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专题三 原子结构化学键晶体结构 考点简析 1 掌握原子序数 核电荷数 质子数 中子数 核外电子数 质量数的概念及相互关系2 掌握核外电子排布规律3 理解同位素概念 能识别同位素4 理解离子键和共价键的涵义5 了解离子晶体 原子晶体 分子晶体的形成及其性质 专题点金一 原子结构1 原子的构成质子Z个原子核原子ZAX中子 A Z 个核外电子Z个ZAX的含义 质量数为A 质子数为Z的一种原子 2 质量数 质子数 中子数 电子数的关系 电性关系核电荷数 Z 核内质子数 核外电子数质量关系质量数 A 质子数 Z 中子数 N 3 原子核外电子排布规律 1 原子核外电子运动特征 核外很小空间 高速运动 无确定轨道 2 原子核外电子排布规律 原子核外各电子层能容纳的电子数最多为2n2个 原子最外层电子数不超过8个 次外层电子数不超过18个 倒数第三层电子数不超过32个 电子总是尽先排布在能量最低的电子层里 然后由里向外 依次排布在能量逐步升高的电子层里 能量最低原理 4 原子结构与元素周期表 1 周期数 原子的核外电子层数 主族数 原子的最外层电子数 2 每一周期的元素种类分别为 2 8 8 18 18 32 七周期为不完全周期 3 同周期 从左到右 随着元素原子的核电荷数递增 原子半径逐渐减小 同主族 从上到下 随着元素原子的核电荷数递增 原子半径逐渐增大 点题剖析例1 01海淀一模 中国科学院近代物理研究所最近合成了91239Pa原子 在世界尚属首次 下列有关该原子的说法不正确的是A 合成该原子就是合成了一种新元素B 该原子属于一种金属元素C 该原子核内中子数为148D 该原子核内中子数与质子数之差为57 分析点拨 91239Pa原子只是元素Pa的一种同位素 故A错误 由91 2 8 8 18 18 32 23知 该元素在周期表中属于七周期的过渡金属元素 中子数239 91 148 中子数与质子数之差为148 91 57 答案 A 例2 01西城抽样题 短周期元素中 A元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍 B元素最外层电子数是其内层电子总数3倍 C元素原子次外层电子数等于其原子核外电子总数的一半 D元素原子最外层有1个电子 D的阳离子与B的阴离子电子层结构相同 则4种元素原子序数关系中正确的是A C D B AB D B A CC A D C BD B A C D 分析点拨 由原子结构知识分析出各元素原子的核外电子排布 在由此得出元素种类 就可比较出原子序数大小 A 24 C B 26 O C 22 Be 或286 S D 281 Na 答案 AB 考题精练1 00上海 据报道 某些建筑材料会产生放射性同位素氡86222Rn 从而对人体产生伤害 该同位素原子的中子数和质子数之差是A 136B 50C 86D 2222 00广东 1999年新发现的114号元素的同位素 其中子数为184 该同位素原子的质量数为A 70B 114C 228D 298 B D 3 00北京等春招 某元素一种同位素的原子的质子数为m 中子数为n 则下列说法正确的是A 不能由此确定该元素的相对原子质量B 这种元素的相对原子质量为 m n C 若碳原子质量为Wg 此原子的质量为 m n WgD 核内中子的总质量小于质子的总质量 A 4 00全国 613C NMR 核磁共振 可以用含碳化合物的结构分析 613C表示的碳原子A 核外有13个电子 其中6个能参与成键B 核内有6个质子 核外有7个电子C 质量数为13 原子序数为6 核内有7个质子D 质量数为13 原子序数为6 核内有7个中子 D 5 00全国 甲 乙是周期表中同一主族的两种元素 若甲的原子序数为x 则乙的原子序数不可能是A x 2B x 4C x 8D x 18 B 5 原子 离子半径大小比较 1 原子半径的大小比较的一般规律 电子层数不同时 同主族 电子层数越多 原子半径越大 电子层数相同时 同周期 核电荷数越大 原子半径越小 2 离子半径的大小比较 电子层结构不同时 电子层数越多 离子半径越大 电子层结构相同时 核电荷数越大 离子半径越小 例如 碱金属的原子Li Na K Rb Cs Fr 从Li Fr 电子层数依次增加 原子半径依次增大 同样 它们的阳离子中 从Li Fr 电子层数依次增加 