第17讲 原子结构　化学键（讲义）（原卷版）-2023年高考化学一轮复习必做提升讲义（夯基础·再突破）

第17讲  原子结构　化学键

一 原子的构成

(1)原子的定义：原子是化学变化中的最小微粒。

(2)构成微粒及作用

(3)微粒等量关系

 ①质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)；

 ②质子数＝原子序数＝核电荷数＝核外电子数；

 ③阳离子：质子数＝核外电子数＋电荷数；

 ④阴离子：质子数＝核外电子数－电荷数。

(4)微粒符号及其意义

特别强调：

①有质子的微粒不一定有中子，如1H；有质子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－；核外电子数相同的微粒，其质子数不一定相同，如Al3＋和Na＋。

二 元素、核素、同位素

(1)元素、核素、同位素的关系

(2)同位素要点

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(丰度)一般不变。

 ②同位素的“六同三不同”

(3)重要核素的应用

特别强调： 

①由于同位素的存在，核素的种数远多于元素的种类。

 ②同位素之间的转化，既不是物理变化也不是化学变化，是核反应。

 ③“三同”区分抓“对象”：同位素——原子，同素异形体——单质，同分异构体——化合物(多为有机物)。

(4)核素和元素的相对原子质量

 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%。

（5）元素、核素、同位素、同素异形体概念辨析

课堂检测01

1．X、Y、Z和R分别代表4种元素。如果aXm＋、bYn＋、cZn－、dRm－4种离子的电子层结构相同(a、b、c、d为元素的原子序数)，则下列关系正确的是(　　)

A．a－c＝m－n    B．a－b＝n－m

C．c－d＝m＋n    D．b－d＝n＋m

2.现有下列几组粒子：①N2、CO、C2H2；②NH、H3O＋、OH－；③C、O、CN－；④PO、SO、ClO。对上述四组粒子归类正确的是

A．质子数相等、电子数和原子数不相等：①

B．质子数和电子数相等、原子数不相等：②

C．电子数相等、质子数和原子数不相等：③

D．原子数和电子数相等、质子数不相等：④

3．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．1HO与DO的相对分子质量相同

4.下列说法不正确的是  (　 　)

①质子数相同的粒子一定是同一元素　

②质子数相同且电子数也相同的两种粒子不可能一种是分子，另一种是离子

③电子数相同的粒子不一定是同种元素　

④一种元素不能形成不同单质　⑤某元素的相对原子质量取整数值就是质量数

A．②④⑤   B．①④⑤

C．②③④   D．②③

5.甲、乙、丙、丁4种物质分别含2种或3种元素，它们的分子中各含18个电子。甲是气态氢化物，在水中分步电离出两种阴离子。下列推断合理的是  (　 　)

A．某钠盐溶液含甲电离出的阴离子，则该溶液显碱性，只能与酸反应

B．乙与氧气的摩尔质量相同，则乙一定含有极性键和非极性键

C．丙中含有第二周期ⅣA族的元素，则丙一定是甲烷的同系物

D．丁和甲中各元素质量比相同，则丁中一定含有－1价的元素

6．“玉兔”号月球车用Pu作为热源材料。下列关于Pu的说法正确的是(　　)

A.Pu与U互为同位素

B.Pu与Pu互为同素异形体

C.Pu与U具有完全相同的化学性质

D.Pu与Pu具有相同的最外层电子数

7.(双选)我国科技工作者发现铂的一种原子Pt。下列说法正确的是(　　)

A.Pt原子质量为202 g

B.Pt的质子数是78

C.Pt原子质子数与中子数之差为78

D.Pt核内的中子数是124

三 核外电子排布

1．核外电子排布

(1)核外电子排布规律

(2)核外电子排布的表示形式：原子结构示意图

(3)核外电子排布在元素推断中的应用

2．等电子微粒

 (1)“10电子”微粒

 (2)“18电子”微粒

 (3)“14电子”微粒：Si、N2、CO、C2H2、C。

 (4)“16电子”微粒：S、O2、C2H4、HCHO。

3.元素周期表的结构

课堂检测02

1．X和Y均为短周期元素，X原子的最外层电子数是次外层电子数的2.5倍，Y位于X的前一周期，且最外层只有一个电子，则X和Y形成的化合物的分子式可表示为(　　)

