1、必备知识 整合 关键能力 突破 专题五物质结构元素周期表专题五物质结构元素周期表 第第1 1讲原子结构化学键讲原子结构化学键 必备知识 整合 关键能力 突破 一、原子结构与核素、同位素一、原子结构与核素、同位素 必备知识 整合 1.原子结构原子结构 (1)原子的构成 (X) A Z 原子 必备知识 整合 关键能力 突破 (2)微粒之间的关系 a.原子中:质子数(Z)=核电荷数=核外电子数; b.质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N); c.阳离子的核外电子数=质子数-阳离子所带的电荷数; d.阴离子的核外电子数=质子数+阴离子所带的电荷数。 (3)微粒符号周围数字的含义 必备知识 整合 关键
2、能力 突破 (4)两种相对原子质量 a.原子(即核素)的相对原子质量:一个原子(即核素)的质量与12C质量的1/12 的比值。一种元素有几种同位素,就有几种不同核素的相对原子质量。 b.元素的相对原子质量:是按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比 算出的平均值。如Ar(Cl)=Ar(35Cl)a%+Ar(37Cl)b%。 必备知识 整合 关键能力 突破 2.元素、核素、同位素元素、核素、同位素 (1)“三素”概念的辨析 必备知识 整合 关键能力 突破 (2)同位素的“六同”“三不同” (3)氢元素的三种核素 H:名称为氕,不含中子; H:用字母D表示,名称为氘或重氢; H:用字母T表示,名
3、称为氚或超重氢。 1 1 2 1 3 1 必备知识 整合 关键能力 突破 核素UC H HO 用途核燃料考古制氢弹示踪原子 235 92 14 6 2 1 3 1 18 8 (4)几种重要的核素 必备知识 整合 关键能力 突破 二、核外电子排布和等电子微粒二、核外电子排布和等电子微粒 1.核外电子排布规律核外电子排布规律 必备知识 整合 关键能力 突破 2.原原(离离)子结构示意图子结构示意图 必备知识 整合 关键能力 突破 3.核外电子排布与元素性质的关系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,较易失去电子,形成阳离子, 表现出还原性,在化合物中显正化合价。
4、 (2)非金属元素原子的最外层电子数一般大于或等于4,较易得到电子,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。 必备知识 整合 关键能力 突破 三、化学键三、化学键 1.化学键化学键 (1)概念:使离子或原子相结合的作用力。 (2)分类 必备知识 整合 关键能力 突破 2.离子键与共价键的比较离子键与共价键的比较 离子键 共价键 极性键非极性键 概念带相反电荷离子之间的相互作用原子间通过共用电子对形成的相互作用 形成条件 通常由活泼金属元素与活泼非 金属元素形成 通常由非金属元素
5、与非金属元素形成 成键粒子阴、阳离子不同元素原子同种元素原子 成键实质阴、阳离子间的静电作用成键原子与成键原子间的静电作用 构成的 物质 离子化合物 某些共价化合物或 某些离子化合物 非金属单质、某些共价化合 物或某些离子化合物 必备知识 整合 关键能力 突破 3.离子化合物与共价化合物离子化合物与共价化合物 离子化合物共价化合物 定义含有离子键的化合物只含有共价键的化合物 构成微粒阴、阳离子原子 化学键类型一定含有离子键,可能含有共价键只含有共价键 物质类型 a.强碱 b.绝大多数盐 c.大多数金属氧化物 a.含氧酸 b.有机物(有机盐除外) c.非金属氢化物 d.非金属氧化物 e.极少数盐
6、,如AlCl3 必备知识 整合 关键能力 突破 4.化学键与物质的变化化学键与物质的变化 (1)化学反应的本质:反应物中旧化学键的断裂和生成物中新化学键的形成过程。 (2)离子化合物的溶解或熔化过程 离子化合物溶于水或熔化后均电离成自由移动的阴、阳离子,离子键被 破坏。 (3)共价化合物的溶解过程 a.有些共价化合物溶于水后,能与水反应,发生电离,其分子内共价键被破坏, 如NH3、SO2等。 必备知识 整合 关键能力 突破 b.有些共价化合物溶于水后,发生电离,其分子内的共价键被破坏,如 HCl、H2SO4等。 c.有些共价化合物溶于水后,其分子内的化学键不被破坏,如CH3CH2OH 等。 (
