Z
)
=
__________
=
__________
=
________________
;
②质量数
(
A
)
=
__________(
Z
)
+
__________(
N
)
;
③阳离子的核外电子数=质子数-
__________________________
;
④阴离子的核外电子数=质子数+
__________________________
。
(3)
微粒符号周围数字的含义
原子序数
核电荷数
核外电子数
质子数
中子数
阳离子所带的电荷数
阴离子所带的电荷数
2
.
元素、核素、同位素
(1)
元素、核素、同位素的关系
(2)
同位素的特征
①同一元素的各种核素的
__________
不同,
__________
相同,化学性质
___________________
,物理性质
__________
。
②同一元素的各种稳定核素在自然界中所占的原子
________________
不变。
(3)
几种重要的核素
中子数
质子数
几乎完全相同
差异较大
百分数
(
丰度
)
核素
同位素
30
24
7
5
B
答案
B
1
.
核外电子排布规律
考点二 核外电子排布规律
2
.
原子结构示意图
3
.
核外电子排布与元素性质的关系
(1)
金属元素原子的最外层电子数一般小于
4
,较易
__________
电子,形成阳离子,表现出
__________
性,在化合物中均显正化合价。
(2)
非金属元素原子的最外层电子数一般大于或等于
4
,较易
__________
电子,活泼非金属原子易形成阴离子。在化合物中主要显负化合价。
(3)
稀有气体元素的原子最外层为
8
电子
(
氦为
2
电子
)
稳定结构,不易失去或得到电子,通常表现为
0
价。
失去
还原
得到
1
.
(2019
·
福建南平质检
)
核电荷数小于
18
的某元素
X
,其原子核外电子层数为
a
,最外层电子数为
(2
a
+
1)
。下列有关元素
X
的说法中,不正确的是
(
)
A
.元素
X
的原子核内质子数为
(2
a
2
-
1)
B
.元素
X
的原子半径一定小于钠的原子半径
C
.由元素
X
形成的某些化合物,可能具有杀菌消毒的作用
D
.元素
X
形成的简单离子,各电子层的电子数均达到
2
n
2
个
(
n
表示电子层数
)
D
解析
若
a
=
2
,则
X
为
N
,若
a
=
3
,则
X
为
Cl
。由原子结构、相关元素及化合物的性质推知
A
、
B
、
C
项正确;
D
项氯离子最外层电子数未达到
2
n
2
个。
2
.下图为几种粒子的结构示意图,完成以下填空。
(1)
属于阳离子结构的粒子是
__________(
填编号,下同
)
。
(2)
具有稳定性结构的原子是
__________
。
(3)
只能得电子的粒子是
__________
;只能失电子的粒子是
__________
;既能得电子,又能失电子的粒子是
__________
。
③⑤⑧
②
③⑤
①④⑥
⑦⑧
原子
Ar
Cl
-
S
2
-
K
+
Ca
2
+
短周期常见原子的
12
个核外电子排布规律
(1)
最外层电子数为
1
的原子有
H
、
Li
、
Na
;
(2)
最外层电子数为
2
的原子有
He
、
Be
、
Mg
;
(3)
最外层电子数与次外层电子数相等的原子有
Be
、
Ar
;
(4)
最外层电子数是次外层电子数
2
倍的原子是
C
;
(5)
最外层电子数是次外层电子数
3
倍的原子是
O
;
(6)
最外层电子数是次外层电子数
4
倍的原子是
Ne
;
(7)
次外层电子数是最外层电子数
2
倍的原子有
Li
、
Si
;
(8)
内层电子总数是最外层电子数
2
倍的原子有
Li
、
P
;
(9)
电子层数与最外层电子数相等的原子有
H
、
Be
、
Al
;
(10)
电子层数为最外层电子数
2
倍的原子有
Li
;
(11)
最外层电子数是电子层数
2
倍的原子有
He
、
C
、
S
;
(12)
最外层电子数是电子层数
3
倍的原子有
O
。
1
.
化学键
(1)
概念:
________________________________________
。
(2)
分类:
考点三 离子键和共价键
使离子相结合或原子相结合的作用力
2
.
