原子结构化学键.ppt

第15讲原子结构化学键 专题5微观结构与物质的多样性 考纲要求 1 理解元素 核素和同位素的含义 2 了解原子的构成 知道原子序数 核电荷数 质子数 中子数 核外电子数以及它们之间的数量关系 3 掌握1 18号元素的原子核外电子排布 能用原子结构示意图表示原子和简单离子结构 4 知道化学键的含义 能用电子式表示一些常见物质的结构 5 能识别典型的离子化合物和共价化合物 微专题14寻找 等电子 微粒的思维方法及应用 探究高考明确考向 考点三化学键 物质构成 内容索引 考点一原子结构 核素 课时作业 考点二核外电子排布规律 原子结构 核素 考点一 知识梳理 1 原子构成 1 构成原子的微粒及作用 化学 元素 原子 2 微粒之间的关系 原子中 质子数 Z 核电荷数 质量数 A Z N 阳离子的核外电子数 质子数 阴离子的核外电子数 质子数 3 微粒符号周围数字的含义 核外电子数 质子数 中子数 阳离子所带的电荷数 阴离子所带的电荷数 4 两种相对原子质量 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 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 核电荷数 质子 中子 质子数 中子数 2 同位素的特征 同一元素的各种核素的不同 相同 化学性质 物理性质 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 氢元素的三种核素 氕 D氘 T氚 中子数 质子数 几乎完全 相同 差异较大 4 几种重要核素的用途 正误判断 辨析易错易混 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 答案 4 中子数不同而质子数相同的微粒一定互为同位素 5 通过化学变化可以实现16O与18O间的相互转化 深度思考 提升思维能力 2 互为同素异形体的微粒是 4 上述9种微粒中有 种核素 含有 种元素 核素 同位素 30 24 5 7 答案 原子结构与同位素的认识误区 5 同位素的物理性质不同但化学性质几乎相同 6 不同核素之间的转化属于核反应 不属于化学反应 解题探究 答案 解析 1 2018 镇江质检 铁60同位素的现身 揭秘了超新星爆炸历史真相 下列说法中正确的是A 铁元素的质量数为60 2 某元素的一种同位素X原子的质量数为A 含N个中子 它与1H原子构成HmX分子 在agHmX中所含原子的物质的量为 所含中子的物质的量为 所含质子数为 所含电子数为 答案 求一定质量的某物质中微粒数的答题模板 核外电子排布规律 考点二 知识梳理 1 核外电子排布规律 8 18 低 高 2n2 2 原子结构示意图 电子层 质子数 3 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 较易电子 形成阳离子 表现出性 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 失去 还原 得到 1 硫离子的结构示意图 2 最外层电子数为8的粒子一定是稀有气体元素原子 3 非金属元素原子的核外电子数一般大于或等于4 4 核外电子首先占据能量较高的电子层 5 某原子M层上电子数为L层上电子数的4倍 6 核外电子排布相同的微粒化学性质也相同 正误判断 辨析易错易混 答案 8 16O与18O是氧元素的两种核素 16O与18O核外电子排布方式相同 右图为几种粒子的结构示意图 完成以下填空 深度思考 提升思维能力 1 属于阴离子结构的粒子是 填编号 下同 2 形成物质种数最多的元素的原子是 3 对应单质常温下能与水发生反应的微粒是 4 某元素R形成的氧化物为R2O3 则R的离子结构示意图可能是 答案 解题探究 答案 1 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 解析 解析第1周期H 第2周期Be 第3周期Al 2 2017 淮安高三模拟 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 解析 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 解析当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 钙离子等 3 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 原子 解析当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 粒子可能为 填名称 氩原子氯离子硫离子 钾离子钙离子 答案合理即可 答案 解析 解析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 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 解析 Al OH 3 3H Al3 3H2O 化学键 物质构成 考点三 知识梳理 1 化学键 1 概念 2 分类 化学键 使离子相结合或原子相结合的作用力 2 离子键 共价键的比较 3 化学键与物质类别的关系 1 2 判断离子化合物和共价化合物的三种方法 4 微粒电子式的书写 正误判断 辨析易错易混 1 化学键是相邻离子或原子间的一种强作用力 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 答案 解析 4 