2021高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第五章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律 第17講 原子結(jié)構(gòu) 化學(xué)鍵學(xué)案

1、2021高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第五章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律 第17講 原子結(jié)構(gòu) 化學(xué)鍵學(xué)案2021高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第五章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律 第17講 原子結(jié)構(gòu) 化學(xué)鍵學(xué)案年級(jí)：姓名：- 17 -第五章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律考試要求1.了解元素、核素和同位素的含義。2.了解原子構(gòu)成。了解原子序數(shù)、核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核外電子數(shù)以及它們之間的相互關(guān)系。3.了解原子核外電子排布；掌握原子結(jié)構(gòu)示意圖。4.掌握元素周期律的實(shí)質(zhì)。了解元素周期表的結(jié)構(gòu)(周期、族)及其應(yīng)用。5.以第三周期為例，掌握同一周期內(nèi)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。6.以第a和第a族為例，掌握同一主族內(nèi)元素性質(zhì)遞變規(guī)律與原子結(jié)

2、構(gòu)的關(guān)系。7.了解金屬、非金屬在元素周期表中的位置及其性質(zhì)遞變的規(guī)律。8.了解化學(xué)鍵的定義。了解離子鍵、共價(jià)鍵的形成。9.掌握電子式的表示方法。第17講原子結(jié)構(gòu)化學(xué)鍵一、原子的構(gòu)成1原子的構(gòu)成粒子2原子中的4個(gè)數(shù)量關(guān)系(1)質(zhì)子數(shù)(z)核電荷數(shù)核外電子數(shù)原子序數(shù)。(2)質(zhì)量數(shù)(a)質(zhì)子數(shù)中子數(shù)。(3)陽(yáng)離子的核外電子數(shù)質(zhì)子數(shù)所帶電荷數(shù)。如mg2的核外電子數(shù)是10。(4)陰離子的核外電子數(shù)質(zhì)子數(shù)所帶電荷數(shù)。如s2的核外電子數(shù)是18。3“三素”元素、核素、同位素(1)元素、核素、同位素的概念及相互關(guān)系(2)同位素的特征與應(yīng)用同位素的特征a化學(xué)性質(zhì)相同，物理性質(zhì)不同。b天然存在的同一元素各核素所占的

3、原子百分?jǐn)?shù)一般固定。常見的重要核素及其應(yīng)用核素uchho用途核燃料用于考古斷代制氫彈示蹤原子二、原子核外電子排布規(guī)律1核外電子排布規(guī)律離核由近到遠(yuǎn)，電子能量由低到高2原子結(jié)構(gòu)示意圖3核外電子排布與元素性質(zhì)的關(guān)系(1)金屬元素原子的最外層電子數(shù)一般小于4，較易失電子，易形成陽(yáng)離子，在化合物中顯正化合價(jià)。(2)非金屬元素原子的最外層電子數(shù)一般大于或等于4，較易得電子，活潑非金屬原子易形成陰離子。在化合物中主要顯負(fù)化合價(jià)。(3)稀有氣體元素的原子最外層為8電子(氦為2電子)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，不易失去或得到電子，化合價(jià)通常顯0價(jià)。三、化學(xué)鍵1化學(xué)鍵(1)概念：使離子相結(jié)合或原子相結(jié)合的作用力。(2)分類2離子

4、鍵與共價(jià)鍵的比較3化學(xué)鍵與物質(zhì)的類別(1)離子化合物與共價(jià)化合物(2)化學(xué)鍵與物質(zhì)類別的關(guān)系4電子式(1)概念：在元素符號(hào)周圍，用“”或“”來表示原子的最外層電子(價(jià)電子)的式子。(2)電子式的書寫原子：一般價(jià)電子少于4時(shí)以單電子分布，多于4時(shí)多出部分以電子對(duì)分布。如：nanamgmgal s cl 簡(jiǎn)單陽(yáng)離子：其離子符號(hào)即電子式。如：na、mg2、al3。簡(jiǎn)單陰離子：寫出元素符號(hào)，然后在其上、下、左、右標(biāo)出最外層(包括得到的)電子數(shù)，并加“”圍起來，然后在其右上角標(biāo)出電荷。如：s22cl原子團(tuán)：按原子間連接順序?qū)⒏髟拥脑胤?hào)寫出，然后將它們的最外層電子(包括得到和失去的一并分析)的共用和

