2022年高考化学二轮复习讲义第1讲 原子结构　化学键（教案）

第1课时　必备知识——原子结构　化学键知识清单[重要概念]①质量数；②离子键；③共价键；④离子化合物；⑤共价化合物；⑥化学键；⑦电子式；⑧分子间作用力；⑨氢键[基本规律]①化学键与物质类别的关系；②微粒间作用力对物质性质的影响知识点1　原子结构同位素1．原子结构(1)原子的构成粒子(2)原子结构中的微粒关系①对于电中性的原子②离子的核外电子数阳离子的核外电子数＝质子数－离子所带电荷数；阴离子的核外电子数＝质子数＋离子所带电荷数。(3)一个信息丰富的符号解读X①并非所有原子中都含有中子，如H中没有中子。②电子排布完全相同的原子不一定是同一种原子，如同种元素形成的不同核素。③易失去1个电子形成＋1价阳离子的不一定是金属原子，如氢原子失去1个电子形成H＋。2．元素、核素和同位素(1)元素、核素和同位素的关系 ①两种核素可能具有相同的质子数，如H与H；也可能具有相同的中子数，如C与O；也可能具有相同的质量数，如C与N；也可能质子数、中子数、质量数均不相同，如H与C。②同位素的物理性质不同，但化学性质几乎完全相同(原子核外电子排布相同)。③不同核素之间的转化属于核反应，原子核发生了变化，故不属于化学反应。(2)同位素的特征①同一元素的各种核素的中子数不同，质子数相同，化学性质几乎完全相同，物理性质差异较大。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)三种重要核素的应用核素CHH用途用于考古断代制氢弹[通关1](易错排查)判断正误(1)(2020·全国卷Ⅲ)1mol重水比1mol水多NA个质子(×)(2)(2020·江苏卷)中子数为9的氮原子：N(×)(3)(2020·北京卷)质量相同的H2O和D2O(重水)所含的原子数相同(×)(4)(2020.7·浙江选考)35Cl和37Cl是两种不同的元素(×)(5)(2019·全国卷Ⅱ)3g3He含有的中子数为1NA(√)(6)(2019·江苏卷)中子数为18的氯原子：Cl(×)(7)(2018·全国卷Ⅰ)22.4L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA(√)(8)(2018·全国卷Ⅲ)1mol重水和1mol水中，中子数比为2∶1(×)[通关2](新教材链接)(人教必修第一册·P100，1题改编)在Li、Li、Na、Mg、C、N中，下列说法正确的是(　　)A．C和N的质量数相等，互为同位素 B．Li和Li的质子数相同，互为同位素C．Na和Mg的中子数相等，互为同素异形体D．C的一种同位素是C，在考古中常用于文物年代的鉴定B　[同种元素的不同核素互为同位素，C和N是两种元素形成的不同核素，A项错误；Li和Li是Li元素形成的两种核素，互为同位素，B项正确；Na和Mg的中子数均为12，二者是不同元素形成的核素，不互为同素异形体，C项错误；在考古中常用于文物年代鉴定的是C，D项错误。][通关3](2017·海南卷)下列分子中，其中子总数为24的是(　　)A．18O3　　　　　　　　　B．2HO2C．14N16O2D．14C16O2D　[18O3中含有的中子总数为(18－8)×3＝30，A项错误；2HO2中含有的中子数为(2×1＋2×9)＝20，B项错误；14N16O2中含有的中子数为7＋2×8＝23，C项错误；14C16O2中含有的中子数为8＋2×8＝24，D项正确。][通关4](2020·全国卷Ⅰ)1934年约里奥居里夫妇在核反应中用α粒子(即氦核He)轰击金属原子X，得到核素Y，开创了人造放射性核素的先河：X＋He―→Y＋n其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是(　　)A．X的相对原子质量为26B．X、Y均可形成三氯化物C．X的原子半径小于Y的D．Y仅有一种含氧酸B　[根据核反应方程式与X、Y原子的最外层电子数之和为8可知，X、Y分别为Al、P，Al的相对原子质量为27，A项错误；Al、P可分别与Cl2反应生成AlCl3、PCl3，B项正确；Al的原子半径大于P的原子半径，C项错误；P有H3PO4、H3PO3、H3PO2等多种含氧酸，D项错误。][通关5](深度思考)某元素的一种同位素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________________。