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1、第18讲原子结构化学键第五章物质结构元素周期律考纲要求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。微专题18寻找“等电子”微粒的思维方法及应用探究高考明确考向考点三化学键、物质构成内容索引考点一原子结构、核素课时作业考点二核外电子排布规律原子结构、核素考点一知识梳理1.原子构成原子构成(1)构成原子的微粒及作用化学元素原子(2)微粒之间的关系原子
2、中：质子数(Z)核电荷数；质量数(A)(Z)(N)；阳离子的核外电子数质子数；阴离子的核外电子数质子数。(3)微粒符号周围数字的含义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(4)两种相对原子质量原子(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_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。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%。2.元素、核素、同位素元素、核素、同位素(1)元素、核素、同位素的关系核电荷数质子中子质子数中子数(2)同位素的特征同一
3、元素的各种核素的不同，相同，化学性质_，物理性质；同一元素的各种稳定核素在自然界中所占的原子百分数(丰度)不变。(3)氢元素的三种核素氕D氘T氚中子数质子数几乎完全相同差异较大(4)几种重要核素的用途正误判断 辨析易错易混辨析易错易混(1)一种元素可以有多种核素，也可能只有一种核素，有多少种核素就有多少种原子()(2)不同的核素可能具有相同的质子数，也可能质子数、中子数、质量数均不相同()答案(4)中子数不同而质子数相同的微粒一定互为同位素()(5)通过化学变化可以实现16O与18O间的相互转化()深度思考 提升思维能力提升思维能力(2)互为同素异形体的微粒是_。(4)上述9种微粒中有_种核素
4、，含有_种元素。核素同位素302457答案反思反思归纳归纳原子结构与同位素的认识误区原子结构与同位素的认识误区(5)同位素的物理性质不同但化学性质几乎相同。(6)不同核素之间的转化属于核反应，不属于化学反应。解题探究答案解析1.(2018北京海淀区练习)铁60同位素的现身，揭秘了超新星爆炸历史真相。下列说法中正确的是A.铁元素的质量数为602.某元素的一种同位素X原子的质量数为A，含N个中子，它与1H原子构成HmX分子，在agHmX中所含原子的物质的量为_，所含中子的物质的量为_，所含质子数为_，所含电子数为_。答案思维模型思维模型求一定质量的某物质中微粒数的答题模板求一定质量的某物质中微粒数
5、的答题模板核外电子排布规律考点二知识梳理1.核外电子排布规律核外电子排布规律818低高2n22.原子结构示意图原子结构示意图电子层质子数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，较易电子，形成阳离子，表现出性，在化合物中显正化合价。(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。失去还原得到正误判断 辨析易错易混辨析易错易混(1)硫离子的结构示意图：()(2)最外层电子
6、数为8的粒子一定是稀有气体元素原子()(3)非金属元素原子的核外电子数一般大于或等于4()(4)核外电子首先占据能量较高的电子层()(5)某原子M层上电子数为L层上电子数的4倍()(6)核外电子排布相同的微粒化学性质也相同()答案(8)16O与18O是氧元素的两种核素，16O与18O核外电子排布方式相同()右图为几种粒子的结构示意图，完成以下填空。深度思考 提升思维能力提升思维能力(1)属于阴离子结构的粒子是_(填编号，下同)。(2)形成物质种数最多的元素的原子是_。(3)对应单质常温下能与水发生反应的微粒是_。(4)某元素R形成的氧化物为R2O3，则R的离子结构示意图可能是_。答案解题探究答
