2021高考化学一轮复习第5章物质结构元素周期律第1节原子结构化学键课件新人教版
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2．现有下列9种粒子：11H、12H、136C、146C、147N、5266Fe2＋、 5266Fe3＋、168O2、168O3。按要求完成以下各题：
(1)11H、21H分别是氢元素的一种_______，它们互称为______。 (2)互为同素异形体的粒子是________。 (3)5266Fe2＋的中子数为________，核外电子数为________。 (4)上述9种粒子中有________种核素，含有________种元素。 [答案] (1)核素 同位素 (2)186O2和186O3 (3)30 24 (4)7 5
(2)C的原子结构示意图为________。
34
(3)D的离子结构示意图为________。 (4)B的单质与D的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程 式为__________________________________________________。 (5)A单质与浓硫酸共热的化学方程式为___________________ _______________________________________________________。
18
3．下图为几种粒子结构示意图，完成以下填空。
19
(1)属于阳离子结构的粒子是________(填编号，下同)。 (2)具有稳定性结构的原子是________________。 (3)只能得电子的粒子是________；只能失电子的粒子是 ________。 [答案] (1)③⑤ (2)② (3)③⑤ ①④⑥
[答案]
A＋a m(m＋1) mol
a A＋mN mol
a A＋m
(m＋A－N)NA
A＋a m(m＋A－N)NA
25
求一定质量的某物质中粒子数的思维模板 物质的质量―÷― 摩―尔―质―量―来―自――质―量―数→ 物质的量 ―×―一―个―分―子―或―离―子――中―含―某―粒―子―个―数→指定粒子的物质的量―×―N→A 粒 子数
32
7．核电荷数小于18的某元素X，其原子的电子层数为n，最外 层电子数为(2n＋1)，原子核内质子数为(2n2－1)。下列关于元素X 的说法中，不正确的是 ( )
A．其最高化合价为＋3价 B．可以形成化学式为KXO3的盐 C．其氢化物可以用来做喷泉实验 D．其最高价氧化物的水化物是强酸 A [根据题意知：X可能为N或Cl。]
20
命题点1 原子结构与“各数”间的相互推算 1．国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)公布了118号元素符号 为Og。下列关于211987Og的说法错误的是( ) A．原子序数为118 B．中子数为179 C．核外电子数为118 D．质子数与中子数之差为179
21
D [质子数为118，质量数为297，中子数为297－118＝179， 质子数与中子数之差为179－118＝61，D错误。]
第五章 物质结构 元素周期律 第一节 原子结构 化学键
考纲定位
2
要点网络
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．了解原子核外电子排布规律，
掌握原子结构示意图、电子式、
结构式的表示方法。
4．了解化学键的定义，了解离
27
D [A项，14C与12C是同种元素的不同核素，错误；B项，16O 与18O之间的相互转化实际上是改变原子核的结构，不属于化学变 化的范围，错误；C项，35Cl2与37Cl2都是Cl2的单质，不是同素异形 体，错误；D项，铯元素的两种同位素中137Cs比133Cs多4个中子，正 确。]
28
5．重水(D2O)是重要的核工业原料。下列说法错误的是( ) A．氘(D)原子核外有1个电子 B．1H与D互称同位素 C．H2O与D2O互称同分异构体 D．1H128O与D126O的相对分子质量相同 [答案] C
33
8．A、B、C、D 4种元素的核电荷数依次增大，它们的离子的 电子层数相同且最外层电子数均为8。A原子的L层电子数与K、M 层电子数之和相等，D原子的K、L层电子数之和等于电子总数的一 半。
(1)这4种元素的元素符号依次是A________、B________、 C________、D________。
6
[补短板] 原子结构的认识误区
(1)原子中不一定都含有中子，如11H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，如互为同位 素的各原子。
7
(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＋。
(4)形成稳定结构的离子最外层不一定是8个电子，如Li＋为2电 子稳定结构。
_化__学__性质
5