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 5 非金属元素的两个原子之间一定形成共价键 但多个原子间也可能形成离子键 答案 解析 深度思考 提升思维能力 1 有以下8种物质 Ne HCl P4 H2O2 Na2S NaOH Na2O2 NH4Cl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 7 属于离子化合物的是 答案 2 请写出下列微粒的电子式 1 原子 Na Cl 2 简单离子 Na F 答案 答案 4 离子化合物 MgCl2 Na2O Na2O2 5 非金属单质及共价化合物 N2 H2O H2O2 解题探究 答案 题组一对比书写电子式1 1 OH OH H3O 答案 2 HClO CCl4 CO2 CS2 COS HCHO C2H4 CN 2 SCN 2 COCl2 N2H4 答案 3 Na2S NaH NH4H NaCN NaSCN NaBH4 电子式书写常见的四大误区 题组二物质变化与化学键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1 1C 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 解析 3 2017 常州一模 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 解析 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 化学键断裂或形成与物质变化理解中的易错点 1 化学变化中一定有化学键的断裂和形成 2 有化学键断裂或形成的变化不一定是化学变化 如NaCl熔化 HCl溶于水等 只有旧化学键的断裂没有新化学键的形成 从溶液中析出晶体时 无化学键的断裂但有化学键的形成 均未发生化学变化 题组三 8 电子稳定结构的判断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 解析 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 2018 连云港模拟 下列物质中所有原子均满足最外层8电子稳定结构的化合物是A PCl5B P4C CCl4D NH3 答案 解析 解析判断原子满足最外层8电子结构的方法为最外层电子数 所成价键数 8 A D项错误 P4为单质 而非化合物 B项错误 C项中5原子最外层均为8电子稳定结构 C项正确 6 含有极性键且分子中各原子都满足8电子稳定结构的化合物是A CH4B CH2 CH2C CO2D O2 答案 解析 解析A B两项中的氢原子都只满足2电子稳定结构 D项 O2是单质而不是化合物 8电子结构的判断方法 1 经验规律法凡符合最外层电子数 化合价 8的皆为8电子结构 2 试写结构法判断某化合物中的某原子最外层是否达到8电子稳定结构 应从其结构式或电子式结合原子最外层电子数进行判断 如 H2O中O最外层有8个电子 而H最外层只有2个电子 N2中N原子最外层有5个电子 N与N之间形成3个共价键 所以N2中的N原子最外层达到8电子稳定结构 寻找 等电子 微粒的思维方法及应用 微专题14 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 2 记忆其他等电子微粒 1 14电子 微粒 Si N2 CO C2H2 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 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 A C D E B C 2D 请回答 1 C 的电子式是 答案 解析 1 2 3 1 2 3 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 NH3 H2O H CH4 HF 答 案合理即可 Na Mg2 答案 合理即可 1 2 3 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 答案 解析 KClS 解析因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 其分子式为 HCl 解析D是由两种元素组成的双原子分子 则其分子式应为HCl 1 2 3 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 答案 解析 F2 解析因为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 解析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 其分子式是 解析G分子中含有4个原子 其分子式为PH3或H2O2 H2O2 或PH3 6 H分子中含有8个原子 其分子式是 解析H分子中含有8个原子 其分子式为C2H6 C2H6 1 2 3 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 答案 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 1 2 3 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 A与B在溶液中反应的离子方程式为 