(江苏专版)2020版高考化学一轮复习专题一第五讲原子结构化学键讲义(含解析).doc
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1、1原子结构 化学键江苏考纲要求1理解元素、核素和同位素的含义。2了解原子的构成。知道原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的数量关系。3掌握 118 号元素的原子核外电子排布,能用原子结构示意图表示原子和简单离子的结构。4知道化学键的定义。能用电子式、结构式和结构简式等表示一些常见物质的结构。5能识别典型的离子化合物和共价化合物,能从化学键变化的角度认识化学反应的实质。教材基础自热身1原子的构成2原子结构中的微粒关系(1)原子(2)离子的核外电子数核外电子数Error!3同位素 核素(1)概念辨析原子结构 同位素 2(2)同位素的特征同一元素的各核素,化学性质几乎完全相同,
2、物理性质不同。天然存在的同一元素各核素所占的原子个数百分数一般不变。(3)同位素的“六同三不同”(4)常见的重要核素及其应用核素 U23592 C146 H21 H31 O18用途 核燃料 用于考古断代 制氢弹 示踪原子4同位素、同素异形体、同分异构体、同系物同位素 同素异形体 同分异构体 同系物概念质子数相同,中子数不同的同一种元素的不同原子之间互为同位素同种元素组成的结构不同的单质之间互为同素异形体分子式相同,结构不同的化合物互为同分异构体结构相似,在分子组成上相差一个或若干个 CH2原子团的物质互称同系物对象 原子之间 单质之间一般为有机化合物之间有机化合物之间化学性质几乎完全相同相似,
3、一定条件下可以相互转变可能相似也可能不同相似实例H、 H、 H1 21 31金刚石与石墨、C60;红磷与白磷CH3COOH与 HCOOCH3甲烷、乙烷、丙烷;乙烯、丙烯;甲酸、乙酸知能深化扫盲点提能点 一 原子结构中各粒子数目的关系辨析(1)任何粒子中,质量数质子数中子数,但质子数与电子数不一定相等,如阴、阳离子。(2)有质子的粒子不一定有中子,如 H;有质子的粒子不一定有电子,如 H 。1(3)质子数相同的粒子不一定属于同一种元素,如 F 与 OH 。3(4)核外电子数相同的粒子,其质子数不一定相同,如 Al3 和 Na 、F 等,NH 与 4OH 等。对点练1有以下六种原子: Li、 Li
4、、 Na、 Mg、 6C、 7N,下列相关说法不正确的是63 73 2311 2412 14 14( )A. Li 和 Li 在元素周期表中所处的位置相同63 73B. 6C 和 7N 质量数相等,二者互为同位素14 14C. Na 和 Mg 的中子数相同但不属于同种元素2311 2412D. Li 的质量数和 7N 的中子数相等73 14解析:选 B Li 和 Li 互为同位素,A 正确; 6C 和 7N 的质子数不相等,二者不63 73 14 14互为同位素,B 错误; Na 和 Mg 质子数不相同,属于不同种元素,C 正确; Li 的质量2311 2412 73数为 7, 7N 的中子数
5、也为 7,D 正确。14提能点(二) 元素、核素、同位素、同素异形体的易错点(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)同位素的化学性质几乎完全相同,原因是核外电子排布相同。(3)同位素之间的转化,既不是物理变化也不是化学变化,是核反应。同素异形体之间的转化是化学变化。(4)同位素是指同一元素的不同“原子”间的关系,同素异形体是指同一元素的不同“单质”间的关系。(5)同位素之间可形成不同的同位素单质。如氢分子有六种:H2、D 2、T 2、HD、HT、DT。同位素之间可形成不同的同位素化合物。如水分子有:H 2O(普通的水)、D 2O(重水)、T 2O(超