离子半径依次增大 又例如 Na 与F 的电子层结构相同 因为核电荷数11Na 9F 所以离子半径 F Na 阳离子半径原子半径 电子层结构相同的离子 H Li Be2 与He O2 F Na Mg2 Al3 与Ne S2 Cl K Ca2 与Ar 同种元素的原子 离子半径大小比较 点题剖析例1 02全国重高模拟 下列关于微粒半径的说法正确的是A 电子层数少的元素的原子半径一定小于电子层数多的元素的原子半径B 核外电子层结构相同的单核微粒半径相同C 质子数相同的不同单核微粒 电子数越多半径越大D 原子序数越大 原子半径越大 分析点拨 n 1 层的金属元素的原子半径可大于n层非金属元素的原子半径 所以A不正确 核外电子层结构相同的单核微粒 因核电荷数不同 故半径也不相同 B不正确 质子数相同的微粒属于同种元素 此时核电荷数相同 半径就受电子数多少的影响 电子数越多 半径越大 C正确 由于半径大小的比较是电子层数和核电荷数共同影响的结果 所以仅从原子序数来分析比较是错误的 D不正确 答案 C 1 01广东 第四周期某主族元素的原子 它的最外电子层有两个电子 下列关于此元素的叙述正确的是A 原子半径比钾的原子半径大B 氯化物难溶于水C 原子半径比镁的原子半径大D 碳酸盐难溶于水 CD 考题精练 2 00海淀一模 已知aAn bB n 1 cCn dD n 1 均是由同周期主族元素形成的简单离子 下列叙述正确的是A 原子半径 C D A BB 原子序数 c d b aC 离子半径 D C A BD 单质还原性 A B C D BC 6 同位素 1 定义 质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素 2 特性 同一元素的同位素虽然质量数不同 但化学性质基本相同 在天然存在的某种元素中 不论是游离态还是化合态 各种同位素的原子含量是不变的 点题剖析例1 04上海 据报道 月球上有大量3He存在 以下关于3He的说法正确的是A 是4He的同分异构体B 比4He多一个中子C 是4He的同位素D 比4He少一个质子 分析点拨 3He的质子数为2 质量数为3 则中子数为1 4He的质子数为2 质量数为4 则中子数为2 故3He与4He具有相同的质子数 属于He的两种同位素 但3He比4He少一个中子 答案 C 1 04广东 广西 下列各组物质 互为同位素的是A 重氢 超重氢B 氧 臭氧C 红磷 白磷D 乙酸 丙酸2 00上海 氯只有35Cl和37Cl两种稳定同位素 它们在氯气中原子数之比为35Cl 37Cl为3 1 则相对分子质量为70 72 74的氯气分子数之比可能是A 5 2 1B 5 2 2C 9 3 1D 9 3 2 A AD 考题精练 3 01全国 下列说法中错误的是A 原子及其离子的核外电子层数等于该元素所在的周期数B 元素周期表中从 B族到 B10个纵行的元素都是金属元素C 除氦外的稀有气体原子的最外层电子数都是8D 同一元素的各种同位素的物理性质 化学性质均相同 AD 4 02全国春招理综 1999年1月 俄美科学家联合小组宣布合成出114号元素的一种同位素 该同位素原子的质量数为298 以下叙述不正确的是A 元素属于第七周期B 该元素位于IIIA族C 该元素为金属元素 性质与82Pb相似D 该同位素原子含有114个电子和184个中子 B 5 02上海综合 412C和414C结构上的差别在于其 的不同 如14CO2与碳在高温条件下发生反应 14CO2 C 2CO 达到化学平衡后 平衡混合物中含14C的微粒有A 14CO2B 14CO2 14COC 14CO2 14CO 14CD 14C 核内中子数 或质量数 C 二 化学键 定义相邻的两个或多个原子之间的强烈的相互作用 2 种类离子键 共价键 金属键 三种化学键的比较 键长 两个成键原子的核间距离 决定分子稳定性和空间结构 键能 拆开1mol的化学键所需要的能量 决定分子的稳定性 键角 分子中键与键之间的夹角 决定分子的空间结构和分子极性 共价键键参数 问题一 非金属元素间能否形成离子化合物 大多数非金属元素间通过共价键形成共价化合物 但铵盐中的铵根与阴离子间却是离子键 故铵盐是离子化合物 1 物质中有阴离子必有阳离子 有阳离子却不一定有阴离子 2 共价化合物中一定无离子键 离子化合物中一定无共价键 正确 如金属或合金中有金属阳离子 却无阴离子存在 不正确 离子化合物中除离子键外 