离子键、共价键的比较
静电作用
离子键
共价键
非极性键
极性键
概念
阴、阳离子通过
__________
所形成的化学键
原子间通过
_________________
而形成的化学键
成键粒子
阴、阳离子
原子
成键实质
阴、阳离子的静电作用
共用电子对不偏向任何一方
共用电子对偏向一方原子
共用电子对
活泼金属
离子键
共价键
非极性键
极性键
形成条件
__________
元素与
________________
元素的原子通过
__________
,形成离子键
__________
元素原子之间成键
__________
种元素原子之间成键
形成
的物质
离子化合物
非金属单质;某些共价化合物或离子化合物
共价化合物或离子化合物
活泼非金属
得失电子
同种
不同
(1)
由活泼金属与活泼非金属形成的化学键不一定都是离子键,如
AlCl
3
中
Al
—
Cl
键为共价键。
(2)
非金属元素的两个原子之间一定形成共价键,但多个原子间也可能形成离子键,如
NH
4
Cl
等。
[
判一判
]
(1)
所有物质中都存在化学键
(
)
(2)
由活泼金属元素与活泼非金属元素形成的化学键都是离子键
(
)
(3)
非金属元素的两个原子之间一定形成共价键,但多个原子间也可能形成离子键
(
)
(4)
原子最外层只有一个电子的元素原子跟卤素原子结合时,所形成的化学键一定是离子键
(
)
(5)
不同种非金属双原子间形成的共价键一定是极性键
(
)
×
×
√
×
√
3
.
化学键与物质类别的关系
4
.
判断离子化合物和共价化合物的三种方法
(1)
离子化合物是指含有离子键的化合物,包括强碱、绝大多数盐及活泼金属的氧化物和过氧化物,如
NaCl
、
Na
2
O
2
、
NaOH
、
Na
2
O
、
NH
4
Cl
等。
(2)
共价化合物是指只含有共价键的化合物,包括酸、弱碱、极少数盐、气态氢化物、非金属氧化物、大多数有机物等,如
H
2
S
、
SO
2
、
CH
3
COOH
、
NH
3
·
H
2
O
、
H
2
SO
4
等。
[
填一填
]
有以下
9
种物质:①
Ne
②
HCl
③
P
4
④H
2
O
2
⑤
Na
2
S
⑥
NaOH
⑦
Na
2
O
2
⑧
NH
4
Cl
⑨
AlCl
3
请用上述物质的序号填空:
(1)
不存在化学键的是
__________
。
(2)
只存在极性共价键的是
__________
。
(3)
只存在非极性共价键的是
__________
。
(4)
既存在非极性共价键又存在极性共价键的是
__________
。
(5)
只存在离子键的是
__________
。
(6)
既存在离子键又存在共价键的是
__________
。
①
②⑨
③
④
⑤
⑥⑦⑧
5
.
微粒电子式的书写
题组一 常见微粒或物质电子式的书写
1
.写出下列微粒或物质的电子式。
电子式书写常见的四大误区
题组二
“
8
”
电子稳定结构的判断
2
.含有极性键且分子中各原子都满足
8
电子稳定结构的化合物是
(
)
A
.
CH
4
B
.
NaCl
C
.
CO
2
D
.
N
2
C
解析
CH
4
中氢原子不满足
8
电子稳定结构,
A
项错;
NaCl
中的
Na
+
和
Cl
-
都满足
8
电子稳定结构,但它们之间是离子键,
B
错误;
N
2
中只含有非极性键且为单质,
D
项错。
3
.
(2019
·
河北冀州中学检测
)
下列物质中所有原子均满足最外层
8
电子稳定结构的化合物是
(
)
A
.
PCl
5
B
.
P
4
C
.
CCl
4
D
.
NH
3
C
解析
判断原子满足最外层
8
电子结构的方法为最外层电子数+所成价键数=
8
,
A
、
D
项错误;
P
4
为单质,而非化合物,
B
项错误;
C
项中
5
原子最外层均为
8
电子稳定结构,
C
项正确。
8
电子结构的判断方法
(1)
经验规律法
凡符合最外层电子数+
|
化合价
|
=
8
的皆为
8
电子结构。
(2)
试写结构法
判断某化合物中的某原子最外层是否达到
8
电子稳定结构,应从其结构式或电子式结合原子最外层电子数进行判断,如①
H
2
O
中
O
最外层有
8
个电子,而
H
最外层只有
2
个电子,②
N
2
中
N
原子最外层有
5
个电子,
N
与
N
之间形成
3
个共价键,所以
N
2
中的
N
原子最外层达到
8
电子稳定结构。
题组三 物质变化与化学键
4
.