5、單獨(dú)占有(孤電子對(duì))情況在各元素符號(hào)周圍標(biāo)出，并加“”圍起來，最后在其右上角標(biāo)出電荷，注意相同原子不合并。如：ohho2nh ohh單質(zhì)及共價(jià)化合物按原子間連接順序?qū)⒏髟拥脑胤?hào)寫出，然后將它們的最外層電子(包括得到和失去的一并分析)的共用和單獨(dú)占有(孤電子對(duì))情況在各元素符合周圍標(biāo)出，注意相同原子不合并，無“”，不標(biāo)電荷。如：離子化合物：將化學(xué)式中離子的電子式按連接順序?qū)懺谝黄?，注意同性不相鄰，相同不合并，離子合理分布。如：naohna2o2(3)用電子式表示化合物的形成過程離子化合物：左邊是原子的電子式，右邊是離子化合物的電子式，中間用“”連接，用彎箭頭表示出電子的轉(zhuǎn)移方向，相同的原子

6、或離子不合并。共價(jià)化合物：左邊是原子的電子式，右邊是共價(jià)化合物的電子式，中間用“”連接。如hcl：。四、范德華力、氫鍵1分子間作用力(1)定義：把分子聚集在一起的作用力，又稱范德華力。(2)特點(diǎn)分子間作用力比化學(xué)鍵弱得多，它主要影響物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等物理性質(zhì)，而化學(xué)鍵主要影響物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。(3)變化規(guī)律一般來說，對(duì)于組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)也越高。例如，熔、沸點(diǎn)：i2br2cl2f2。2氫鍵(1)定義：分子間存在的一種比分子間作用力稍強(qiáng)的相互作用。(2)存在氫鍵存在廣泛，如蛋白質(zhì)分子、醇、羧酸分子、h2o、nh3、hf等分子之間。分子間氫鍵

7、會(huì)使物質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)升高。1判斷正誤，正確的畫“”，錯(cuò)誤的畫“”，并指明錯(cuò)因。(1)通過化學(xué)變化可以實(shí)現(xiàn)16o與18o間的相互轉(zhuǎn)化。()錯(cuò)因：同位素之間的轉(zhuǎn)化不是化學(xué)變化，是核反應(yīng)。(2)所有物質(zhì)中都存在化學(xué)鍵。()錯(cuò)因：稀有氣體中不存在化學(xué)鍵。(3)原子最外層只有一個(gè)電子的元素原子跟鹵素原子結(jié)合時(shí)，所形成的化學(xué)鍵一定是離子鍵。()錯(cuò)因：h與鹵素原子結(jié)合時(shí)形成共價(jià)鍵。(4)非金屬元素原子之間一定形成共價(jià)鍵，不可能形成離子鍵。()錯(cuò)因：nh4cl中nh與cl之間為離子鍵。(5)最外層電子數(shù)為8的粒子一定是稀有氣體元素原子。()錯(cuò)因：na等最外層電子數(shù)為8，其不是稀有氣體。(6)cacl2的電子式

8、： ca2 。()錯(cuò)因：cacl2的電子式為。(7)次氯酸(hclo)的電子式：h 。()錯(cuò)因：2教材改編題(據(jù)人教必修二p11t4)放射性同位素鈾u的原子核內(nèi)的中子數(shù)與核外電子數(shù)之差為()a143b92c51d32答案c3教材改編題(據(jù)人教必修二p25t9)有以下9種物質(zhì)：nenh4clkno3naohcl2so2h2sna2o2mgcl2(1)既存在離子鍵又存在共價(jià)鍵的是_。(2)不存在化學(xué)鍵的是_。(3)屬于共價(jià)化合物的是_。(4)屬于離子化合物的是_。答案(1)(2)(3)(4)解析是不存在化學(xué)鍵的單質(zhì)；、是既存在離子鍵，又存在共價(jià)鍵的離子化合物；是存在共價(jià)鍵的單質(zhì)；、是存在共價(jià)鍵的共