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 HS OH S2 H2O OH S2 1 2 3 探究高考明确考向 2 Mg2 的结构示意图 2016 江苏 2B 3 硫化钠的电子式 2016 江苏 2C 1 正误判断 正确的打 错误的打 答案 5 氯离子 Cl 的结构示意图 2015 江苏 2B 1 2 9 氢氧根离子的电子式 2013 江苏 2B 10 氯原子的结构示意图 2013 江苏 2C 6 氯分子的电子式 2015 江苏 2C 7 过氧化钠的电子式 2014 江苏 2A 答案 1 2 12 F 的结构示意图 2012 江苏 2B 13 NH3的电子式 2012 江苏 2D 答案 1 2 2 2017 江苏 2 下列有关化学用语表示正确的是B 氟原子的结构示意图 C CaCl2的电子式 D 明矾的化学式 Al2 SO4 3 答案 解析 1 2 解析B项 氟原子的结构示意图为 错误 C项 CaCl2的电子式为 错误 D项 明矾化学式为KAl SO4 2 12H2O 错误 1 2 课时作业 一 单项选择题1 2017 盐城市高三上学期期中 下列有关化学用语表示正确的是A 葡萄糖的结构简式 C6H12O6B BCl3的电子式 C 硫离子的结构示意图 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 16 15 17 解析A项 葡萄糖的结构简式 CH2OH CHOH 4CHO C6H12O6是葡萄糖的分子式 错误 B项 B最外层只有三个电子 BCl3的电子式 正确 C项 硫离子核外有18个电子 最外层有8个电子 其离子结构示意图为 错误 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 16 15 17 2 2017 苏州市高三期初调研 下列有关化学用语表示正确的是B 氮原子的结构示意图 C Na2S的电子式 D 乙醇的结构简式 C2H6O 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 16 15 17 B项 氮原子的结构示意图 错误 C项 Na2S是离子化合物 电子式 错误 D项 乙醇的结构简式 CH3CH2OH 错误 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 16 15 17 A 是碳元素的三种同位素B 是不同的核素C 化学性质完全不同D 其中的14C和14N所含的质量数相等 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 16 15 17 解析A项 同位素是质子数相同 中子数不同的同种元素的不同核素 因此三者为同位素 正确 B项 是三种不同的核素 正确 C项 核外电子排布相同 即最外层电子相同 化学性质相同 错误 D项 根据原子表示 左上角是质量数 两者质量数相等 正确 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 16 15 17 A 质量数是60B 质子数是60C 中子数是33D 电子数是27 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 16 15 17 5 二氯化二硫 S2Cl2 是广泛用于橡胶工业的硫化剂 其分子结构中每个原子最外层均满足8电子结构 常温下 S2Cl2是一种橙黄色的液体 遇水易水解 并产生能使品红溶液褪色的气体 下列说法中错误的是A S2Cl2中的硫元素显 1价B S2Cl2结构中的化学键只含有极性键C S2Br2与S2Cl2结构相似 熔 沸点 S2Br2 S2Cl2D S2Cl2与H2O反应的生成物中可能有S 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 16 15 17 解析A项 氯元素在S2Cl2中为 1价 根据化合价规则知硫元素的化合价为 1价 正确 B项 分子结构中每个原子最外层均满足8电子结构 则硫原子和氯原子之间形成的化学键为极性共价键 硫原子和硫原子之间的化学键是非极性共价键 错误 C项 S2Br2与S2Cl2均属于分子晶体 分子晶体中 相对分子质量越大则熔 沸点越高 所以熔 沸点 S2Br2 S2Cl2 正确 D项 S2Cl2与H2O反应的化学方程式可能为2S2Cl2 2H2O SO2 3S 4HCl 正确 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 16 15 17 6 2018 镇江质检 下列物质属于离子化合物的是A 醋酸B 氯化铵C 乙醇D 氨气 答案 解析 解析A项 醋酸分子中只含共价键 为共价化合物 错误 B项 氯化铵中铵根离子和氯离子之间存在离子键 氮原子和氢原子之间存在共价键 为离子化合物 正确 C项 乙醇中只含共价键 为共价化合物 错误 D项 氨气分子中只含共价键 为共价化合物 错误 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 16 15 17 7 2017 宿迁高三上学期期中 下列说法正确的是A HF HCl HBr HI的热稳定性依次减弱 沸点却依次升高B 熔融状态下能导电的化合物一定含离子键 金属与非金属元素形成的化合物一定是离子化合物C NCl3分子中所有的原子均为8电子稳定结构D NaHSO4晶体中阴 阳离子的个数比是1 2且熔化时破坏的是离子键和共价键 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 