高中化學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)

1、第十一講物質(zhì)結(jié)構(gòu)1了解元素、同位素的含義。2了解原子構(gòu)成。了解原子序數(shù)、核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核外電子數(shù)以及它們之間的相互關(guān)系。3了解原子核外電子排布。4了解化學(xué)鍵的定義。了解離子鍵、共價(jià)鍵的形成。一、原子組成1元素、核素、同位素(1)元素：是具有相同_的一類原子的總稱。(2)核素：是具有一定數(shù)目_和一定數(shù)目_的一種原子。一種元素有_核素。如：氫元素的三種核素： (氕)、 (氘)、 (氚)的質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同，它們是三種不同原子，屬于同一種元素，即氫元素。1(1)質(zhì)子數(shù)(2)質(zhì)子中子多種(3)同位素：同一元素的不同_(原子)間互稱同位素。同位素的共同特征是：_相等，_不相等，在周期表中

2、位置_。如：H 、H 、H互為同位素。(4)核素、同位素、元素之間的關(guān)系如圖所示：(3)核素質(zhì)子數(shù)中子數(shù)相同2原子結(jié)構(gòu)與原子內(nèi)粒子相互關(guān)系(1)關(guān)系圖(2)各個(gè)物理量之間的關(guān)系原子核電荷數(shù)(Z)核內(nèi)_(Z) 核外_ 原子序數(shù)質(zhì)量數(shù)(A) _(Z) _(N)陰離子( n)核外電子數(shù)_(Z)_(n)陽離子( n)核外電子數(shù)_(Z)正電荷數(shù)(n)2(1)AZ(2)質(zhì)子數(shù)電子數(shù)質(zhì)子數(shù)中子數(shù)質(zhì)子數(shù)負(fù)電荷數(shù)質(zhì)子數(shù)特別提示：1.質(zhì)子的數(shù)目決定元素的種類。2中子的數(shù)目決定元素的原子種類，影響原子質(zhì)量。3核外電子分層排布，元素化學(xué)性質(zhì)主要由最外層電子數(shù)決定。4質(zhì)子和中子相對質(zhì)量約為1，原子的相對質(zhì)量整數(shù)值近似等

3、于質(zhì)量數(shù)A。5(1)同位素屬于同一種元素，但不是同種原子。例如， 、 (D)、 (T)是三種不同的原子，但都是氫元素。(2)同位素的質(zhì)子數(shù)都相同，原子核外電子層結(jié)構(gòu)相同，化學(xué)性質(zhì)基本相同。(3)大多數(shù)元素都有同位素，所以原子的種類數(shù)要比元素的種類數(shù)多得多。二、原子核外電子排布1電子層：在多個(gè)電子的原子里，根據(jù)電子_的差異和通常運(yùn)動(dòng)的區(qū)域離_遠(yuǎn)近不同，把電子分成不同的能級，稱之為電子層。電子層數(shù)越多，電子離核越_，電子能量越_。在多電子原子中，核外電子_運(yùn)動(dòng)(排布)。電子層層數(shù)(n)1234567符號_NOPQ電子層與原子核距離關(guān)系近 遠(yuǎn) 電子層能量關(guān)系低 高1能量核遠(yuǎn)大分層KLM2.原子核外電

4、子排布規(guī)律(1)能量最低原理。核外電子總是盡先排滿能量_的電子層(離核越近，能量越低，電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越穩(wěn)定)。(2)每一層電子數(shù)最多不超過_。(3)最外層電子數(shù)最多不超過_個(gè)，次外層電子數(shù)最多不超過_個(gè)，倒數(shù)第三層不超過_個(gè)(電子層K層為最外層時(shí)不超過2個(gè)電子)。2(1)最低(2)2n2(3)81832易錯(cuò)提示：1.核外電子的排布規(guī)律中的各項(xiàng)是相互聯(lián)系的，不能孤立地理解，電子總是先排布在能量較低的電子層里，再逐漸排向能量較高的電子層。2最外電子層中排滿8個(gè)電子(He除外)，這種電子層結(jié)構(gòu)為相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其他的電子層結(jié)構(gòu)為相對不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。3金屬陽離子一般比同種元素原子少一個(gè)電子層。4非金屬陰離子與