(2)粒子中的“各数”间的关系 ①质量关系：质量数(A)＝质__子__数__(_Z_)_＋中__子__数__(_N__) 。
原子AZX：核外电子数＝质子数Z＝ 核电荷数＝原子序数 ②电性关系阴离子AZXn－：核外电子数＝_Z__＋__n__ 阳离子AZXn＋：核外电子数＝_Z_－__n___
26
命题点2 同位素、同素异形体、同分异构体的辨析 4．同位素示踪技术已广泛应用在农业、工业、医学、地质及 考古等领域。下列有关叙述正确的是( ) A．14C与12C是两种不同的元素或核素 B．通过化学变化可以实现16O与18O之间的相互转化 C．35Cl2与37Cl2互为同素异形体 D．铯元素的两种同位素中137Cs比133Cs多4个中子
②由活泼金属与活泼非金属形成的化学键不一定都是离子键， 如AlCl3中Al—Cl键为共价键。
③非金属元素的两个原子之间一定形成共价键，但多非金属原 子形成的化合物也存在离子键，如NH4Cl。
38
③二者比较
项目
离子键
成键粒子
_阴__、__阳__离__子___
成键方式
得失电子形成
阴、阳离子
形成_共__用__电__子__对__
活泼金属元素与活泼非金属 成键条件
元素
共价键 _原__子___
一般在非金属原子 之间
作用力实质
_静__电___作__用___
39
注意：①离子键中“相互作用”包括静电吸引和静电排斥，且 二者达到平衡。
(5)硫离子的结构示意图：
。( )
(6)核外电子排布相同的粒子化学性质也相同。( )
[答案] (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)×
16
[知识应用]
1．H、D、T形成的氢气分子有____________；H、D、T与
16O、17O可形成的水分子有________种；其中相对分子质量相同的
有____________________________________；这些水分子的物理性
质________；化学性质________。
[答案]
H2、D2、T2、HD、HT、DT
12
HT16O与D
16 2
O、
HT17O与D127O、HD16O与H127O、HT17O与D126O 不同 几乎相同
17
子键、共价键的形成。
3
A 层级
必备知识·关键能力
4
原子结构 同位素
1．原子构成
(1)原子符号与构成
质子Z个——决定_元__素___的种类
原AZX子 原核子外核电子中Z子个[A—－—Z最个外]在层决质电定子子_原_数数_子_确决_种定定类后元同素位的素
29
研究对象 “同”含义 “异”含义
“三同”比较
同位素
同素异形体
核素原子
单质
质子数相同 元素相同
中子数不同 性质不同
同分异构体 化合物
分子式相同 结构不同
30
命题点3 核外电子排布
6．(2019·鞍山模拟)短周期元素X和Y，元素X原子的最外层电
子数为a，次外层电子数为b；元素Y原子的M层电子数为(a－b)，L
误。]
24
3．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 a g Hm X 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
________(用 NA 表示阿伏加德罗常数的值，下同)，所含电子数为
________。
(4)元素的近似相对原子质量＝A1×a%＋A2×b%＋……
11
4．核外电子排布 (1)核外电子排布规律
12
(2)原子或离子结构示意图
13
(3)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，较易_失__去___电子， 形成阳离子，表现出__金__属__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，较易 _得__到___电子，活泼非金属原子易形成阴离子，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。
22
2．放射性元素碘-131(
131 53
I)和铯-137(
137 55
Cs)是核反应物中的主要
元素。下列叙述正确的是( )
A.13573I和13513I的所有性质都相同 B.15357Cs中含有的中子数比质子数多27
C.13575Cs与15331I的中子数相同 D.13573I与13513I是同素异形体
层电子数为(a＋b)。则X、Y两元素形成的化合物可能具有的性质是
()
A．和水反应
B．和硫酸反应
C．和氢氧化钠反应
D．和氯气反应
31
C [根据Y原子的L层电子数为(a＋b)，M层电子数为(a－b)， 知a＋b＝8，再根据X原子次外层电子数为b，可知b＝2，则a＝6， 进而确定X为氧(O)，Y为硅(Si)。两元素形成SiO2，SiO2为酸性氧化 物，可与NaOH反应。]
10
3．相对原子质量简介
(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
1 12
