届一轮复习人教版 原子结构 化学键 学案.docx
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届一轮复习人教版原子结构化学键学案
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。
考点一 原子构成
1.原子构成
（1）构成原子的微粒及作用
原子
（2）微粒之间的关系
①原子中：
质子数（Z）＝核电荷数＝核外电子数；
②质量数（A）＝质子数（Z）＋中子数（N）；
③阳离子的核外电子数＝质子数－阳离子所带的电荷数；
④阴离子的核外电子数＝质子数＋阴离子所带的电荷数。
（3）微粒符号周围数字的含义
（4）两种相对原子质量
①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。
②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
（1）元素、核素、同位素的关系
（2）同位素的特征
①同一元素的各种核素的中子数不同，质子数相同，化学性质几乎完全相同，物理性质差异较大。
②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）几种重要的核素
核素
U
C
H
H
O
用途
核燃料
用于考古断代
制氢弹
示踪原子
3.核外电子排布
（1）核外电子排布规律
（2）原子结构示意图
深度思考
1.正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”
（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（√）
（3）核聚变如
H＋
H―→
He＋
n，因为有新微粒生成，所以该变化是化学变化（×）
（4）核外电子排布相同的微粒，其质子数一定相同（×）
（5）H＋与质子的相对质量相同（√）
2.按要求填空（均为短周期元素）。
（1）最外层电子数为1的元素有______（填元素符号，下同）。
（2）最外层电子数为2的元素有______。
（3）最外层电子数与次外层电子数相等的元素有______。
（4）最外层电子数是次外层电子数2倍的元素是______。
（5）最外层电子数是次外层电子数3倍的元素是______。
（6）次外层电子数是最外层电子数2倍的元素有______。
（7）内层电子总数是最外层电子数2倍的元素有______。
（8）电子层数与最外层电子数相等的元素有______。
（9）最外层电子数是电子层数2倍的元素有______。
（10）最外层电子数是电子层数3倍的元素有______。
答案
（1）H、Li、Na
（2）He、Be、Mg （3）Be、Ar （4）C
（5）O （6）Li、Si （7）Li、P （8）H、Be、Al （9）He、C、S （10）O
题组一 有关微粒组成的概念辨析
1.从宏观方面看物质是由元素组成的，从微观方面看物质是由粒子构成的。
下列有关说法不正确的是（ ）
A.元素原子的多样性是由构成原子的质子和中子数目引起的
B.元素的化学性质主要取决于元素原子的最外层电子数
C.只由一种分子构成的物质一定是纯净物
D.质子数等于电子数的微粒，可能是一种分子和一种离子
答案 D
解析 A项，原子包含不同元素的不同原子和同种元素的不同原子，原子的多样性是由构成原子的质子和中子数目引起的，正确；B项，发生化学变化时，一般是原子的最外层电子数发生变化，所以元素的化学性质主要取决于元素原子的最外层电子数，正确；C项，只由一种分子构成的物质即只含一种物质，一定是纯净物，正确；D项，分子或原子的质子数等于电子数，离子的质子数不等于电子数，质子数等于电子数的微粒不可能是一种分子和一种离子，错误。
2.重水（D2O）是重要的核工业原料，下列说法错误的是（ ）
A.氘（D）原子核外有1个电子
B.1H与D互称同位素
C.H2O与D2O互称同素异形体
D.1H
O与D
O的相对分子质量相同
答案 C
解析 A项，氘表示为
H，核外有1个电子；D项，1H
O的相对分子质量为20，D
O的相对分子质量也为20；C项，同素异形体是单质，而H2O、D2O均为化合物。
规避同位素、同素异形体概念理解的易错点
同位素研究的对象是原子，同位素的“同位”是指一种元素的几种核素在元素周期表中占同一个位置，即质子数相同，中子数不同；同素异形体研究的对象是单质，同素异形体的“同素”是指元素的种类相同。
题组二 分子或离子中微粒数目关系的判断与计算
3.某元素的一个原子形成的离子可表示为
Xn－，下列说法正确的是（ ）
A.
Xn－含有的中子数为a＋b
B.
Xn－含有的电子数为a－n
C.X原子的质量数为a＋b＋n
D.1个X原子的质量约为
g
答案 D
解析 A项，中子数为b－a；B项，电子数为a＋n；C项，质量数为b。
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ωgR原子完全转化为R2－时，含有电子的物质的量是（ ）
A.
molB.
mol
C.
molD.
