高中化学原子结构与化学键

答案：(1)H O
课堂师生互动
原子的组成和结构
【生之思】 1．任何原子都是由质子、中子、电子构成的吗？ 2.21H2 和11H2 互为同位素吗？ 3．14C 和 14N 的质量数相同，二者互为同位素吗？ 4．目前的元素周期表中有 112 种元素，请问原子的种 类也是 112 种吗？
答案：1.不是；11H 的质子数是 1，中子数 0，电子数 1。 2.21H2 和11H2 均为单质，不是核素，二者不属于同位素。 3.14C 和 14N 属 于不同的原子，二者不属于同位素。 4.由于同位素的存在，原子 的种类大于 112 种。
解析：F2 为氧化剂，NF3 为氧化产物，氧化性：F2＞NF3。
答案：B
8．(2013·平谷模拟)已知 X、Y、Z、W 四种元素分别是元素周 期表中连续三个短周期的元素，且原子序数依次增大。X、W 同主 族，Y、Z 为同周期的相邻元素。W 原子的质子数等于 Y、Z 原子 最外层电子数之和。Y 与 X 形成的分子中有 3 个共价键。Z 原子最 外层电子数是次外层电子数的 3 倍，试推断：
(2)分层排布原则： ①每层最多容纳的电子数为 2n2 。 ②最外层不超过 8 个 (K 层为最外层时不超过2 个 )。 ③次外层不超过18 个 ，倒数第三层不超过 32 个 。
(1)判断下列说法的正误(正确的打“ ”错误的打“ ”)。
①F－的结构示意图为
。( )
②短周期第ⅣA 和ⅦA 族元素的原子间构成的分子，均满足原
答案：B
5．下列有关化学用语表示正确的是( ) A．N2 的电子式：N⋮⋮N
B．S2－的结构示意图： C．质子数为 53、中子数为 78 的碘原子：15331I
D．HBr 的形成过程：
解析：N2 的电子式为 ⋮⋮ ，A 错误；S2－的结构示意图为： ，B 错误；HBr 的形成过程为：H×＋·B····r：―→H× ·B····r：，D
3．元素、核素、同位素 (1)基本概念：
(2)应用： 在 6Li、7Li、23Na、24Mg、14C、14N 六种粒子中，包含 5 种元 素，6 种核素，其中互为同位素的是 6Li、7Li ，中子数相等的核 素是 23Na、24Mg 。
(2013·茂名模拟)金属钛对人体体液无毒且能与肌肉和骨骼生 长在一起，有“生物金属”之称。下列有关4282Ti 和5202Ti 的说法中正 确的是( )
错误。
答案：C
6．下列有关化学键的说法中正确的是( ) A．化学键主要包括离子键、共价键和氢键等 B．电解质的电离过程也就是化学键被破坏的过程 C．有化学键被破坏的变化一定是化学变化 D．共价化合物中可能含有离子键
解析：A 项，氢键不属于化学键；无论是离子型电解质还是共 价型电解质，在水分子的作用下离解成阴、阳离子，原来的离子键 或共价键被破坏了，B 项正确；C 项，电离过程有化学键的破坏， 但电离不是化学变化，化学变化不仅有旧键的断裂，还有新键的形 成；D 项，含离子键的化合物一定属于离子化合物。
答案：(1)①② ⑤⑥⑦⑨⑩ (2)①②③④⑧ ③ ⑩
自主评估
1．钚元素有若干种同位素，钚元素的同位素电池将为我国航 天器(包括探月计划在内)提供稳定、持久的能源。下列关于29348Pu 的 说法中正确的是( )
A.29348Pu 和29440Pu 的质子数之差为 2 B.29348Pu 和29440Pu 是两种不同的核素 C.29348Pu 的中子数与质子数之差为 144 D.29348和29440Pu 互为同素异形体
(1)X、Z 两种元素的元素符号：X________、Z________。 (2)由以上元素中两两形成的化合物中，溶于水显碱性的气态氢 化物的电子式为________，它的共价键属于________(填“极性” 或“非极性”)键；含有离子键和非极性共价键的化合物的电子式 为________；含有极性共价键和非极性共价键的化合物的电子式为 ________。