答案　(m＋1)mol　Nmol (m＋A－N)NA　(m＋A－N)NA 知识点2　原子核外电子的排布1．原子核外电子的排布规律2．原子结构示意图例如，Mg2＋结构示意图为，Cl－结构示意图为。3．核外电子排布与元素性质的关系原子最外层电子数得失电子形成离子种类表现性质化合物中化合价金属一般小于4较易失去电子形成阳离子表现出还原性在化合物中显正价非金属一般大于或等于4较易得到电子活泼非金属原子易形成阴离子表现出氧化性在化合物中主要显负价稀有气体8电子(氦为2电子)不易得失电子不易形成离子——通常表现为0价4.常见的“10电子”和“18电子”粒子(1)常见的“10电子”粒子常见“10电子”微粒之间的转化：OH—＋NHNH3↑＋H2O。(2)常见的“18电子”粒子 [通关1](易错排查)判断正误(1)(2020·江苏卷)Cl－的结构示意图：(×)(2)(2019·江苏卷)Na＋的结构示意图：(×)(3)(2020·北京卷)33As(砷)与P为同族元素，As原子核外最外层有5个电子(√)(4)(2020.1·浙江选考)同一原子中，在离核较远的区域运动的电子能量较高(√)(5)(2020.1·浙江选考)原子核外电子排布，先排满K层再排L层，先排满M层再排N层(×)(6)某原子M层电子数为L层电子数的4倍(×)[通关2](2021·江苏四市五区调研)反应CO2＋2NH3CO(NH2)2＋H2O可应用于工业合成尿素。下列表示相关微粒的化学用语正确的是(　　)A．中子数为8的碳原子：CB．NH3的电子式：C．氧原子的结构示意图：D．CO(NH2)2的结构简式：D　[中子数为8的碳原子的质量数为14，应表示为C，A错误；NH3的电子式为，B错误；氧原子核外有8个电子，原子结构示意图为，C错误。][通关3](2021·江苏泰州检测)核电荷数小于18的某元素X，其原子核外电子层数为a，最外层电子数为(2a＋1)。下列有关元素X的说法中，不正确的是(　　)A．元素X的原子核内质子数为(2a2－1)B．元素X形成的单质既能作氧化剂又能作还原剂C．由元素X形成的某些化合物，可能具有杀菌消毒的作用 D．元素X形成的简单离子，各电子层的电子数均达到2n2个(n表示电子层数)D　[若a＝1，2a＋1＝3，而第1电子层最多容纳2个电子，则a＝1不成立，若a＝2，则X为N，若a＝3，则X为Cl。若X是氮元素，2a2－1＝2×22－1＝7；若X是氯元素，2a2－1＝2×32－1＝17，A项正确；氮元素在化合物中的常见化合价有－3、＋2、＋4等多种，则N2既能作氧化剂又能作还原剂；氯元素在化合物中的常见化合价有－1、＋4、＋5等多种，则Cl2既能作氧化剂又能作还原剂，B项正确；X可能为氯元素，它形成的化合物HClO、NaClO、Ca(ClO)2等都具有杀菌、消毒作用，C项正确，X可能为氯元素，它形成的简单离子是Cl－，第3电子层有8个电子，8Br2>Cl2>F2(2)氢键定义分子间存在的一种比分子间作用力稍强的相互作用 形成条件除H外，形成氢键的原子通常是O、F、N存在氢键存在广泛，如蛋白质分子、醇、羧酸分子、H2O、NH3、HF等分子之间。分子间氢键会使物质的熔点和沸点升高性质影响①存在氢键的物质，其熔、沸点明显高于同族同类物质。如H2O的熔、沸点高于H2S；②氨极易液化，是因为NH3分子间存在氢键；NH3极易溶于水，也是因为NH3分子与H2O分子间易形成氢键；③水结冰时体积膨胀、密度减小，是因为结冰时形成了氢键[通关1](2019.4·浙江选考)下列说法不正确的是(　　)A．纯碱和烧碱熔化时克服的化学键类型相同B．加热蒸发氯化钾水溶液的过程中有分子间作用力的破坏C．CO2溶于水和干冰升华都只有分子间作用力改变D．石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和生成，也有分子间作用力的破坏C　[纯碱和烧碱都是离子化合物，熔化时均克服离子键的作用，A正确；加热蒸发氯化钾水溶液过程中，水分子变成水蒸气，破坏了水分子间作用力，B正确；CO2溶于水时，部分与水反应生成H2CO3，破坏了共价键，C错误；石墨存在共价键和分子间作用力，转化为金刚石发生化学变化，存在共价键的断裂和生成，同时分子间作用力被破坏，D正确。][通关2](2021·山西大同学情调研)实现下列变化，需克服相同类型作用力的是(　　)A．