9、價(jià)化合物；是只存在離子鍵的離子化合物?？键c(diǎn)原子結(jié)構(gòu)核素解析40k的質(zhì)子數(shù)是19，中子數(shù)是21,40ca的質(zhì)子數(shù)是20，中子數(shù)是20，a錯(cuò)誤；原子最外層只有一個(gè)電子的元素不一定是金屬元素，如氫元素是非金屬元素，b錯(cuò)誤；原子是由原子核和核外電子構(gòu)成的，原子核由質(zhì)子和中子構(gòu)成，原子變成離子，變化的是核外電子，但核內(nèi)質(zhì)子不變，所以任何原子或離子的組成中都含有質(zhì)子，c正確；互為同位素的不同核素間核外電子數(shù)相同，電子層排布相同，所以化學(xué)性質(zhì)相同，但物理性質(zhì)不同，d錯(cuò)誤。答案c1正確理解微粒的組成和結(jié)構(gòu)(1)有質(zhì)子的原子不一定有中子，有質(zhì)子的微粒不一定有電子。如h只有一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子，不含中子；h只有一個(gè)

10、質(zhì)子，既沒有中子也沒有電子。(2)質(zhì)子數(shù)相同的粒子不一定屬于同種元素，如ne和h2o。(3)任何微粒中，質(zhì)量數(shù)質(zhì)子數(shù)中子數(shù)，但質(zhì)子數(shù)與電子數(shù)不一定相等，如陰、陽(yáng)離子中。(4)核外電子數(shù)相同的微粒，其質(zhì)子數(shù)不一定相同，如al3和na、f等，nh與oh等。(5)一個(gè)信息豐富的符號(hào)2正確理解元素、核素、同位素的概念(1)元素、核素、同位素之間的關(guān)系(2)不同核素可能具有相同的質(zhì)子數(shù)，如h、h；也可能具有相同的中子數(shù)，如c、o；也可能具有相同的質(zhì)量數(shù)，如c、n。(3)核素之間的轉(zhuǎn)化，既不是物理變化也不是化學(xué)變化，是核反應(yīng)。(4)同位素是指同一元素的不同“原子”間的關(guān)系，同素異形體是指同一元素的不同“單

11、質(zhì)”間的關(guān)系。3兩種相對(duì)原子質(zhì)量(1)原子(即核素)的相對(duì)原子質(zhì)量一個(gè)原子(即核素)的質(zhì)量與12c質(zhì)量的的比值。一種元素有幾種核素，就有幾種不同核素的相對(duì)原子質(zhì)量。(2)元素的相對(duì)原子質(zhì)量是按該元素各種核素的相對(duì)原子質(zhì)量和所占的原子百分比算出的平均值。如：ar(cl)ar(35cl)a%ar(37cl)b%。1下列說法不正確的是()質(zhì)子數(shù)相同的粒子一定是同一元素質(zhì)子數(shù)相同且電子數(shù)也相同的兩種粒子不可能一種是分子，另一種是離子電子數(shù)相同的粒子不一定是同種元素一種元素不能形成不同單質(zhì)某元素的相對(duì)原子質(zhì)量取整數(shù)值就是質(zhì)量數(shù)abcd答案b解析注意微觀粒子包括原子、分子、離子等，h2o、nh3、ne等微

12、粒的質(zhì)子數(shù)相同，不是同一種元素，所以不正確，分析選項(xiàng)，選b(巧答)。2氫包括兩種穩(wěn)定核素：h和d，氧常見的核素有16o、17o和18o，下列有關(guān)說法正確的是()ah2和d2互為同分異構(gòu)體，其化學(xué)性質(zhì)完全相同bho、ho、ho互為同位素，都能與金屬鈉發(fā)生反應(yīng)c18o2和18o3互為同素異形體，其密度之比為23d電解一定量的do時(shí)，陰、陽(yáng)兩極所得氣體的質(zhì)量之比約為29答案d解析同分異構(gòu)體的分子式相同，結(jié)構(gòu)不同，h2和d2結(jié)構(gòu)相同，a錯(cuò)誤；16o、17o、18o互為同位素，ho、ho、ho既不互為同位素，也不是同素異形體，b錯(cuò)誤；18o2和18o3互為同素異形體，但只有在同溫同壓下，它們的密度之比才