解析：由题意知，Z 为氧元素，则 Y 为氮元素，W 为钠元素， X 为氢元素。由两元素形成的化合物，其水溶液显碱性的氢化物只 有 NH3，NH3 中的共价键类型属于极性键。含有离子键和非极性共 价键的为 Na2O2；含有极性键和非极性键的为 H2O2；X、Y、Z 形 成常见的离子化合物为 NH4NO3，与碱共热得到氨气。X 与 W 形 成 的 化 合 物 为 NaH ， 与 水 的 反 应 中 水 作 氧 化 剂 (NaH ＋ H2O===NaOH＋H2↑)；W 与 Z 形成 Na2O。
4．电子式 请写出下列微粒的电子式：
现有以下物质： ①NaCl ②Na2O ③Na2O2 ④NaOH ⑤AlCl3 ⑥H2O ⑦N2 ⑧(NH4)2CO3 ⑨CO2 ⑩H2O2 (1) 只 含 离 子 键 的 物 质 有 ________ ， 只 含 共 价 键 的 物 质 有 ________。 (2) 属 于 离 子 化 合 物 的 有 ________ ， 其 中 含 有 非 极 性 键 的 是 ________，含有非极性键的共价化合物有________。
答案：C
4．(2013·北京 101 中学高三化学模拟)现有如下说法： ①在水中氢、氧原子间均以化学键相结合 ②金属和非金属化 合形成离子键 ③离子键是阳离子、阴离子的相互吸引 ④根据电 离方程式：HCl===H＋＋Cl－，可判断 HCl 分子里存在离子键 ⑤H2 分子和 Cl2 分子的反应过程是 H2 分子、Cl2 分子里共价键发生断裂 分别生成 H 原子、Cl 原子，而后 H 原子、Cl 原子形成离子键的过 程
(3)成键微粒： 阴、阳离子 (4)成键实质： 静电 作用。
。 。
3．共价键 (1)概念：原子间通过 共用电子对 所形成的相互作用。 (2)成键过程：可用电子式表示为：(以 HCl 为例)
H×＋·C····l：―→H×·C····l：
。
(3)成键微粒： 原子 。
(4)成键本质： 共用电子对 。
(5)类型： ① 极 性 共 价 键 ： 共 用 电 子 对 偏 移 ( 不 同 种 原 子 ) 如 ： H—Cl 、 H—O—H 等。 ②非极性共价键：共用电子对不发生偏移(同种原子)如：H—H、 N N。
答案：B
7．近年来，研制的 NF3 气体可用作氟化氢-氟化氚高能化学激 光器的氟源，也可作为火箭推进剂，NF3 可用 NH3 与氟气制取，化 学方程式为 4NH3＋3F2===NF3＋3NH4F，下列说法中不正确的是 ()
B．NF3 的氧化性大于 F2 的 C．NF3 分子空间构型为三角锥形 D．NH4F 中既有离子键又有极性共价键
解析：对各选项分析如下：
答案：B
2.下列关于原子的几种描述中，不正确的是( ) A．18O 与 19F 具有相同的中子数 B．16O 与 17O 具有相同的电子数 C．15N 与 14N 具有相同的质子数 D．12C 与 13C 具有相同的质量数
答案：D
3.15331I 是常规核裂变产物之一，可以通过测定大气或水中15331I 的 含量变化来监测核电站是否发生放射性物质泄漏。下列有关15331I 的 叙述中错误的是( )
X 与 W 形成的化合物与水反应时，水起到的作用是 ________(填“氧化剂”或“还原剂”)。
(4) 用 电 子 式 表 示 W 与 Z 形 成 W2Z 化 合 物 的 过 程 ： _________________________________________________________ _________________________________________________________ ______________________________。
子最外层 8 电子结构。( )
③LiCl 中各原子均满足 8 电子的稳定结构。( )
④S2－的结构示意图为
。( )
⑤Cl－的结构示意图为
。( )
(2)填空：
①元素 M 的离子与 NH＋ 4 所含电子数和质子数均相同，则 M 的
原子结构示意图为________。
②Al3＋的结构示意图为________。
A.15331I 的化学性质与15237I 的相同 B.15313I 的原子序数为 53 C.15331I 的原子核外电子数为 78 D.15331I 的原子核内中子数多于质子数
