高考化学二轮复习精品专题课件：物质结构与化学键.ppt

物质结构与化学键 一 原子的构成 原子 x 原子核 核外电子 中子 质子 在质子数确定后 决定原子种类 同位素 两个特性 质量数 近似相对原子质量 核电荷数 决定元素种类 最外层电子数电子层数 决定主族元素的化学性质 决定原子结构示意图 1 核电荷数 2 质量数 a 核内质子数 核外电子数 质子数 中子数 二 原子核外电子排布规律 1 每一电子层所容纳的电子数最多为 2n2 2 最外层电子数最多不超过 若最外层为k层 电子数最多不超过 8 2 3 次外层电子数最多不超过 18 4 能量的电子离原子核近 能量的电子离原子核远 低 高 三 元素与同位素的比较 原子 原子 质子数 化学 11 21 31 四 离子键与共价键的比较 阴 阳离子间 通过静电作用 原子间通过共用电子对 共价化合物 离子 化合物 离子 活泼金属 活泼非金属 非金属元素原子 离子 共价化合物 离子化合物 例1 氕化锂 氘化锂 氚化锂都可作为发射 嫦娥一号 卫星的火箭引燃剂 下列说法正确的是 a 1h d t2互为同位素 b lih lid lit含有的电子总数分别为3 4 5c 7lih 7lid 7lit的摩尔质量之比为1 1 1 d 它们都是离子化合物 常作还原剂 考点一原子构成及各微粒的功能 解析本题主要考查了同位素 元素 核素的概念和质量数 质子数 中子数之间的关系及各粒子的性质 h d t为不同的三种核素 互为同位素 都为氢元素 应具有相同的质子数和电子数 故a b错 元素的摩尔质量在数值上等于其质量数 原子的质量数 质子数 中子数 因此7lih 7lid 7lit的摩尔质量分别为8 9 10 故c错误 锂元素为金属元素 与氢元素通过得失电子化合生成氢化锂 故三种物质都是离子化合物 因作火箭引燃剂 说明三种物质为还原剂 故d项正确 答案d x中各数量之间的关系一直是高考的重点和热点 此类题常考常新 常常结合新发现的元素或同位素来考查 题目翻新 但题型不变 考查的知识点不变 解答这类试题时 一是要掌握好原子的组成和表示方法 二是要掌握好各基本粒子之间的关系 即原子序数 核电荷数 核内质子数 核外电子数 原子中 质量数 中子数 质子数 简单原子的原子结构可用如下图的表示方法形象地表示 其中 表示质子或电子 表示中子 则下列有关 的叙述正确的是 a 互为同位素 b 互为同素异形体 c 是三种化学性质不同的粒子 d 具有相同的质量数 解析从图示知 中的质子数等于电子数且都等于1 可知分别为h h h 11 21 31 a 某元素的一种同位素x的质量数为a 含n个中子 它与1h原子组成hmx分子 在aghmx中所含质子的物质的量是 a a n m mol b a n mol c a n mol d a n m mol 解析同位素x的质量数为a 中子数为n 因此其质子数为a n 故hmx中的质子数为m a n 又由于hmx中h为h 故aghmx中所含质子的物质的量为 a n m mol 11 a 例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 a元素的原子结构示意图为 3 d是由两种元素组成的双原子分子 其分子式是 4 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 考点二核外电子排布及等电子数的微粒 5 f是由两种元素组成的三原子分子 其分子式是 电子式是 6 g分子中含有4个原子 其分子式是 7 h分子中含有8个原子 其分子式是 解析含有18个电子的微粒 单核微粒 ar k ca2 cl s2 可见a b c2 分别为k cl s2 a b c元素分别为k cl s 双原子分子有 hcl f2 可见 3 4 分别为hcl f2 三原子分子有 h2s 四原子分子有 h2o2 ph3 八原子分子有 c2h6 答案 1 kcls 2 3 hcl 4 f2 5 h2shsh 6 