13、為23，c錯(cuò)誤；電解一定量的do時(shí)，陰、陽(yáng)兩極會(huì)收集到物質(zhì)的量之比為21的d2和18o2，其質(zhì)量之比約為29，d正確?？键c(diǎn)核外電子排布規(guī)律及應(yīng)用解析x、y、z是短周期主族元素，原子序數(shù)xyz，y原子的電子總數(shù)等于z的最外層電子數(shù)，則z原子最外層有1個(gè)電子，z是na元素；na最外層有8個(gè)電子，則y是o元素；o原子最外層有6個(gè)電子，所以x是c元素。元素原子核外電子層數(shù)越多，原子半徑越大，同一周期的主族元素原子序數(shù)越大，原子半徑越小，由于z是第三周期元素，x、y是第二周期元素，原子序數(shù)xxy，a錯(cuò)誤；z2x2y4化學(xué)式是na2c2o4，該物質(zhì)屬于強(qiáng)堿弱酸鹽，水溶液顯堿性，b正確；c2o沒有很強(qiáng)的氧化

14、性，c錯(cuò)誤；y與z形成的兩種常見化合物是na2o、na2o2，二者的陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比都是12，d錯(cuò)誤。答案b1120號(hào)元素的特殊的電子層結(jié)構(gòu)(1)最外層有1個(gè)電子的元素：h、li、na、k。(2)最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的元素：be、ar。(3)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的元素：c。(4)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)3倍的元素：o。(5)最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)總數(shù)一半的元素：li、p。(6)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)4倍的元素：ne。(7)次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素：li、si。(8)次外層電子數(shù)是其他各層電子總數(shù)2倍的元素：li、mg。(9)次外層電子數(shù)與其他各層電子總數(shù)相

15、等的元素：be、s。(10)電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的元素：h、be、al。2尋找“10電子”粒子和“18電子”粒子的方法(1)“10電子”粒子(2)“18電子”粒子3質(zhì)子數(shù)和核外電子數(shù)分別相等的兩種微粒關(guān)系(1)可以是兩種原子，如同位素原子。(2)可以是兩種分子，如ch4、nh3等。(3)可以是兩種帶電荷數(shù)相同的陽(yáng)離子，如nh、h3o。(4)可以是兩種帶電荷數(shù)相同的陰離子，如oh、f。3a、b、c、d、e五種粒子(分子或離子)中，每個(gè)粒子均有10個(gè)電子，已知：ac=de；bc=2d。請(qǐng)回答：(1)c的電子式是_。(2)分別寫出a和d反應(yīng)、b和e反應(yīng)的離子方程式：_、_。(3)除d、e外，請(qǐng)

16、再寫出兩種含10個(gè)電子的分子的分子式_。答案(1) h(2)nhh2onh3h2ohh3onh3=nhh2o(3)ch4、ne、hf(任選兩種即可)解析因a、c、d、e均為10電子微粒，且ac=de，則a為nh，c為oh，e為nh3，d為h2o，進(jìn)而推知b為h3o。4(2019湖南名校高三大聯(lián)考)a、b、c、d、e、f為原子序數(shù)依次增大的六種短周期主族元素，a的單質(zhì)是最理想的燃料，c原子次外層電子數(shù)是最外層的，e與c同主族。下列說法不正確的是()a元素f的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物一定是一種強(qiáng)酸b元素d與a一定形成共價(jià)化合物c元素b可能與元素a形成多種共價(jià)化合物d若元素d是非金屬元素，則d的單質(zhì)