解析：15331I 与15237I 互为同位素，化学性质相同，故 A 对；15331I 的 质子数为 53，质量数为 131，中子数＝131－53＝78，故 B 对、D 对；核外电子数应为 53，故 C 错。
高中化学 原子结构与化学键
1．原子结构
2．化学键
命题预测
近几年高考对本节知识的考查主要集中在：化学用语，主要 考查原子结构(或离子)示意图、AZX 的含义、电子式的书写等，如 2013 年江苏卷 3 题、天津卷 7 题；原子结构中微粒数之间的关 系，涉及原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数、 质量数；核外电子排布规律、离子键和共价键的形成规律等。预 计 2015 年高考命题热点体现在：判断微粒之间的关系，考查同 位素、同素异形体、同种物质的概念；通过同位素考查质量数与 质子数和中子数的关系；以 10 电子微粒和 18 电子微粒为载体，
综合考查重要的化学反应，微粒中质子数、中子数、电子数 等的计算，离子半径的比较等。在综合推断题中考查核外电 子排布、化学键等。
自主复习
一、原子结构 1．原子的构成
2．原子中各粒子之间的数量关系
(1)18O 中的质子数为 8 ，中子数为 10 。 (2)15331I 中的中子数与质子数之差为 25 。 (3)D3O＋中的质子数为 11 ，电子数为 10 ，中子数为 11 。 (4)CO32－中的质子数为 30 ，电子数为 32 。
【师之导】 1．符号ba＋Xced＋中各数字的含义
2．微粒中各粒子间的数量关系 (1)质子数(Z)＝核电荷数＝核外电子数， (2)质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)， (3)阳离子的核外电子数＝质子数－所带电荷数， (4)阴离子的核外电子数＝质子数＋所带电荷数。
A.4282Ti 和5202Ti 的质量数不同，属于两种元素 B.4282Ti 和5202Ti 的质子数相同，互称同位素 C.4282Ti 和5202Ti 的质子数相同，是同一种核素 D.4282Ti 和5202Ti 核外电子数相同，中子数不同，互称为同素异形 体 答案：B
二、原子核外电子排布 核外电子排布规律 (1)能量最低原则： 核外电子总是先排布在能量最低的是电子层里，然后再按照由 里向外的顺序依次排布在能量逐渐升高的电子层里。
答案：(1)①× ② ③× ④× ⑤×
(2)①
②
三、化学键 1．化学键 (1)定义：使离子 相结合或 原子 相结合的作用力。 (2)分类：
(3)化学反应的本质： 旧化学键 的断裂与新化学键 的形成。
2．离子键 (1)概念：带相反电荷 离子 之间的相互作用。 (2)成键过程：可用电子式表示为：(以 MgCl2 为例)
(3)由 X、Y、Z 所形成的常见离子化合物是________(填化学式)， 该化合物与 W 的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液加热时反应 的 离 子 方 程 式 为 _________________________________ _________________________________________________________ ______________________________________________________。
其中正确的是( ) A．①②ห้องสมุดไป่ตู้ C．④
B．都不正确 D．②③④⑤
解析：水中存在分子内的 H、O 原子之间的相互作用，但也存 在分子间的 H、O 原子相互作用，而化学键只指分子内相邻原子间 强烈的相互作用，故①叙述不正确。不是所有金属和非金属都可形 成离子键，只有活泼金属和活泼非金属化合时，才可形成离子键， 故②叙述不正确。在离子化合物中，阴、阳离子间存在相互作用， 但不单指吸引力，还有相互排斥力，故③叙述不正确。HCl 分子中 不存在离子键，它属于共价化合物，分子中没有离子键，故④叙述 不正确。化学反应的本质是旧键断裂、新键形成的过程，但 HCl 中存在的是共价键而非离子键，故⑤不正确。