5、同種元素原子電子層相同，一般最外層為8個(gè)電子。三、化學(xué)鍵1化學(xué)鍵(1)定義：相鄰_間的_相互作用稱為化學(xué)鍵。注意：定義中的“原子”是廣義上的原子，既包括中性原子，也包括帶電原子或原子團(tuán)(即離子)。相互作用，指電子與質(zhì)子、電子與電子、質(zhì)子與質(zhì)子間電性相互吸引和相互排斥作用，處于相對平衡狀態(tài)。強(qiáng)烈程度，相互作用力一般在200 kJmol1以上。分子構(gòu)成的物質(zhì)中，在分子與分子之間的一定距離范圍內(nèi)存在一種弱相互作用，這種弱相互作用不是化學(xué)鍵，是分子間作用力(范德華力)一般在30 kJmol1左右，主要影響物質(zhì)的物理性質(zhì)(如熔沸點(diǎn))。原子 強(qiáng)烈2化學(xué)鍵的類型離子鍵、共價(jià)鍵比較類型離子鍵共價(jià)鍵定義陰、陽離

6、子之間通過_作用形成的化學(xué)鍵原子間通過_電子對形成的化學(xué)鍵。同種原子形成的共價(jià)鍵是_鍵，不同種原子形成的共價(jià)鍵是_鍵。成鍵粒子_、_離子_元素的原子形成條件一般在金屬元素原子和活潑非金屬元素原子相互作用時(shí)產(chǎn)生非金屬元素的原子之間相互作用時(shí)產(chǎn)生存在實(shí)例如：NaOH、NaHCO3、 NH4NO3、Na2O2、CaO等 如：H2、SO3、H2O2、NH3、H2SO4、 等2-3CO2靜電共用非極性極性陰陽非金屬特別提示：1.只含離子鍵的物質(zhì)主要存在于非含氧酸鹽、活潑金屬氧化物中。如：NaCl、CaCl2、Na2O等中均只含離子鍵。2只含共價(jià)鍵的物質(zhì)主要存在于由非金屬元素形成的非金屬單質(zhì)、氣態(tài)氫化物、

7、非金屬氧化物、酸、酸根、氫氧根、有機(jī)物分子等中。如：H2、C60、金剛石、晶體硅、HCl、SO2、HNO3、 、OH、CH4等中均含有共價(jià)鍵。3既含有離子鍵又含有共價(jià)鍵的物質(zhì)主要存在于含氧酸鹽、銨鹽、氫氧化物、金屬過氧化物、有機(jī)酸鹽等中。如：Na2SO4、KNO3、NH4Cl、NaOH、Ca(OH)2、Na2O2、CH3COONa等中既含有離子鍵又含有共價(jià)鍵。4稀有氣體分子中不含化學(xué)鍵。如He、Ne、Ar等均不含化學(xué)鍵。-3HCO組成原子微粒關(guān)系 (2010年江蘇省普通高中學(xué)業(yè)水平測試)下列ETH天文研究所報(bào)告，組成太陽的氣體中存在20Ne和22Ne，下列關(guān)于20Ne和22Ne的說法正確的是(

8、)A20Ne和22Ne互為同位素B20Ne和22Ne互為同分異構(gòu)體C20Ne和22Ne的質(zhì)量數(shù)相同D20Ne和22Ne的中子數(shù)相同解析：20Ne和22Ne元素符號相同，質(zhì)子數(shù)相同，質(zhì)量數(shù)不同，兩者互為同位素。同位素原子的中子數(shù)不同，質(zhì)量數(shù)不同。答案：A特別鏈接：同位素的性質(zhì)：1天然存在的某種元素中，各種核素原子個(gè)數(shù)百分含量(豐度)一般是不變的。2同一元素的不同核素原子(或離子)化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同，物理性質(zhì)有差異。如 、 、 的化學(xué)性質(zhì)相同，但原子質(zhì)量不同。 (2011年江蘇省姜堰中學(xué)學(xué)業(yè)水平測試模擬)據(jù)報(bào)道，某些建筑材料會(huì)產(chǎn)生放射性同位素氡 ，從而對人體產(chǎn)生傷害。該同位素原子的中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)

9、之差是()A136B50C86D222解析： 中子數(shù)22286136，質(zhì)子數(shù)86；故 中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)之差1368650；正確選項(xiàng)為B。答案：B原子核外電子排布 R元素的原子，其次外層的電子數(shù)為最外層電子數(shù)的2倍，則R是()ALi BBe CSi DS解析：根據(jù)各原子核外電子排布情況分析，容易知答案為A、C。答案：AC 某微粒的核外電子的數(shù)目分別為：K層2個(gè)，L層8個(gè)，M層8個(gè)，該微?？赡苁?)A氫原子 B鉀離子C氯離子 D無法確定解析：具有18個(gè)電子電子的微?？赡苁荎、Cl等，故答案為B、C。答案：BC化學(xué)鍵 (2011年江蘇省姜堰中學(xué)高二化學(xué)學(xué)業(yè)水平測試模擬)下列物質(zhì)中，只含有共價(jià)鍵的化合物