7、4)单质的溶解过程 有些活泼的非金属单质溶于水后,能与水反应,其分子内的共价键被破 坏,如Cl2等。 必备知识 整合 关键能力 突破 四、描述粒子结构的化学用语四、描述粒子结构的化学用语 1.化学用语中常考的化学用语中常考的“一图一图”“”“二模型二模型”“”“六式六式” 结构示意图 Al: S2-: 球棍模型甲烷: 比例模型乙烯: 电子式 CO2: 必备知识 整合 关键能力 突破 结构式 乙醇: 结构简式 对二甲苯: 分子式或化学式明矾:KAl(SO4)212H2O 离子方程式氯气与水反应:Cl2+H2O H+Cl-+HClO 必备知识 整合 关键能力 突破 2.电子式电子式 (1)概念 在
8、元素符号周围用“”或“”来代表原子的最外层电子(价电子)的式子。 (2)电子式的书写 必备知识 整合 关键能力 突破 3.用电子式表示化合物的形成过程用电子式表示化合物的形成过程 (1)离子化合物:左边是原子的电子式,右边是离子化合物的电子式,中间用 “”连接,相同的原子或离子不合并。 如NaCl:。 (2)共价化合物:左边是原子的电子式,右边是共价化合物的电子式,中间用 “”连接,相同的原子可以合并。 如HCl:。 必备知识 整合 关键能力 突破 1.易错易混辨析(正确的画“”,错误的画“”)。 (1)同种元素可以有若干种不同的核素,即核素种类远大于元素种类() (2)质量数是指忽略电子的质
9、量,将原子核中所有的质子和中子的质量加和所 得的数值() (3O2和O2互为同位素() (4)最外层有1个电子的原子一定是金属原子() (5)核外电子首先占据能量较高的电子层() 16 8 ) 18 8 必备知识 整合 关键能力 突破 (6)两原子如果核外电子排布相同,则一定属于同种元素() (7)离子化合物中一定含离子键,一定不含共价键() (8)共价键可存在于离子化合物、共价化合物和共价单质分子中() (9)硫离子的电子式:() (10)乙酸的球棍模型:() 必备知识 整合 关键能力 突破 2.用符号A(质子数)、B(中子数)、C(核外电子数)、D(最外层电子数)填写下 列各空。 (1)原
10、子种类由AB决定。 (2)元素种类由A决定。 (3)相对原子质量由AB决定。 (4)核电荷数由A决定。 (5)元素的化合价主要由D决定。 (6)元素的化学性质主要由D决定。 必备知识 整合 关键能力 突破 3.有以下9种物质,请用物质的序号填空: NeHClP4H2O2Na2SNaOHNa2O2NH4Cl AlCl3 (1)不存在化学键的是。 (2)只存在共价键的是。 (3)只存在离子键的是。 (4)既存在离子键又存在共价键的是。 (5)属于离子化合物的是,属于共价化合物的是。 必备知识 整合 关键能力 突破 4.按下列要求填空。 (1)原子核内有10个质子的原子符号Ne;有10个电子的多核阳
11、离子符号 N等;L层电子数是M层电子数的2倍的原子符号Si。 (2)用电子式表示物质Na2S、CO2的形成过程。 Na2S:。 CO2:。 4 H 必备知识 整合 关键能力 突破 考点一原子结构与核素、同位素 典例探究典例探究 例例与等物质的量的OH-具有相同质子数和电子数的粒子是() A.H2OB.FC.Na+D.N2 H 关键能力 突破 D 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析氢氧根离子中质子数为各元素的质子数之和,一个氢氧根离子中质子 数是9,电子数是10。一个H2O分子中质子数是10,电子数是10,和一个氢氧根 离子中质子数不同,电子数相同,A不符合题意;一个F原子中质子数是9,电
12、子 数是9,和一个氢氧根离子中质子数相同,电子数不同,B不符合题意;一个Na+ 中质子数是11,电子数是10,和一个氢氧根离子中质子数不同,电子数相同,C 不符合题意;一个N中质子数是9,电子数是10,和一个氢氧根离子中质子数 相同,电子数相同,D符合题意。 2 H 必备知识 整合 关键能力 突破 名师点拨名师点拨 寻找10电子和18电子微粒的方法 (1)10电子微粒: 必备知识 整合 关键能力 突破 (2)18电子微粒: 必备知识 整合 关键能力 突破 1.(2020江西赣州模拟I是常规核裂变产物之一,可以通过测定大气或水中 I的含量来检测核电站是否发生放射性物质泄漏。下列有关I的叙述中错
