1、第五章 物质结构 元素周期律 第 1 节 原子结构 化学键考纲展示1了解元素、核素和同位素的含义。2了解原子的构成。了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。3了解原子核外电子排布规律。掌握原子结构示意图、电子式的表示方法。4了解化学键的定义。了解离子键、共价键的形成。5了解相对原子质量、相对分子质量的定义，并能进行有关计算。考点一 原子结构1原子的构成(1)构成原子的微粒及作用。原子（AZX）原子核质子（Z个）决定_的种类中子（AZ）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)微粒符号周围数字的含义。(3)微
2、粒之间的数量关系。原子中：质子数(Z)核电荷数_；质量数(A)_；阳离子的核外电子数_；阴离子的核外电子数_。核外电子数质子数(Z)中子数(N)质子数阳离子所带的电荷数质子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：某元素各种核素的相对原子质量与各核素原子所占的原子个数百分比(丰度)的乘积之和，也就是元素周期表中所给的相对原子质量的数值。如 Ar(Cl)Ar(35Cl)a%Ar(37Cl)b%。1122元素、核素、同位素(1)元素、核素、同位
3、素的关系。(2)同位素的特征。相同存在形态的同位素，化学性质_，物理性质_。几乎完全相同不同天然存在的同一元素的各核素所占的原子百分数一般不变。(3)常见的重要核素及其应用。核素23592U_21H31H18 8 O用途核燃料 用于考古断代_示踪原子14 6C制氢弹辨析拓展1正误判断(正确的打“”，错误的打“”)。(1)中子数为 20 的氯原子表示为2017Cl。()(2)14C 可用于文物的年代鉴定，14C 与 12C 互为同位素。()(3)铯元素的两种同位素 137Cs 比 133Cs 多 4 个质子。()(4)核聚变如21H31H42He10n，因为有新微粒生成，所以该变化是化学变化。(
4、)(5)通过化学变化可以实现 16O 与 18O 间的相互转化。()(6)3517Cl 与3717Cl 得电子能力几乎相同。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)2现有下列 9 种微粒：11H、21H、13 6C、14 6C、14 7N、5626Fe2、5626Fe3、16 8O2、16 8O3。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，含有_种元素。答案：(1)核素 同位素(2)16 8O2 和16 8O3(3)30 24(
5、4)7 5考向1 考查同位素、核素的概念辨析1核泄漏地区可检测到的放射性元素有137 55Cs、134 55Cs、131 53I 等。下列叙述正确的是()A.134 55Cs 和137 55Cs 形成的单质物理性质相同B.134 55Cs 比131 53I 多 3 个中子C.134 55Cs 和137 55Cs 形成的单质化学性质相同D.134 55Cs 与137 55Cs 都是铯的同素异形体解析：同位素原子形成的单质，化学性质几乎完全相同，但物理性质不同，A 错误，C 正确；134 55Cs 的中子数为 1345579，131 53I 的中子数为 1315378，二者中子数相差 1，B 错误
6、；134 55Cs 和137 55Cs 互称为同位素，而不是同素异形体，D 错误。答案：C2在当前空气污染日益严重，人们的健康受到来自空气威胁的情况下，“空气罐头”应运而生。16O 和 18O是氧元素的两种核素，下列说法正确的是()A16O2 与 18O2 互为同素异形体B16O 与 18O 核外电子排布方式不同C通过化学变化可以实现 16O 与 18O 间的相互转化D16O 与 18O 互为同位素解析：同素异形体是指同一元素形成的结构不同的单质，A 错误；16O 和 18O 互为同位素，质子数相同，核外电子数相同，所以两者的核外电子排布方式相同，B 错误；16O 和 18O 都是氧原子，而化