6、重水)等。H、D、T 与 16O、 17O、 18O 可形成 3618 种水分子,相对分子质量不同。它们的物理性质(如密度)有所不同,但化学性质几乎完全相同。对点练2(2019盐城中学月考)下列说法正确的是( )A由 H、D、T 与 16O、 17O、 18O 构成的过氧化氢分子的相对分子质量有 36 种BH 2、D 2、T 2互为同素异形体CH 2、D 2、T 2在相同条件下的密度比为 123D氕、氘发生核聚变生成其他元素,属于化学变化解析:选 C H、D、T 组合 H2、D 2、T 2、HD、HT、DT 共 6 种; 16O、 17O、 18O 组合16O2、 17O2、 18O2、 16
7、O17O、 16O18O、 17O18O 共 6 种,所以构成的过氧化氢分子共有 6636 种,但其中有相对分子质量相同的分子,故构成的过氧化氢分子的相对分子质量种数小于 36 种,故 A 错误;H 2、D 2、T 2均为氢气单质,属于一种物质,故 B 错误;H 2、D 2、T 2在相同条件下的密度比等于气体相对分子质量之比为 246123,故 C 正确;氕、氘发生核聚变4生成其他元素,属于核反应,不是化学变化,故 D 错误。题点全练过高考题点一 原子结构的概念辨析1下列说法不正确的是( )质子数相同的粒子一定属于同种元素同位素的物理性质有较大差别而化学性质几乎完全相同元素种类由质子数决定,原
8、子种类由质子数和中子数共同决定,元素主要化学性质由最外层电子数决定电子数相同的粒子不一定是同一种元素每种元素都有两种或两种以上的核素A BC D解析:选 D 对于元素而言,大部分元素都有同位素原子,但是也有元素没有同位素,如 Na 和 F,故错误;质子数相同的粒子不一定属于同种元素,如 OH 和 F 的质子数都为 9,但很明显不属于同种元素,故错误。2中国科学技术名词审定委员会已确定第 116 号元素 Lv 的名称为 。关于 Lv 的293116叙述错误的是( )A原子序数 116 B中子数 177C核外电子数 116 D相对原子质量 293解析:选 D 由 Lv 知,该原子的原子序数为 11
9、6,核外电子数为 116,中子数为293116293116177,293 是其质量数,不是相对原子质量,D 项错误。题点二 各种粒子之间的相互关系3某元素的一种同位素 X 的原子质量数为 A,含 N 个中子,它与 1H 原子组成 HmX 分子,在 a g HmX 中所含质子的物质的量是( )A (A N m)mol B (A N)molaA m aAC (A N)mol D (A N m)molaA m aA解析:选 A X 原子的质子数为( A N),一个 HmX 分子中所含的质子数为( A N m),HmX 的摩尔质量为( A m)gmol1 ,所以 a g HmX 中所含质子的物质的量为
10、 (A N m)aA mmol。4已知阴离子 R2 的原子核内有 n 个中子,R 原子的质量数为 m,则 w g R2 含有电子的物质的量是( )5A mol B molm n 2wm w m nnC w mol D (m n2)mol(m n 2m ) wm解析:选 D R 原子的质子数为 m n,其核外电子数也为 m n,R 2 的核外电子数为m n2,而 w g R 原子的物质的量为 mol,所以形成的 R2 含有电子的物质的量为wm(m n2)mol。wm教材基础自热身1核外电子排布规律2原子结构示意图如镁离子结构示意图为 ,氯离子结构示意图为 。3常见的“10 电子” “18 电子”
11、微粒(1)10 电子微粒(2)18 电子微粒4短周期常见原子的核外电子排布规律(1)原子核中无中子的原子: H。1核外电子排布 6(2)最外层有 1 个电子的元素:H、Li、Na。(3)最外层有 2 个电子的元素:Be、Mg、He。(4)最外层电子数等于次外层电子数的元素:Be、Ar。(5)最外层电子数是次外层电子数 2 倍的元素: ;是次外层电子数 3 倍的元素: ;是C O次外层电子数 4 倍的元素: 。Ne(6)电子层数与最外层电子数相等的元素:H、Be、Al。(7)电子总数为最外层电子数 2 倍的元素: 。Be(8)次外层电子数是最外层电子数 2 倍的元素:Li、Si。(9)内层电子总