（m－n＋2）mol
答案 D
解析 R原子的质子数为（m－n）个，其核外电子数也为（m－n）个，所以R2－的核外电子数为（m－n＋2）个，而ωgR原子的物质的量为
mol，所以形成的R2－含有的电子的物质的量为
（m－n＋2）mol，故选D。
求一定质量的某物质中微粒数的答题模板
物质的质量
物质的量
指定粒子的物质的量
粒子数
题组三 核外电子排布规律和原子结构示意图
5.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
答案 C
解析 第一周期1H；第二周期
He；第三周期
Al。
6.某元素X，其原子的电子层数为（n－1），最外层电子数为（2n－1）。
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 D
解析 由X原子的最外层电子数为（2n－1）可以推知n≤4，则X的电子层数≤3，X为短周期元素。
当n＝4时，X为Cl元素；当n＝3时，X为N元素；当n＝2时，不符合题意，A错误；HNO2和HClO均为弱酸，B错误；Cl元素能形成KClO4，C错误；NH3和HCl均极易溶于水，D正确。
7.已知某离子的结构示意图为
。
试回答：
（1）当x－y＝10时，该粒子为________（填“原子”“阳离子”或“阴离子”）。
（2）当y＝8时，粒子可能为（填名称）：
______、______、______、_______、_______。
（3）写出y＝3与y＝7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
（1）原子
（2）氩原子 氯离子 硫离子 钾离子 钙离子
（3）Al（OH）3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
解析
（1）当x－y＝10时，x＝10＋y，说明核电荷数等于核外电子数，所以该粒子应为原子。
（2）当y＝8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。
（3）y＝3时为铝原子，y＝7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）3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。
考点二 化学键
1.化学键
（1）概念：
使离子相结合或原子相结合的作用力。
（2）分类
化学键
2.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
4.化学键的表示方法——电子式
（1）概念：
在元素符号周围用“·”或“×”来代表原子的____________的式子。
（2）电子式的书写。
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__________________。
⑤非金属单质及共价化合物：
N2___________________________________________，
H2O___________________________________________，H2O2__________________。
答案
（1）最外层电子（价电子）
（2）①Na·
②Na＋
③
④
⑤
N⋮⋮N
H
H H
H
深度思考
1.正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”
（1）化学键是离子或原子间的一种作用力，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 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 AlCl3中，Al与Cl形成共价键。
（4）共价化合物溶于水，分子内共价键被破坏，单质溶于水，分子内共价键不被破坏（×）
解析 非电解质溶于水时，分子内化学键不被破坏，Cl2、F2等溶于水时能与水发生化学反应，分子内化学键被破坏。
（5）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 卤化氢都是共价化合物，分子内都是共价键。
（6）CaCl2的电子式：
－[Ca2＋]
－（×）
（7）次氯酸（HClO）的电子式：
H
（×）
2.有以下9种物质：
①Ne ②HCl ③P4 ④H2O2 ⑤Na2S ⑥NaOH ⑦Na2O2 ⑧NH4Cl ⑨AlCl3
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__________________________________________。
答案
（1）①
（2）②⑨ （3）③ （4）④ （5）⑤ （6）⑥⑦⑧
化学键与物质的类别
除稀有气体内部无化学键外，其他物质内部都存在化学键。
化学键与物质的类别之间的关系可概括如下：
（1）只含有极性共价键的物质一般是不同种非金属元素形成的共价化合物，如SiO2、HCl、CH4等。
（2）只含有非极性共价键的物质是同种非金属元素形成的单质，如Cl2、P4、金刚石等。
（3）既有极性键又有非极性键的共价化合物一般由多个原子组成，如H2O2、C2H4等。
（4）只含离子键的物质主要是由活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如Na2S、CaCl2、NaCl等。
（5）既有离子键又有极性共价键的物质，如NaOH、K2SO4等；既有离子键又有非极性共价键的物质，如Na2O2等。
（6）仅由非金属元素形成的离子化合物，如NH4Cl、NH4NO3等。
（7）金属元素和非金属元素间可能存在共价键，如AlCl3等。
题组一 概念辨析
1.据新浪科技网报道：
美国科学家发现，普通盐水在无线电波的照射下可以燃烧，这很可能是21世纪人类最伟大的发现之一，将有望解决未来人类的能源危机。
无线电频率可以降低盐水中所含元素之间的结合力，释放出氢原子，一旦点火，氢原子就会在这种频率下持续燃烧。
上述“结合力”的实质是（ ）
A.离子键B.共价键
C.一种静电引力D.一种静电斥力
答案 B
解析 要释放出氢原子必须破坏水分子内的氢氧键，这种氢氧键是一种共价键。
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2∶1
C.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和共价键
答案 D
解析 虽然NaHSO4是离子化合物，但其固体中不存在能自由移动的阴、阳离子，因而不能导电；NaHSO4固体中阳离子和阴离子（HSO
）的个数比是1∶1；NaHSO4固体熔化时破坏的只是离子键，而溶于水时电离出Na＋、H＋和SO
，破坏的是离子键和共价键。
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2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2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 D
