2021版高考化学一轮复习 第5章 物质结构 元素周期律 第17讲 原子结构 化学键课件 新人教版

化学第5章物质结构元素周期律第17讲原子结构化学键01练真题·明考向02课后达标检测考点一原子结构核外电子排布[知识梳理]一、原子构成1．构成原子的微粒及其作用原子（AZX）原子核质子（Z个）——决定______的种类中子[（A－Z）个]在质子数确定后决定______种类同位素核外电子（Z个）——最外层电子数决定元素的_______性质元素原子化学2．微粒之间的关系(1)原子中：质子数(Z)＝核电荷数＝_______________。(2)质量数(A)＝__________(Z)＋__________(N)。(3)阳离子的核外电子数＝质子数－_________________________。(4)阴离子的核外电子数＝质子数＋_________________________。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3．微粒符号周围数字的含义4．两种相对原子质量(1)原子(即核素)的相对原子质量：一个原子(即核素)的质量与一个12C原子质量的112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：按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比(丰度)算出的平均值。例如：Ar(Cl)＝Ar(35Cl)×a%＋Ar(37Cl)×b%。二、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AZX质子数中子数同位素的研究对象是原子；不同核素之间的转化属于核反应，不属于化学反应。2．同位素的特征(1)同一元素的各种核素的________不同，________相同，化学性质__________，物理性质_________。(2)同一元素的各种稳定核素在自然界中所占的原子百分比(丰度)不变。中子数质子数几乎相同差异较大同位素的“六同三不同”3．氢元素的三种核素11H：用字母____表示，名称为____，不含中子；21H：用字母____表示，名称为____或重氢，含有1个中子；31H：用字母____表示，名称为____或超重氢，含有2个中子。H氕D氘T氚4．几种重要核素的用途核素23592U146C21H31H188O用途核燃料考古断代制氢弹示踪原子三、核外电子排布1．核外电子排布规律低高2n282182．原子结构示意图质子数电子层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，表现出_____性，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。失去还原得到氧化[自主检测]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)(2018·高考全国卷Ⅰ，10B)22.4L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA。()(2)(2018·高考全国卷Ⅲ，8A)24g镁与27g铝中，含有相同的质子数。()(3)(2018·高考海南卷)18g的D2O中含有的质子数为10。()(4)(2018·高考全国卷Ⅲ，8C)1mol重水与1mol水中，中子数之比为2∶1。()(5)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。()√×××√(6)核聚变如21H＋31H―→42He＋10n，因为有新微粒生成，所以该变化是化学变化。()(7)3517Cl与3717Cl得电子能力几乎相同。()(8)一种核素只有一种质量数。()(9)硫离子的结构示意图：()(10)最外层电子数为8的粒子一定是稀有气体元素原子。()(11)核外电子排布相同的微粒化学性质也一定相同。()×√√×××2．下图为几种粒子的结构示意图，完成以下填空。(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：(1)②(2)①(3)②③⑦(4)⑤3．现有下列9种微粒：11H、21H、136C、146C、147N、5626Fe2＋、5626Fe3＋、168O2、168O3。按要求完成以下各题：(1)11H、21H、31H分别是氢元素的一种________，它们互称为________。(2)互为同素异形体的微粒是________。(3)5626Fe2＋的中子数为________，核外电子数为________。(4)上述9种微粒中有________种核素，________种元素。答案：(1)核素同位素(2)168O2和168O3(3)3024(4)75原子结构与同位素的认识误区(1)原子不一定都有中子，如11H。(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＋4与OH－等。(4)不同的核素可能具有相同的质子数，如11H与31H；也可能具有相同的中子数，如146C与168O；也可能具有相同的质量数，如146C与147N；也可能质子数、中子数、质量数均不相同，如11H与126C。演练一原子结构核素同位素1．下列叙述正确的是()A．40K和40Ca原子中的质子数和中子数都相等B．某元素的原子最外层只有一个电子，则它一定是金属元素C．任何原子或离子的组成中都含有质子D．同位素的不同核素的物理、化学性质完全相同解析：选C。40K的质子数是19，中子数是21，40Ca的质子数是20，中子数是20，A项错误；原子最外层只有一个电子的元素不一定是金属元素，如氢元素是非金属元素，B项错误；原子是由原子核和核外电子构成的，原子核由质子和中子构成，原子变成离子，变化的是核外电子，但核内质子不变，所以任何原子或离子的组成中都含有质子，C项正确；同位素的不同核素间核外电子数相同，核外电子排布相同，所以化学性质相同，但物理性质不同，D项错误。