高考化學(xué)課時(shí)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)教學(xué)案3 專(zhuān)題六 原子結(jié)構(gòu) 化學(xué)鍵 考點(diǎn)一 微粒間的組成結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

專(zhuān)題六原子結(jié)構(gòu)化學(xué)鍵考綱展示命題探究eq\a\vs4\al(考點(diǎn)一微粒間的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì))1原子的構(gòu)成eq\a\vs4\al\co1(原子,\o\al(A,Z)X)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(原子核\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(質(zhì)子Z個(gè)\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(每個(gè)質(zhì)子帶一個(gè)單位正電荷,相對(duì)質(zhì)量約為1)),中子A－Z個(gè)\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(中子不帶電,相對(duì)質(zhì)量約為1)))),\a\vs4\al\co1(核外電子,Z個(gè))\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(圍繞原子核做高速運(yùn)動(dòng),每個(gè)電子帶一個(gè)單位負(fù)電荷,相對(duì)質(zhì)量約為一個(gè)質(zhì)子中子的\f(1,1836)))))(1)決定元素種類(lèi)的是質(zhì)子數(shù)(核電荷數(shù))。(2)決定元素化學(xué)性質(zhì)的是最外層電子數(shù)。(3)決定原子種類(lèi)的是質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)。(4)決定原子相對(duì)質(zhì)量的是質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)。2核外電子排布(1)電子層的表示方法及能量變化(2)核外電子排布規(guī)律①能量最低原則核外電子總是先排布在能量最低的電子層里，然后再按照由里向外的順序依次排布在能量逐漸升高的電子層里。②分層排布原則a．每層最多容納的電子數(shù)為2n2個(gè)。b．最外層不超過(guò)8個(gè)(K層為最外層時(shí)不超過(guò)2個(gè))。c．次外層不超過(guò)18個(gè)，倒數(shù)第三層不超過(guò)32個(gè)。學(xué)霸巧學(xué)卡正確理解微粒的組成和結(jié)構(gòu)(1)有質(zhì)子的原子不一定有中子，有質(zhì)子的微粒不一定有電子。如eq\o\al(1,1)H只有一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子，不含中子；H＋只有一個(gè)質(zhì)子，既沒(méi)有中子也沒(méi)有電子。(2)質(zhì)子數(shù)相同的粒子不一定屬于同種元素，如Ne和H2O。(3)任何微粒中，質(zhì)量數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＋中子數(shù)，但質(zhì)子數(shù)與電子數(shù)不一定相等，如陰、陽(yáng)離子中。(4)核外電子數(shù)相同的微粒，其質(zhì)子數(shù)不一定相同，如Al3＋和Na＋、F－等，NHeq\o\al(＋,4)與OH－等。(5)核外電子排布的幾條規(guī)律是相互聯(lián)系的，不能孤立地理解，必須同時(shí)滿足各項(xiàng)要求。如M層不是最外層時(shí)，其最多只能容納18個(gè)電子；當(dāng)M層為最外層時(shí)，其最多只能容納8個(gè)電子。3元素、核素、同位素的概念及相互關(guān)系4相對(duì)原子質(zhì)量(1)定義：以12C原子質(zhì)量的eq\f(1,12)(約1.66×10－27kg)作為標(biāo)準(zhǔn)，其他原子的質(zhì)量跟它比較所得的值。其國(guó)際單位制單位為1，符號(hào)為1(單位1一般不寫(xiě))。(2)概念辨析①原子質(zhì)量：指原子的真實(shí)質(zhì)量，也稱(chēng)絕對(duì)質(zhì)量，是通過(guò)精密的實(shí)驗(yàn)測(cè)得的。如一個(gè)eq\o\al(16,8)O原子的質(zhì)量是2.657×10－26kg。②核素的相對(duì)原子質(zhì)量：各核素的質(zhì)量與12C原子的質(zhì)量的eq\f(1,12)的比值。一種元素有幾種同位素，就應(yīng)有幾種不同的核素的相對(duì)原子質(zhì)量，如35Cl為34.969,37Cl為36.966。③核素的近似相對(duì)原子質(zhì)量：是對(duì)核素的相對(duì)原子質(zhì)量取近似整數(shù)值，數(shù)值上與該核素的質(zhì)量數(shù)相等。如35Cl為35,37Cl為37。④元素的相對(duì)原子質(zhì)量：是按該元素各種天然同位素的相對(duì)原子質(zhì)量與其在自然界中所占的原子百分比算出的平均值。如Ar(Cl)＝Ar(35Cl)×a%＋Ar(37Cl)×b%。⑤元素的近似相對(duì)原子質(zhì)量：用元素同位素的質(zhì)量數(shù)代替同位素相對(duì)原子質(zhì)量與其豐度的乘積之和。學(xué)霸巧學(xué)卡對(duì)核素、同位素概念的深度剖析(1)一種元素可以有若干種不同的核素，也可以只有一種核素，有多少種核素就有多少種原子。因此，核素的種類(lèi)大于元素的種類(lèi)。(2)同位素的研究對(duì)象是原子，同素異形體的研究對(duì)象是單質(zhì)，所以2H2和3H2既不是同位素，也不是同素異形體，可看成是同種分子，同位素是原子的互稱(chēng)。(3)核素的相對(duì)原子質(zhì)量不是元素的相對(duì)原子質(zhì)量。通?？