h2o2 答ph3同样给分 7 c2h6 1 原子核外电子排布规律 1 能量最低原理 2 每一电子层最多排2n2个电子 最外层不超过8个电子 k层为最外层时不超过2个 次外层不超过18个电子 倒数第三层不超过32个电子 2 核外电子数相等的微粒 1 10电子 的微粒 2 4 2 18电子 的微粒 2 2 5 2 6 3 其他等电子数的微粒 9电子 的微粒 f oh nh2 ch3 取代基 14电子 的微粒 si n2 co c2h2 2电子 的微粒 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 c2h2 4 2 a b分别为第三周期 第四周期同一主族的不同元素的原子 它们原子核内质子数均等于中子数 若a为 a族 其质量数为x 则b的质子数为z 若a为 a族 其质子数为y 则b的质量数为n z和n为 a z 18 n 2y 18b n 18 z 2y 18 c z 8 n 2y 36d n 18 z 2y 36 c 已知某粒子的结构示意图为 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 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 原子 k ca2 ar s2 cl 等 al oh 3 oh alo 2h2o 2 例3 下列说法正确的是 在水中氢 氧原子间均以化学键相结合 金属和非金属化合形成离子键 离子键是阳离子 阴离子的相互吸引 两个非金属原子间不可能形成离子键 非金属原子间不可能形成离子键 离子化合物中可能有共价键 共价化合物中可能有离子键 考点三离子键 共价键的形成及特征 解析看原子间是否形成化学键 需注意两个前提条件 相邻 强烈 对于一个水分子内的h o原子间以化学键结合 而水分子间相邻的h o原子间则以分子间作用力 或氢键 结合 故 错 离子键的形成条件是活泼金属和活泼非金属间 并不是所有的金属和非金属 如alcl3则存在共价键 故 错 离子键的本质是阴 阳离子的静电作用 这种静电作用包括静电吸引和静电排斥两个方面 故 错 两个非金属原子间往往以共用电子对结合而形成共价键 难以通过得失电子而形成离子键 但非金属原子间也可能形成离子键 如nh4cl 故 正确 错误 离子化合物一定含有离子键 也可能含有共价键 如naoh固体中na oh 以离子键结合 oh 中的o h原子以共价键结合 共价化合物中一定含有共价键 一定不含有离子键 故 正确 错误 答案 1 物质中化学键的存在规律 1 离子化合物中一定有离子键 可能还有共价键 如 nh4 2so4 nh4no3 naoh na2o2等 2 共价化合物中只有共价键 一定没有离子键 如hcl ch4 co2 h2so4等 3 在非金属单质中只有共价键 如cl2 o2 金刚石等 4 构成稀有气体的单质分子 由于原子已达到稳定结构 是单原子分子 分子中不存在化学键 5 非金属元素的原子间也可以形成离子键 如nh4cl中的nh与cl 4 2 化学键与物质类别关系 1 只含非极性共价键的物质 同种非金属元素构成的单质 如i2 n2 p4 金刚石 晶体硅等 2 只含有极性共价键的物质 一般是不同非金属元素构成的共价化合物 如hcl nh3 sio2 cs2等 3 既有极性键又有非极性键的物质 如h2o2 c2h2 ch3ch3 c6h6 苯 等 4 只含有离子键的物质 活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物 如na2s cscl k2o nah等 5 既有离子键又有非极性键的物质 如na2o2 cac2等 6 由强极性键构成但又不是强电解质的物质 如hf 7 只含有共价键 而无范德华力的化合物 如原子晶体sio2 sic等 8 无化学键的物质为稀有气体 如ar等 下列各组给定原子序数的元素 不能形成原子数之比为1 