1、专题八 原子结构、分子结构、化学键【高频考点解读】 1了解原子构成。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。2了解元素、核素和同位素的含义。3了解原子核外电子排布。4了解化学键的定义。5了解离子键、共价键的形成。6了解化学反应的本质。【热点题型】题型一 原子结构的概念 例1、嫦娥二号月球探测器获得了7 m分辨率全月球影像图，该月球探测器使用钚元素的同位素电池来提供稳定、持久的能源。下列关于Pu的说法正确的是()A.Pu和Pu的质子数之差为2B.Pu和Pu是两种不同的核素C.Pu的中子数与质子数之差为144D.Pu和Pu互为同素异形体【提分秘籍】 (1)质子数与
2、核外电子数之间的关系，对于原子不易出错，对于阴、阳离子容易出错。应清楚阳离子核外电子数少于质子数，阴离子核外电子数多于质子数。(2)元素、同位素、同素异形体、同系物、同分异构体的判断关键是描述的对象。如：具有相同质子数的两微粒不一定是同种元素，如Ne和H2O。质子数相同而中子数不同的两微粒不一定互为同位素，如14N2和13C16O。2H2和3H2既不是同位素，也不是同素异形体。【举一反三】已知：为纪念著名天文学家哥白尼，国际纯粹与应用化学联合会将112号元素的符号定为“Cn”，汉语名为“金哥”；合理利用核能符合“低碳经济”的要求，U是核反应堆的重要原料；锂被誉为“高能金属”，制取锂的原料是锂辉
3、矿(主要成分是LiAlSi2O6和少量钙、镁杂质)。下列有关对上述表述所涉及元素的说法正确的是()A.Cn的原子核内中子数与核外电子数之差为55B.U和U是同位素，核反应属于化学变化C40Ca2与18O具有相同的电子数DSi2O中质子总数为80 【热点题型】题型二 特殊核外电子排布的微粒例2、已知A、B、C、D四种物质分别是由短周期元素组成的微粒，它们之间有如图所示的转化关系，且A是一种含有18电子的微粒，C是一种含有10电子的微粒。请完成下列各题：(1)若A、D分别是两种气态单质分子，写出A与B反应的化学方程式：_；(2)若B是一种四核含18个电子的分子，D是种气态单质分子，则A的化学式为_
4、，B的结构式为_；(3)若A、B均是含2个原子核的微粒，其中B中含有10个电子，D中含有18个电子，则A、B之间发生反应的离子方程式为_； (4)若D是一种含有22个电子的分子，则符合如图关系的A的物质有_(写化学式，如果是有机物则写相应的结构简式)。【提分秘籍】 (1)短周期与前20号元素的内容是不同的，短周期只包含118号，而前20号元素还比短周期多了K、Ca两种元素。要注意题中的表达。(2)在10e和18e微粒中，要综合考虑，除无机分子外，还要考虑有机分子，如10e的CH4,18e的C2H6等。(3)第A族元素不都是碱金属元素。【规律方法】(1)记忆含10电子微粒的方法：首先找出含10电
5、子的原子(单原子分子)Ne，然后向前寻找非金属元素对应的氢化物CH4HF，向后寻找金属元素形成的阳离子NaAl3。(2)记忆含18电子微粒的方法：首先找出含18电子的原子(单原子分子)Ar，然后向前寻找非金属元素对应的氢化物SiH4HCl，向后寻找金属元素形成的阳离子KCa2。还有部分含18电子的分子可通过含10电子的氢化物得到，含10电子的氢化物分子去掉一个H原子得到含9电子的基团：CH3、NH2、OH、F，这些基团两两结合即可形成含18电子的分子。【举一反三】用A、B、C2、D、E、F、G和H分别表示含有18个电子的八种粒子(离子或分子)，请回答：(1)A元素是_、B元素是_、C元素是_(
6、用元素符号表示)。(2)D是由两种元素组成的双原子分子，其分子式是_。(3)E是所有含18个电子的粒子中氧化能力最强的分子，其分子式是_。(4)F是由两种元素组成的三原子分子，其分子式是_；电子式是_。(5)G分子中含有4个原子，其分子式是_。(6)H分子中含有8个原子，其分子式是_。【热点题型】题型三 离子键与共价键、离子化合物与共价化合物的比较例3、下列物质中都是既有离子键又有共价键的一组是()ANaOH、H2O、NH4ClBKOH、Na2O2、(NH4)2SCMgO、CaBr2、NaClDNa2SO4、HCl、MgCl2【提分秘籍】1离子键与共价键离子键共价键成键粒子阴、阳离子原子成键条
