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

第一节原子结构化学键

　教材复习——打牢基础，基稳才能楼高

原子结构　同位素

1．构成原子的微粒及作用

原子（

X）

2．原子（离子）中构成微粒之间的等量关系

（1）原子中：

质子数（Z）＝核电荷数＝核外电子数；

（2）原子核中：

质量数（A）＝质子数（Z）＋中子数（N）；

（3）阳离子：

核外电子数＝质子数－阳离子所带的电荷数；

（4）阴离子：

核外电子数＝质子数＋阴离子所带的电荷数。

3．符号

中各数字的含义

（1）并不是所有微粒均会有中子和电子。

有的微粒不一定有中子，如1H；有的微粒不一定有电子，如H＋。

（2）质子数相同的微粒不一定属于同一种元素，如F与OH－。

（3）核外电子数相同的微粒，其质子数不一定相同，如Al3＋和Na＋、F－等，NH

与OH－等。

4．同位素　核素

（1）“三素”概念辨析

（2）同位素的特征

①相同存在形态的同位素，化学性质几乎完全相同，物理性质不同。

②天然存在的同一元素各核素所占的原子百分数一般不变。

（3）常见的重要核素及其应用

核素

U

C

H

H

O

Co60

用途

核燃料

用于考古断代

制氢弹

示踪原子

放射治疗

（1）同位素的“六同三不同”

（2）同位素之间的转化，不是化学变化，是核反应。

（3）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。

（4）同位素之间可形成不同的同位素单质。

如氢分子有六种：

H2、D2、T2、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：

H2O（普通的水）、D2O（重水）、T2O（超重水）等。

H、D、T与16O、17O、18O可形成3×6＝18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。

[对点练习]

1．金属钛对人体体液无毒且能与肌肉和骨骼生长在一起，有“生物金属”之称。

下列有关48Ti和50Ti的说法正确的是（　　）

A．48Ti和50Ti的质子数相同，互称同位素

B．48Ti和50Ti的质量数不同，属于两种元素

C．48Ti和50Ti的质子数相同，是同一种核素

D．48Ti和50Ti的质子数相同，中子数不同，互称同素异形体

解析：

选A　48Ti和50Ti的质子数相同，中子数不同，是Ti元素的不同核素，互称同位素，A正确。

2．（2017·海南高考）下列分子中，其中子总数为24的是（　　）

A．18O3　　　　　　　　B．2H

O2

C．14N16O2D．14C16O2

解析：

选D　18O3中含有的中子总数为（18－8）×3＝30，故A错误；2H

O2中含有的中子数为（2×1＋2×9）＝20，故B错误；14N16O2中含有的中子数为7＋2×8＝23，故C错误；14C16O2中含有的中子数为8＋2×8＝24，故D正确。

3．据人民网报道，锎252（

98Cf）是癌症的“克星”。

在患癌症部位注射约几微克锎252，它放出的中子就能有效地杀死癌细胞，而对周围健康细胞的危害却比其他放射疗法要小得多。

下列有关叙述正确的是（　　）

A．锎252和锎245既是同位素，也是相同的核素

B．锎元素的相对原子质量为252

C．锎252原子的核外电子数为154

D．锎252原子核内中子数和质子数之差为56

解析：

选D　锎252和锎245是锎的同位素，属于不同的核素，A项错误；缺少锎的不同核素在自然界中所占的百分比，无法确定其相对原子质量，B项错误；由

98Cf可知其核电荷数为98，故Cf原子核外有98个电子，C项错误；

98Cf的中子数为252－98＝154，故中子数与质子数之差为154－98＝56，D项正确。

4．假设R元素无同位素，元素R原子的质量数为A，Rm－的核外电子数为x，则WgRm－所含中子的物质的量为（　　）

A．（A－x＋m）molB．（A－x－m）mol

C.