7、案1.在短周期元素中，若某元素原子的最外层电子数与其电子层数相等，则符合条件的元素有A.1种B.2种C.3种D.4种解析解析解析第一周期H；第二周期Be；第三周期Al。2.(2017厦门第一中学高三模拟)某元素X，其原子的电子层数为(n1)，最外层电子数为(2n1)。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.元素X的气态氢化物一定极易溶于水答案解析解解析析当y8时，应为有18个电子的粒子，所以可能为氩原子、氯离子、硫离子、钾离子、钙离子等。3.已知某离子的结构示意图为。试回答：(1)当xy10时，该粒子为_(填“原
8、子”“阳离子”或“阴离子”)。原子解解析析当xy10时，x10y，说明核电荷数等于核外电子数，所以该粒子应为原子。(2)当y8时，粒子可能为(填名称)：_、_、_、_、_。氩原子氯离子硫离子钾离子钙离子(答案合理即可)答案解析解解析析y3时为铝原子，y7时为氯原子，其最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化铝和高氯酸，反应的离子方程式为Al(OH)33H=Al33H2O。(3)写出y3与y7的元素最高价氧化物对应的水化物之间发生反应的离子方程式：_。答案解析Al(OH)33H=Al33H2O化学键、物质构成考点三知识梳理1.化学键化学键(1)概念：。(2)分类化学键根据成键微粒和微粒间相互作用离子
9、键共价键使离子相结合或原子相结合的作用力2.离子键、共价键的比较离子键、共价键的比较离子键共价键非极性键极性键概念阴、阳离子通过静电作用所形成的化学键原子间通过共用电子对(电子云重叠)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形成条件活泼金属元素与活泼非金属元素经电子得失，形成离子键同种元素原子之间成键不同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3.化学键与物质类别的关系化学键与物质类别的关系(1)(2)判断离子化合物和共价化合物的三种方法4.微粒电子式的书写微粒电子式
10、的书写概念在元素符号周围，用“”或“”来表示原子的最外层电子(价电子)的式子书写粒子的种类电子式的表示方法注意事项举例原子元素符号周围标有价电子价电子数少于4时以单电子分布，多于4时多出部分以电子对分布阳离子单核离子符号右上方标明电荷Na多核元素符号紧邻铺开，周围标清电子分布用“”，右上方标明电荷书写阴离子单核元素符号周围合理分布价电子及所得电子用“”，右上方标明电荷多核元素符号紧邻铺开，合理分布价电子及所得电子相同原子不得加和，用“”，右上方标明电荷书写单质及化合物离子化合物由阳离子电子式和阴离子电子式组成同性不相邻，离子合理分布单质及共价化合物各原子紧邻铺开，标明价电子及成键电子情况原子不
11、加和，无“”，不标明电荷正误判断 辨析易错易混辨析易错易混(1)化学键是相邻离子或原子间的一种强作用力，既包括静电吸引力，又包括静电排斥力()(2)所有物质中都存在化学键()解析解析惰性气体单原子分子中不存在化学键。(3)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()解析解析AlCl3中Al与Cl形成共价键。答案解析(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()解析解析卤化氢都是共价化合物，分子内都是共价键。(5)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()答案解析深度思考 提升思维能力提升思维能力1.有以下8种物质
12、：NeHClP4H2O2Na2SNaOHNa2O2NH4Cl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_。(7)属于离子化合物的是_。答案2.请写出下列微粒的电子式(1)原子：Na_，Cl_。(2)简单离子：Na_，F_。答案答案(4)离子化合物：MgCl2_，Na2O_，Na2O2_。(5)非金属单质及共价化合物：N2_，H2O_，H2O2_。解题探究答案题组一对比书写电子式题组一对比书写电子式1.(1)OH_，OH
13、_，H3O_，_，_。答案(2)HClO_，CCl4_，CO2_，CS2_，COS_，HCHO_，C2H4_，(CN)2_，(SCN)2_，COCl2_，N2H4_。答案(3)Na2S_，NaH_，NH4H_，NaCN_，NaSCN_，NaBH4_。练后反思练后反思电子式书写常见的四大误区电子式书写常见的四大误区题组二物质变化与化学键题组二物质变化与化学键2.下列关于NaHSO4的说法中正确的是A.因为NaHSO4是离子化合物，所以NaHSO4固体能够导电B.NaHSO4固体中阳离子和阴离子的个数比是21C.NaHSO4固体熔化时破坏的是离子键和共价键D.NaHSO4固体溶于水时破坏的是离子键