石墨和氯化钠分别受热熔化B．冰的熔化和水的分解C．NaCl和HCl溶于水D．干冰和碘的升华D　[石墨熔化破坏共价键，NaCl熔化破坏离子键，A项错误；冰的熔化破坏氢键，水的分解破坏共价键，B项错误；NaCl溶于水破坏离子键，HCl溶于水破坏共价键，C项错误；干冰和碘的升华均破坏分子间作用力，D项正确。][通关3](深度思考)如图中每条折线表示元素周期表中第ⅣA～第ⅦA族中的某一族元素氢化物的沸点变化。每个小黑点代表一种氢化物，其中a点代表的是(　　) A．H2S　　　　　　　　　B．HClC．PH3D．SiH4D　[在第ⅣA～第ⅦA族元素的氢化物中，NH3、H2O、HF因存在氢键，沸点反常高，则含a的线为第ⅣA族元素的氢化物，a点为SiH4。]训练(二十四)　原子结构　化学键1．(2021·全国百校联盟联考)二氧化碳是导致地球温室效应的主要气体，可采用碱性溶液吸收工业生产中的CO2，反应为：CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O，下列相关微粒的化学用语正确的是(　　)A．中子数为10的氧原子：OB．CO2的结构式：O—C—OC．NaOH电子式：D．H＋的结构示意图：A　[CO2的结构式为O＝C＝O，B项错误；NaOH的电子式为，C项错误；H＋的核外电子数为0，D项错误。]2．(2020.1·浙江选考)有共价键的离子化合物是(　　)A．Na2O2　　　　　　　B．H2SO4C．CH2Cl2D．SiClA　[H2SO4、CH2Cl2、SiCl都是含共价键的共价化合物；由Na2O2由Na＋和O离子构成，是含有共价键和离子键的离子化合物。]3．(2021·北京房山区检测)含氯消毒液(主要成分为NaClO)与含氯洁厕灵(主要成分为HCl)混用可能会引起中毒，其原因是NaClO＋2HCl===Cl2↑＋NaCl＋H2O，下列说法中正确的是(　　)A．NaCl的电子式为 B．NaClO中只含有离子键C．当释放2.24LCl2时，一定有6.02×1022个氯气分子扩散到室内D．使用消毒液时滴加食醋可增强消毒作用，其原因用离子方程式表示为ClO－＋CH3COOH===HClO＋CH3COO－D　[NaCl是离子化合物，写电子式时阴离子要用括号括起来，即NaCl的电子式为，A项错误；NaClO中含有离子键和极性共价键，B项错误；没有说明是在标准状况下，故2.24LCl2的物质的量不一定是0.1mol，C项错误；使用消毒液时滴加食醋，依据强酸制弱酸原理，醋酸可以与ClO－反应生成HClO，离子方程式为ClO－＋CH3COOH===HClO＋CH3COO－，D项正确。]4．(2021·北京石景山区检测)在NH3和NH4Cl存在的条件下，以活性炭为催化剂，用H2O2氧化CoCl2溶液来制备化工产品[Co(NH3)6]Cl3，下列表述正确的是(　　)A．中子数为32，质子数为27的钴原子：CoB．H2O2的电子式：C．NH3和NH4Cl的化学键类型相同D．[Co(NH3)6]Cl3中Co的化合价是＋3价D　[中子数为32，质子数为27的钴原子的质量数为32＋27＝59，A项错误；H2O2为共价化合物，其电子式为，B项错误；NH3中存在共价键，NH4Cl中存在离子键和共价键，C项错误；[Co(NH3)6]Cl3中NH3整体为0价，Cl为－1价，所以Co的化合价是＋3价，D项正确。]5．(2021·广东广州六区联考)钯的配合物离子[PdCl4]2－可催化合成H2O2，反应过程如图所示。下列叙述错误的是(　　)A．[PdCl2O2]2－是反应中间体B．催化合成H2O2总反应为H2＋O2H2O2C．反应过程中Pd的成键数目保持不变 D．存在反应Pd＋O2＋2Cl－===[PdCl2O2]2－C　[H2和O2在[PdCl4]2－催化作用下合成H2O2，[PdCl4]2－是催化剂，[PdCl2O2]2－是中间体，A、B项均正确；[PdCl4]2－中Pd形成4个共价键，被H2还原生成单质Pd，不存在共价键，C项错误；由图可知，Pd、O2＋2Cl—反应生成[PdCl2O2]2－，D项正确。]6．(2021·广东执信联考)W、X、Y、Z为短周期原子序数依次增大的主族元素，其中W元素形成的单质密度最小，且W与X、Y、Z都能形成共价化合物，Y、W形成的常见化合物溶于水显碱性，Z、W形成的化合物溶于水显酸性。