7、件活泼金属元素与活泼非金属元素一般在非金属原子之间成键作用静电作用存在举例如：NaCl、KCl、MgCl2、CaCl2、ZnSO4、NaOH等如：H2、O2、HCl、CO2、CH4等。2.离子化合物与共价化合物(1)离子化合物和共价化合物的比较离子化合物共价化合物化学键类型一定含有离子键，可能含有共价键只含有共价键构成粒子阴、阳离子原子易形成化合物元素一般由第A族(H除外)、第A族活泼金属与第A族、第A族活泼非金属形成一般是由非金属元素形成(铵盐除外)(2)判断：【方法规律】巧判化学键类型(1)看物质的结构粒子。结构粒子是阴、阳离子，形成离子键；结构粒子是原子或分子，形成共价键。(2)看化合物
8、类型。离子化合物中含离子键，共价化合物中含共价键(多原子单质分子和原子团中含共价键)。【举一反三】某元素的原子最外层只有一个电子，它跟卤素结合时，所形成的化学键()A一定是离子键B一定是共价键C可能是离子键，也可能是共价键D以上说法都不正确【热点题型】题型四 考查化学键与物质类别的关系例4、下列说法正确的是()A含有共价键的化合物一定是共价化合物B分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物分子C由共价键形成的分子一定是共价化合物分子D只有非金属原子间才能形成共价键【提分秘籍】化学键与物质类别的关系 1只含共价键的物质(1)同种非金属元素构成的单质，如I2、N2、P4、金刚石、晶体硅等。(2)不同
9、非金属元素构成的共价化合物，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。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，如氩气、氦气等。【特别提醒】(1)非金属元素的原子不仅能够形成共价化合物，而且还能够形成离子化合物，如氯化铵。(2)离子化合物是强电解质，共价化合物也可能是强电解质，如HCl。(3)共价化合物的熔、沸点不一定都低于离子化合物，如SiO2的熔沸点比NaCl的高。【举一反三】下列物质中含有相同的化学键类型的是()ANaCl、
10、HCl、H2O、NaOHBCl2、Na2S、HCl、SO2CHBr、CO2、H2O、CS2DNa2O2、H2O2、H2O、O3【高考风向标】 1（2014新课标全国卷） X、Y、Z均为短周期元素，X、Y处于同一周期，X、Z的最低价离子分别为X2和Z，Y和Z具有相同的电子层结构。下列说法正确的是()A原子最外层电子数：XYZB单质沸点：XYZC离子半径：X2YZD原子序数：XYZ2（2013海南卷）重水(D2O)是重要的核工业原料，下列说法错误的是()A氘(D)的原子核外有1个电子B. 1 H与D互称同位素CH2O与D2O互称同素异形体D. 1HO与DO的相对分子质量相同3（2014山东卷） 根
11、据原子结构及元素周期律的知识，下列推断正确的是()A同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱B核外电子排布相同的微粒化学性质也相同CCl、S2、Ca2、K半径逐渐减小D. Cl与Cl得电子能力相同4（2014海南卷） 4种相邻主族短周期元素的相对位置如表，元素X的原子核外电子数是M的2倍，Y的氧化物具有两性。回答下列问题：MNXY(1)元素X在周期表中的位置是第_周期、第_族，其单质可采用电解熔融_的方法制备。(2)M、N、Y三种元素最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是_，碱性最强的是_。(填化学式)(3)气体分子(MN)2的电子式为_。(MN)2称为拟卤素，性质与卤素类似，其与氢氧化
12、钠溶液反应的化学方程式为_。5（2014天津卷）元素单质及其化合物有广泛用途，请根据周期表中第三周期元素相关知识回答下列问题：(1)按原子序数递增的顺序(稀有气体除外)，以下说法正确的是_。a原子半径和离子半径均减小b金属性减弱，非金属性增强c氧化物对应的水化物碱性减弱，酸性增强d单质的熔点降低(2)原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素名称为_，氧化性最弱的简单阳离子是_。(3)已知： 化合物MgOAl2O3MgCl2AlCl3类型离子化合物离子化合物离子化合物共价化合物熔点/28002050714191工业制镁时，电解MgCl2而不电解MgO的原因是_；制铝时，电解Al2O3而不电解Al
