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第1节原子结构与化学键-2-考查要点说明核心素养解读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.了解原子核外电子的排布规律。4.了解化学键的定义。了解离子键、共价键的形成。5.掌握原子结构示意图、电子式、分子式、结构式和结构简式等表示方法。1.变化观念与平衡思想:认识化学键的本质是原子间的静电作用,能多角度、动态地分析化学键。2.证据推理与模型认知:能运用原子结构模型解释化学现象,揭示现象的本质与规律。3.科学探究与创新意识:能发现和提出有探究价值的原子结构与化学键的问题,确定探究目的,设计探究方案。-3-自主预诊考向突破原子构成1.原子构成(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[(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-4-自主预诊考向突破(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+。(3)微粒符号周围数字的含义。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-5-自主预诊考向突破2.两种相对原子质量(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%。112-6-自主预诊考向突破3.元素核素同位素(1)元素、核素、同位素的概念及相互关系。核电荷数质子中子𝑍𝐴X质子数中子数-7-自主预诊考向突破(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数(丰度)不变。(3)氢元素的三种核素。11H:名称为,不含中子;12H:用字母表示,名称为或重氢;13H:用字母表示,名称为或超重氢。中子数质子数几乎完全相同差异较大氕D氘T氚-8-自主预诊考向突破(4)几种重要核素的用途。核素92235U614C12H13H818O用途用于制氢弹示踪原子核燃料考古断代-9-自主预诊考向突破微点拨(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)现行元素周期表已发现的元素有118种,由于同位素的存在,故核素的种数远大于118种。(4)不同核素可能具有相同的质子数,如12H、13H;也可能具有相同的中子数,如614C、816O;也可能具有相同的质量数,如614C、714N。(5)一种元素可以有多种核素,也可能只有一种核素。(6)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。(7)同位素是指同一元素的不同核素之间的关系,同素异形体是指同一元素的不同单质间的关系。-10-自主预诊考向突破自我诊断1.所有的原子中都含有质子和中子吗?符号612C表示的含义是什么?提示:11H中不含中子,所有原子均含有质子。612C表示质子数为6,中子数为6的碳原子。2.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)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。()-11-自主预诊考向突破(2)核聚变如12H+13HHe+01n,因为有新微粒生成,所以该变化是化学变化。()(3)1735Cl与1737Cl得电子能力几乎相同。()(4)一种核素只有一种质量数。()(5)硫离子的结构示意图为。()(6)最外层电子数为8的粒子一定是稀有气体元素的原子。()(7)核外电子排布相同的微粒化学性质也相同。()答案:(1)√(2)×(3)√(4)√(5)×(6)×(7)×-12-自主预诊考向突破3.(1)现有下列9种微粒:11H、12H、613C、614C、714N、2656Fe2+、2656Fe3+、816O2、816O3。按要求完成以下填空:①11H、12H分别是氢元素的一种,它们互称。②互为同素异形体的微粒是。③2656Fe2+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。(2)某元素的一种核素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。-13-自主预诊考向突破答案:(1)①核素同位素②816O2和816O3③3024④75(2)𝑎𝐴+𝑚(m+1)mol𝑎𝐴+𝑚Nmol𝑎𝐴+𝑚(m+A-N)NA𝑎𝐴+𝑚(m+A-N)NA-14-自主预诊考向突破考向1概念辨析典例❶(2019河北辛集中学高三期中)随着科学技术的不断进步,研究物质的手段和途径越来越多,、H3、O4、C60等已被发现。下列有关说法正确的是()A.中含有36个电子B.O2与O4属于同分异构体C.C60和12C、14C互为同位素D.H2与H3属于同素异形体N5+N5+答案解析解析关闭N5+中的电子数为7×5-1=34,故A错误;O2与O4分子式不同,不是同分异构体,B错误;C60是碳元素的一种单质,同位素是质子数相同中子数不同的原子的互称,故C错误;H2与H3是由氢元素形成的不同单质,两者是同素异形体,故D正确。答案解析关闭D-15-自主预诊考向突破易错警示(1)元素的种类由原子核内的质子数决定,划分元素种类的唯一标准是质子数(即核电荷数)。(2)元素概念中的原子是泛指,即各种状况下的原子或离子(包括游离态和化合态),所以H、D、T、H+、H-都属于氢元素。(3)元素是个宏观概念,元素只讲种类,不讲个数,元素组成物质。-16-自主预诊考向突破对点演练1据报道,俄罗斯科学家再次合成117号元素,其中有5个117293X,1个117294X。下列关于117293X和117294X的说法不正确的是()A.是两种核素B.互为同位素C.中子数分别为176和177D.