（人教通用版）2015届高考化学一轮总复习讲义 第一节 原子结构化学键.doc

第一节原子结构化学键明考纲要求理主干脉络1.了解元素、核素和同位素的含义。2.了解原子构成。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的初步知识。4.了解化学键的定义，了解离子键、共价键的形成。一、原子结构1.原子构成原子2.微粒间数量关系（1）一“和”：质量数质子数中子数（2）四“同”：3.“三素”的辨析二、原子核外电子排布1 / 181.电子距核远近、能量高低与排布顺序在含有多个电子的原子里，核外电子是在原子核外距核由近及远，能量由低到高的不同电子层上分层排布的。一般情况下，电子总是首先排在能量较低的电子层里，排满后再排能量较高的电子层。2.排布规律三、化学键1.概念使离子相结合或原子相结合的作用力。2.化学反应的实质旧化学键的断裂和新化学键的形成。3.离子键和共价键4.电子式的书写1.符号各数字代表的意义；并举例说明如。答案：A质量数、Z质子数或核电荷数、c该元素的化合价、d该离子所带的电荷数、e该分子、离子或原子团中所含X原子的个数。如过氧根离子由两个质子数为8、中子数为10的氧原子构成，该离子带两个单位的负电荷，其中O元素的化合价为1。2.判断正误（正确的打“”、错误的打“×”）。（1）所有的原子中都含有质子和中子。（）（2）一种单质中可能含多种核素，如O2中含16O、17O、18O三种原子。（）（3）质子数相同的微粒不一定都属于同一种元素。（）（4）有多少种核素就有多少种原子。（）答案：（1）×（2）（3）（4）3.填空。（1）1H、2H、3H三种微粒都属于 。（2）在H、H、H、C、C、C、N、N中，核素、元素的种数分别为种、种。（3）C、C、C的关系为互为_。（4）由1H、2D、3T、与16O、18O形成的水分子共有种。（5）钾原子和氯离子的结构示意图。答案：（1）氢元素（2）83（3）同位素（4）12（5）4.以金属、非金属、稀有气体元素为例分析原子核外电子排布与元素性质有何联系？答案：（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。（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。5.请写出下列微粒的电子式：（1）原子：Na：，Cl：。（2）简单离子：Na：，F：。（3）复杂离子：NH：_，OH_。（4）离子化合物：MgCl2：_，Na2O：_。Na2O2：_。答案：（1）Na（2）Na（3）（4）6.思考辨析。（1）仅由非金属元素组成的物质中一定不含离子键。（2）形成离子键的静电作用指的是阴、阳离子间的静电吸引作用。（3）金属元素和非金属元素形成的化学键一定是离子键。（4）所有的物质中均含化学键，因此有化学键断裂的一定是化学变化。（5）共价键只存在于共价化合物中，离子键只存在于离子化合物中。（6）CO2、NH4Cl的电子式分列为OCO、。解析：（1）错误。铵盐中含有离子键，如NH4Cl、（NH4）2CO3，其均由非金属元素组成。（2）错误。不仅仅是静电吸引，还有静电排斥。（3）错误。如AlCl3中所含的化学键为共价键。（4）错误。有些物质中不含化学键，如稀有气体，只有化学键断裂但没有化学键形成的不是化学变化，如NaCl、HCl溶于水。（5）错误。离子键只存在于离子化合物中，但共价键也可存在于非金属单质中和一些离子化合物中，如H2、Cl2、NaOH。（6）错误。正确的电子式应该为、。元素、核素和同位素的比较1.判断下列说法的正误（正确的打“”，错误的打“×”）。（2013·江苏高考）中子数146、质子数为92的铀（U）原子可表示为U（）（2012·山东高考）同种元素的原子均有相同的质子数和中子数。（）（2012·天津高考）92U和92U是中子数不同，质子数相同的同种核素。（）（2011·山东高考）14C可用于文物的年代鉴定，14C与12C互为同素异形体。（）（2011·江苏高考）质子数为53、中子数为78的碘原子是53I。（）（2011·天津高考）第A族元素铯的两种同位素137Cs比133Cs多4个质子。（）（2010·新课标全国高考）在氮原子中，质子数为7而中子数不一定为7。