梢杂迷亟葡鄬?duì)原子質(zhì)量代替元素相對(duì)原子質(zhì)量進(jìn)行必要的計(jì)算。1.思維辨析(1)34S原子核內(nèi)中子數(shù)為16。()(2)1Heq\o\al(18,2)O的摩爾質(zhì)量為20g·mol－1。()(3)H3O＋和OH－中具有相同的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)。()(4)Oeq\o\al(2－,2)和S2－具有相同的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)。()(5)不同的核素可能具有相同的質(zhì)子數(shù)，可能具有相同的中子數(shù)，可能具有相同的質(zhì)量數(shù)，也可能質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、質(zhì)量數(shù)均不相同。()(6)核聚變?nèi)鏴q\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n，因?yàn)橛行挛⒘Ｉ?，所以該變化是化學(xué)變化。()答案(1)×(2)√(3)×(4)√(5)√(6)×2．下列說(shuō)法中，正確的是()A．18O原子核內(nèi)的中子數(shù)為8B．16O2和18O2的化學(xué)性質(zhì)幾乎相同C．Heq\o\al(16,2)O與Heq\o\al(18,2)O質(zhì)子數(shù)不同D．H2和D2屬于同位素答案B解析18O原子核內(nèi)的中子數(shù)為18－8＝10，A不正確；元素的性質(zhì)主要取決于元素原子的核外電子數(shù)，16O2和18O2都是由氧原子組成，故化學(xué)性質(zhì)幾乎相同，B正確；Heq\o\al(16,2)O與Heq\o\al(18,2)O質(zhì)子數(shù)都為10，C不正確；H2和D2屬于單質(zhì)，同位素的對(duì)象是原子，D不正確。[考法綜述]本考點(diǎn)在高考中主要以選擇題形式出現(xiàn)，主要考查微粒間的關(guān)系以及對(duì)概念的辨析，屬基礎(chǔ)題。命題法1原子及微粒間的關(guān)系典例1某元素的一種同位素X的原子質(zhì)量數(shù)為A，含N個(gè)中子，它與1H原子組成HmX分子，在agHmX中所含質(zhì)子的物質(zhì)的量是()A.eq\f(a,A＋m)(A－N＋m)molB.eq\f(a,A)(A－N)molC.eq\f(a,A＋m)(A－N)molD.eq\f(a,A)(A－N＋m)mol[解析]X原子的質(zhì)子數(shù)為(A－N)，一個(gè)HmX分子中所含的質(zhì)子數(shù)為(A－N＋m)，HmX的摩爾質(zhì)量為(A＋m)g·mol－1，所以agHmX中所含質(zhì)子的物質(zhì)的量為eq\f(a,A＋m)(A－N＋m)mol。[答案]A【解題法】掌握原子結(jié)構(gòu)中微粒之間的關(guān)系(1)eq\o\al(A,Z)X中，質(zhì)子數(shù)(Z)＝核電荷數(shù)＝核外電子數(shù)(2)質(zhì)量數(shù)(A)＝質(zhì)子數(shù)(Z)＋中子數(shù)(N)(3)陽(yáng)離子eq\o\al(A,Z)Xn＋的核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)－陽(yáng)離子所帶的電荷數(shù)＝Z－n(4)陰離子eq\o\al(A,Z)Xm－的核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＋陰離子所帶的電荷數(shù)＝Z＋m命題法2幾個(gè)重要概念的辨析典例2重水(D2O)是重要的核工業(yè)原料，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．氘(D)的原子核外有1個(gè)電子B．1H與D互稱(chēng)同位素C．H2O與D2O互稱(chēng)同素異形體D．1Heq\o\al(18,2)O與Deq\o\al(16,2)O的相對(duì)分子質(zhì)量相同[解析]H2O與D2O都是化合物，而同素異形體是同一種元素形成的不同單質(zhì)，故C項(xiàng)錯(cuò)誤。[答案]C【解題法】元素、核素、同素異形體、同位素的比較元素核素同素異形體同位素概念核電荷數(shù)(即質(zhì)子數(shù))相同的同一類(lèi)原子的總稱(chēng)具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目中子的一種原子同種元素組成的不同單質(zhì)之間互為同素異形體質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同原子互為同位素存在范圍在同一類(lèi)原子之間在原子之間在無(wú)機(jī)物單質(zhì)之間在原子之間命題法3核外電子排布規(guī)律的應(yīng)用典例3短周期元素W、X、Y和Z的原子序數(shù)依次增大。元素W是制備一種高效電池的重要材料，X原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍，元素Y是地殼中含量最豐富的金屬元素，Z原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．元素W、X的氯化物中，各原子均滿足8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)B．元素X與氫形成的原子個(gè)數(shù)比為1∶1的化合物有很多種C．元素Y的單質(zhì)與氫氧化鈉溶液或鹽酸反應(yīng)均有氫氣生成D．元素Z可與元素X形成共價(jià)化合物XZ2[解析]W是制備一種高效電池的重要材料，確定W為L(zhǎng)i元素；X原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍，確定X是C元素；Y是地殼中含量最豐富的金屬元素，確定Y是Al元素；根據(jù)原子序數(shù)依次增大，Z原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍，確定Z是S元素。