 A．XY　　　　　　　　 B．XY2

 C．XY3   D．XY4

2．原子序数依次增大的元素a、b、c、d，它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。a－的电子层结构与氦相同，b和c的次外层有8个电子，c－和d＋的电子层结构相同。下列叙述错误的是(　　)

 A．元素的非金属性次序为c>b>a

 B．a和其他3种元素均能形成共价化合物

 C．d和其他3种元素均能形成离子化合物

 D．元素a、b、c各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6

3.2019年是“国际化学元素周期表年”。下列对元素周期表的认识正确的是(　　)

A．周期表中共有18个族

B．第一、二、三周期为短周期

C．第三周期主族元素原子半径从左到右依次增大

D．第二周期主族元素从左到右，最高正化合价从＋1递增到＋7

4.下列关于元素周期表和元素周期律的应用说法正确的是(　　)

A．为元素性质的系统研究提供指导，为新元素的发现提供线索

B．在周期表中金属与非金属的分界处，寻找可作催化剂的合金材料

C．在ⅠA、ⅡA族元素中，寻找制造农药的主要元素

D．在过渡元素中，可以找到半导体材料

5.如图为元素周期表中元素X的信息。下列关于X的说法正确的是(　　)

A．属于过渡元素

B．质量数为74.92

C．处于第四周期第ⅢA族

D．非金属性比氮弱

6.核电荷数为1～20号四种元素a、b、c、d，其中a的阴离子的核外电子数与b、c、d原子的核外最内层电子数相同，b元素的氢化物在通常情况下呈液态，c与b同族且c2－和d＋

离子的电子层结构相同。下列说法错误的是 (　 　)

A．a、b、c、d原子的核外最外层电子数的总和为14

B．a的阴离子半径大于Li＋

C．a与b形成的二元化合物是既含共价键又含离子键的化合物

D．b与d可形成至少两种二元化合物

四  离子键、共价键的比较

1.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

3．分子间作用力和氢键

(1)分子间作用力

(2)氢键

课堂检测03

1.R、Q为短周期中的两种元素、R元素原子的最外层电子数与次外层电子数之差的绝对值等于电子层数：Q元素的原子比R元素的原子多2个核外电子，则下列叙述中肯定不正确的是  (　 　)

A．原子半径：R＞Q

B．R和Q可形成离子化合物RQ

C．R和Q可形成共价化合物RQ2

D．R和Q可形成共价化合物RQ3

2.下列说法中正确的是(　　)

A．Na2S2、NaClO中所含化学键类型完全相同

B．只有活泼金属元素与活泼非金属元素之间才能形成离子键

C．等物质的量的CN－和N2含有的共用电子对数相等

D．氯气与NaOH反应的过程中，同时有离子键、极性键和非极性键的断裂和形成

3.下列反应过程中，同时有离子键、共价键的断裂和形成的是 (　 　)

A．NH4ClNH3↑＋HCl↑

B．NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3

C．2Mg＋CO22MgO＋C

D．2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2

提升训练

1.中科院电子学研究所的研究人员已经掌握了锶原子光钟研究的一系列关键技术，为显著提高卫星导航系统的定位精度奠定了基础。锶(元素符号Sr)的原子序数为38，下列说法中不正确的是(　　)

A．84Sr、86Sr、87Sr、88Sr互为同位素

B．由Sr的原子序数可知，其在周期表中的位置是第五周期第ⅡA族

C．根据元素周期律可知，Sr(OH)2的碱性强于Ca(OH)2，弱于Ba(OH)2

D．根据元素周期律可知，Sr的还原性强于Mg，因此可以从MgCl2溶液中置换出Mg

2.下列数据或事实所呈现的规律，不能用元素周期律解释的是(　　)

3.下列化学用语表达正确的是(　　)

A．× Mg×＋2―→Mg2＋[]－[]－

 B．质子数为17、中子数为20的氯原子为Cl

 C．HClO的结构式为H—O—Cl

 D．NH4Cl的电子式为

4.下列有关化学键的叙述，正确的是(　　)