还可以含共价键 如KOH BaSO4等 讨论 下列说法是否正确 请说明理由 点题剖析例1 02东城模拟 下列性质中 可以证明某化合物内一定存在离子键的是A 可溶于水B 具有较高的熔点C 水溶液能导电D 熔融状态能导电 分析点拨 本题考查对化学键 离子键的判断 含离子键的化合物必为离子晶体 而离子晶体区别其它晶体的突出特点是 熔融状态下能导电 故D正确 许多共价化合物都可溶于水 A不正确 具有较高熔点的晶体也可能为原子晶体或金属晶体 B不正确 水溶液能导电的可以是共价化合物如硫酸等 答案 D 考题精练 1 04全国新老课程卷 下列分子含有的电子数目与HF相同 且只有两个极性共价键的是A CO2B N2OC H2OD CH4 2 04江苏 下列各分子中 所有原子都满足最外层为8电子结构的是A H2OB BF3C CCl4D PCl5 C C 3 共价键的极性与分子的极性 1 只由非极性键形成的分子都是非极性分子 如非金属的单质 2 由极性键形成的具有对称结构的分子仍然是非极性分子 3 由极性键形成的不具有对称结构的分子是极性分子 几种常见分子的空间构型与分子的极性 由极性键形成的化合物分子 是否具有对称的结构是决定分子是否有极性的关键 小结 问题二 如何判断某种物质的分子有无极性 第一步 确定分子中存在的共价键有无极性第二步 确定分子的空间构型是否对称第三步 确定分子有无极性例 判断CO2分子有无极性1 CO2中存在的共价键为C O间的极性键2 CO2的分子结构为O C O 两个共价键间的键角为1800 为对称结构 极性抵消 3 CO2分子无极性 考题精练1 96上海 下列各组分子中 都属于含极性键的非极性分子的是A CO2 H2SB C2H4 CH4C Cl2 C2H2D NH3 HCl 2 94上海 下列各组物质中 都是由极性键构成为极性分子的是A CH4和Br2B NH3和H2OC H2S和CCl4D CO2和HCl B B 4 范德华力 分子间作用力 1 概念 分子间微弱的相互作用力 2 特征 存在于分子之间 分子充分接近时产生 作用力远小于化学键 3 影响因素 分子的极性 分子量的大小 4 主要作用 影响物质的物理性质 如熔沸点等 问题三 范德华力如何影响分子晶体的熔沸点 分子晶体的构成微粒为分子 当晶体被破坏时 分子将脱离晶体而运动 分子间的距离也将增大 此时就必须克服分子间存在的相互作用 范德华力 所以 范德华力越大 分子晶体的熔沸点越高 分子的稳定性由共价键强弱决定 而与范德华力无关 分子的熔沸点与范德华力有关 与共价键强弱无关 且随着分子间作用力增强而增高 正确 因分子是由原子间依靠共价键形成 故稳定性取决于共价键强弱 但范德华力是分子与分子间的相互作用 它只影响分子的一些物理性质 如熔沸点 讨论 下列说法是否正确 三 离子晶体 分子晶体 原子晶体 金属晶体常见晶体的构成及物理性质 问题四 如何分析物质的熔沸点高低 物质熔沸点高低的一般规律 不同晶体 原子晶体 离子晶体 分子晶体 同种晶体 原子晶体 原子半径越小 键能越大 熔沸点越高 如 金刚石 碳化硅 单质硅 离子晶体 离子半径小 离子电荷数大 离子键越强 熔沸点越高 如 NaCl KClAlCl3 MgCl2 NaCl 注意 有氢键存在的分子晶体 熔沸点会反常升高 如NH3 H2O HF 分子晶体 组成和结构相似时 化学式式量越大 范德华力越大 熔沸点越高 如 F2 Cl2 Br2 I2 1 先确定物质的晶体种类2 按照物质熔沸点高低的一般规律确定物质的熔沸点高低3 结合已有知识 如常温下物质的状态等进行分析判断 试一试 硫酸 食盐 汞 金属钨 金刚石 氮气的熔沸点由高到低的顺序为 金刚石 金属钨 食盐 硫酸 汞 氮气 判断物质熔沸点高低的一般方法 原子晶体的熔沸点一定最高 分子晶体的熔沸点一定最低 不正确 原子晶体的熔沸点不一定是最高 如 金属钨的熔点 34100C 比单质硅的熔点 14100C 高 而分子晶体的熔沸点也不一定最低 如金属汞的熔沸点 380C 3560C 就比许多分子晶体的熔沸点低 讨论 下列说法是否正确 请加以分析 点题剖析例1 04上海 有关晶体的下列说法中正确的是A 晶体中分子间作用力越大 分子越稳定B 原子晶体中共价键越强 熔点越高C 冰溶化时水分子中共价键发生断裂D 氯化钠熔化时离子键未被破坏 分析与点拨 分子间作用力的大小 只能影响物质熔沸点等物理性质 分子的稳定性受分子中的共价键强弱影响 与分子间作用