（A－x＋m）molD．

（A－x－m）mol

解：

选C　根据n（Rm－）＝

≈

mol，因Rm－的质子数为（x－m），则中子数为A－（x－m），所以WgRm－所含中子的物质的量为

（A－x＋m）mol。

原子核外电子排布和等电子微粒

1．原子核外电子排布

（1）电子层的表示方法及能量变化

（2）核外电子排布规律

[注意]　核外电子的排布规律是相互联系的，不能孤立地理解，必须同时满足各项要求，如M层不是最外层时，最多能容纳18个电子，当M层为最外层时，最多容纳8个电子。

（3）原子（离子）结构示意图

镁离子结构示意图为

；

氯离子结构示意图为

。

（4）核外电子排布与元素性质的关系

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。

在化合物中主要显负化合价。

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。

2．1～18号元素原子结构的特点归纳

（1）原子核中无中子的原子：

。

（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：

；最外层电子数是次外层3倍的元素：

；最外层电子数是次外层4倍的元素：

。

（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：

。

（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。

（10）电子层数是最外层电子数2倍的元素：

。

（11）最外层电子数是电子层数2倍的元素：

He、C、S。

（12）最外层电子数是电子层数3倍的元素：

。

3.寻找10电子微粒和18电子微粒的思维方法

（1）10电子微粒

（2）18电子微粒

[对点练习]

1．以下说法正确的是（　　）

A．电子在原子核外排布时，总是先排在能量最高的电子层里

B．原子核外各电子层最多能容纳的电子数为2n2，所以钾原子的M层有9个电子

C．稀有气体元素都形成了稳定的电子层结构，所以这些元素一定不存在化合态

D．在1～18号元素中，最外层电子数等于电子层数的元素有3种

解析：

选D　在1～18号元素中，最外层电子数等于电子层数的元素有H、Be、Al，共3种，D项正确。

2．下列各组中两种微粒所含电子数不相等的是（　　）

A．H3O＋和OH－B．CO和N2

C．HNO2和NO

D．CH

和NH

解析：

选D　H3O＋的质子数为11，电子数为11－1＝10，OH－的质子数为9，电子数为9＋1＝10，二者所含电子数相同，故A错误；CO的质子数为14，电子数为14，N2的质子数为14，电子数为14，二者所含电子数相同，故B错误；HNO2的质子数为24，电子数为24，NO

的质子数为23，电子数为23＋1＝24，二者所含电子数相同，故C错误；CH

的质子数为9，电子数为9－1＝8，NH

的质子数为11，电子数为11－1＝10，二者所含电子数不同，故D正确。

3．已知某粒子的结构示意图为

（y≠0）。

请回答：

（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，该粒子可能为（不少于5种）__________________________。

（3）写出x＋y＝12与x＋y＝16的元素最高价氧化物对应水化物相互反应的离子方程式：

______________________________________________________________________。

解析：

（1）由x－y＝10得x＝10＋y，即核内质子数等于核外电子数，该粒子为原子。

（2）y＝8时，核外电子数为18，即为18电子粒子。

（3）根据题意有

解得

即该元素为Na。

解得

即该元素为Al。

答案：

（1）原子

（2）K＋、Ca2＋、Ar、S2－、Cl－、P3－（任写5种即可）

（3）Al（OH）3＋OH－===AlO

＋2H2O

4．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__________________。

解析：

因A＋、C－、D、E均为10电子粒子，且A＋＋C－===D＋E↑，则A＋为NH

，C－为OH－，E为NH3，D为H2O，进而推知B＋为H3O＋。

答案：

（1）[

H]－

（2）NH

＋H2ONH3·H2O＋H＋

H3O＋＋NH3===NH

＋H2O

（3）CH4、Ne

5．A、B、C、D4种元素的核电荷数依次增大，它们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。

（1）则4种元素的元素符号依次是A________，B________，C________，D________。

（2）C的原子结构示意图为________________。

（3）D的离子结构示意图为________________。

（4）B的单质与D的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为_________________________________。

（5）A单质与浓H2SO4共热的化学方程式为________________________。

解析：

A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等，A的核电荷数为2×8＝16，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，D原子的核电荷数是（2＋8）×2＝20，为钙元素；根据核电荷数依次增大，它们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：