10、是()A氫氧化鈉 B氯化鈉C氫氣 D硫化氫解析：氫氧化鈉中含有共價(jià)鍵、離子鍵，故A錯(cuò)；氯化鈉中只有離子鍵，故B錯(cuò)；氫氣是只有共價(jià)鍵的單質(zhì)，故C錯(cuò)；故本題正確選項(xiàng)為D。答案：D (2010年廣東省惠州市學(xué)業(yè)水平模擬)下列物質(zhì)既含有離子鍵又含有共價(jià)鍵的是()AMgCl2 BCa(OH)2CCO2 DCH2=CH2解析：A是只有離子鍵；C、D中只有共價(jià)鍵；答案顯然為B。答案：B一、單項(xiàng)選擇1(2010年山東學(xué)業(yè)水平測試)19世紀(jì)中葉，門捷列夫的突出貢獻(xiàn)是()A提出原子學(xué)說 B發(fā)現(xiàn)元素周期律C提出分子學(xué)說 D發(fā)現(xiàn)氧氣解析：19世紀(jì)中葉，門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律，并繪制出第一張?jiān)刂芷诒怼４鸢福築2下列粒

11、子的結(jié)構(gòu)示意圖中，表示硫原子的是()解析：根據(jù)核外電子排布規(guī)律判斷。硫的原子序數(shù)是16，核內(nèi)有16個(gè)質(zhì)子，核外有16個(gè)電子。答案：C3(2011年廣東學(xué)業(yè)水平測試)碘131是碘元素的一種放射性核素。下列關(guān)于I的說法正確的是()A質(zhì)量數(shù)為131 B質(zhì)子數(shù)為78C核外電子數(shù)為78 D中子數(shù)為53解析： 的質(zhì)量數(shù)為131；質(zhì)子數(shù)為53；核外電子數(shù)為53；中子數(shù)為78；故答案選A。答案：A4(2011年江蘇省新海高級中學(xué)業(yè)水平測試)Ce是地殼中含量最高的稀土金屬鈰元素，下列關(guān)于Ce的說法錯(cuò)誤的是()A質(zhì)量數(shù)為198 B中子數(shù)為82C質(zhì)子數(shù)為58 D核外電子數(shù)為58解析： 的質(zhì)量數(shù)為140，故A錯(cuò)；其它

12、選項(xiàng)明顯正確。答案：A5(2011年汕頭市學(xué)業(yè)水平測試模擬)下列具有相同電子層數(shù)的一組原子是()AH、He、Li BLi、Na、KCNa、Si、Ar DO、S、Cl解析：Na、Si、Ar都有三個(gè)電子層，其它選項(xiàng)明顯不合題意，故答案為C。答案：C6下列表示物質(zhì)結(jié)構(gòu)的化學(xué)用語或模型正確的是()A8個(gè)中子的碳原子的核素符號： BHF的電子式：CCl離子的結(jié)構(gòu)示意圖：DCH4分子的比例模型： 解析：8個(gè)中子的碳原子的核素符號： ，HF是共價(jià)化合物，其電子式為 ，Cl的原子序數(shù)為17，Cl離的結(jié)構(gòu)示意圖為： 。 答案：D7(2011年江蘇省新海高級中學(xué)業(yè)水平測試)從某微粒的原子結(jié)構(gòu)示意圖反映出()A質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)B中子數(shù)和電子數(shù)C核電荷數(shù)和核外電子層排布的電子數(shù)D質(zhì)量數(shù)和核外電子層排布的電子數(shù)解析：從某微粒的原子結(jié)構(gòu)示意圖反映出核電荷數(shù)和核外電子層排布的電子數(shù)，但沒有辦法知中子數(shù)、質(zhì)量數(shù)，故只有C符合題意。答案：C8(2010年廣東省金山中學(xué)學(xué)業(yè)水平模擬)據(jù)報(bào)道我國最近合成新的同位素，其中一種是 (鉿)，它的質(zhì)子數(shù)是()A72B113C185D257解析：掌握元