17、可能是良好的半導(dǎo)體材料答案b解析由題干信息可推斷出a為h，c為o，e為s，f為cl。cl元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物hclo4是一種典型的強(qiáng)酸，a項(xiàng)正確；d是f、na、mg、al、si、p元素中的一種，其中mg、na與h形成的化合物均是離子化合物，b項(xiàng)錯(cuò)誤；若b為c元素，則其能與h元素形成多種共價(jià)化合物，c項(xiàng)正確；若d是si元素，則其單質(zhì)是良好的半導(dǎo)體材料，d項(xiàng)正確。考點(diǎn)化學(xué)鍵物質(zhì)構(gòu)成解析根據(jù)題意，可以推斷x為ca、y為cl、z為s、w為c。(3)cs2為共價(jià)化合物，a錯(cuò)誤；元素的非金屬性越強(qiáng)，其氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，故穩(wěn)定性hclh2s，c錯(cuò)誤；核外電子總數(shù)相同的簡(jiǎn)單離子，質(zhì)子數(shù)越大，半徑越小

18、，所以r(ca2)r(cl)，d錯(cuò)誤。(4)cacl2的電子式為 ca2 ，a錯(cuò)誤；cl2與h2s反應(yīng)的離子方程式中h2s為弱酸不拆，應(yīng)寫為：cl2h2s=s2h2cl，c錯(cuò)誤。答案(1)20cacl2(2)硫碳(3)b(4)bd1化學(xué)鍵類型的判斷方法2化合物類型與化學(xué)鍵類型的關(guān)系(1)存在離子鍵的化合物一定是離子化合物。(2)離子化合物中一定存在離子鍵，可能存在共價(jià)鍵，如naoh、na2o2、(nh4)2so4等。(3)共價(jià)化合物中只有共價(jià)鍵，一定沒有離子鍵。(4)含有共價(jià)鍵的化合物不一定是共價(jià)化合物，如nh4cl、naoh、na2o2等。(5)全部由非金屬元素組成的化合物也可能是離子化合物

19、，如nh4cl、nh4no3等銨鹽，銨根離子和酸根離子之間以離子鍵結(jié)合。由金屬元素和非金屬元素形成的化合物也可能是共價(jià)化合物，如alcl3。3物質(zhì)熔化、溶解時(shí)化學(xué)鍵的變化(1)離子化合物的溶解或熔化過程離子化合物溶于水或熔化后均電離成自由移動(dòng)的陰、陽(yáng)離子，離子鍵被破壞。注意強(qiáng)酸酸式鹽溶解和熔化破壞的化學(xué)鍵不完全相同。如nahso4(aq)=nahso(破壞離子鍵和共價(jià)鍵)，nahso4(熔融)=nahso(只破壞離子鍵)。(2)共價(jià)化合物的溶解過程有些共價(jià)化合物溶于水后，能與水反應(yīng)，其分子內(nèi)共價(jià)鍵被破壞，如co2和so2等。有些共價(jià)化合物溶于水后發(fā)生電離，形成陰、陽(yáng)離子，其分子內(nèi)的共價(jià)鍵被破壞，如hcl、h2so4等。某些共價(jià)化合物溶于水后，其分子內(nèi)的共價(jià)鍵不被破壞，如蔗糖(c12h22o11)、酒精(c2h5oh)等。(3)單質(zhì)的溶解過程某些活潑的非金屬單質(zhì)溶于水后，能與水反應(yīng)，其分子內(nèi)的共價(jià)鍵被破壞，如cl2、f2等。4氫鍵對(duì)物質(zhì)物理性質(zhì)的影響分子間氫鍵使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高，如hf、h2o、nh3的沸點(diǎn)都反常的高，又如乙醇的沸點(diǎn)也比乙烷的沸點(diǎn)高出很多。此外，如nh3、c2h5oh、ch3cooh，由于它們能與水形成氫鍵，使得它們?cè)谒械娜芙舛群艽蟆?(2019江蘇高考)反應(yīng)nh4clnano2=nacln22h2o放熱且產(chǎn)生氣體，可用于冬天石油開采。下列表示反