1且含共价键的稳定化合物的是 a 3和17b 1和8c 1和6d 8和11 解析首先根据原子序数写出各元素符号 再根据常见组成的化合物 找出符合题意要求的化合物 a项形成的licl为离子化合物 不存在共价键 b项可形成h2o2 c项可形成c2h2 c6h6等物质 d项可形成na2o2 其结构中既含离子键也含共价键 a 固体a的化学式为nh5 它的所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子的最外电子层结构 则下列有关说法中 不正确的是 a 1molnh5中含有5na个n h键 na表示阿伏加德罗常数 b nh5中既有共价键又有离子键 它形成的晶体是离子晶体c nh5的电子式为 hnh h d 它与水反应的化学方程式为 nh5 h2onh3 h2o h2 h h 解析因为它所有的原子最外层都符合相应稀有气体原子的最外层电子层结构 即2个或8个 假设a正确的话 对n原子来说 最外层应是10个电子 不合题意 其他选项均符合题意 且一致 故选a 答案a 高考失分警示1 高考题常以制取或发现的新物质 新元素或特征用途的物质作为背景材料 进行有关原子结构的判断和计算 考生容易出现的问题是看不到新物质与常见物质的本质的相同点 被新情境所迷惑 如 1 o4 n5等其实它们分别属氧和氮元素的一种单质 o4与o2 o3 n5与n2属于同素异形体 2 nh5其电子式应为 hnh h 属离子化合物 与h2o反应生成nh3 h2o和h2 hn3与nh3同属共价化合物 h h 3 氦元素在地球上主要以he形式存在 而在月球上丰富存在的是he 两种原子差别就是中子数不同 属同位素 2 由极性键所组成的分子可以是极性分子 也可以是非极性分子 这主要取决于分子的对称性 如果分子属于对称性分子 则应该为非极性分子 如co2 ch4 bf3等 反之则应为极性分子 如nh3 h2o等 3 1 氢键属于分子间作用力 其强度介于化学键和范德华力之间 如nh3 h2o hf等分子间存在氢键 2 稀有气体粒子是单原子分子 原子间作用力是范德华力 故其晶体为分子晶体 4 活泼金属与活泼非金属形成的化合物不一定属于离子化合物 如alcl3属共价化合物 42 32 1 p是我国最近合成的一种新核素 p表示的磷原子是 a 核外有25个电子 其中有5个电子能参与成键 b p是一种新元素 c 核内有15个质子 核外有10个电子 d 质量数为25 原子序数为15 核内有10个中子 2515 2515 2515 解析原子一般由质子 中子 电子构成 本题以p为素材 考查学生对同位素中各粒子个数关系的了解 原子结构是高考出现频率极高的内容 此类问题概念性强 计算简单 预计今年高考选择题中仍会出现这类内容 2515 p原子核外只有15个电子 有5个电子能参与成键 a项中前一句错误 后一句正确 p只是一种新核素 不是新元素 b项错误 p的质子数为15 核外电子数为15 c项错误 原子符号左上角标出的是质量数 其值等于质子数与中子数之和 故核内中子数为10 选d 2515 2515 2515 2 下列反应过程中 同时有离子键 极性共价键和非极性共价键的断裂和形成的反应是 a nh4clnh3 hcl b nh3 co2 h2onh4hco3 答案d c 2naoh cl2nacl naclo h2o d 2na2o2 2co22na2co3 o2 解析本题以四个化学反应为载体综合考查了学生对离子键 极性共价键和非极性共价键的认识程度 a b中无非极性键的断裂和形成 c中有非极性键 cl cl 的断裂但无非极性键的形成 d中na2o2既有离子键又有非极性共价键 co2中有极性共价键 o2中有非极性共价键 故选d 答案d 3 下列有关化学键与晶体结构说法正确的是 a 两种元素组成的分子中一定只有极性键 b 离子化合物的熔点一定比共价化合物的高 c 非金属元素组成的化合物一定是共价化合物 d 含有阴离子的化合物一定含有阳离子 