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%。 (3)核素的近似相对原子质量＝质量数。
(5)阳离子不一定均有电子，如H＋。
8
2．元素、核素、同位素 (1)“三素”关系及含义
9
(2)几种重要的核素及其应用
核素 29325U
164 C
12H 13H
188 O
用途 核燃料 用于考古断代 制_氢__弹__ 示踪原子
(3)氢元素的三种核素
11H：用字母 H 表示，名称为_氕__，不含中子。 21H：用字母_D__表示，名称为_氘__或重氢，含 1 个中子。 31H：用字母_T__表示，名称为_氚__或超重氢，含 2 个中子。
23
B
[
137 53
I与
131 53
I的物理性质不同，化学性质几乎相同，A项错
误；15357 Cs中含有的中子数比质子数多137－55－55＝27，B项正确；
15357Cs与15331I的中子数不同，分别是137－55＝82、131－53＝78，C项
错误；
137 53
I与
131 53
I的质子数相同，中子数不同，互为同位素，D项错
14
[基础判断] (1)任何原子的原子核均有质子和中子，任何离子均有电子。
()
(2)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。( )
(3)核聚变如
2 1
H＋
3 1
H―→
4 2
He＋
1 0
n，因为有新粒子生成，所以该
变化是化学变化。( )
15
(4)H2、D2、HD均氢元素的不同单质，三者属于同素异形 体。( )
35
[解析] A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等，所以 A的核电荷数为2×8＝16，A为硫元素。D原子的K、L层电子数之 和等于电子总数的一半，所以D原子的核电荷数是(2＋8)×2＝20， D为钙元素。根据核电荷数依次增大，它们的离子的电子层数相同 且最外层电子数均为8，可以判断出B为氯元素，C为钾元素。
36
[答案] (1)S Cl K Ca
(2)
(3)
(4)2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O (5)S＋2H2SO4(浓)==△===3SO2↑＋2H2O
37
化学键与化合物的类型
1．化学键及其分类 (1)化学键是指使_离__子__或_原__子__相结合的作用力，包括离子键和 共价键。 (2)离子键与共价键 ①离子键：带相反电荷离子之间的_相__互__作__用___。 ②共价键：原子间通过_共__用__电__子__对__所形成的相互作用。
(1)11H、21H分别是氢元素的一种_______，它们互称为______。 (2)互为同素异形体的粒子是________。 (3)5266Fe2＋的中子数为________，核外电子数为________。 (4)上述9种粒子中有________种核素，含有________种元素。 [答案] (1)核素 同位素 (2)186O2和186O3 (3)30 24 (4)7 5
(2)C的原子结构示意图为________。
34
(3)D的离子结构示意图为________。 (4)B的单质与D的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程 式为__________________________________________________。 (5)A单质与浓硫酸共热的化学方程式为___________________ _______________________________________________________。
18
3．下图为几种粒子结构示意图，完成以下填空。
19
(1)属于阳离子结构的粒子是________(填编号，下同)。 (2)具有稳定性结构的原子是________________。 (3)只能得电子的粒子是________；只能失电子的粒子是 ________。 [答案] (1)③⑤ (2)② (3)③⑤ ①④⑥
[答案]
A＋a m(m＋1) mol
a A＋mN mol
a A＋m
(m＋A－N)NA
A＋a m(m＋A－N)NA
25
求一定质量的某物质中粒子数的思维模板 物质的质量―÷― 摩―尔―质―量―来―自――质―量―数→ 物质的量 ―×―一―个―分―子―或―离―子――中―含―某―粒―子―个―数→指定粒子的物质的量―×―N→A 粒 子数
32
7．核电荷数小于18的某元素X，其原子的电子层数为n，最外 层电子数为(2n＋1)，原子核内质子数为(2n2－1)。下列关于元素X 的说法中，不正确的是 ( )
A．其最高化合价为＋3价 B．可以形成化学式为KXO3的盐 C．其氢化物可以用来做喷泉实验 D．其最高价氧化物的水化物是强酸 A [根据题意知：X可能为N或Cl。]
20