14、和共价键答案解析3.(2017大同高三月考)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2Na2O22CO2=2Na2CO3O2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答案解析练后反思练后反思化学键断裂或形成与物质变化理解中的易错点化学键断裂或形成与物质变化理解中的易错点(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
15、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。题组三题组三“8”电子稳定结构的判断电子稳定结构的判断4.下列分子中各原子都满足8电子稳定结构的化合物是A.C6H6B.HCNC.CO2D.N2答案解析解析解析氢原子不满足8电子稳定结构，A、B项错误；N2是单质，不是化合物，D项错误。5.(2018贵阳模拟)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.PCl5B.P4C.CCl4D.NH3答案解析解解析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
16、，A、D项错误；P4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。6.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.CH4B.CH2=CH2C.CO2D.O2答案解析解析解析A、B两项中的氢原子都只满足2电子稳定结构；D项，O2是单质而不是化合物。方法归纳方法归纳8电子结构的判断方法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H2O中O最外层有8个电子，而H最外层只有2个电子，N2中N原子最外层
17、有5个电子，N与N之间形成3个共价键，所以N2中的N原子最外层达到8电子稳定结构。寻找“等电子”微粒的思维方法及应用微专题181.寻找寻找“10电子电子”微粒和微粒和“18电子电子”微粒的方法微粒的方法(1)“10电子”微粒(2)“18电子”微粒(9电子微粒2)F、OH、NH2、CH3CH3CH3、H2NNH2、HOOH、FF、FCH3、CH3OH2.记忆其他等电子微粒记忆其他等电子微粒(1)“14电子”微粒：Si、N2、CO、C2H2、。(2)“16电子”微粒：S、O2、C2H4、HCHO。3.质子数和核外电子数分别相等的两种微粒关系质子数和核外电子数分别相等的两种微粒关系(1)可以是两种原
18、子，如同位素原子(2)可以是两种分子，如CH4、NH3等(3)可以是两种带电荷数相同的阳离子，如、H3O(4)可以是两种带电荷数相同的阴离子，如OH、F专题训练专题训练1.A、B、C、D、E五种粒子(分子或离子)中，每个粒子均有10个电子。已知：AC=DE；BC=2D。请回答：(1)C的电子式是_。答案解析123(2)分别写出A和D反应、B和E反应的离子方程式：_、_。(3)除D、E外，请再写出两种含10个电子的分子的分子式：_。(4)除A、B外，请再写出两种含10个电子的阳离子：_。答案NH3H2OHCH4、HF(答案合理即可)Na、Mg2(答案合理即可)1232.用A、B、C2、D、E、F
19、、G和H分别表示含有18个电子的八种微粒(离子或分子)，请回答：(1)A元素是_、B元素是_、C元素是_(用元素符号表示)。答案解析KClS解解析析因A、B、C2都含有18个电子，故A为钾(K)、B为氯(Cl)、C为硫(S)。(2)D是由两种元素组成的双原子分子，其分子式为_。HCl解析解析D是由两种元素组成的双原子分子，则其分子式应为HCl。123(3)E是所有含18个电子的微粒中氧化能力最强的分子，其分子式为_。答案解析F2解解析析因为E是所有含18个电子微粒中氧化能力最强的分子，根据元素周期律知识知E应是氟气(F2)。(4)F是由两种元素组成的三原子分子，其分子式为_。H2S解析解析F是