12、数是最外层电子数 2 倍的元素:Li、P。(10)最外层电子数是电子层数 3 倍的元素:O。题点全练过高考题点一 核外电子排布规律1在元素周期表的前 18 号元素中,最外层电子数是其电子层数的 2 倍的元素共有( )A1 种 B2 种 C3 种 D4 种解析:选 C He、C、S 符合题意。2(2019无锡模拟)如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_(填标号,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_。(4)粒子半径_粒子半径(填“大于” “小于”或“等于”)。(5)某元素 R 形
13、成的氧化物为 R2O3,则 R 的离子结构示意图可能是_。答案:(1) (2) (3) (4)小于 (5)题点二 依据核外电子排布特点推断元素3某元素 X,其原子的电子层数为( n1),最外层电子数为(2 n1)。下列有关元素X 的说法中正确的是( )AX 可能是金属元素B由 X 形成的含氧酸均为强酸CX 不能形成化学式为 KXO4的含氧酸盐7D元素 X 的气态氢化物一定极易溶于水解析:选 D 由 X 原子的最外层电子数为(2 n1)可以推知 n4,则 X 的电子层数3,X 为短周期元素。当 n4 时,X 为 Cl 元素;当 n3 时,X 为 N 元素;当 n2 时,不符合题意。HNO 2和
14、HClO 均为弱酸,B 项错误;Cl 元素能形成 KClO4,C 错误;NH 3和 HCl均极易溶于水,D 正确。4X 和 Y 均为短周期元素,X 原子的最外层电子数是次外层电子数的 2.5 倍,Y 位于X 的前一周期,且最外层只有一个电子,则 X 和 Y 形成的化合物的分子式可表示为 ( )AXY BXY 2 CXY 3 DXY 4解析:选 C 由题意知 X 是 N,Y 是 H,C 正确。5A、B、C、D 4 种元素的核电荷数依次增大,它们的离子的电子层数相同且最外层电子数均为 8。A 原子的 L 层电子数与 K、M 层电子数之和相等,D 原子的 K、L 层电子数之和等于电子总数的一半。则
15、4 种元素的元素符号依次是A_,B_,C_,D_。解析:A 原子的 L 层电子数与 K、M 层电子数之和相等,所以 A 的核电荷数为2816,A 为 S 元素;D 原子的 K、L 层电子数之和等于电子总数的一半,所以 D 的核电荷数是(28)220,D 为 Ca 元素。根据核电荷数依次增大,它们的离子的电子层数相同且最外层电子数均为 8,可以判断出 B 为 Cl 元素,C 为 K 元素。答案:S Cl K Ca题点三 “10 电子” “18 电子”微粒的应用6A 、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:A C =DE;B C =2D。请回答:(1)C
16、的电子式是_。(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_。解析:因 A 、C 、D、E 均为 10 电子微粒,且 A C =DE,则 A 为 NH , 4C 为 OH ,E 为 NH3,D 为 H2O,进而推知 B 为 H3O 。答案:(1) (2)NH H 2ONH 3H2OH 4H3O NH 3=NH H 2O 4(3)CH4、Ne(其他合理答案也可)87用 A 、B 、C 2 、D、E、F、G 和 H 分别表示含有 18 个电子的八种微粒(离子或分子),请回答下列问题:(1)A 元素是_、B
17、元素是_、C 元素是_(用元素符号表示)。(2)D 是由两种元素组成的双原子分子,其分子式是_,含有的化学键是_。(3)E 是所有含 18 个电子的微粒中氧化能力最强的分子,其分子式是_,其与水反应的化学方程式为_。(4)F 是由两种元素组成的三原子分子,其分子式是_,其电子式和电离方程式为_、_。(5)G 分子中含有 4 个原子,其分子式是_。(6)H 分子中含有 8 个原子,其分子式是_。答案:(1)K Cl S (2)HCl 共价键(3)F2 2F 22H 2O=4HFO 2(4)H2S H2SH HS ,HS H S 2(5)H2O2(或 PH3) (6)C 2H6教材基础自热身1离子
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