13、误的是() AI的化学性质与I几乎相同 BI的原子序数为53 CI的原子核外电子数为78 DI的原子核内中子数大于质子数 131 53 ) 131 53 131 53 131 53 . 127 53 131 53 . 131 53 . 131 53 . 题组一原子中微粒之间的关系题组一原子中微粒之间的关系 C 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析同位素化学性质几乎相同,A正确I的原子序数为53,核外电子数为 53,B正确,C错误I的中子数为78,大于质子数,D正确。 131 53 ; 131 53 ; 必备知识 整合 关键能力 突破 2.(2020福建福州月考)X、Y、Z和R分别代表4种元
14、素。如果aXm+、bYn+、cZn-、 dR m-4种离子的电子层结构相同(a、b、c、d为元素的原子序数),则下列关系 正确的是() A.a-c=m-nB.a-b=n-mC.c-d=m+nD.b-d=n+m 解析解析4种离子的电子层结构相同,说明a-m=b-n=c+n=d+m。比较a与c得a-c= n+m,A项错误;比较a与b得a-b=m-n,B项错误;比较c与d得c-d=m-n,C项错误;比 较b与d得b-d=n+m,D项正确。 D 必备知识 整合 关键能力 突破 3.YBa2Cu8Ox(Y为元素钇)是磁悬浮列车中重要的超导材料,下列关于Y的说 法正确的是() AY的质子数与中子数之差为5
15、0 BY和Y为同位素 CY和Y的核外电子数不相等 DY和Y是钇元素的两种不同的核素,具有不同的化学性质 89 39 89 39 . 89 39 . 90 39 89 39 . 90 39 89 39 . 90 39 题组二元素、核素、同位素、同素异形体题组二元素、核素、同位素、同素异形体 B 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析 Y的中子数=89-39=50,质子数与中子数之差为50-39=11,故A错误Y和 Y是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同核素,属于同位素,故B正确； Y和Y质子数相同,核外电子数相同,最外层电子数相同,两者的化学性质 几乎相同,故C、D错误。 89 39 89
16、 39 ; 90 39 90 39 必备知识 整合 关键能力 突破 4.下列对各物质间关系的描述准确的是() A.Na2O2和Na2O、红磷和白磷均属于同素异形体 B.氕、氘、氚属于同一种元素 C.金刚石和石墨是两种不同的核素 DC和C、I2和I-都属于同位素 14 6 . 13 6 B 解析解析Na2O2和Na2O是组成元素相同的两种物质,红磷和白磷属于同素异形 体,A错误;氕、氘、氚中的质子数相同,属于同一种元素,B正确;金刚石和石 墨是同种元素形成的不同单质,互为同素异形体,C错误C和C属于同位素, I2和I-是两种不同的粒子,D错误。 14 6 ; 13 6 必备知识 整合 关键能力
17、突破 5.(2020贵州贵阳月考)下列有关短周期元素原子的说法正确的是() A.当原子形成简单离子后,其最外层上的电子数可超过8个 B.原子最外层上的电子数小于4时,电子数越大,还原性越强 C.原子核外电子中,最外层上的电子能量最高 D.当最外层上的电子数变为4时即达稳定结构 题组三核外电子排布和等电子微粒题组三核外电子排布和等电子微粒 解析解析A项,原子形成简单离子,其最外层上的电子数不可能超过8,错误;B项,原子 最外层上的电子数小于4时,电子数越大,还原性越弱,错误;C项,原子核外电子离 核越远,能量越高,正确;D项,最外层上的电子数为2或8时即达稳定结构,错误。 C 必备知识 整合 关
18、键能力 突破 6.(2020安徽芜湖月考)某元素X,其原子的电子层数为(n-1),最外层电子数为 (2n-1)。下列有关元素X的说法中正确的是() A.X可能是金属元素 B.由X形成的含氧酸均为强酸 C.X不能形成化学式为KXO4的含氧酸盐 D.X的气态氢化物一定极易溶于水 D 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析由原子的最外层电子数不超过8可以推知n4.5,当n=4时,X为Cl元素; 当n=3时,X为N元素;当n=2时,电子层数为1,最外层电子数为0,不存在;当n=1 时,不符合题意。X为N或Cl元素,为非金属元素,A错误;由X形成的含氧酸不 一定是强酸,如HClO为弱酸,B错误;Cl元