20、由两种元素组成的三原子分子，其分子式为H2S。(5)G分子中含有4个原子，其分子式是_。解析解析G分子中含有4个原子，其分子式为PH3或H2O2。H2O2(或PH3)(6)H分子中含有8个原子，其分子式是_。解析解析H分子中含有8个原子，其分子式为C2H6。C2H61233.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)：答案(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_。123(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：A与B在溶液中反应的离子方程式为_。根据上述离子方程式，可以判断C与
21、B结合质子的能力大小是_(用化学式或离子符号表示)。答案HSOH=S2H2OOHS2123探究高考明确考向1.电子式的书写与判断(1)2016全国卷，26(1)联氨分子的电子式为_，其中氮的化合价为_。(2)2017天津理综，7(1)NaOH的电子式为_。答案2价1232.(2017海南，3)下列分子中，其中子总数为24的是A.18O3B.2H217O2C.14N16O2D.14C16O2答案解析解解析析A项，1mol18O中含有中子的物质的量为(188)mol10mol，即1mol18O3中含有中子的物质的量为310mol30mol，错误；B项，1mol2H217O2中含有中子的物质的量为(
22、2129)mol20mol，错误；C项，1mol14N16O2中含有中子的物质的量为(728)mol23mol，错误；D项，1mol14C16O2中含有中子物质的量为(828)mol24mol，正确。1233.(2013新课标全国卷，9)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，其简单离子都能破坏水的电离平衡的是A.W2、XB.X、Y3C.Y3、Z2D.X、Z2答案解析解解析析根据题意及选项中W、X、Y、Z所形成的简单离子，可确定W、X、Y、Z分别为O、Na、Al、S四种元素，能发生水解的离子为Al3、S2，故C项正确。123课时作业1.(2018内蒙古杭锦后旗奋斗中学高三月考)下列有关化学
23、用语表示正确的是 A.过氧化钠的电子式：B.次氯酸的结构式：HClOC.硫原子的结构示意图：D.NH4Cl的电子式：答案解析1234567891011121413161517答案解析1234567891012141316151711A.是碳元素的三种同位素B.是不同的核素C.化学性质完全不同D.其中的14C和14N所含的质量数相等答案解析1234567891012141316151711A.质量数是60B.质子数是60C.中子数是33D.电子数是27答案解析12345678910121413161517115.(2018内蒙古杭锦后旗奋斗中学高三月考)下列物质属于离子化合物的是 A.醋酸B.氯
24、化铵C.乙醇D.氨气答案解析12345678910121413161517116.(2017湖南师范大学附属中学高三月考)下列说法正确的是 A.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱，沸点却依次升高B.熔融状态下能导电的化合物一定含离子键；金属与非金属元素形成的化合物一定是离子化合物C.NCl3分子中所有的原子均为8电子稳定结构D.NaHSO4晶体中阴、阳离子的个数比是12且熔化时破坏的是离子键和共价键答案解析12345678910121413161517117.(2018焦作市博爱县第一中学高三收心考试)实现下列变化时，需克服相同类型作用力的是 A.纯碱和烧碱的熔化B.食盐和冰醋酸熔化
25、C.液溴和液汞的气化D.金刚石和干冰的熔化答案解析1234567891012141316151711解析解析纯碱和烧碱两种物质都是离子晶体，熔化时破坏离子键，A项正确；食盐为离子晶体，熔化时破坏离子键，冰醋酸为分子晶体，熔化时破坏分子间作用力，B项错误；金刚石属于原子晶体，熔化时克服共价键，干冰属于分子晶体，熔化时克服分子间作用力，D项错误。8.(2017北京市昌平区临川育人学校高三月考)北京大学和中国科学院的化学工作者已成功研制出碱金属与C60形成的球碳盐K3C60，实验测知该物质属于离子化合物，具有良好的超导性。下列有关分析正确的是 A.K3C60中只有离子键B.K3C60中不含共价键C.