(2019
·
皖北协作体模拟
)
下列说法正确的是
(
)
A
.碘晶体受热转变为碘蒸气,吸收的热量用于克服碘原子间的作用力
B
.盐酸中加入氢氧化钠固体发生反应的过程中,既有共价键和离子键的破坏,又有共价键和离子键的形成
C
.
N
2
、
CO
2
和
SiO
2
中都存在共价键,它们都是由分子构成
D
.
H
2
和
Cl
2
在光照条件下反应生成
HCl
,反应中一定有共价键的断裂和形成
D
解析
A
项,碘晶体受热转变为碘蒸气,吸收的热量用于克服分子间作用力,碘原子间是共价键,错误;
B
项,盐酸中加入氢氧化钠固体发生反应的过程中,只有离子键的破坏和共价键的形成,错误;
C
项,
N
2
、
CO
2
和
SiO
2
中都存在共价键,
N
2
、
CO
2
都是由分子构成,
SiO
2
是由原子构成,错误;
D
项,氢气、氯气和氯化氢中均含有共价键,因此反应中一定有共价键的断裂和形成,正确。
5
.化学反应的本质是反应物化学键断裂和生成物化学键形成的过程,下列关于化学反应
2Na
2
O
2
+
2CO
2
===2Na
2
CO
3
+
O
2
的叙述正确的是
(
)
A
.反应过程中只涉及离子键和极性共价键的断裂
B
.反应过程中只涉及离子键和非极性共价键的形成
C
.反应过程中既涉及离子键和极性共价键的断裂,又涉及离子键和非极性共价键的形成
D
.反应过程中既涉及离子键、极性和非极性共价键的断裂,又涉及离子键、极性和非极性共价键的形成
D
解析
Na
2
O
2
中存在离子键和非极性共价键,
CO
2
中存在极性共价键,
Na
2
CO
3
中存在离子键和极性共价键,
O
2
中存在非极性共价键,
D
项符合题意。
化学键的断裂或形成与物质变化关系的两点辨析
(1)
化学变化中一定有化学键的断裂和形成。
(2)
有化学键断裂或形成的变化不一定是化学变化。如
NaCl
熔化、
HCl
溶于水等,只有旧化学键的断裂没有新化学键的形成;从溶液中析出晶体时,无化学键的断裂但有化学键的形成,均未发生化学变化。
1
.
“
迁移法
”
寻找
“
10
电子
”
微粒和
“
18
电子
”
微粒
(1)
“
10
电子
”
微粒
寻找“等电子”微粒的思维方法及应用
(2)
“
18
电子
”
微粒
CH
3
—
CH
3
、
H
2
N
—
NH
2
、
HO
—
OH
、
F
—
F
、
F
—
CH
3
、
CH
3
—
OH
……
1
.
(2019
·
河北衡水模拟
)
A
、
B
、
C
、
D
、
E
是原子序数依次增大的五种短周期元素且
B
、
C
相邻,
A
元素可以与
B
、
C
、
E
元素分别形成甲、乙、丙三种物质,且甲、乙均为
10
电子化合物,丙为
18
电子化合物。
D
元素的最外层电子数与核外电子层数相等。已知:甲+
E
2
―→
丙+
B
2
,甲+丙
―→
丁,下列说法中正确的是
(
)
A
.离子半径:
D>C>B
B
.
A
与
C
两种元素共同形成的
10
电子粒子有
3
种
C
.