（1）S　Cl　K　Ca

（2）

　（3）

（4）2Cl2＋2Ca（OH）2===CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O

（5）S＋2H2SO4（浓）

3SO2↑＋2H2O

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，称为化学键。

（2）分类

化学键

2．离子键与共价键的比较

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所形成的相互作用

成键

粒子

阴、阳离子

相同原子

不同原子

成键

方式

得失电子形成阴、阳离子

形成共用电子对，不偏向任何一方

形成共用电子对，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

存在

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．离子化合物与共价化合物

离子

化合物

构成粒子：

阴、阳离子

类别：

强碱、金属氧化物，大部分盐

存在的化学键：

一定含有离子键，可能含有共价键

共价

化合物

构成粒子：

原子

类别：

酸、非金属氧化物、气态氢化物、弱碱等

存在的化学键：

只含有共价键，不含有离子键

4．化学键的表示方法——电子式

（1）电子式

电子式是在元素符号周围用“·”或“×”来代表原子最外层电子的式子。

（2）电子式的书写方法

①原子：

把原子的最外层电子全部排列在元素符号周围。

②金属阳离子：

金属阳离子的电子式就是其离子符号。

③非金属阴离子：

将得到的电子也都标在元素符号周围，并将符号用“[　]”括上，右上角标出所带的电荷数。

④共价化合物分子（或共价单质分子）：

书写时将共用电子对标在两原子之间，每个原子的未成键电子也应写出。

⑤离子化合物：

分别写出阴、阳离子的电子式，同种离子不相邻。

⑥在用电子式表示物质形成的过程时，由于不是化学方程式，所以不能出现“===”号，只能用“―→”；“―→”前是原子的电子式，“―→”后是物质的电子式。

[对点练习]

1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。

（1）形成离子键的阴、阳离子间只存在静电吸引力（×）

（2）所有分子中都含有共价键（×）

（3）由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物（×）

（4）共价化合物中一定没有离子键（√）

（5）根据电离方程式HCl===H＋＋Cl－，可判断HCl分子里存在离子键（×）

（6）CaCl2的电子式：

（×）

2．下列说法中正确的是（　　）

A．KOH中既含有离子键又含有共价键，属于离子化合物

B．N2属于单质，不存在化学键

C．MgCl2中既含有离子键又含有共价键

D．NH4Cl中含有共价键，又全部由非金属元素组成，属于共价化合物

解析：

选A　N2含有共价键，B错误；MgCl2中只含有离子键，C错误；NH4Cl中既含有离子键又含有共价键，属于离子化合物，D错误。

3．某短周期元素Q的原子最外层只有一个电子，下列有关Q的说法中正确的是（　　）

A．Q一定能与卤素形成共价键

B．Q一定能与卤素形成离子键

C．Q与氧元素形成的化合物中可能含有共价键

D．Q的单质中不存在化学键

解析：

选C　Q是H、Li、Na中的一种，H元素与卤素形成共价化合物，Li、Na元素与卤素形成离子化合物，A、B错误；H元素与O元素形成的化合物中含有共价键，C正确；H2中存在共价键，D错误。

[基础过关练]　

1．据科学家预测，月球土壤中吸附着数百万吨的3He，而地球上氦元素主要以4He的形式存在，下列说法中正确的是（　　）

A．4He原子核内含有4个质子

B．3He和4He互为同位素

C．3He原子核内含有3个中子

D．4He的最外层电子数为2，与镁相同，故4He与镁的化学性质相似

解析：

选B　4He的质子数为2，A项错误；3He和4He为氦元素的两种不同原子，互为同位素，B项正确；3He的中子数为3－2＝1，C项错误；4He的最外层电子数为2，为稀有气体元素，性质稳定，而Mg为第ⅡA族元素，性质活泼，二者的化学性质不同，D项错误。