26、该晶体在熔融状态下能导电D.C60与12C互为同素异形体答案解析12345678910121413161517119.(2017宁夏银川一中高三考前适应性训练)下列各项表达中正确的是 A.用酸性KMnO4溶液可以检验绿矾(FeSO47H2O)是否变质B.非极性键只存在于双原子的单质分子(如Cl2)中C.在共价化合物分子内，可能存在离子键D.在氮原子中，质子数为7而中子数不一定为7答案解析1234567891012141316151711答案解析123456789101214131615171111.X元素的离子X2，核外电子数为m，中子数为n，wgX的氢化物中的电子的物质的量为 答案解析123
27、456789101214131615171112.(2017甘肃省天水市秦安县第一中学高三期末)假设R元素无同位素，元素R原子的质量数为A，Rm的核外电子数为x，则WgRm所含中子的物质的量为 答案解析123456789101214131615171113.在一定的条件下，完全分解下列某化合物2g，产生氧气1.6g，此化合物是 A.1H216OB.2H216OC.1H218OD.2H218O1234567891012141316151711答案解析14.“神舟六号”所用动力燃料之一为氢化锂三兄弟：LiH、LiD、LiT。其中Li的质量数为7，有关下列叙述中正确的是 A.等物质的量的三种物质质子
28、数之比为123B.等物质的量的三种物质中子数之比为111C.等物质的量的三种物质的摩尔质量之比为8910D.三种物质的化学性质不相同答案解析123456789101214131615171115.已知A、B、D为中学常见的单质，甲、乙、丙、丁、戊为短周期元素组成的化合物。其中，丙是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体；丁是一种高能燃料，其组成元素与丙相同，1mol丁分子中不同原子的数目比为12，且含有18mol电子；戊是一种难溶于水的白色胶状物质，既能与强酸反应，也能与强碱反应，具有净水作用。各物质间的转化关系如下图所示(某些条件已略去)。1234567891012141316151711
29、请回答：(1)写出B单质的电子式_。写出丙的结构式_。答案1234567891012141316151711解解析析根据信息，丙是NH3，丁是N2H4，戊是Al(OH)3，D是H2，B是N2，A是Al，甲是AlN，乙是Al2O3。解析(2)戊与强碱反应的离子方程式：_。(3)丁中所包含的化学键类型有_(填字母)。a.离子键b.极性共价键c.非极性共价键答案1234567891012141316151711bc(4)反应中，0.5molNaClO参加反应时，转移1mol电子，其化学方程式为_。答案12345678910121413161517112NH3NaClO=N2H4NaClH2O解解析析
30、NH3与0.5molNaClO反应，转移1mol电子，所以ClO被还原为Cl。解析16.(2018西安质检)在我国南方遭遇的冰雪灾害中，使用了一种融雪剂，其主要成分的化学式为XY2，X、Y为周期表前20号元素，其阳离子和阴离子的电子层结构相同，且1molXY2含有54mol电子。(1)该融雪剂的化学式是_；X与氢元素形成的化合物的电子式是_。答案解析1234567891012141316151711CaCl2(2)元素D、E原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，D与Y相邻，则D的离子结构示意图是_；D与E能形成一种非极性分子，该分子的结构式为_；D所在族元素的氢化物中，沸点最低的是_。(3)元
31、素W与Y同周期，其单质是原子晶体；元素Z的单质分子Z2中有3个共价键；W与Z能形成一种新型无机非金属材料，其化学式是_。(4)元素R与Y同主族，其氢化物能用于刻蚀玻璃，R2与NaOH溶液反应的产物之一是OR2，该反应的离子方程式为_。答案1234567891012141316151711H2SS=C=SSi3N42F22OH=2FOF2H2O17.元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素，且原子序数依次增大。已知Y元素原子最外层电子数与核外电子总数之比为34，M元素原子的最外层电子数与次外层电子数之比为34，且M原子的质子数是Y原子的2倍；N、Z、X的半径逐渐减小；化合物XN在常温下为气体。据
32、此回答下列问题：(1)写出Z与N形成的化合物的电子式：_。答案解析1234567891012141316151711(2)X与Y可分别形成10电子和18电子的分子，写出该18电子分子转化成10电子分子的化学方程式：_(分解反应)。答案解析1234567891012141316151711(3)下图表示由上述元素组成的两种气体分子在一定条件下的密闭容器中充分反应前后的转化关系，请写出该转化过程的化学方程式：_。答案解析1234567891012141316151711(4)A、B均为由上述五种元素中的三种元素组成的强电解质，且组成元素的原子个数之比为111。若在各自的水溶液中，A能抑制水的电离，B能促进水的电离，则A的化学式为_，B的化学式为_。答案解析1234567891012141316151711NaClO(或NaOHNaHS)解解析析A能抑制水的电离，且三种元素的原子个数比为111，则A是NaOH；B能促进水的电离，则是能水解的盐，且组成元素的原子个数比也为111，则B是NaClO或NaHS。