7、学变化中的最小微粒是原子，所以化学变化不能实现 16O 与 18O 间的转化，C 错误；16O 与 18O 的质子数相同，中子数不同，互为同位素，D 正确。答案：D抓住描述对象突破“四同”判断(1)同位素原子，如11H、21H；(2)同素异形体单质，如 O2、O3；(3)同系物化合物，如 CH3CH3、CH3CH2CH3；(4)同分异构体化合物，如正戊烷、新戊烷。考向 2 考查分子或离子中微粒数目的关系3某元素的一个原子形成的离子可表示为baXn，下列说法正确的是()A.baXn含有的中子数为 abB.baXn含有的电子数为 anCX 原子的质量数为 abnD1 个 X 原子的质量约为b6.0
8、21023 g解析：A 项，中子数为 ba；B 项，电子数为 an；C 项，质量数为 b。答案：D4已知阴离子 R2的原子核内有 n 个中子，R 原子的质量数为 m，则 w g R 原子完全转化为 R2时，含有电子的物质的量是()A.mn2wm mol B.w（mn）n molCw(mn2m)mol D.wm(mn2)mol解析：R 原子的质子数为(mn)，其核外电子数也为(mn)，所以 R2的核外电子数为(mn2)，而 w g R原子的物质的量为wm mol，所以形成的 R2含有的电子的物质的量为wm(mn2)mol，故选 D。答案：D考点二 核外电子的排布规律1核外电子排布(1)核外电子的
9、排布规律。(2)原子结构示意图。2等电子微粒(1)常见“10 电子”微粒。(2)常见“18 电子”微粒。(3)质子数和核外电子数分别相等的两种微粒关系。可以是两种原子，如同位素原子。可以是两种分子，如 CH4、NH3 等。可以是两种带电荷数相同的阳离子，如 NH4、H3O。可以是两种带电荷数相同的阴离子，如 OH、F。辨析拓展1正误判断(正确的打“”，错误的打“”)。(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)核外电子首先占据能量较高的电子层。()(4)核外电子排布相同的微粒化学性质也相同。()(5)NH4 与 Na的质子数与电子数均相同。
10、()(6)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。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)2思考填空：根据短周期元素原子核外电子排布的特点推断。(1)最外层电子数等于次外层电子数_。(2)电子层数与最外层电子数相等_。(3)最外层电子数是内层电子总数的一半_。(4)次外层电子数是最外层电子数的 2 倍_。(5)电子层数是最外层电子数的 2 倍_。(6)最外层电子数是电子层数的 2 倍_。(7)最外层电子数是次外层电子数的 2 倍_。(8)最外层电子数是次外层电子数的 3 倍_。答案：(1)Ar、Be(2)Al、Be(3)P、Li(4)Si、Li(
11、5)Li(6)He、S、C(7)C(8)O考向1 考查核外电子排布规律1(2019南开月考)下列说法中肯定错误的是()A某原子 K 层上只有一个电子B某原子 M 层上电子数为 L 层电子数的 4 倍C某离子 M 层上和 L 层上的电子数均为 K 层的 4倍D阳离子的最外层电子数可能为 2，也可能为 8解析：H 原子 K 层上只有一个电子，A 项正确；当M 层上排有电子时，L 层上一定排满了 8 个电子，而 M层上最多只能排 18 个电子，B 项错误；K 层上最多只能排 2 个电子，M 层和 L 层都为 8 个电子的离子可能为 S2、Cl、K或 Ca2等，C 项正确；Li的最外层电子数为 2，N
12、a的最外层电子数为 8，D 项正确。答案：B2(2019厦门模拟)某元素 X，其原子的电子层数为(n1)，最外层电子数为(2n1)。下列有关元素 X 的说法中正确的是()AX 可能是金属元素B由 X 形成的含氧酸均为强酸CX 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解析：由 X 原子的最外层电子数为(2n1)可以推知n4，则 X 的电子层数3，X 为短周期元素。当 n4时，X 为 Cl 元素；当 n3 时，X 为 N 元素；当 n2 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 HC
13、l 均极易溶于水，D 正确。答案：D考向2“等电子”微粒的判断3下列各组中两种微粒所含电子数不相等的是()AH3O和 OH BCO 和 N2CHNO2 和 NO2DCH3 和 NH4解析：H3O和 OH都是“10 电子”微粒，A 中相等；CO 和 N2 都是“14 电子”微粒，B 中相等；HNO2 和 NO2都是“24 电子”微粒，C 中相等；CH3 含有 6318个电子，NH4 是“10 电子”微粒，D 中不相等。答案：D4下列各微粒：H3O、NH4、Na；OH、NH2、F；O22、Na、Mg2；CH4、NH3、H2O；具有相同质子数和电子数的一组是()ABCD解析：组质子数均为 11，电子