13、Cl3的原因是_。(4)晶体硅(熔点1410 )是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅过程如下：Si(粗)SiCl4SiCl4(纯)Si(纯)写出SiCl4的电子式：_；在上述由SiCl4制纯硅的反应中，测得每生成1.12 kg纯硅需吸收a kJ热量，写出该反应的热化学方程式：_。(5)P2O5是非氧化性干燥剂，下列气体不能用浓硫酸干燥，可用P2O5干燥的是_。aNH3 bHI cSO2 dCO2(6)KClO3可用于实验室制O2，若不加催化剂，400 时分解只生成两种盐，其中一种是无氧酸盐，另一种盐的阴阳离子个数比为11。写出该反应的化学方程式：_。6（2014山东卷） A、B、D、E、F为短周期
14、元素，非金属元素A最外层电子数与其周期数相同，B的最外层电子数是其所在周期数的2倍。B在D中充分燃烧能生成其最高价化合物BD2。E与D2具有相同的电子数。A在F中燃烧，产物溶于水得到一种强酸。回答下列问题：(1)A在周期表中的位置是_，写出一种工业制备单质F的离子方程式：_。(2)B、D、E组成的一种盐中，E的质量分数为43%，其俗名为_，其水溶液与F单质反应的化学方程式为_；在产物中加入少量KI，反应后加入CCl4并振荡，有机层显_色。(3)由这些元素组成的物质，其组成和结构信息如下表：物质组成和结构信息a含有A的二元离子化合物b含有非极性共价键的二元离子化合物，且原子数之比为11c化学组成
15、为BDF2d只存在一种类型作用力且可导电的单质晶体a的化学式为_；b的化学式为_；c的电子式为_；d的晶体类型是_。(4)由A和B、D元素组成的两种二元化合物形成一类新能源物质。一种化合物分子通过_键构成具有空腔的固体；另一种化合物(沼气的主要成分)分子进入该空腔，其分子的空间结构为_。7（2014重庆卷）月球含有H、He、N、Na、Mg、Si等元素，是人类未来的资源宝库。(1)3He是高效核能原料，其原子核内中子数为_。(2)Na的原子结构示意图为_，Na在氧气中完全燃烧所得产物的电子式为_。(3)MgCl在工业上应用广泛，可由MgO制备。MgO的熔点比BaO的熔点_(填“高”或“低”)。月
16、球上某矿石经处理得到的MgO中含有少量SiO2，除去SiO2的离子方程式为_；SiO2的晶体类型为_。MgO与炭粉和氯气在一定条件下反应可制备MgCl2。若尾气可用足量NaOH溶液完全吸收，则生成的盐为_(写化学式)。(4)月壤中含有丰富的3He，从月壤中提炼1 kg 3He，同时可得6000 kg H2和700 kg N2，若以所得H2和N2为原料经一系列反应最多可生产碳酸氢铵_kg。（2013福建卷）9四种短周期元素在周期表中的位置如右图，其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是A原子半径ZYWB. W、X、Y、Z的原子半径大小顺序可能是WXYZ C.Y、Z形成的分子的空间构型可能是正四面
17、体D.WY2分子中键与键的数目之比是21 （2013天津卷）3.下列有关元素的性质及其递变规律正确的是（ ）AIA族与VIIA族元素间可形成共价化合物或离子化合物B第二周期元素从左到右，最高正价从+1递增到+7C同主族元素的简单阴离子还原性越强，水解程度越大D同周期金属元素的化合价越高，其原子失电子能力越强（2013江苏卷）10. 短周期元素X、Y、Z、W 的原子序数依次增大，且原子最外层电子数之和为13。X 的原子半径比Y 的小，X 与W 同主族，Z 是地壳中含量最高的元素。下列说法正确的是（ ）A原子半径的大小顺序: r(Y)r(Z)r(W)B元素Z、W 的简单离子的电子层结构不同C元素Y
18、 的简单气态氢化物的热稳定性比Z 的强D只含X、Y、Z 三种元素的化合物，可能是离子化合物，也可能是共价化合物（2013山东卷）8 、W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示，W的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成离子化合物，由此可知WXYZAX、Y、Z中最简单氢化物稳定性最弱的是YBZ元素氧化物对应水化物的酸性一定强于YCX元素形成的单核阴离子还原性大于YDZ元素单质在化学反应中只表现氧化性【随堂巩固】1锎是锕系中的一种元素，1 mg锎(Cf)每秒钟约能释放出2.34109个中子，在医学上常用作治疗恶性肿瘤的中子源。下列有关说法错误的是()A锎位于元素周期表第6周期B.