解析由两种元素组成的双原子分子只含极性键 但多原子分子就不一定 如h2o2中就含有o o非极性键 所以a错 共价化合物中有些熔点很高如原子晶体 b错 由非金属元素组成的化合物不一定全是共价化合物 如nh4cl是离子化合物 c错 根据物质所含正负电荷相等判断d正确 d 4 今有a b两种原子 a原子的m层比b原子的m层少3个电子 b原子的l层电子数恰为a原子l层电子数的2倍 a和b分别是 a 硅原子和钠原子b 硼原子和氮原子 c 氯原子和碳原子d 碳原子和铝原子 解析本题考查学生对原子核外电子排布规律的理解和综合运用能力 设x y分别为原子a的l m两层的电子数 依题意 a b两原子的电子层结构为 klma2 xyb22x y 3原子b的m层至少有3个电子 因而其l层的电子数必然是8个 求得x 4 对于原子a来说 l层有4个电子的只能是最外层 即y 0 y 3 3 因此 这两个原子为 klma2 40a是碳原子b283b是铝原子 答案d 5 通常情况下 微粒a和b为分子 c和e为阳离子 d为阴离子 它们都含有10个电子 b溶于a后所得的物质可电离出c和d a b e三种微粒反应后可得c和一种白色沉淀 请回答 1 用化学符号表示下列4种微粒 a b c d 2 写出a b e三种微粒反应的离子方程式 解析常见的10电子分子有h2o nh3 ch4 hf等 常见的10电子阳离子有na mg2 al3 nh h3o 常见的10电子阴离子有f oh 根据 b溶于a后所得的物质可电离出c和d 可推出a为h2o b为nh3 c为nh d为oh 再根据a b e反应后可得c和一种白色沉淀 可推出e为mg2 或al3 从而得出答案 4 4 答案 1 h2onh3nhoh 2 al3 3nh3 3h2oal oh 3 3nh或 mg2 2nh3 2h2omg oh 2 2nh 4 4 4 1 中国地质大学郑建平教授借助同位素测定方法 发现了一块来自36亿年前地球20km 30km深处的地壳岩石 为人类研究地球早期形成及演化提供了极为重要的科学依据 同位素测定方法中应用较多的是13c 15n分析方法 下列关于13c 15n的叙述中正确的是 a 13c 15n具有相同的中子数 b 0 012kg13c所含碳原子数为阿伏加德罗常数的数值 c 等物质的量的13c17o和15n2两种气体具有相同的质子数 原子数和质量 d 13c和c60 15n和n70分别互为同位素 解析a项中13c 15n具有的中子数分别为7 8 故a错误 b项中应为12c 故b错误 d项中同位素针对原子而言 不是单质 故d错误 答案c 2 下列关于指定粒子构成的叙述中 不正确的是 a 37cl与39k具有相同的中子数 b 第114号元素的一种核素x与pb具有相同的最外层电子数 c h3o 与oh 具有相同的质子数和电子数 d o与s2 具有相同的质子数和电子数 2 2 298114 20782 解析37cl和39k具有的中子数都是20 a正确 x与pb的核电荷数之差为114 82 32 即相差一个电子层 属于同一主族元素 最外层有相同的电子数 b正确 h3o 与oh 具有相同的电子数但质子数不同 c错误 o与s2 的电子数都是18 质子数都是16 d正确 故选c 298114 20782 答案c 2 2 3 a b两原子分别获得两个电子形成8电子稳定结构时 a放出的能量大于b放出的能量 c d两原子分别失去一个电子形成8电子稳定结构时 d吸收的能量大于c吸收的能量 则b a和c d分别形成的化合物 属于离子化合物的可能性最大的是 a c2ab c2bc d2ad d2b 解析由题意可知 a b为 a族元素 且非金属性a b c d为 a族元素 且金属性c d 故属于离子化合物的可能性最大的是c2a 选a项 a 4 我国探月的目的之一是探测月球土壤厚度和he的储量 he是最安全最清洁的能源 地球上仅有15t左右 而月球上的he估计在1 0 106 1 5 106t 地球上氦元素主要以he的形式存在 