16 15 17 解析A项 非金属性越强 气态氢化物越稳定 则HF HCl HBr HI的热稳定性依次减弱 而相对分子质量大的沸点高 但HF分子之间含氢键 则沸点为HF HI HBr HCl依次减弱 错误 B项 熔融状态下能导电的化合物一定含离子键 属于离子化合物 而金属与非金属元素形成的化合物可能为共价化合物 如氯化铝 错误 C项 NCl3分子中N元素的族序数 成键数 8 则分子中所有的原子均为8电子稳定结构 正确 D项 NaHSO4晶体中及熔化状态下电离 均存在钠离子和硫酸氢根离子 阴 阳离子个数比为1 1 熔化只破坏离子键 错误 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 16 15 17 8 X元素的离子X2 核外电子数为m 中子数为n wgX的氢化物中的电子的物质的量为L 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 16 15 17 9 2017 苏州质检 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 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 16 15 17 二 不定项选择题10 2018 扬州调研 实现下列变化时 需克服相同类型作用力的是A 纯碱和烧碱的熔化B 食盐和冰醋酸熔化C 液溴和液汞的气化D 金刚石和干冰的熔化 答案 解析 解析纯碱和烧碱两种物质都是离子晶体 熔化时破坏离子键 A项正确 食盐为离子晶体 熔化时破坏离子键 冰醋酸为分子晶体 熔化时破坏分子间作用力 B项错误 金刚石属于原子晶体 熔化时克服共价键 干冰属于分子晶体 熔化时克服分子间作用力 D项错误 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 16 15 17 11 2017 盐城一模 北京大学和中国科学院的化学工作者已成功研制出碱金属与C60形成的球碳盐K3C60 实验测知该物质属于离子化合物 具有良好的超导性 下列有关分析正确的是A K3C60中只有离子键B K3C60中不含共价键C 该晶体在熔融状态下能导电D C60与12C互为同素异形体 答案 解析 解析C60中两个碳原子之间还有共价键 A B项错误 C项 该晶体属于离子化合物 熔融状态下能够导电 正确 D项 同素异形体研究对象是单质 12C是原子 故错误 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 16 15 17 12 2017 常州高三考前适应性训练 下列各项表达中正确的是A 用酸性KMnO4溶液可以检验绿矾 FeSO4 7H2O 是否变质B 非极性键只存在于双原子的单质分子 如Cl2 中C 在离子化合物内 可能存在共价键D 在氮原子中 质子数为7而中子数不一定为7 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 16 15 17 解析A项 绿矾变质后 仍有部分Fe2 绿矾不变质 绿矾中也含有Fe2 都能使酸性高锰酸钾溶液褪色 因此不能用酸性高锰酸钾溶液检验绿矾是否变质 应用KSCN溶液检验 如果溶液变红 说明绿矾变质 错误 B项 非极性键也存在化合物中 如Na2O2和H2O2中 错误 D项 氮原子中质子数为7 但中子数不一定为7 正确 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 16 15 17 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 16 15 17 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 16 15 17 14 在一定的条件下 完全分解下列某化合物2g 产生氧气1 6g 此化合物是A 1H216OB 2H216OC 1H218OD 2H218O 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 16 15 17 15 神舟六号 所用动力燃料之一为氢化锂三兄弟 LiH LiD LiT 其中Li的质量数为7 有关下列叙述中正确的是A 等物质的量的三种物质质子数之比为1 2 3B 等物质的量的三种物质中子数之比为1 1 1C 等物质的量的三种物质的摩尔质量之比为8 9 10D 三种物质的化学性质相同 答案 解析 解析等物质的量的三种物质质子数之比为1 1 1 中子数之比为4 5 6 质量数之比为8 9 10 A B错 C正确 化学性质与原子的核外电子排布有关 三种物质的化学性质相同 D正确 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 16 15 17 三 非选择题16 已知A B D为中学常见的单质 甲 乙 丙 丁 戊为短周期元素组成的化合物 其中 丙是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体 丁是一种高能燃料 其组成元素与丙相同 1mol丁分子中不同原子的数目比为1 2 且含有18mol电子 戊是一种难溶于水的白色胶状物质 既能与强酸反应 也能与强碱反应 具有净水作用 各物质间的转化关系如下图所示 某些条件已略去 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 16 15 17 请回答 1