19、Cf和Cf互为同位素C.Cf中，质子数和电子数均为98D.Cf的中子数与质子数之差为562下列叙述正确的是()A元素的相对原子质量是小数，是由于元素具有同位素B有相同质子数的原子或离子一定属于同种元素CK和Ar具有相同的电子层结构，氧化性K比Ar强D金属离子的电子层数一定比金属原子的电子层数少3下列说法正确的是()A原子最外层电子数大于3(小于8)的元素一定是非金属元素B原子最外层只有1个电子的元素一定是金属元素C最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第2周期D某元素的离子的最外层与次外层电子数相同，该元素一定位于第3周期4对于符号：35Cl和37Cl、H2和D2、1HO和2HO。下列有关
20、说法正确的是()A35Cl和37Cl互称为同素异形体BH2和D2是氢元素的两种同位素C35和37表示的是质量数D1HO和2HO表示同一种水分子5已知X为第三周期元素的原子，该原子要达到8电子稳定结构，则需要的电子数小于其次外层和最内层的电子数之差，且等于最内层电子数的整数倍。下列说法正确的是()AX元素最高价氧化物对应的水化物一定是强酸BX元素的氢化物的化学式一定为H2XCX的单质一定是良好的半导体材料D X元素的氧化物一定能与烧碱反应6从宏观方面看物质是由元素组成的，从微观方面看物质是由粒子构成的，下列有关说法不正确的是()A元素原子的多样性是由构成原子的质子和中子数目引起的B元素的化学性质
21、主要取决于元素原子的最外层电子数C只由一种分子构成的物质一定是纯净物D质子数等于电子数的微粒，可能是一种分子和一种离子7X、Y、Z均为短周期元素。已知X元素的某种原子核内无中子，Y元素的原子核外最外层电子数是其次外层电子数的2倍，Z元素是地壳中含量最丰富的元素。有下列含这三种元素的化学式：X2Y2Z2X2YZ3X2YZ2X2Y2Z4X3YZ4XYZ3，其中可能存在的是()A BC D8科学家从化肥厂生产的(NH4)2SO4中检验出组成为N4H4(SO4)2的物质，经测定，该物质易溶于水，在水中以SO和N2H两种离子形式存在，植物的根系极易吸收N4H，但它遇到碱时，会生成一种形似白磷的N4分子。
22、N4分子不能被植物吸收。下列有关说法不正确的是()AN4和N2互为同素异形体B14N与14C互为同位素CN4H4(SO4)2不能与草木灰混合使用D8NH34C5OH=N44C5NH26H24H2O，此反应中每生成5.6 g N4时转移1.2 mol电子9原子的核电荷数小于18的某元素X，其原子的电子层数为n，最外层电子数为2n1，原子核内质子数为2n21。下列有关X的说法中不正确的是()AX能形成化学式为X(OH)3的碱BX能与某些金属元素形成化合物CX原子的最外层电子数和核电荷数肯定为奇数DX可能形成化学式为KXO3的盐10已知X、Y、Z都是短周期元素，它们的原子序数依次增大， X原子的电子
23、层数与它的核外电子总数相等，而Z原子的最外层电子数是次外层的3倍，Y和Z可以形成两种以上气态化合物，则下列说法错误的是()AY和Z可以组成一种Y和Z的质量比为78的化合物BX、Y、Z可以组成一种盐CX和Z可以组成原子个数比分别为11和21常温下呈液态的两种化合物D由X、Y、Z三种元素中的任意两种组成的10电子微粒有2种 11据新浪科技网报道：美国科学家发现，普通盐水在无线电波的照射下可以燃烧，这很可能是21世纪人类最伟大的发现之一，将有望解决未来人类的能源危机。无线电频率可以降低盐水中所含元素之间的结合力，释放出氢原子，一旦点火，氢原子就会在这种频率下持续燃烧。上述“结合力”的实质是()A离子