已知一个12c原子的质量为ag 一个he原子的质量为bg na为阿伏加德罗常数 下列说法正确的是 a he和he互为同素异形体 b 氦元素的近似相对原子质量为3 c he的相对原子质量为 d he的摩尔质量为2bna 32 32 32 42 32 32 32 32 42 解析a中he与he互为同位素 b中氦元素的近似相对原子质量是由各核素的质量数和各核素在自然界中的原子百分含量 丰度 共同决定的 现不知道丰度的值 因此不能计算氦元素的近似相对原子质量 d中he的摩尔质量应为bnag mol 32 42 32 答案c 5 已知x y是原子核电荷数不大于18的元素 x原子的最外层电子数为a 次外层电子数为a 2 y原子的最外层电子数为b 5 次外层电子数为b 判断x y两元素形成化合物组成是 a xy2b y4xc y2x3d yx3 解析x y的次外层 a 0 a 2 3 b 5 0 b 5 不可能是k层 即最外层为第3层 x y核电荷数小于18 这样得出x核外电子排布为2 8 6 为硫 y核外电子排布为2 8 3 为铝 形成化合物为al2s3 所以选c c 6 在第n电子层中 当它作为原子的最外层时 其最多容纳的电子数与第 n 1 层相同 当它作为原子的次外层时 其最多容纳的电子数比 n 1 层最多能多10个 此电子层是 a k层b l层c m层d n层 解析第n电子层作为原子最外层时 最多容纳电子数为8 k层最多2个 作为原子次外层时 最多容纳电子数为18 根据核外电子排布规律 最外层不超过8个电子 次外层不超过18个电子 而k层最多可容纳2个电子 l层最多可容纳8个电子 m层最多可容纳18个电子 当n层为最外层时 最多可容纳8个电子 则第 n 1 层也可容纳8个电子 而 n 1 层为次外层 则n层应为m层 当n层为次外层时 其最多容纳的电子数比 n 1 层多10个 则证明n层最多可容纳18个电子 也就为m层 7 nah是一种离子化合物 它跟水反应的方程式为 nah h2onaoh h2 它也能跟液氨 乙醇等发生类似的反应 并都产生氢气 下列有关nah的叙述错误的是 答案c a 跟水反应时 水作氧化剂 b nah中h 半径比li 半径小 c 跟液氨反应时 有nanh2生成 d 跟乙醇反应时 nah被氧化 解析将nah h2onaoh h2 的信息上升至nah与液氨 乙醇反应 nah nh3nanh2 h2 nah c2h5ohc2h5ona h2 据nah h2onaoh h2 化合价变化 可知a c d均正确 h 与li 核外电子数相同 但h 核电荷数小 故h 半径大于li 半径 答案b 1 1 0 8 r为短周期元素 其原子所具有的电子层数为最外层电子数的1 2 它可能形成的含氧酸根离子有 r2o ro r2o ro 下列判断正确的是 a 当它形成 时 不可能形成 b 当它形成 时 可以形成 c 当它形成 时 不可能形成 d 当它形成 时 可以形成 解析短周期元素中 电子层数为最外层电子数的1 2的元素有碳和硫 二者有相同的化合价 但也有不同的化合价 如 碳可以形成co c2o 草酸根 等 而硫可以形成so so和s2o 硫代硫酸根 等 2 4 2 4 2 3 2 3 2 3 2 4 2 4 2 3 2 3 bc 9 不具有放射性的同位素称之为稳定同位素 稳定同位素分析法在近20年来植物生理学 生态学和环境科学研究中获得广泛应用 如在陆地生态系统研究中 2h 13c 15n 18o 34s等常用作环境分析指示物 下列有关说法正确的是 a 34s原子核内中子数为16 b 1h216o和1h218o的相对分子质量不同 c 13c和15n原子核内的质子数相差2 d 2h 结合oh 的能力比1h 的更强 解析a项中34s的中子数为18 不正确 b项中h2o的相对分子质量由h和o的质量数决定 两个分子中o的质量数不同 故b项正确 c项中原子序数之差由质 子数决定 应该为1 c项不正确 d中2h 和1h 