微粒之間的相互作用力

專題5物質(zhì)結(jié)構(gòu)和元素周期律第一單元原子結(jié)構(gòu)微粒之間的相互作用力考點一原子結(jié)構(gòu)同位素【核心知識通關(guān)】1.原子結(jié)構(gòu):(1)原子的構(gòu)成。原子元素化學(2)微粒中各粒子間的數(shù)量關(guān)系。①質(zhì)子數(shù)(Z)=_________=___________;②質(zhì)量數(shù)(A)=__________+__________;③陽離子的核外電子數(shù)=_______-所帶電荷數(shù);④陰離子的核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)+___________。核電荷數(shù)核外電子數(shù)質(zhì)子數(shù)(Z)中子數(shù)(N)質(zhì)子數(shù)所帶電荷數(shù)(3)符號中各數(shù)字的含義。2.元素、核素、同位素:(1)“三素”概念的辨析。質(zhì)子數(shù)質(zhì)子中子質(zhì)子中子(2)同位素的性質(zhì)。同位素的物理性質(zhì)_____,化學性質(zhì)_____。不同相同(3)幾種重要的核素及其應用。核素____用途核燃料用于考古斷代制_____示蹤原子氫彈3.原子核外電子排布:(1)核外電子排布規(guī)律。電子層的表示方法1234567KLMNOPQ能量規(guī)律數(shù)量規(guī)律①每層最多容納的電子數(shù)為___②最外層電子數(shù)不超過____(K層為最外層時電子數(shù)不超過____)③次外層電子數(shù)不超過_____低高2n28個2個18個(2)原子結(jié)構(gòu)示意圖。原子核核電荷數(shù)電子層層內(nèi)電子數(shù)【特別提醒】(1)并非所有的原子都含有中子,原子核中只有一個質(zhì)子,沒有中子。(2)一種元素可有若干種不同的核素,也可只有一種核素,因此,核素的種類大于元素的種類。(3)不同的核素可能具有相同的質(zhì)子數(shù),如;也可能具有相同的中子數(shù),如。(4)核外電子數(shù)相同的微粒,其質(zhì)子數(shù)不一定相同,如Na+和F-。【方法規(guī)律】尋找10e-微粒和18e-微粒的方法(1)10電子微粒:以Ne為核心,推斷同周期的非金屬元素的化合物和下一周期的金屬元素的化合物。(2)18電子微粒:以Ar為核心,推斷同周期的非金屬元素的化合物和下一周期的金屬元素的化合物?！靖呖寄M精練】1.(2015·上海高考)中國科學技術(shù)名詞審定委員會已確定第116號元素Lv的名稱為。關(guān)于的敘述錯誤的是()A.原子序數(shù)116 B.中子數(shù)177C.核外電子數(shù)116 D.相對原子質(zhì)量293【解析】選D。元素符號左下角數(shù)字表示的是該元素原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù),原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)等于該元素的原子序數(shù),所以該元素的原子序數(shù)是116,A正確;元素符號左上角數(shù)字表示的是該元素原子的質(zhì)量數(shù),質(zhì)量數(shù)就是質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)的和,所以該原子的中子數(shù)是293-116=177,B正確;對于元素的原子來說,原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)等于原子核外的電子數(shù),等于元素的原子序數(shù),所以該原子的核外電子數(shù)是116,C正確;293只表示該同位素原子的質(zhì)量數(shù),由于不知道該元素有幾種同位素原子,各種同位素原子的含量是多少,因此不能確定該元素的相對原子質(zhì)量,D錯誤。2.(2016·梅州模擬)金屬鈦對人體體液無毒且有惰性,能與肌肉和骨骼生長在一起,有“生物金屬”之稱。下列有關(guān)的說法中正確的是()A.