解析 Na2O2中存在离子键和非极性共价键，CO2中存在极性共价键，Na2CO3中存在离子键和极性共价键，O2中存在非极性共价键，D项符合题意。
题组二 微粒组成与电子式判断
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 C
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.下列电子式正确的是（ ）
A.H2O的电子式为H＋[
H]－
B.CH4的电子式为
C.MgBr2的电子式为Mg2＋[
]
D.Cl2的电子式为Cl
Cl
答案 B
6.已知：
下列说法不正确的是（ ）
A.①和②变化过程中都会放出热量
B.氯原子吸引电子的能力强于钠原子和氢原子
C.①和②中的氯原子均得到1个电子达到8电子稳定结构
D.NaCl中含有离子键，HCl中含有共价键
答案 C
解析 A项，①②都表示新化学键的形成，放出热量，正确；B项，钠原子失去电子，氯原子得到电子，HCl中共用电子对偏向氯原子，说明氯原子吸引电子的能力强于钠原子和氢原子，正确；C项，H原子和Cl原子形成共用电子对，没有发生电子转移，错误；D项，NaCl中Na＋与Cl－形成离子键，HCl中氢原子与氯原子通过共用电子对形成共价键，正确。
1.寻找“10电子”微粒和“18电子”微粒的方法
（1）“10电子”微粒
（2）“18电子”微粒
CH3—CH3、H2N—NH2、HO—OH、F—F、F—CH3、CH3—OH……
2.记忆其他等电子微粒
（1）“14电子”微粒：
Si、N2、CO、C2H2、C
。
（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
（1）可以是两种原子，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NH
、H3O＋
（4）可以是两种带电荷数相同的阴离子，如OH－、F－
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：
①A＋＋C－===D＋E↑；②B＋＋C－===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________。
答案
（1）[
H]－
（2）NH
＋H2ONH3·H2O＋H＋ H3O＋＋NH3===NH
＋H2O （3）CH4、Ne（答案合理即可） （4）Na＋、Mg2＋（答案合理即可）
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：
①A＋＋C－===D＋E↑，推知A＋应为NH
、C－为OH－、D为H2O、E为NH3，将其结果代入②B＋＋C－===2D，推知B＋应为H3O＋。
2.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：
（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，其分子式为____________________________。
（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________。
（4）F是由两种元素组成的三原子分子，其分子式为____________________________。
（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 （3）F2 （4）H2S （5）H2O2（或PH3） （6）C2H6
解析
（1）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，则其分子式应为HCl。
（3）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。
（5）G分子中含有4个原子，其分子式为PH3或H2O2。
（6）H分子中含有8个原子，其分子式为C2H6。
3.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、D的电子式：
A____________；D____________。
（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：
①A与B在溶液中反应的离子方程式为_______________________________________
________________________________________________________________________。
②根据上述离子方程式，可以判断C与B结合质子的能力大小是_________________________________________________（用化学式或离子符号表示）。
答案
（1）
H
H
（2）①HS－＋OH－===S2－＋H2O ②OH－>S2－
1.正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”
（1）中子数为10的氧原子：
O（×）
（2016·江苏，2A）
（2）Mg2＋的结构示意图：
（√）
（2016·江苏，2B）
（3）氯离子（Cl－）的结构示意图：
（×）
（2015·江苏，2B）
（4）核外电子排布相同的微粒化学性质也相同（×）
（2014·山东理综，8B）
（5）
Cl与
Cl得电子能力相同（√）
（2014·山东理综，8D）
2.电子式的书写与判断
（1）[2016·全国卷Ⅱ，26
（1）]联氨分子的电子式为________，其中氮的化合价为________。
答案
－2价
（2）正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”
①硫化钠的电子式：
Na
Na（ ）
（2016·江苏，2C）
②NH4Br的电子式：
（ ）
（2012·海南，9A）
答案 ①× ②×
3.（2013·新课标全国卷Ⅰ，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－、X＋B.X＋、Y3＋C.Y3＋、Z2－D.X＋、Z2－
答案 C
解析 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。
1.两种微粒含有相同的质子数和电子数，这两种微粒可能是（ ）
①互为同位素的两种不同的原子 ②两种不同元素的原子 ③一种原子和一种分子 ④一种原子和一种离子 ⑤两种不同分子 ⑥一种分子和一种离子 ⑦两种不同阳离子 ⑧两种不同阴离子 ⑨一种阴离子和一种阳离子
A.①③⑤⑦⑧B.①③⑤⑥⑦⑧
C.①③④⑤⑦D.全部都是
答案 A
解析 分子或原子中质子数＝核外电子数，阳离子中质子数＝核外电子数＋电荷数，阴离子中质子数＝核外电子数－电荷数，同位素的不同核素具有相同的质子数和核外电子数。
①互为同位素的原子含有相同的质子数和电子数，正确；②不同元素的原子其质子数（或电子数）一定不同，错误；③如氖原子
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