核外电子数相差1答案解析解析关闭117293X和117294X的质子数都是117,中子数分别是176、177,是两种核素,A、C说法正确;117293X和117294X具有相同的质子数,不同的中子数,二者互为同位素,B说法正确;原子核外电子数等于质子数,故两种核素的核外电子数相等,D说法错误。答案解析关闭D-17-自主预诊考向突破考向2原子中各种微粒数目之间的关系与计算典例❷质子数和中子数之和为A,核内中子数为N的R2+与16O所形成的Wg氧化物中所含质子的物质的量为()A.𝑊𝐴+16(A-N+8)molB.𝑊𝐴+16(A-N+10)molC.(A-N+8)molD.𝑊𝐴+16(A-N+6)mol答案解析解析关闭R2+带2个单位正电荷,所以其氧化物的化学式为RO,该氧化物的摩尔质量为(A+16)g·mol-1,Wg该氧化物的物质的量为𝑊𝐴+16mol;核内中子数为N的R2+的质量数为A,所以质子数为A-N,1mol氧化物中含有(A-N+8)mol质子,所以Wg该氧化物中所含质子的物质的量为𝑊𝐴+16(A-N+8)mol。答案解析关闭A-18-自主预诊考向突破方法技巧求一定质量的某物质中指定微粒数的答题模板物质的质量物质的量指定粒子的物质的量指定粒子的粒子数-19-自主预诊考向突破对点演练2(2019湖北仙桃一中检测)设某元素原子的核内质子数为m,中子数为n,则下列推断正确的是()A.不能由此确定该元素的相对原子质量B.这种元素的相对原子质量为m+nC.若碳原子质量为wg,此原子的质量为(m+n)wD.核内中子的总质量小于质子的总质量答案解析解析关闭题给核素可表示为𝑚𝑚+𝑛X。由于无法确定该元素有无同位素,故该元素的相对原子质量无法确定,A正确,B错误;若取该核素的近似相对原子质量为(m+n),则该核素的质量为(m+n)×112wg=112(m+n)wg,C错误;中子的总质量与核内质子的总质量的关系无法确定,D错误。答案解析关闭A-20-自主预诊考向突破深度指津元素、核素、同位素及同素异形体的比较元素核素同位素同素异形体本质质子数相同的一类原子质子数、中子数都一定的一种原子质子数相同、中子数不同的核素的互称同种元素形成的不同单质范畴同类原子原子原子单质特性只有种类,没有个数化学反应中的最小微粒化学性质几乎完全相同组成元素相同、性质不同-21-自主预诊考向突破元素核素同位素同素异形体决定因素质子数质子数、中子数质子数、中子数组成元素、结构举例H、C、O三种元素11H、12H、13H三种核素11H、12H、13H互称同位素O2与O3互为同素异形体-22-自主预诊考向突破原子核外电子排布1.同一原子中的电子层电子层序数(n)1234567符号KLMNOPQ电子层离核距离从K→Q离核越来2.核外电子排布规律越远低高2n2821832-23-自主预诊考向突破3.原子(或离子)结构示意图如Na的原子结构示意图:电子层电子层上排布的电子数核电荷数-24-自主预诊考向突破4.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,活泼金属原子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,活泼非金属原子较易电子形成阴离子,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。微点拨(1)核外电子数相同的微粒,其质子数不一定相同,如Al3+与Na+、F-等,N与OH-等。(2)某元素的原子最外层只有一个电子,不一定是金属元素。H4+失去还原得到-25-自主预诊考向突破自我诊断1.某元素原子的最外层电子数是次外层的a倍(a1),则该原子的核内质子数是多少?提示:2+2a。-26-自主预诊考向突破2.判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)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。()(2)元素的化学性质主要取决于元素原子的最外层电子数。()(3)92235U和92238U互为同位素,核反应属于化学变化。()(4)2H+核外电子数为2。()(5)两种粒子,若核外电子排布完全相同,则其化学性质一定相同。()答案:(1)√(2)√(3)×(4)×(5)×-27-自主预诊考向突破3.已知某粒子的结构示意图为。试回答:(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,粒子可能为(填粒子符号)、、、、。(3)写出y=3与y=7对应的元素最高价氧化物对应水化物间发生反应的离子方程式:。-28-自主预诊考向突破答案:(1)原子(2)S2-Cl-ArK+Ca2+(3)Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O解析:(1)当x-y=10时,即x=10+y,该粒子质子数和核外电子数相等,即该粒子为原子。(2)当y=8时,该粒子结构示意图为,该粒子可能为S2-、Cl-、Ar、K+、Ca2+。(3)当y=3时,该元素为Al,其最高价氧化物的水化物为Al(OH)3,当y=7时,该元素为Cl,其最高价氧化物的水化物为HClO4,二者反应的离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O。8-29-自主预诊考向突破考向1核外电子排布规律及应用典例❶(2019河南信阳调研)现有部分元素的原子结构特点如表:XL层电子数是K层电子数的3倍Y核外电子层数等于原子序数ZL层电子数是K层和M层电子数之和W共用三对电子形成双原子分子,常温下为气体单质下列叙述中正确的是()A.W原子结构示意图为B.元素X和Y只能形成原子个数比为1∶2的化合物C.元素X比元素Z的非金属性强D.X、Y、Z、W四种元素不能形成离子化合物答案解析解析关闭L层电子数是K层电子数的3倍,X为O;核外电子层数等于原子序数,Y为H;L层电子数是K层和M层电子数之和,