（）（2010·山东高考）16O和18O是氧元素的两种核素，则16O2与18O2互为同分异构体。（）（2010·江苏高考）DO中，质量数之和是质子数之和的两倍。（）（2010·福建高考）在18 g 18O2中含有NA个氧原子。（）解析：错误。正确的为U；同种元素的原子具有相同的质子数，但中子数不一定相同，错误；92U和92U是中子数不同，质子数相同的不同核素，错误；14C与12C是碳元素的两种不同核素，同素异形体指的是不同的单质，错误；质子数为53、中子数为78的碘原子的质量数为131，表示为53I，正确；同位素的质子数相同，中子数不同，即137Cs比133Cs多4个中子，错误；质子数为7的原子一定为N原子，但N原子的中子数不一定为7，正确；16O和18O是氧元素的两种核素，16O2和18O2是由氧元素的两种核素构成的同种单质O2，错误；DO中，质量数之和为20，质子数之和为10，正确；18 g 18O2的物质的量为0.5 mol，即含有NA个氧原子，正确。答案：××××× ×2.金属钛对人体体液无毒且有惰性，能与肌肉和骨骼生长在一起，有“生物金属”之称。下列有关Ti和Ti的说法中正确的是（）A.Ti和Ti的质量数相同，互称为同位素B.Ti和Ti的质子数相同，互称同位素C.Ti和Ti的质子数相同，是同一种核素D.Ti和Ti核外电子数相同，中子数不同，不能互称为同位素解析：选BA项二者质量数不同，C项中子数不同，属于不同核素，D项质子数相同，互称同位素。3.我国稀土资源丰富。下列有关稀土元素Sm与Sm的说法正确的是（）A.Sm与Sm互为同位素B.Sm与Sm的质量数相同C.Sm与Sm是同一种核素D.Sm与Sm的核外电子数和中子数均为62解析：选ASm与Sm质子数相同，属于同种元素，又因质量数不同所以中子数不同，即二者互为同位素，A正确，B不正确；核素是指具有一定质子数和中子数的原子，所以Sm和Sm是两种不同的核素，C不正确；质子数等于核外电子数，所以Sm和Sm的核外电子数均为62，中子数等于质量数减质子数，Sm和Sm的中子数分别为82和88，D错误。1.元素、核素、同位素之间的关系2.同位素的“六同三不同”3.四种量的比较原子质量原子的相对原子质量元素的相对原子质量质量数定义指某元素某种核素的一个原子的真实质量一个原子的真实质量与一个C原子质量的的比值该元素各种核素原子的相对原子质量与其在自然界中所占原子个数百分比的乘积之和一个原子核内质子数与中子数之和实例一个O原子的质量是2.657×1026 kgO的相对原子质量约为16MrMr1a%Mr2 b%（其中a%b%1）O的质量数为18短周期元素原子核外电子的排布 4.判断下列说法的正误（正确的打“”，错误的打“×”）（1）（2013·江苏高考）氯原子的结构示意图：（）（2）（2012·江苏高考）F的结构示意图为。（）（3）（2012·天津高考）短周期第A和A族元素的原子间构成的分子，均满足原子最外层8电子结构。（）（4）（2011·新课标全国高考）LiCl中各原子均满足8电子的稳定结构。（）（5）（2011·江苏高考）S2的结构示意图为。（）解析：（1）×。这是Cl的结构示意图。（2）。（3）。族元素与A族元素形成的共价化合物均满足原子最外层8电子结构，如CF4，SiCl4等。（4）×。Li最外层只有两个电子。（5）×。正确的为。5.填空。（1）（2012·福建高考）元素M的离子与NH所含电子数和质子数均相同，则M的原子结构示意图为_。（2）（2010·福建高考）Al3的结构示意图为_。答案：（1）（2）6.（2013·鞍山模拟）短周期元素X和元素Y，元素X原子的最外层电子数为a，次外层电子数为b；元素Y原子的M层电子数为（ab），L层电子数为（ab），则X、Y两元素形成的化合物可能具有的性质是（）A.和水反应B.和硫酸反应C.和氢氧化钠反应 D.和氯气反应解析：选CY原子M层电子数为（ab），L层电子数为（ab）8，X元素的次外层电子数为b，最外层电子数为a，则b2，a6。即X为氧元素，Y为硅元素，二者形成的化合物为SiO2，它能和NaOH溶液反应生成Na2SiO3和H2。7.A、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2×816，A为硫元素。