19、素能形成KClO4,C错误;元素X的气态 氢化物为NH3或HCl,都极易溶于水,D正确。 必备知识 整合 关键能力 突破 考点二化学键 典例探究典例探究 例例(2020山东济南阶段性考试)下列过程中,共价键被破坏的是() A.Na2O溶于水B.碳酸钠溶于盐酸 C.酒精溶于水D.电解MgCl2 解析解析碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,发生了化学反应,破坏 了离子键和共价键,B正确。 B 必备知识 整合 关键能力 突破 名师点拨名师点拨 化学键与化学变化的关系 (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 水等过程
20、中只有化学键的断裂,没有化学键的形成;从溶液中析出晶体时,无 化学键的断裂但有化学键的形成,这些过程中均未发生化学变化。 必备知识 整合 关键能力 突破 1.下列有关化学键的叙述,正确的是() A.离子化合物中一定含有离子键,可能含共价键 B.单质分子均不存在化学键 C.含有共价键的分子一定是共价化合物 D.含有共价键的化合物一定是共价化合物 题组训练题组训练 题组一离子化合物和共价化合物题组一离子化合物和共价化合物 解析解析H2、O2等单质分子中均存在共价键,故B、C项错误;某些离子化合物 (如NaOH)也含有共价键,D项错误。 A 必备知识 整合 关键能力 突破 2.(2020山西长治摸底
21、考)下表中相关物质的信息均正确的一项是() 选项化学式化学键类型性质或用途 AH2O2非极性共价键医用消毒剂 BNaClO离子键、共价键消毒液 CNH3共价键能被直接氧化成NO2 DNaHCO3离子键泡沫灭火器 B 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析H2O2是共价化合物,既存在非极性共价键,又存在极性共价键,A错误; NaClO中钠离子和次氯酸根离子之间存在离子键、O原子和Cl原子之间存在 共价键,次氯酸钠具有强氧化性可以使蛋白质变性,所以可以用于消毒,B正 确;氨气中只含共价键,能被直接氧化成NO,C错误;碳酸氢钠中既存在离子键 又存在共价键,碳酸氢钠是强碱弱酸酸式盐,HC与铝离子相互
22、促进水解生 成二氧化碳,用于泡沫灭火器灭火,D错误。 3 O 必备知识 整合 关键能力 突破 题组二化学键与物质的变化题组二化学键与物质的变化 3.(2020湖南长沙联考)下列过程中,共价键被破坏的是() A.碘升华B.溴蒸气被木炭吸附 C.酒精溶于水D.HCl气体溶于水 解析解析碘升华克服的是分子间作用力,共价键没有被破坏,故A不符合题意;溴 蒸气被木炭吸附,是分子间作用力被破坏,发生的是物理变化,没有化学键的 破坏,故B不符合题意;酒精为非电解质,溶于水后,在水中以分子形式存在,所 以没有化学键的破坏,故C不符合题意;HCl气体溶于水,发生电离,共价键被破 坏,故D符合题意。 D 必备知识
23、 整合 关键能力 突破 4.(2020湖南株洲月考)一些科研工作者获得了极具理论研究意义的N4气体分 子。N4分子结构如图所示,设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的 是() A.相同条件下N4气体比N2密度大 B.N4分子中只含有共价键 C.1molN4分子所含共价键数为6NA D.N4发生化学反应需要破坏离子键 D 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析A项,相同条件下,气体的密度之比等于摩尔质量之比,所以相同条件下 N4气体比N2密度大,正确;B项,N4分子中只有氮原子之间形成的共价键,正确; C项,由题图中N4分子结构可知,一个分子中含有6个共价键,所以1molN4分子 所含共
24、价键数为6NA,正确;D项,N4分子中只有共价键,所以发生化学反应需要 破坏的是共价键,错误。 必备知识 整合 关键能力 突破 考点三描述粒子结构的化学用语 典例探究典例探究 例例下列分子中,所有原子最外层均为8电子结构的是() A.BeCl2B.H2OC.BF3D.CO2 解析解析BeCl2中,Be元素化合价+其最外层电子数=2+2=4,不满足8电子结构,A 不符合题意;H2O中H元素最外层最多有2个电子,不满足8电子结构,B不符合 题意;BF3中,B元素化合价+其最外层电子数=3+3=6,不满足8电子结构,C不符 合题意。 D 必备知识 整合 关键能力 突破 名师点拨名师点拨 8电子结构的