的質(zhì)量數(shù)相同,互稱為同位素B.的質(zhì)子數(shù)相同,互稱為同位素C.的質(zhì)子數(shù)相同,是同一種核素D.核外電子數(shù)相同,中子數(shù)不同,不能互稱為同位素【解析】選B。同位素的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)相等,但中子數(shù)和質(zhì)量數(shù)不同。的質(zhì)子數(shù)均為22,中子數(shù)分別為26和28,二者是不同的核素。3.(2016·湛江模擬)化學上將質(zhì)量數(shù)相同而質(zhì)子數(shù)不同的原子稱為同量素,如40K和40Ca。下列關(guān)于40K和40Ca的敘述中正確的是()A.40K和40Ca具有相同的中子數(shù)B.40K+和40Ca2+具有相同的電子層結(jié)構(gòu)C.39K和40K互為同素異形體D.40K和40Ca互為同位素【解析】選B。40K的中子數(shù)為21,40Ca的中子數(shù)為20,A錯;同素異形體是指同種元素的不同單質(zhì),C錯;同位素是指質(zhì)子數(shù)相同但中子數(shù)不同的同一元素的不同原子,D錯。4.(2016·保定模擬)核電荷數(shù)小于18的某元素X,其原子核外電子層數(shù)為a,最外層電子數(shù)為(2a+1)。下列有關(guān)元素X的說法中,不正確的是()A.元素X的原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為(2a2-1)B.元素X形成的單質(zhì)既能作氧化劑又能作還原劑C.元素X形成的簡單離子,各電子層的電子數(shù)均達到2n2個(n表示電子層數(shù))D.由元素X形成的某些化合物,可能具有殺菌消毒的作用【解析】選C。當a=1,2a+1=3,舍棄;當a=2,2a+1=5,元素X為N;當a=3,2a+1=7,元素X為Cl;原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為7或17,符合2a2-1,A正確;Cl2既有氧化性又有還原性,B正確;HClO具有強氧化性,具有殺菌消毒的作用,D正確?！炯庸逃柧殹?.(2014·上海高考)“玉兔”號月球車用Pu作為熱源材料。下列關(guān)于Pu的說法正確的是()A.Pu與U互為同位素B.Pu與Pu互為同素異形體C.Pu與U具有完全相同的化學性質(zhì)D.Pu與Pu具有相同的最外層電子數(shù)【解析】選D。Pu與U的質(zhì)子數(shù)不同,不是同位素,A錯誤；Pu與Pu互稱同位素,最外層電子數(shù)相同,因為不是單質(zhì)所以不是同素異形體,B錯誤、D正確；Pu與U中電子數(shù)不同,最外層電子數(shù)也不同,化學性質(zhì)不同,C錯誤。2.(2016·梧州模擬)質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)互換的核互為鏡像核,例如，He是H的鏡像核,同樣H也是He的鏡像核。下列說法不正確的是()A.N和C互為鏡像核B.N和O互為鏡像核C.N和O互為鏡像核D.互為鏡像核的兩個核質(zhì)量數(shù)相同【解析】選B。N的質(zhì)子數(shù)為7、中子數(shù)為6，C的質(zhì)子數(shù)為6、中子數(shù)為7,二者互為鏡像核,A選項正確；N的質(zhì)子數(shù)為7、中子數(shù)為8，O的質(zhì)子數(shù)為8、中子數(shù)為8,B選項錯誤；N的質(zhì)子數(shù)為7、中子數(shù)為8，O的質(zhì)子數(shù)為8、中子數(shù)為7,C選項正確;互為鏡像核的核素的質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)互換,但是質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之和相等,即質(zhì)量數(shù)相同,D選項正確。3.(2016·海口模擬)重水(D2O)是重要的核工業(yè)原料,下列說法錯誤的是()A.氘(D)原子核外有1個電子B.1H與D互稱同位素C.H2O與D2O互稱同素異形體D.