24、键B共价键C一种静电引力 D一种静电斥力12下列有关化学用语的使用正确的是()ACH4分子的比例模型：BNH3的电子式：CCl的结构示意图：DCO2的结构式：OCO13下列过程中，共价键被破坏的是()A碘升华B二氧化氮被木炭吸附C酒精溶于水DHCl气体溶于水14甲、乙、丙、丁四种物质均为只含两种元素的化合物，且均含18个电子。下列有关这四种物质的推断，正确的是()A可能在某种物质中含有离子键B四种物质都是共价化合物C四种物质都不可能具有强氧化性D有一种物质是乙烷的同系物15下列关于元素的叙述正确的是()A金属元素与非金属元素能形成共价化合物B只有在原子中，质子数才与核外电子数相等C目前使用的元
25、素周期表中，最长的周期含有36种元素D由非金属元素形成的共价化合物中，原子的最外层电子数只能是2或816下列各图中的大黑点代表原子序数从118号元素的原子实(原子实是原子除最外层电子后剩余的部分)，小黑点代表未用于形成共价键的最外层电子，短线代表共价键。下列各图表示的结构与化学式一定不相符的是()ABCDNH3C2H4CCl4CO217下列物质按只含离子键、只含共价键、既含离子键又含共价键的顺序排列的是()A氯气二氧化碳氢氧化钠B氯化钠过氧化氢氯化铵C氯化钠过氧化钠氯化铵D氯化钠氦气氢氧化钠18下列化学用语正确的是()AI131，IBCl的结构示意图： CNa2S的电子式： D乙烯的结构式：C
26、H2=CH219固体A的化学式为NH5，它的所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子的电子层结构，电子式如图所示：，下列说法正确的是()ANH5属于离子化合物BNH5属于共价化合物CNH5只含有离子键DNH5只含有共价键20X、Y为两种短周期元素，其原子的最外层电子数分别是1和6，则X、Y两种元素形成的常见化合物或者离子不可能是()A只含极性键的共价化合物B含非极性键的共价化合物C阴阳离子个数之比为11的离子化合物D可形成双核离子或者四核离子221已知X、Y是阳离子，Z是阴离子，M、N是分子，它们都由短周期元素组成，且具有以下结构特征和性质：X、Y、M、N的核外电子总数相等；常温下，M是极易溶于
27、N的气体；X与M均由相同的元素组成；Y为单核离子，其与Z组成的物质可用于净水；Z由同主族元素组成。请回答下列问题：(1)X的电子式为_，Z的离子符号为_。(2)X与Z形成的化合物中所含有的化学键类型为_。(3)写出Y与M、N形成的混合物发生反应的离子方程式：_。22周期主族元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大，它们的原子核外电子层数之和为13。B的化合物种类繁多，数目庞大；C、D是空气中含量最多的两种元素，D、E两种元素的单质反应可以生成两种不同的离子化合物；F为同周期半径最小的元素。试回答以下问题：(1)写出D与E以11的原子个数比形成的化合物的电子式：_。F的原子结构示意图为：_。
28、(2)B、D形成的化合物BD2中存在的化学键为_键(填“离子”或“共价”，下同)。A、C、F三种元素形成的化合物CA4F为_化合物。(3)化合物甲、乙由A、B、D、E中的三种或四种组成，且甲、乙的水溶液均呈碱性。则甲、乙反应的离子方程式为：_。(4)A、C、D、E的原子半径由大到小的顺序是_(用元素符号表示)。(5)元素B和F的非金属性强弱，B的非金属性_于F(填“强”或“弱”)，并用化学方程式证明上述结论_。23.已知X元素原子的K、L层的电子数之和比L、M层的电子数之和多1个电子。Y元素的原子最外层电子数比内层电子数少3个。Z元素核外有3个电子层，最外层有3个电子。W元素最高化合价是最低化合价绝对值的3倍，它在最高价氧化物中的质量分数为40%。(1)Y和W的气态氢化物的稳定性为(用化学式表示)_。(2)X单质在空气中加热生成的化合物是_化合物(填“离子”或“共价”)。(3)X和Z的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式_。(4)W的低价氧化物与Y单质的水溶液反应的化学方程式_。(5)Y与Z形成化合物的化学式是_。实验测得当此化合物处于固态和液态时不导电，溶于水能导电。由此判断该化合物具有_键(填“离子”或“共价”)。