D原子的K、L层电子数之和等于电子总数的一半，所以D原子的核电荷数是（28）×220，D为钙元素。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为氯元素，C为钾元素。答案：SClKCa1.熟记10电子（10 e）、18电子（18e）微粒周期AAAAAAA02CH4NHNH3NHN3H3OH2OOHO2HFFNe3NaMg2Al3SiH4PH3P3H2SHSS2HClClAr4KCa22.短周期元素原子的结构特征（1）原子核中无中子的原子：H。（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：C；是次外层3倍的元素：O；是次外层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）内层电子总数是最外层电子数2倍的元素：Li、P。化学键与物质类别8.判断下列描述正误（正确的打“”，错误的打“×”）。（1）（2012·安徽高考）NaHCO3、HCOONa均含有离子键和共价键。（）（2）（2011·浙江高考）C、H、O、N四种元素形成的化合物一定既有离子键，又有共价键。（）（3）（2010·江苏高考）化合物HCl与NaCl含有相同类型的化学键。（）（4）离子化合物中一定不含共价键，共价化合物中一定不含离子键。（）（5）构成单质分子的粒子中一定含有共价键（）（6）区别离子化合物和共价化合物的方法是看其水溶液是否导电（）（7）强电解质中一定含有离子键（）（8）离子键只能存在于熔融状态的物质中（）（9）CaH2、CaO2、CaF2、Na2O、Na2O2中阴、阳离子数目比均为21（）解析：（1）。两种物质均为盐，酸根离子中含有共价键，酸根离子与Na形成离子键。（2）×。（NH4）2CO3、NH4HCO3中符合题意，但有机物 等物质中无离子键。（3）×。二者分别含有共价键和离子键。（4）×。离子化合物中可能含有共价键，如Na2CO3、NaHCO3等含氧酸盐，共价化合物中一定不含离子键。（5）×。稀有气体分子为单原子分子、无共价键。（6）×。看熔融状态下是否导电，而不是水溶液中，如HCl和NaCl在水溶液中均导电，但在熔融状态下只有NaCl能导电。（7）×。强电解质中不一定含有离子键，如HCl、H2SO4。（8）×。固体盐晶体中也含有离子键，如NaCl固体由Na、Cl构成，但不能自由移动，所以不能导电。（9）×。CaO2中阴阳离子数目比为11，Na2O、Na2O2中阴阳离子数目比均为12。9.判断下列电子式是否正确（根据高考题改编）。（1）HClO：（2）（3）CaF2：（4）NH4Br：（5）NH3：（6）H2O：（7）NaH：NaH（8）NaOH：（9）N2：NN（10）SiH4答案：（7）、（10）电子式正确，其他电子式错误，改正后为（1）（2）（3）（4）（5）（6）（8）（9）NN10.现有以下物质：NaClNa2ONa2O2NaOHAlCl3 H2ON2（NH4）2CO3CO2H2O2（1）只含离子键的物质有，只含共价键的物质有。（2）属于离子化合物的有，其中含有非极性键的离子化合物有，含有非极性键的共价化合物有。答案：（1）（2）11.现有ah 8种短周期元素，它们在元素周期表中的位置如图，请据此回答下列问题。（1）下列元素的原子间反应最容易形成离子键的是，容易形成共价键的是。A.c和fB.b和hC.d和h D.b和e（2）下列由ah形成的各分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是。A.ea3 B.ahC.fh3 D.dh4（3）均由a、b、g和氧四种元素形成的两种离子化合物，相互反应可生成有刺激性气味的气体。这两种化合物中有一种相对分子质量为120，该化合物熔化时破坏的是（填化学键类型，下同），溶于水时破坏的是。答案：（1）BC（2）CD（3）离子键离子键和共价键1.离子键和共价键的比较离子键共价键成键粒子阴、阳离子原子成键条件活泼金属元素与活泼非金属元素一般在非金属原子之间同种原子之间为非极性共价键，不同种原子间为极性共价键存在举例存在于离子化合物中，如NaCl、KCl、MgCl2、CaCl2、ZnSO4、NaOH等（1）非金属单质，如H2、O2等；（2）共价化合物，如HCl、CO2、CH4等；（3）某些离子化合物，如NaOH、Na2O2、NH4NO3等2.