的相對分子質(zhì)量相同【解析】選C。氘(H)是氫元素的一種核素,含有一個質(zhì)子、一個中子和一個電子,與1H互為同位素,A項、B項正確;由同種元素形成的不同單質(zhì)之間互稱為同素異形體,C項錯誤;

的相對分子質(zhì)量均為20,D項正確。4.(2016·保定模擬)核電荷數(shù)小于18的某元素X,其原子的電子層數(shù)為n,最外層電子數(shù)為(2n+1),原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為(2n2-1)。下列關(guān)于元素X的說法中,不正確的是()A.其最高化合價為+3價B.可以形成化學式為KXO3的鹽C.其氫化物可以用來做噴泉實驗D.其最高價氧化物對應水化物是強酸【解析】選A。由于核電荷數(shù)小于18,n≤3。n=2或3時,符合題意。X為N或Cl。N和Cl的最高化合價分別為+5和+7價,A錯誤;X可以形成化學式為KNO3或KClO3的鹽,B正確;HCl和NH3都極易溶于水,可以用來做噴泉實驗,C正確;HNO3和HClO4都是強酸,D正確?？键c二根據(jù)原子結(jié)構(gòu)特點推斷元素

【核心知識通關(guān)】短周期元素原子的特殊結(jié)構(gòu):(1)原子核中無中子的原子:__。(2)最外層有1個電子的元素:__________。(3)最外層有2個電子的元素:___________。

HH、Li、NaHe、Be、Mg(4)最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的元素:_______。(5)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的元素:__;是次外層3倍的元素:__;是次外層4倍的元素:___。(6)電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的元素:__________。(7)電子總數(shù)為最外層電子數(shù)2倍的元素:___。(8)次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素:_______。Be、ArCNeH、Be、AlBeLi、SiO(9)內(nèi)層電子總數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素:______。(10)電子層數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的原子:___。(11)最外層電子數(shù)是電子層數(shù)2倍的原子:_________。(12)最外層電子數(shù)是電子層數(shù)3倍的原子:__。Li、PLiHe、C、SO【特別提醒】(1)注意看清是“最外層電子數(shù)”“次外層電子數(shù)”還是“內(nèi)層電子數(shù)”。(2)最外層電子數(shù)為次外層電子數(shù)的2倍以上時,次外層一定是K層。(3)符合某種描述的元素不一定是一種。【高考模擬精練】1.(2014·大綱版全國卷節(jié)選)A、B、D、E、F為短周期元素,非金屬元素A最外層電子數(shù)與其周期數(shù)相同,B的最外層電子數(shù)是其所在周期數(shù)的2倍。B在D中充分燃燒能生成其最高價化合物BD2。E+與D2-具有相同的電子數(shù)。A在F中燃燒,產(chǎn)物溶于水得到一種強酸?；卮鹣铝袉栴}:(1)A在周期表中的位置是________,寫出一種工業(yè)制備單質(zhì)F的離子方程式_______________。(2)B、D、E組成的一種鹽中,E的質(zhì)量分數(shù)為43%,其俗名為________,其水溶液與F單質(zhì)反應的化學方程式為____________________________________________;在產(chǎn)物中加入少量KI,反應后加入CCl4并振蕩,有機層顯________色。