25、判断方法 方法一:经验规律法 最外层电子数+|化合价|=8的原子满足8电子结构。 方法二:试写电子式法 通过书写电子式观察原子最外层是否为8电子结构。 必备知识 整合 关键能力 突破 题组训练题组训练 题组一化学用语中常考的题组一化学用语中常考的“一图一图”“”“二模型二模型”“”“六式六式” 1.(2020山东高三三模)火药制备是我国古代闻名的化学工艺,反应原理为 2KNO3+S+3CK2S+N2+3CO2。下列表示反应中相关微粒的化学用语 正确的是() A.K+的结构示意图:B.K2S的电子式: C.CO2的结构式:D.16O2与18O3互为同位素 C 必备知识 整合 关键能力 突破 解析
26、解析K+的结构示意图为,故A错误;K2S结构中K+与S2-形成离子键,其电 子式为K+2-K+,故B错误;CO2中C原子与每个O原子形成两对共用电子对, 其结构式为,故C正确;质子数相同而中子数不同的同一元素的不 同原子互称为同位素,则同位素的对象为原子,而16O2与18O3均为单质,故D错 误。 必备知识 整合 关键能力 突破 2.(2020全国高三模拟)下列用电子式表示共价化合物的形成过程中正确的是 ()D 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析氯化氢属于共价化合物,氢原子最外层电子与氯原子最外层电子形成 一对共用电子对,用电子式表示其形成过程为,A错误;溴 化钠为离子化合物,钠离子与溴
27、离子通过离子键结合,用电子式表示其形成过 程为,B错误;氟离子和镁离子通过离子键形成离子化合 物氟化镁,其形成过程为,C错误;O原子和C 原子通过共用电子对形成二氧化碳,其形成过程为, D正确。 必备知识 整合 关键能力 突破 题组二题组二“8e-”结构微粒结构微粒 3.(2020江西上饶月考)下列分子中,不满足所有原子的最外层均为8电子结构 的是() A.Cl2OB.BCl3C.NCl3D.SiF4 B 必备知识 整合 关键能力 突破 1.(2020课标,10,6分)铑的配合物离子Rh(CO)2I2-可催化甲醇羰基化,反应过 程如图所示。 下列叙述错误的是() A.CH3COI是反应中间体
28、B.甲醇羰基化反应为CH3OH+COCH3CO2H C.反应过程中Rh的成键数目保持不变 D.存在反应CH3OH+HICH3I+H2O C 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析A项,由-和+H2O CH3CO2H+HI可知CH3COI为反应中间体,正确。B项,根据图示,找出箭头和箭尾,从反 应物CH3OH开始,中间引入CO,最后生成CH3CO2H,正确。C项,根据图示可以看出 -与CH3I反应转化为-,Rh成键数目发生了变化,错误。D项, 由题图中的物质转化关系可知该过程中存在反应CH3OH+HICH3I+H2O,正确。 必备知识 整合 关键能力 突破 2.(2020江苏单科,2,2分)反
29、应8NH3+3Cl26NH4Cl+N2可用于氯气管道的检 漏。下列表示相关微粒的化学用语正确的是() A.中子数为9的氮原子N B.N2分子的电子式:N N C.Cl2分子的结构式:ClCl D.Cl-的结构示意图: 9 7 : C 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析A项,中子数为9的氮原子表示为N,错误;B项,N2分子的电子式为, 错误;C项,1个Cl2分子中只存在一对共用电子对,其结构式为ClCl,正确;D项, Cl-的结构示意图为,错误。 16 7 必备知识 整合 关键能力 突破 3.(2020浙江7月选考,5,2分)下列表示不正确的是() A.乙烯的结构式: B.甲酸甲酯的结构简
30、式:C2H4O2 C.2-甲基丁烷的键线式: D.甲基的电子式: 解析解析甲酸甲酯的结构简式应为HCOOCH3,故选B。 B 必备知识 整合 关键能力 突破 4.(2020浙江7月选考,7,2分)下列说法正确的是() A.35Cl和37Cl是两种不同的元素 B.单晶硅和石英互为同素异形体 C.HCOOH和HOCH2CHO互为同系物 D.H与Na在元素周期表中处于同一主族 解析解析A项,35Cl和37Cl同属于氯元素,错误;B项,单晶硅和石英(SiO2)不属于同 素异形体,错误;C项,HCOOH和HOCH2CHO所含官能团种类不同,不互为同系 物,错误;D项,H与Na属于第A族元素,正确。 D