化学性质相同 故d项不正确 10 闪电时空气中有臭氧生成 下列说法正确的是 a o3和o2互为同位素b o2比o3稳定 c 等体积o3和o2含有相同质子数 d o3与o2的相互转变是物理变化 答案b 解析o2和o3应属于同素异形体而不是同位素 a错 等体积的o3和o2具有相同分子数 原子数o3比o2多 因此质子数也多 c错 o3与o2的相互转化属化学变化 d错 b 11 据中国石油网报道 加利福尼亚大学的研究人员发现了世界上最强的酸 这种强酸的化学式是cb11h6cl6 结构式如图所示 由11个硼原子和1个碳原子排列成20面体 该强酸中原子间的化学键类型是 a 只有共价键 b 只有离子键 c 既有离子键又有共价键 d 是一种介于共价键与离子键之间的一种键 解析题目提示这是一种酸 联系所学酸的类型可知 酸为共价化合物 共价化合物中不可能有离子键 只有共价键 答案a 12 a b c d e五种元素 它们的核电荷数依次增大 且都小于20 其中a为非金属元素 c是金属元素 a c元素原子的最外层都只有一个电子 b和d元素原子的最外层电子数相同 且b元素原子l层电子数是k层电子数的3倍 e元素原子最外层电子数比次外层电子数少1 回答下列问题 1 a有种核素 其中质子数是中子数的核素名称为 是用于制造的原料 2 c的离子结构示意图为 3 e的原子结构示意图为 4 a b c d组成化合物的化学式为 解析由a是最外层电子数为1的非金属元素 知a为氢元素 由b元素原子l层电子数是k层电子数的3倍 知b为氧元素 d和b元素原子的最外层电子数相同 核电荷数小于20 知d为硫元素 由c的核电荷数介于b o 与d s 之间 其原子的最外层电子数为1 知c为钠元素 由e的核电荷数大于d s 而小于20 且该元素原子最外层电子数比次外层电子数少1 知e为氯元素 答案 1 3氚氢弹 2 3 4 nahso4 或nahso3 13 现有部分元素的原子结构特点如表 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 写出一个能表示x z非金属性强弱关系的化学反应方程式 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 可做火箭推进剂 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l层电子数是k层电子数的3倍 即l层有6个电子 故x为氧元素 核外电子层数等于原子序数的元素只有氢 故y为氢元素 z元素的k l层分别有2个和8个电子 则m层上有6个电子 故z为硫元素 常温下为气态双原子分子 且原子间以叁键结合的只有n2 故w为氮元素 问题 2 中能说明氧比硫非金属性强的事实有很多 其中较为直观的是o2置换h2s中的s 问题 4 中h o形成的原子个数比为1 1的化合物是h2o2 n h形成的化合物分子中电子数也为18的分子只能是n2h4 答案 1 2 x 或氧 2h2s o22h2o 2s 3 nh4hso4 4 n2h4 2h2o2n2 4h2o 点燃 14 科学家们在探索生命奥秘的过程中 认识到生命细胞的组成和元素周期律有着密切的关系 约占人体总质量99 97 的11种大量元素全部位于周期表前20号元素 其余0 03 是由十多种人体不可缺少的微量元素组成的 现有a g7种短周期元素 是除氧 硫 钾 钙外的其他大量元素 它们在周期表中的位置如下 据此完成下列问题 1 元素的原子间反应最容易形成离子键的是下列中的 元素的原子间反应容易形成共价键的是下列中的 a c和fb b和gc d和gd b和e 2 下列由a g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 ea3b agc fg3d dg4 3 均由a b h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式量为120