W為L(zhǎng)i元素，其氯化物為L(zhǎng)iCl，電子式為L(zhǎng)i＋[eq\o\al(·,·)eq\o(Cl,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)]－，顯然Li不能滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，A錯(cuò)誤；C元素和H元素形成的原子個(gè)數(shù)比為1∶1的有機(jī)物有多種，如C2H2、C6H6、C8H8等，B正確；金屬Al與氫氧化鈉溶液或鹽酸都反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，C正確；S元素和C元素形成的CS2屬于共價(jià)化合物，D正確。[答案]A【解題法】1～18號(hào)元素原子結(jié)構(gòu)的特征(1)原子核中無(wú)中子的原子：H。(2)最外層有1個(gè)電子的元素：H、Li、Na。(3)最外層有2個(gè)電子的元素：Be、Mg、He。(4)最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的元素：Be、Ar。(5)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的元素：C；是次外層3倍的元素：O；是次外層4倍的元素：Ne。(6)電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的元素：H、Be、Al。(7)電子總數(shù)為最外層電子數(shù)2倍的元素：Be。(8)次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素：Li、Si。(9)內(nèi)層電子總數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素：Li、P。(10)電子層數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的原子有Li。(11)最外層電子數(shù)是電子層數(shù)2倍的原子有He、C、S。(12)最外層電子數(shù)是電子層數(shù)3倍的原子有O。1．中國(guó)科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會(huì)已確定第116號(hào)元素Lv的名稱(chēng)為。關(guān)于eq\o\al(293,116)Lv的敘述錯(cuò)誤的是()A．原子序數(shù)116 B．中子數(shù)177C．核外電子數(shù)116 D．相對(duì)原子質(zhì)量293答案D解析原子序數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝核電荷數(shù)＝核外電子數(shù)，中子數(shù)＝質(zhì)量數(shù)－質(zhì)子數(shù)。eq\o\al(293,116)Lv的質(zhì)量數(shù)是293，不能確定其相對(duì)原子質(zhì)量，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。2．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大。X原子的最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍，Y是地殼中含量最高的元素，Z2＋與Y2－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，W與X同主族。下列說(shuō)法正確的是()A．原子半徑的大小順序：r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)B．Y分別與Z、W形成的化合物中化學(xué)鍵類(lèi)型相同C．X的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性比W的弱D．Y的氣態(tài)簡(jiǎn)單氫化物的熱穩(wěn)定性比W的強(qiáng)答案D解析X原子的最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍，所以X有2個(gè)電子層，是碳元素；地殼中含量最高的元素是氧，故Y為氧元素；Z2＋與O2－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，故Z是鎂元素；W與X同主族，原子序數(shù)比X大的同主族元素是硅。由X、Y、Z、W在周期表中的位置eq\f(XY,ZW)可知，原子半徑的大小順序應(yīng)為r(Z)>r(W)>r(X)>r(Y)，A錯(cuò)誤；Y與Z、W形成的化合物分別為MgO、SiO2，其中MgO中的化學(xué)鍵是離子鍵，SiO2中的化學(xué)鍵是共價(jià)鍵，二者化學(xué)鍵類(lèi)型不同，B錯(cuò)誤；H2CO3的酸性比H2SiO3的酸性強(qiáng)，C錯(cuò)誤；H2O的熱穩(wěn)定性比CH4強(qiáng)，CH4的熱穩(wěn)定性比SiH4強(qiáng)，故H2O的熱穩(wěn)定性比SiH4的強(qiáng)，D正確。3．230Th和232Th是釷的兩種同位素，232Th可以轉(zhuǎn)化成233U。下列有關(guān)Th的說(shuō)法正確的是()A．Th元素的質(zhì)量數(shù)是232B．Th元素的相對(duì)原子質(zhì)量是231C．232Th轉(zhuǎn)化成233U是化學(xué)變化D．230Th和232Th的化學(xué)性質(zhì)相同答案D解析元素?zé)o質(zhì)量數(shù)，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；元素的相對(duì)原子質(zhì)量與同位素的相對(duì)原子質(zhì)量及各同位素的豐度有關(guān)，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；C選項(xiàng)的相互轉(zhuǎn)化原子核發(fā)生變化，由化學(xué)變化的最小微粒是原子可知錯(cuò)誤；原子的質(zhì)子數(shù)和核外電子排布均相同，所以化學(xué)性質(zhì)相同，D選項(xiàng)正確。4．已知陰離子R2－的原子核