14、数均为 10；组质子数均为 9，电子数均为 10；组质子数依次为 16、11、12，电子数依次为 18、10、10；组质子数、电子数均为 10。答案：B考点三 化学键1化学键(1)概念：使离子相结合或原子相结合的作用力。(2)形成与分类2离子键、共价键的比较项目离子键共价键非极性键极性键概念带相反电荷的微粒之间的相互作用力原子间通过共用电子对所形成的相互作用力成键粒子_成键实质阴、阳离子的_作用共用电子对不偏向任何一方共用电子对_一方原子形成条件通常，活泼金属元素与活泼非金属元素同种元素原子之间成键不同种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离子
15、化合物阴、阳离子原子静电偏向3.离子化合物与共价化合物化合物离子化合物构成粒子：_离子类别：强碱、金属氧化物、大部分盐存在的键：一定含_键，可能含_键共价化合物构成粒子：_类别：酸、非金属氧化物、气态氢化物、弱碱等存在的键：只含_键、不含_键阴、阳离子共价原子共价离子4化学键与物质类别的关系(1)除稀有气体内部无化学键外，其他物质内部都存在化学键。(2)只含有极性共价键的物质一般是不同种非金属元素形成的共价化合物，如 SiO2、HCl、CH4 等。(3)只含有非极性共价键的物质是同种非金属元素形成的单质，如 Cl2、P4、金刚石等。(4)既有极性键又有非极性键的共价化合物一般由多个原子组成，如
16、 H2O2、C2H4 等。(5)只含离子键的物质主要是由活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如 Na2S、CaCl2、NaCl 等。(6)既有离子键又有极性共价键的物质，如 NaOH、K2SO4 等。(7)既有离子键又有非极性共价键的物质，如 Na2O2、CaC2 等。(8)仅由非金属元素形成的离子化合物，如 NH4Cl、NH4NO3 等。(9)金属元素和非金属元素间可能存在共价键，如AlCl3 等。5电子式(1)概念。在元素符号周围用“”或“”来代表原子的_的式子。(2)电子式的书写。原子，如 Na:_；Cl:_。简单离子，如 Na：_；F：_。最外层电子(价电子)NaNa复杂离子，如
17、 NH4：_；OH：_。离子化合物，如 MgCl2：_；Na2O：_，Na2O2：_。非金属单质及共价化合物，如 N2：_；H2O：_；H2O2：_。NN用电子式表示化合物的形成过程，如HCl：_；CaCl2：。辨析拓展1正误判断(正确的打“”，错误的打“”)。(1)形成离子键的阴、阳离子间只存在静电吸引力。()(2)全部由非金属元素形成的化合物一定是共价化合物。()(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。()(4)原子最外层只有一个电子的元素跟卤素结合时，所形成的化学键一定是离子键。()(5)在水溶液中能导电的化合物一定是离子化合物。()(6)次氯酸(HClO)的电子式为
18、。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)2有以下 8 种物质：Ne HCl P4 H2O2Na2S 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：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)考向1 考查关于化学键的概念辨析1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BNaHSO4
19、 固体中阳离子和阴离子的个数比是 21CNaHSO4 固体熔化时破坏的是离子键和共价键DNaHSO4 固体溶于水时破坏的是离子键和共价键解析：虽然 NaHSO4 是离子化合物，但其固体中不存在能自由移动的阴、阳离子，因而不能导电；NaHSO4固体中阳离子(Na)和阴离子(HSO4)的个数比是 11；NaHSO4 固体熔化时破坏的只是离子键，而溶于水时电离出 Na、H和 SO24，破坏的是离子键和共价键。答案：D2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=2Na2CO3O2 的叙述正确的是()A反应过程中只涉及离