(3)由這些元素組成的物質(zhì),其組成和結(jié)構(gòu)信息如下表:物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)信息a含有A的二元離子化合物b含有非極性共價鍵的二元離子化合物,且原子數(shù)之比為1∶1c化學組成為BDF2a的化學式為________;b的化學式為________;c的電子式為________?！窘馕觥緼為非金屬元素,其最外層電子數(shù)與其周期數(shù)相等,為H,B的最外層電子數(shù)是其所在周期數(shù)的2倍,為C或S,根據(jù)B在D中燃燒生成最高價化合物BD2,知B為C,D為O,則E為Na,氫氣在F中燃燒,生成物溶于水生成強酸,則F是Cl。(1)H在周期表的第1周期ⅠA族,工業(yè)制取氯氣可采取電解方法,如2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑。(2)C、O、Na組成的鹽,Na的質(zhì)量分數(shù)為43%,則是碳酸鈉,俗稱純堿或蘇打,碳酸鈉溶液與氯氣反應為2Na2CO3+Cl2+H2O====NaClO+NaCl+2NaHCO3,生成的NaClO有強氧化性,可將碘化鉀氧化為I2,而后加入四氯化碳,有機層呈紫色。(3)含H的二元離子化合物,即H形成H-,a是NaH,含非極性鍵的離子化合物,而且原子個數(shù)比為1∶1,是過氧化鈉或Na2C2;c為COCl2,電子式是。答案:(1)第1周期第ⅠA族2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑(2)純堿(或蘇打)2Na2CO3+Cl2+H2O====NaClO+NaCl+2NaHCO3紫(3)NaHNa2O2(或Na2C2)2.(2016·承德模擬)原子的核電荷數(shù)小于18的某元素X,其原子的電子層數(shù)為n,最外層電子數(shù)為(2n+1),原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為(2n2-1)。下列有關(guān)X的說法中不正確的是()A.X能形成化學式為X(OH)3的堿B.X可能形成化學式為KXO3的含氧酸鉀鹽C.X原子的最外層電子數(shù)和核電荷數(shù)肯定為奇數(shù)D.X能與某些金屬元素形成化合物【解析】選A。1～18號元素最多有3個電子層,最外層電子數(shù)不超過8個,討論如下:n2n+12n2-1元素131不存在257N3717Cl所以該元素可能是N或Cl,都是非金屬元素,不可能形成堿,A選項錯誤;N的最外層電子數(shù)為5、核電荷數(shù)為7,Cl的最外層電子數(shù)為7、核電荷數(shù)為17,都是奇數(shù),C選項正確;N和Cl形成的常見的含氧酸鉀鹽分別是KNO3和KClO3,B選項正確;N和Cl都是比較活潑的非金屬,能夠與某些金屬元素形成化合物,如NaCl、Mg3N2等,D選項正確?？键c三微粒之間的相互作用力【核心知識通關(guān)】1.化學鍵:(1)概念與分類。共價鍵極性鍵(2)化學反應的本質(zhì):反應物的舊化學鍵_____與生成物的新化學鍵_____。2.離子鍵和共價鍵:(1)離子鍵與共價鍵。①概念。斷裂形成共用電子對②對比。離子鍵共價鍵成鍵粒子________________成鍵方式得失電子形成陰、陽離子形成___________成鍵條件活潑金屬元素與活潑非金屬元素一般在_______原子之間作用力實質(zhì)_____作用陰、陽離子原子共用電子對非金屬靜電離子鍵共價鍵存在舉例存在于離子化合物中,如NaCl、KCl、MgCl2、CaCl2、ZnSO4、NaOH等①非金屬單質(zhì),如H2、O2等;②共價化合物,如HCl、CO2、CH4等;③某些離子化合物,如NaOH、Na2O2等(2)離子化合物與共價化合物。陰、陽離子離子共價原子共價離子3.電子式:(1)概念:在元素符號周圍用“·”或“×”來代表原子的___________(價電子)的式子。最外層電子(2)電子式的書寫。請寫出下列微粒的電子式:①原子:Na_____,Cl_____。②簡單離子:Na+___,F-________。③復雜離子:_________,OH-________。