D
元素在周期表中的位置是第二周期第
ⅡA
族
D
.丁物质均由非金属元素构成,只含共价键
B
解析
A
、
B
、
C
、
D
、
E
是原子序数依次增大的五种短周期元素,
A
元素可以与
B
、
C
、
E
元素分别形成甲、乙、丙三种物质,且甲、乙均为
10
电子化合物,丙为
18
电子化合物,则
A
为氢元素,
10
电子化合物可能为
CH
4
、
NH
3
、
H
2
O
、
HF
等;已知甲+
E
2
―→
丙+
B
2
,甲+丙
―→
丁,则
E
的单质为双原子分子,故
E
为
Cl
元素,则
B
为
N
元素,因
B
、
C
相邻,则
C
为
O
元素,故甲为
NH
3
、乙为
H
2
O
、丙为
HCl
、丁为
NH
4
Cl
;
D
元素的最外层电子数与核外电子层数相等,原子序数大于氧元素,处于第三周期,最外层电子数为
3
,故
D
为
Al
元素。
N
3
-
、
O
2
-
、
Al
3
+
电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径:
N
3
-
>O
2
-
>Al
3
+
,
A
错误;
H
和
O
两种元素共同形成的
10
电子粒子有
H
2
O
、
H
3
O
+
、
OH
-
3
种,
B
正确;
Al
元素在元素周期表中的位置是第三周期第
Ⅲ
A
族,
C
错误;丁为
NH
4
Cl
,含有离子键、共价键,
D
错误。
CH
4
、
Ne
Na
+
、
Mg
2
+
3.
已知
A
、
B
、
C
、
D
是中学化学中常见的四种不同粒子,它们之间存在如图所示的转化关系
(
反应条件已经略去
)
:
(1)
如果
A
、
B
、
C
、
D
均是
10
电子的粒子,请写出
A
、
D
的电子式:
A____________
;
D____________
。
(2)
如果
A
和
C
是
18
电子的粒子,
B
和
D
是
10
电子的粒子,请写出:
①
A
与
B
的溶液中反应的离子方程式为
____________________________________________________________
。
②根据上述离子方程式,可以判断
C
与
B
结合质子的能力大小是
________________
。
(
用化学式或离子符号表示
)
。
HS
-
+
OH
-
===S
2
-
+
H
2
O
OH
-
>S
2
-
1
.写出下列物质的电子式。
(1)
(2018
·
天津卷,
7)
Mg(OH)
2
的电子式:
________________________
。
(2)
(2017
·
天津卷,
7(1))
NaOH
的电子式为
_________________________
。
(3)
(2016
·
全国卷
Ⅱ
,
26(1))
联氨分子的电子式为
______________
,其中氮的化合价为
_______________
。
(4)
(2015
·
全国卷
Ⅰ
,
27(5))
以硼酸为原料可制得硼氢化钠
(NaBH
4
)
,它是有机合
成中的重要还原剂,其电子式为
_______________
。
探究高考
·
明确考向
C
解析
D
4
.
(2015
·
全国卷
Ⅱ
,
9)
原子序数依次增大的元素
a
、
b
、
c
、
d
,它们的最外层电子数分别为
1
、
6
、
7
、
1
。
a
-
的电子层结构与氦相同,
b
和
c
的次外层有
8
个电子,
c
-
和
d
+
的电子层结构相同。下列叙述错误的是
(
)
A
.元素的非金属性次序为
c>b>a
B
.
a
和其他
3
种元素均能形成共价化合物
C
.
d
和其他
3
种元素均能形成离子化合物
D
.元素
a
、
b
、
c
各自最高和最低化合价的代数和分别为
0
、
4
、
6
B
5
.
(2018
·
海南卷,
13)
X
、
Y
、
Z
为短周期元素,
X
原子的质子数等于
Z
与
Y
的质子数之和,
Z
与
Y
位于同一周期,
Y
原子核外有
3
个未成对电子,非金属
Z
的一种固体单质可导电。回答下列问题:
(1)Y
在周期表中的位置是第
____
周期第
____
族,其原子结构示意图为
______
;
Y
与
Z
之间形成的化学键属于
________
。
(2)X
、
Y
、
Z
三种元素中原子半径最大的是
______(
填元素符号
)
;
X
单质既可与盐酸反应,又可溶于氢氧化钠溶液,产生的气体为
______(
填分子式
)
,该气体与
Y
单质反应的化学方程式为
____________________
。
(3)Z
的最高价氧化物的电子式为
_____________
。
二
ⅤA
共价键
Al
H
2
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