20、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。答案：D考向2 考查电子式的相关判断3下列电子式正确的是()AH2O 的电子式为BCH4 的电子式为CMgBr2 的电子式为DCl2 的电子式为 ClCl答案：B4已知：；。下列说法不正确的是()A和变化过程中都会放出
21、热量B氯原子吸引电子的能力强于钠原子和氢原子C和中的氯原子均得到 1 个电子达到 8 电子稳定结构DNaCl 中含有离子键，HCl 中含有共价键解析：A 项，都表示新化学键的形成，放出热量，正确；B 项，钠原子失去电子，氯原子得到电子，HCl中共用电子对偏向氯原子，说明氯原子吸引电子的能力强于钠原子和氢原子，正确；C 项，HCl 中氢原子和氯原子形成共用电子对，没有发生电子转移，错误；D 项，NaCl 中 Na与 Cl形成离子键，HCl 中氢原子与氯原子通过共用电子对形成共价键，正确。答案：C电子式书写的四个误区1(2017海南卷)下列分子中，其中子总数为 24 的是()A18O3 B2H17
22、2 O2C14N16O2D14C16O2解析：A 项，1 mol 18O 中含有中子的物质的量为(188)mol10 mol，即 1 mol 18O3 中含有中子的物质的量为 310 mol30 mol，错误；B 项，1 mol 2H172 O2 中含有中子的物质的量为(2129)mol20 mol，错误；C项，1 mol 14N16O2 中含有中子的物质的量为(728)mol23 mol，错误；D 项，1 mol 14C16O2 中含有中子物质的量为(828)mol24 mol，故 D 正确。答案：D2 (2018 江 苏 卷)用 化 学 用 语 表 示NH3 HCl=NH4Cl 中的相关微
23、粒，其中正确的是()A中子数为 8 的氮原子：87NBHCl 的电子式：CNH3 的结构式：DCl的结构示意图：解析：中子数为 8 的氮原子为157N，A 项错误；HCl是共价化合物，电子式为，B 项错误；Cl的结构示意图为，D 项错误。答案：C3(2017江苏卷)下列有关化学用语表示正确的是()A质量数为 31 的磷原子：3115PB氟原子的结构示意图：CCaCl2 的电子式：Ca2D明矾的化学式：Al2(SO4)3解析：P 的左上角标质量数，左下角标质子数，A 项正确；F 原子的最外层有 7 个电子，B 项错误；两个 Cl应放在 Ca2 的两侧，C 项错误；明矾的化学式为KAl(SO4)2
24、12H2O，D 项错误。答案：A4(2016江苏卷)下列有关化学用语表示正确的是()A中子数为 10 的氧原子：10 8OBMg2的结构示意图：C硫化钠的电子式：D甲酸甲酯的结构简式：C2H4O2解析：A 项，中子数为 10 的氧原子，质量数为 18，应表示为18 8O，错误；B 项，Mg2的核电荷数为 12，最外层电子数为 8，正确；C 项，Na2S 为离子化合物，电子式为，错误；D 项，甲酸甲酯的结构简式为 HCOOCH3，错误。答案：B5(2017海南卷)X、Y、L、M 为核电荷数依次增大的前 20 号主族元素。X2 是最轻的气体，Y、L 与 M 三种元素的质子数均为 5 的倍数。回答下
25、列问题：(1)X 与 L 组成的最简单化合物的电子式为_。(2)X 与 M 组成的物质为_(填“共价”或“离子”)化合物，该物质可作为野外工作的应急燃料，其与水反应的化学方程式为_。(3)Y 在周期表中的位置是_，其含氧酸的化学式为_。(4)L 与 M 形成的化合物中 L 的化合价是_。解析：X2 是最轻的气体，即 X 为 H，Y、L、M 三种元素的质子数为 5 的倍数，质子数等于原子序数，质子数可能为 5、10、15、20 中的三个，X、Y、L、M 四种元素为核电荷数依次增大的前 20 号主族元素，因此质子数为 10 舍去，即 Y、L、M 三种元素分别为 B、P、Ca。(1)X 与 L 组成的最简单化合物是 PH3，其电子式为。(2)X 与 M 组成的化合物是 CaH2，属于离子化合物，与水发生的反应是 CaH22H2O=Ca(OH)22H2。(3)Y 为 B，属于第二周期第A 族元素，其含氧酸为 H3BO3。(4)L 与 M 形成的化合物是 Ca3P2，其中 P 显3 价。答案：(1)(2)离子 CaH22H2O=Ca(OH)22H2(3)第二周期第A 族 H3BO3(4)3