2．(2020·上海奉贤区一模)我国导航卫星的“心脏”使用的是铷原子钟和氢原子钟，下列关于铷的说法正确的是()A．8537Rb和8737Rb互为同素异形体B．8637Rb和8737Rb具有相同的中子数C.8537Rb原子的核外电子数是37D.8737Rb的质子数是87解析：选C。8537Rb和8737Rb的质子数均为37，中子数分别为48、50，互为同位素，同素异形体指同种元素形成的不同单质，A项错误；8637Rb和8737Rb的中子数分别为49、50，B项错误；原子中：核外电子数＝质子数，8537Rb原子的核外电子数是37，C项正确；8737Rb的质子数是37，质量数是87，D项错误。3．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________。(用NA表示阿伏加德罗常数的值)答案：aA＋m×(m＋1)molaA＋m×NmolaA＋m×(m＋A－N)×NAaA＋m×(m＋A－N)×NA求一定质量的某物质中微粒数的思维模板物质的质量―――――――――→÷摩尔质量（来自质量数）物质的量――――――――――――→×一个分子或离子中所含某粒子个数指定粒子的物质的量――→×NA粒子数演练二核外电子排布4．(教材改编题)下列有关短周期元素原子的说法正确的是()A．当原子形成简单离子后，其最外层上的电子数可超过8个B．原子最外层上的电子数少于4时，电子数越多，还原性越强C．原子核外电子中，最外层上的电子能量最高D．当最外层上的电子数变为4时即达稳定结构解析：选C。A项，原子形成简单离子，最外层应满足稳定结构，最外层电子数可为2或8，如Li＋、Cl－等，不能超过8，错误；C项，原子核外电子离核越远，能量越高，正确；D项，最外层上的电子全充满时达到稳定结构，可为2或8，错误。5．已知某粒子的结构示意图为。试回答下列问题：(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__________、__________、__________、__________、__________。(填名称)(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：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)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，应为含有18个电子的单核粒子，所以可能为氩原子、氯离子、硫离子、钾离子、钙离子。(3)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，二者反应的离子方程式为Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。答案：(1)原子(2)氩原子氯离子硫离子钾离子钙离子(3)Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O考点二化学键物质构成[知识梳理]一、化学键1．化学键的定义及分类2．化学反应的本质：反应物中旧化学键的_____与生成物中新化学键的_____。断裂形成二、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____________通过静电作用所形成的化学键________通过共用电子对(电子云重叠)而形成的化学键成键粒子________________阴、阳离子原子间阴、阳离子原子离子键共价键非极性键极性键成键实质阴、阳离子的静电作用共用电子对不偏向任何一方共用电子对偏向一方原子形成条件__________元素与_______________元素经电子得失，形成离子键_____元素原子之间成键__________元素原子之间成键形成的物质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某些离子化合物活泼金属活泼非金属同种不同种三、化学键与物质类别1．化学键的存在2．化学键与物质类别的关系(1)只含有共价键的物质①同种非金属元素原子构成的单质，如I2、N2、P4、金刚石、晶体硅等。②不同非金属元素原子构成的共价化合物，如HCl、NH3、SiO2、CS2等。(2)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；但AlCl3内部含共价键。(3)既含有离子键又含有共价键的物质如Na2O2、NH4Cl、NaOH、Na2SO4等。(4)无化学键的物质稀有气体分子(单原子分子)，如氩气、氦气等。四、物质的溶解或熔化与化学键变化的关系1．离子化合物的溶解或熔化过程离子化合物溶于水或熔化后均电离成自由移动的阴、阳离子，____键被破坏。离子2．共价化合物的溶解过程(1)有些共价化合物溶于水后，能与水反应，其分子内的共价键被破坏，如CO2和SO2等。(2)有些共价化合物溶于水后，发生电离，其分子内的共价键被破坏，如HCl、H2SO4等。(3)有些共价化合物溶于水后，其分子内的化学键不被破坏，如蔗糖(C12H22O11)、酒精(C2H5OH)等。五、化学键对物质性质的影响1．对物理性质的影响金刚石、晶体硅、石英、金刚砂等物质硬度大、熔点高，就是因为其中的________很强，破坏时需消耗很多的能量。NaCl等部分离子化合物，也有很强的________，故熔点也较高。3．单质的溶解过程某些活泼的非金属单质溶于水后，能与水反应，其分子内的____键被破坏，如Cl2、F2等。共价共价键离子键2．对化学性质的影响N2分子中有很强的________，故在通常状况下，N