2．重水（D2O）主要用于核反应堆中中子的减速剂和冷却剂，在化学和生物学中，重水常用作示踪物质来研究反应机理等。

下列说法正确的是（　　）

A．D是氢的一种核素，原子核内有2个中子

B．1H

O与D

O的相对分子质量相同

C．3H2O与D2O互称同位素

D．通过化学变化可以直接实现普通水向重水转化

解析：

选B　氘（D）原子的质量数为2，质子数为1，中子数为1，A错误；1H

O的相对分子质量是20，D

O的相对分子质量是20，B正确；具有相同质子数、不同中子数的同一元素的不同核素互称同位素，3H2O与D2O是分子，不能互称同位素，C错误；化学变化不能实现原子核内的变化，D错误。

3．下列分子中各原子都满足8电子稳定结构的化合物是（　　）

A．C6H6　　　　　　　　　B．HCN

C．CO2D．N2

解析：

选C　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。

4．核内中子数为N的R2－，质量数为A，则该离子的核外电子数为（　　）

A．A－N－2B．A－N＋2

C．A＋N－2D．A＋N＋2

解析：

选B　对于离子R2－，质量数＝质子数＋中子数，核外电子数＝质子数＋所带电荷数，所以该离子的核外电子数＝质量数－中子数＋所带电荷数＝A－N＋2。

5．下列说法正确的是（　　）

A．非金属单质中一定存在共价键

B．金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物

C．含共价键的化合物不一定是共价化合物

D．溶于水能导电的化合物一定是离子化合物

解析：

选C　非金属单质中不一定存在共价键，如稀有气体，A错误；金属元素和非金属元素形成的化合物不一定是离子化合物，如AlCl3，B错误；含共价键的化合物不一定是共价化合物，如NaOH，C正确；溶于水能导电的化合物不一定是离子化合物，如二氧化碳，D错误。

6．X、Y和Z均为短周期元素，原子序数依次增大，X的单质为密度最小的气体，Y原子最外层电子数是其周期数的3倍，Z与X原子最外层电子数相同。

回答下列问题：

（1）X、Y和Z的元素符号分别为__________、__________、__________。

（2）由上述元素组成的化合物中，既含有共价键又含有离子键的有__________、__________。

（3）X和Y组成的化合物中，既含有极性共价键又含有非极性共价键的是__________。

此化合物在酸性条件下与高锰酸钾反应的离子方程式为________________________________________________________________________。

解析：

（1）根据题意，由密度最小的气体推出X为H，由最外层电子数是其周期数的3倍推出Y为O，Z与H同族且原子序数大于O，可推出Z为Na；

（2）根据所学知识，可知常见物质NaOH、Na2O2中既含有共价键又含有离子键；（3）H2O2既含有极性共价键又含有非极性共价键；酸性条件下，高锰酸钾将双氧水氧化成氧气。

答案：

（1）H　O　Na　

（2）NaOH　Na2O2

（3）H2O2　5H2O2＋2MnO

＋6H＋===2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑

7．现有部分元素的原子结构特点如表：

X

L层电子数是K层电子数的3倍

Y

核外电子层数等于原子序数

Z

L层电子数是K层和M层电子数之和

W

最外层电子数是次外层电子数的2.5倍

（1）画出W原子结构示意图__________。

（2）元素X与元素Z相比，非金属性较强的是__________（填元素名称），写出一个能表示X、Z非金属性强弱关系的化学方程式：

_______________________________________。

（3）X、Y、Z、W四种元素形成的一种离子化合物，其水溶液显强酸性，该化合物的化学式为____________。

（4）元素X和元素Y以原子个数比1∶1化合形成的化合物Q，元素W和元素Y化合形成的化合物M，Q和M的电子总数相等。

以M为燃料，Q为氧化剂，可作火箭推进剂，最终生成无毒的，且在自然界中稳定存在的物质，写出该反应的化学方程式：

________________________________________________________________________。

解析：

X元素原子L层电子数是K层电子数的3倍，L层为6个电子，为氧元素；Y核外电子层数等于原子序数，Y只能是氢元素；Z元素原子L层电子数是K层和M层电子数之和，L层有8个电子，则其M层电子数为6，Z是硫元素；W元素原子的最外层电子数是次外层电子数的2.5倍，其次外层只能是K层，有2个电子，W为氮元素。