四种元素原子序数之和为30，可形成的某种化合物结构式为。下列说法正确的是(　　)A．该化合物中所有原子均满足8电子稳定结构B．X和Z的最高价氧化物的水化物都是一元强酸C．简单氢化物的沸点：Y＞ZD．W与Y、Z三种元素形成的化合物中一定不含离子键C　[由题给信息推知，W、X、Y、Z分别为H、B、N、Cl，形成化合物为BH3·NCl3，其中H原子不满足最外层8电子稳定结构，A项错误；H3BO3是一元弱酸，B项错误；NH3形成分子间氢键，HCl只存在范德华力，故沸点：NH3＞HCl，C项正确；H、N、Cl三种元素可形成离子化合物NH4Cl，含有离子键和共价键，D项错误。]7．(2020·河北唐山摸底)短周期元素X、Y、Z、W、M的原子序数依次增大且不含稀有气体元素，X元素原子核内只含1个质子且与W同主族，Y的最外层电子数是次外层电子数2倍，Z、M同主族且能形成两种常见的化合物。则下列说法中不正确的是(　　)A．Y单质的氧化性小于Z单质B．元素简单离子的半径大小为M＞Z＞W＞XC．Y2X4与X2M均能使溴水褪色，且褪色原理相同D．X、Z、W形成的化合物中既含离子键又含共价键C　[X原子核内只有1个质子，则X是H元素；Y原子最外层电子数是次外层电子数2倍，则Y是C元素；Z、M同主族且能形成两种常见的化合物，应是SO2和SO3，则Z是O，M是S；X与W同主族，且W的原子序数介于Z和M之间，则W是Na。元素的非金属性：C＜O，则单质的氧化性：碳单质＜O2，A项正确；简单离子半径：S2－＞O2－＞Na＋＞H＋，即M＞Z＞W＞X，B项正确；Y2X4、X2M分别为C2H4、H2S，前者与溴水发生加成反应，后者与溴水发生氧化还原反应，褪色原理不同，C项错误；H、O、Na可形成离子化合物NaOH，既含有离子键又含有共价键，D项正确。] 8．(2021·河北衡水中学调研)A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期元素且B、C相邻，A元素可以与B、C、E元素分别形成甲、乙、丙三种物质，且甲、乙均为10电子化合物，丙为18电子化合物。D元素的最外层电子数与核外电子层数相等。已知：甲＋E2―→丙＋B2，甲＋丙―→丁，下列说法中正确的是(　　)A．离子半径：D>C>BB．A与C两种元素共同形成的10电子粒子有3种C．D元素在周期表中的位置是第二周期第ⅡA族D．丁物质均由非金属元素构成，只含共价键B　[A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期元素，A元素可以与B、C、E元素分别形成甲、乙、丙三种物质，且甲、乙均为10电子化合物，丙为18电子化合物，则A为氢元素，10电子化合物可能为CH4、NH3、H2O、HF等；已知甲＋E2―→丙＋B2，甲＋丙―→丁，则E的单质为双原子分子，故E为Cl元素，则B为N元素，因B、C相邻，则C为O元素，故甲为NH3、乙为H2O、丙为HCl、丁为NH4Cl；D元素的最外层电子数与核外电子层数相等，原子序数大于氧元素，处于第三周期，最外层电子数为3，故D为Al元素。N3－、O2－、Al3＋电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径：N3－>O2－>Al3＋，A项错误；H和O两种元素共同形成的10电子粒子有H2O、H3O＋、OH－3种，B项正确；Al元素在元素周期表中的位置是第三周期第ⅢA族，C项错误；丁为NH4Cl，含有离子键、共价键，D项错误。]9．(2021·广东湛江联考)X、Y、Z、W是四种原子序数依次增大的短周期元素，W的最外层电子数为X最外层电子数的一半，X、Y、Z的原子半径依次减小，X、Y、Z组成的一种化合物(ZXY)2的结构式为Y≡X—Z—Z—X≡Y。下列说法正确的是(　　)A．简单氢化物的稳定性：X>YB．Y的氧化物对应的水化物都是强酸C．化合物W3Y2中只含有离子键D．X和Z组成的化合物中不可能所有原子都达到8电子稳定结构C　[X、Y、Z的原子序数依次增大，但原子半径依次减小，则X、Y、Z处于同周期；化合物(ZXY)2中，X、Y、Z形成共价键个数分别为4、3、2，则X、Y、Z分别处于第ⅣA、ⅤA、ⅥA族；又知“W的最外层电子数为X最外层电子数的一半”，则W处于第ⅡA族，且原子序数最大，则W是Mg，从而推知X、Y、Z分别为C、N、O元素。非金属性：C