Na·Na+④離子化合物。MgCl2__________________,Na2O______________,Na2O2_________________。⑤非金屬單質(zhì)及共價化合物。N2_________,H2O_________,CO2__________。4.結(jié)構(gòu)式:(1)概念:用_________表示共價分子中原子間的一對共用電子對的式子。(2)實例:氨氣________,氮氣_____。一條短線N≡N5.分子間作用力:(1)分子間作用力。①概念:分子間存在的將分子聚集在一起的作用力。②程度:分子間作用力比化學鍵___得多(填“強”或“弱”)。③影響:對由分子構(gòu)成的物質(zhì),影響物質(zhì)的熔沸點和溶解性。弱(2)水分子間的氫鍵。①形成:一個水分子中的氫原子與另一個水分子中的氧原子間所形成的分子間作用力。②影響:水分子間氫鍵的存在,使水有較高的_____,冰的密度比水___。沸點小【特別提醒】(1)物質(zhì)中不一定含有化學鍵,如單原子分子He等稀有氣體分子中不含化學鍵。(2)并非活潑金屬與活潑非金屬互相化合一定形成離子鍵,如AlCl3中沒有離子鍵,只有共價鍵。(3)非金屬元素的兩個原子之間一定形成共價鍵,但多個非金屬原子間可以形成離子鍵,如NH4Cl。(4)存在離子鍵的化合物一定是離子化合物,但存在共價鍵的化合物不一定是共價化合物,如NaOH、Na2O2等。(5)化學鍵被破壞的變化,不一定是化學變化,如NaCl、SiO2受熱熔化、NaCl溶于水等?！镜漕}技法歸納】考向1:化學鍵與物質(zhì)類型的關(guān)系(2016·滄州模擬)下列有關(guān)化學鍵的敘述,正確的是()A.離子化合物中一定含有離子鍵B.單質(zhì)分子中均不存在化學鍵C.非金屬元素組成的化合物中只含共價鍵D.含有共價鍵的化合物一定是共價化合物【解析】選A。有些單質(zhì)分子,如Cl2,H2等存在共價鍵,B錯誤;由非金屬元素組成的化合物中也可能含有離子鍵,如NH4Cl,C錯誤;含有共價鍵的化合物也可能屬于離子化合物,如NaOH,D錯誤?？枷?:化學鍵與物質(zhì)變化、化學反應的關(guān)系(2016·邯鄲模擬)從化學鍵的觀點看,化學反應的實質(zhì)是“舊鍵的斷裂,新鍵的形成”,據(jù)此你認為下列變化屬于化學變化的是()①對空氣進行降溫加壓②金剛石變成石墨③NaCl熔化④碘溶于CCl4中⑤HCl溶于水電離出H+和Cl-⑥電解熔融的Al2O3制取AlA.②③⑤B.②⑤⑥C.②⑥D(zhuǎn).②③⑤⑥【解析】選C。只有②、⑥中既有舊鍵的斷裂,又有新鍵的形成?！灸割}變式】(1)上題變化中破壞離子鍵的是______。提示:③⑥。③NaCl和⑥Al2O3屬于離子化合物,熔化(或熔融)時破壞離子鍵。(2)上題中所提到的物質(zhì)中含有共價鍵的是________。提示:金剛石、石墨、碘、CCl4和HCl。金剛石、石墨、碘屬于非金屬單質(zhì),分子中含有非極性鍵;CCl4和HCl屬于共價化合物,分子中含有極性鍵?？枷?:電子式(2016·莆田模擬)下列電子式或結(jié)構(gòu)式錯誤的是()A.OH-的電子式:B.NH4Br的電子式:C.四氯化碳的電子式:D.H2O的結(jié)構(gòu)式:H—O—H【解析】選C。氫氧根離子中氧原子與氫原子之間形成1對共用電子對,帶1個單位的負電荷,電子式為,故A正確;NH4Br是離子化合物,由銨根離子與溴離子構(gòu)成,電子式為,故B正確;氯原子未成鍵的孤電子對未畫出,四氯化碳是共價化合物,碳原子與每個氯原子之間形成1對共用電子對,電子式為,故C錯誤;水是共價化合物,水分子是氧原子與氫原子之間形成1對共用電子對,H2O的結(jié)構(gòu)式為H—O—H,故D正確?！灸割}變式】(1)用電子式表示上題D中水的形成過程。提示:

(2)上題四個選項的微粒中都含有共價鍵嗎?其中所有原子都滿足最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的是什么?提示:都含有共價鍵。A、B、D中都含有氫原子,只能滿足最外層2電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),只有四氯化碳分子中碳、氯原子滿足最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。【歸納總結(jié)】1.化學鍵與物質(zhì)類型的關(guān)系:2.化學鍵與物質(zhì)變化、化學反應的關(guān)系:(1)化學鍵與化學反應。舊化學鍵的斷裂和新化學鍵的形成是化學反應的本質(zhì),是反應中能量變化的根本。(2)化學鍵與物質(zhì)的熔化、溶解。①離子化合物熔化、溶解:離子鍵被破壞。②共價化合物。a.部分共價化合物溶于水后,與水反應,共價鍵被破壞,如CO2、SO2等。b.部分共價化合物溶于水后,發(fā)生電離,共價鍵被破壞,如HCl、H2SO4等。c.部分共價化合物溶于水后,與水不反應,化學鍵不被破壞,如葡萄糖、乙醇等。③某些活潑非金屬單質(zhì)溶于水后,與水反應,共價鍵被破壞,如Cl2等?！靖呖寄M精練】1.(2015·上海高考改編題)某物質(zhì)中含有極性鍵,關(guān)于該物質(zhì)的說法錯誤的是()A.可能有很高的熔、沸點 B.可能是單質(zhì)C.可能是有機物 D.可能是離子化合物【解析】選B。單質(zhì)是同種元素組成的純凈物,沒有極性鍵,B錯誤;物質(zhì)中含有極性鍵,可能是離子化合物,如KOH,D正確;也可能是共價化合物,如C2H4、SiO2、H2O;SiO2有很高的熔、沸點,C2H4是有機物,A、C正確。2.(2016·莆田模擬)下列各組物質(zhì)中,化學鍵類型相同、物質(zhì)發(fā)生狀態(tài)變化所克服的化學鍵也相同的是()A.SO3和HCl B.KCl和CO2C.NaCl和H2O D.CCl4和SiO2【解析】選A。CCl4、HCl、H2O、CO2、SO3發(fā)生狀態(tài)變化需要克服分子間作用力,不破壞化學鍵;SiO2發(fā)生狀態(tài)變化克服共價鍵;NaCl、KCl含有離子鍵,發(fā)生狀態(tài)變化克服離子鍵。3.(2016·延安模擬)下列有關(guān)氯元素及其化合物的表示正確的是()A.質(zhì)子數(shù)為17、中子數(shù)為20的氯原子:B.氯離子(Cl-)的結(jié)構(gòu)示意圖:C.氯分子的電子式:D.氯乙烯分子的結(jié)構(gòu)簡式:H3C—CH2Cl【解析】選C。A項,質(zhì)子數(shù)為17、中子數(shù)為20的氯原子的質(zhì)量數(shù)為37,可表示為,錯誤;B項,Cl-核外有18個電子,離子結(jié)構(gòu)示意圖為,錯誤;C項,氯分子中兩個氯原子間形成一個共用電子對,從而達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),正確;D項,氯乙烯分子中含有碳碳雙鍵,其結(jié)構(gòu)簡式為CH2＝CHCl,錯誤。4.(2016·泉州模擬)下列敘述正確的是()A.NaHCO3、HCOOH均含有離子鍵和共價鍵B.氯化氫和氯化鈉的溶解克服相同類型作用力C.短周期ⅣA族與ⅦA族元素的原子間構(gòu)成的分子,均滿足原子最外層8電子結(jié)構(gòu)D.C、H、O、N四種元素形成的化合物一定既有離子鍵又有共價鍵【解析】選C。NaHCO3屬于鹽,是離子化合物,含有離子鍵,其中的非金屬元素之間的化學鍵是共價鍵,而HCOOH為共價化合物,只有共價鍵,A錯誤;HCl溶解破壞的是共價鍵,NaCl溶解破壞的是離子鍵,B錯誤;短周期ⅣA族的元素為C、Si,和ⅦA族元素(X)的原子構(gòu)成的分子是CX4和SiX4,均滿足原子最外層8電子結(jié)構(gòu),C正確;C、H、O、N形成的化合物只含共價鍵,D錯誤?！炯庸逃柧殹?.下列關(guān)于離子鍵、共價鍵的敘述中,正確的是()A.在離子化合物里,只存在離子鍵,沒有共價鍵B.非極性鍵只存在于雙原子的單質(zhì)分子(如Cl2)中C.在共價化合物分子內(nèi),一定不存在離子鍵D.由多種元素組成的多原子分子里,一定只存在極性鍵【解析】選C。A項,NH4Cl中存在共價鍵;B項,如H2O2、CH3CH3等分子中存在非極