（1）N的原子结构示意图为

。

（2）能说明氧元素比硫元素非金属性强的事实如氢硫酸与O2反应。

（3）H、N、O、S四种非金属元素形成离子化合物只能是铵盐，其水溶液显强酸性应是强酸的酸式盐，应为NH4HSO4。

（4）H和O按原子个数比1∶1化合形成的化合物为H2O2共有18个电子，则H和N形成的18电子的化合物是N2H4，二者反应的化学方程式为N2H4＋2H2O2

N2＋4H2O。

答案：

（1）

（2）氧元素　2H2S＋O2===2H2O＋2S↓（其他合理答案亦可）　（3）NH4HSO4

（4）N2H4＋2H2O2

N2＋4H2O

　高考研究——把握考情，方向不对努力白费

考纲要求

高频考点

1.了解元素、核素和同位素的含义。

了解原子核外电子排布规律。

掌握原子结构示意图、电子式、结构式和结构简式等表示方法。

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．了解化学键的定义。

了解离子键、共价键的形成。

1.电子式的书写

5年2考

2.化学键与物质类型的关系

5年3考

考点一　电子式的书写

[高考这样考]

1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。

（1）（2017·江苏高考）CaCl2的电子式：

（×）

（2）（2016·江苏高考）硫化钠的电子式：

（×）

（3）（2015·江苏高考）氯分子的电子式：

（√）

（4）（2014·江苏高考）过氧化钠的电子式：

（×）

（5）（2012·海南高考）NH4Br的电子式：

（×）

2．写出下列化合物的电子式。

（1）（2016·全国卷Ⅱ）联氨分子的电子式为________。

（2）（2015·全国卷Ⅰ）硼氢化钠（NaBH4）的电子式为____________________。

（3）（2016·上海高考）HClO的电子式为________。

（4）（2015·天津高考）任选由H、C、N、O、S、Cl六种短周期元素组成的一种四原子共价化合物，其电子式为________。

[师说高考]

知考情

电子式是中学阶段必须掌握的基础内容之一，也是高考的常见考点。

本部分内容在高考中往往以选择题和填空题的形式出现

明学法

复习时在掌握物质结构的基础上，牢记易错物质的电子式，如：

Na2O2、CO2、H2O2、NH3、NH4Cl等，区分离子化合物和共价化合物电子式的不同写法

[备考这样办]

1．警惕书写电子式需注意的4个问题

（1）阴离子和复杂阳离子要加括号，并注明所带电荷数。

（2）要注意化学键中原子直接相邻的事实。

（3）不能漏写未参与成键的电子对。

（4）无论何种粒子，其电子式都是以原子为基本单位组成的，不能出现角码。

2．警惕书写电子式常见的6大误区

（1）漏写未参与成键的电子，如N2误写为N⋮⋮N，应写为N⋮⋮N。

（2）化合物类型不清楚，漏写或多写[　]及错写电荷数，如NaCl误写为

应写为

HF误写为

应写为

（3）书写不规范，错写共用电子对，如N2的电子式不能写成

更不能写成

（4）不考虑原子间的结合顺序，如HClO的电子式为

而非

（5）不考虑原子最外层有几个电子，均写成8电子结构，如CH

的电子式为

而非

（6）不考虑AB2型离子化合物中2个B是分开写还是一起写。

如CaBr2、CaC2的电子式分别为

[过关这样练]

1．下列电子式书写正确的是（　　）

A．①②③⑥⑦　　　　　　　B．①③④⑥⑦⑧

C．①③⑤⑥⑦⑧D．②③④⑦⑧

解析：

选C　②过氧根离子的电子式为

错误；④钠离子的电子式为Na＋，错误。

2．（2018·江西阶段诊断性联考）下列有关化学用语的表示正确的是（　　）

A．NH4Cl的电子式：

B．Cl－的结构示意图：

C．二氧化碳的电子式：

D．中子数为16的硫离子：

S2－

解析：

选D　NH4Cl的电子式应为

A项错误；Cl－