化学键与物质类别的关系3.离子化合物和共价化合物的判断依据及电子式的书写（1）判断依据：依据化学键类型。a.含离子键，一定是离子化合物b.只含共价键（化合物），一定是共价化合物依据化合物类型。a.大多数金属氧化物、强碱、盐为离子化合物b.一般非金属氢化物、非金属氧化物、有机物为共价化合物依据化合物性质。a.熔融状态下能导电的为离子化合物b.熔融状态下不能导电的为共价化合物（2）电子式的书写：首先分清楚类别，是原子、离子、共价化合物还是离子化合物。书写电子式的易错点：a.漏标阴离子的括号，如将S2的电子式错写为；b.给阳离子多标电子和括号，如将Mg2的电子式错写为；c.漏标或错标离子的电荷，如将O2的电子式错写为；d.将多个相同离子归在一起，如将MgBr2的电子式错写为。“等电子体”的判断与应用1.10电子粒子（请注意箭头方向）2.18电子粒子（注意箭头方向）3.其他等电子数的粒子“9电子”的粒子：F、OH、NH2、CH3（取代基）；“14电子”的粒子：Si、N2、CO；“2电子”的粒子：He、H、Li、Be2、H2。4.质子数及核外电子总数均相等的粒子Na、NH、H3O；HS、Cl；F、OH、NH；N2、CO等。 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。（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。解析：本题中五种粒子均有10个电子是解题的突破口。依据已有的元素与化合物知识可知，10个电子的粒子中，原子有：Ne；阴离子有：N3、O2、F、OH、NH；阳离子有：Na、Mg2、Al3、NH、H3O；分子有：CH4、NH3、H2O、HF。根据题意有：AC=DE，推知A应为NH，C为OH、D为H2O、E为NH3，将其结果代入BC=2D，推知B应为H3O。答案：（1） （2）NHH2ONH3·H2OHH3ONH3=NHH2O（3）CH4、Ne（4）Na、Mg22.用A、B、C2、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分别为_。（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）KClS（2）HCl共价键（3）F22F22H2O=4HFO2（4）H2S H2SHHS，HSHS2（5）H2O2或PH3（6）C2H63.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的化学式A ，A和B反应生成C、D的离子方程式为_。（2）如果A、C均是18e粒子，B、D均是10e粒子，写出C的电子式_。答案：（1）NH（或HF）NHOH=NH3H2O或HFOH=FH2O（2）或以“元素推断”为载体串联原子结构、化学键知识高考载体（2012·天津高考T7改编）X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期，且原子序数依次增大，X、Z同主族，可形成离子化合物ZX；Y、M同主族，可形成MY2、MY3两种分子。知识串联设计（1）试推断X、Y、Z、M、G 五种元素分别为（写出元素符号）X：、Y：、Z：、M：、G。（2）X元素有几种常见的同位素，分别写出其符号，它们之间的化学性质相同吗？（3）M元素一种核素表示为M，其质量数是，中子数是。（4）画出Y的原子结构示意图，G的离子结构示意图。（5）Y与X，Z与G形成的化合物是离子化合物还是共价化合物？指出由X、Y、Z形成化合物中化学键的类型。 （6）Z与Y能形成几种化合物？写出其电子式。其阴、阳离子个数比分别是多少？，。（7）由Y元素形成同素异形体有几种？它们之间的转化是氧化还原反应吗？_答案：（1）HONaSCl（2）3种分别为H、H、H；它们之间的化学性质相同，但物理性质不同（3）3418（4）OCl（5）H2O（或H2O2）为共价化合物；NaCl为离子化合物NaOH中存在离子键和极性共价键（6）2种，NaNa、NaNa均为12（7）2种，分别为O2和O3不是 希望对大家有所帮助，多谢您的浏览！