 A．离子化合物中一定含有离子键

 B．单质分子中均不存在化学键

 C．含有极性键的分子一定是极性分子

 D．含有共价键的化合物一定是共价化合物

5.全氮类物质具有高密度、超高能量及爆轰产物无污染等优点。中国科学家成功合成全氮阴离子N，N是制备全氮类物质NN的重要中间体。下列说法中，不正确的是(　　)

A．全氮类物质属于绿色能源

 B．每个N中含有35个质子

 C．NN属于离子化合物

 D．NN结构中含共价键和离子键

6.Be、Mg、Ca、Sr、Ba为元素周期表中ⅡA族元素,下列关于这些元素的叙述不正确的是 (　　)

A.原子的最外层电子数相同

B.元素最高正化合价相同

C.形成简单离子后电子层数相同

D.原子半径和离子半径均随原子序数增大而增大

7.U是重要的核工业原料。下列有关U、U说法正确的是 (　　)

 A.U原子核中含有92个中子

B.U原子核外有143个电子

C.U与U互为同位素

D.U与U互为同素异形体

8.最近媒体报道了一些化学物质，如：爆炸力极强的N5、比黄金还贵的18O2、太空中的甲醇气团等。下列说法中正确的是(　　)

 A．18O和16O核外电子数不同

 B．甲醇(CH3OH)属于离子化合物

C．N5和N2是氮元素的两种同位素

 D．由N5变成N2是化学变化

9.人们从冰箱中取出的“常态冰”仅是冰存在的多种可能的形式之一。目前，科学家发现了一种全新的多孔、轻量级的“气态冰”，可形成气凝胶。下列有关说法正确的是(　　)

 A．“常态冰”和“气态冰”结构不同，是同素异形体

 B．“气态冰”因其特殊的结构而具有比“常态冰”更活泼的化学性质

 C．18 g“气态冰”的体积为22.4 L

 D．构成“气态冰”的分子中含有极性共价键

10.W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素。W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体；Y的周期数是族序数的3倍；Z原子最外层的电子数与W的电子总数相同。下列叙述正确的是  (　 　)

A．X与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物

B．Y与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键

C．四种元素的简单离子具有相同的电子层结构

D．W的氧化物对应的水化物均为强酸

11.a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素，a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同；c所在周期数与族数相同；d与a同族。下列叙述正确的是(　 　)

A．原子半径：d＞c＞b＞a

B．4种元素中b的金属性最强

C．c的氧化物的水化物是强碱

D．d单质的氧化性比a单质的氧化性强

12.原子序数依次增大的元素a、b、c、d，它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。a－的电子层结构与氦相同，b和c的次外层有8个电子，c－和d＋的电子层结构相同。下列叙述错误的是(　 　)

A．元素的非金属性次序为c＞b＞a

B．a和其他3种元素均能形成共价化合物

C．d和其他3种元素均能形成离子化合物

D．元素a、b、c各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6

13．(1)请用下列10种物质的序号填空：

 ①O2　②H2　③NH4NO3　④K2O2　⑤Ba(OH)2

 ⑥CH4　⑦CO2　⑧NaF　⑨NH3　⑩I2

其中既含离子键又含非极性键的是________；既含离子键又含极性键的是________。

(2)X、Y两种主族元素能形成XY2型化合物，已知XY2中共有38个电子，若XY2为常见元素形成的离子化合物，其电子式为______________________；若XY2为共价化合物时，其结构式为____________。

(3)氯化铝的物理性质非常特殊，如氯化铝的熔点为190 ℃，但在180 ℃就开始升华。据此判断，氯化铝是______________(填“共价化合物”或“离子化合物”)，可以证明你的判断正确的实验依据是_________________________________________________。

(4)现有a～g 7种短周期元素，它们在元素周期表中的位置如图所示，请据此回答下列问题：

①元素的原子间最容易形成离子键的是________(填标号，下同)，容易形成共价键的是_____。

 A．c和f　　　　　　　　 B．b和g

 C．d和g   D．b和e

②写出a～g 7种元素形成的所有原子都满足最外层为8电子结构的任意一种分子的分子式________。