命题点1 原子结构与“各数”间的相互推算 1．国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)公布了118号元素符号 为Og。下列关于211987Og的说法错误的是( ) A．原子序数为118 B．中子数为179 C．核外电子数为118 D．质子数与中子数之差为179
21
D [质子数为118，质量数为297，中子数为297－118＝179， 质子数与中子数之差为179－118＝61，D错误。]
第五章 物质结构 元素周期律 第一节 原子结构 化学键
考纲定位
2
要点网络
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．了解原子核外电子排布规律，
掌握原子结构示意图、电子式、
结构式的表示方法。
4．了解化学键的定义，了解离
27
D [A项，14C与12C是同种元素的不同核素，错误；B项，16O 与18O之间的相互转化实际上是改变原子核的结构，不属于化学变 化的范围，错误；C项，35Cl2与37Cl2都是Cl2的单质，不是同素异形 体，错误；D项，铯元素的两种同位素中137Cs比133Cs多4个中子，正 确。]
28
5．重水(D2O)是重要的核工业原料。下列说法错误的是( ) A．氘(D)原子核外有1个电子 B．1H与D互称同位素 C．H2O与D2O互称同分异构体 D．1H128O与D126O的相对分子质量相同 [答案] C
33
8．A、B、C、D 4种元素的核电荷数依次增大，它们的离子的 电子层数相同且最外层电子数均为8。A原子的L层电子数与K、M 层电子数之和相等，D原子的K、L层电子数之和等于电子总数的一 半。
(1)这4种元素的元素符号依次是A________、B________、 C________、D________。
6
[补短板] 原子结构的认识误区
(1)原子中不一定都含有中子，如11H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，如互为同位 素的各原子。
7
(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＋。
(4)形成稳定结构的离子最外层不一定是8个电子，如Li＋为2电 子稳定结构。
_化__学__性质
5
(2)粒子中的“各数”间的关系 ①质量关系：质量数(A)＝质__子__数__(_Z_)_＋中__子__数__(_N__) 。
原子AZX：核外电子数＝质子数Z＝ 核电荷数＝原子序数 ②电性关系阴离子AZXn－：核外电子数＝_Z__＋__n__ 阳离子AZXn＋：核外电子数＝_Z_－__n___
26
命题点2 同位素、同素异形体、同分异构体的辨析 4．同位素示踪技术已广泛应用在农业、工业、医学、地质及 考古等领域。下列有关叙述正确的是( ) A．14C与12C是两种不同的元素或核素 B．通过化学变化可以实现16O与18O之间的相互转化 C．35Cl2与37Cl2互为同素异形体 D．铯元素的两种同位素中137Cs比133Cs多4个中子
②由活泼金属与活泼非金属形成的化学键不一定都是离子键， 如AlCl3中Al—Cl键为共价键。
③非金属元素的两个原子之间一定形成共价键，但多非金属原 子形成的化合物也存在离子键，如NH4Cl。
38
③二者比较
项目
离子键
成键粒子
_阴__、__阳__离__子___
成键方式
得失电子形成
阴、阳离子
形成_共__用__电__子__对__
活泼金属元素与活泼非金属 成键条件
元素
共价键 _原__子___
一般在非金属原子 之间
作用力实质
_静__电___作__用___
39
注意：①离子键中“相互作用”包括静电吸引和静电排斥，且 二者达到平衡。
(5)硫离子的结构示意图：
。( )
(6)核外电子排布相同的粒子化学性质也相同。( )
[答案] (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)×
16
[知识应用]
1．H、D、T形成的氢气分子有____________；H、D、T与
16O、17O可形成的水分子有________种；其中相对分子质量相同的
有____________________________________；这些水分子的物理性
质________；化学性质________。
[答案]
H2、D2、T2、HD、HT、DT
12
HT16O与D
16 2
O、
HT17O与D127O、HD16O与H127O、HT17O与D126O 不同 几乎相同
17
子键、共价键的形成。
3
A 层级
必备知识·关键能力
4
原子结构 同位素
1．原子构成
(1)原子符号与构成
质子Z个——决定_元__素___的种类
原AZX子 原核子外核电子中Z子个[A—－—Z最个外]在层决质电定子子_原_数数_子_确决_种定定类后元同素位的素
29
研究对象 “同”含义 “异”含义
“三同”比较
同位素
同素异形体
核素原子
单质
质子数相同 元素相同
中子数不同 性质不同
同分异构体 化合物
分子式相同 结构不同
30
命题点3 核外电子排布
6．(2019·鞍山模拟)短周期元素X和Y，元素X原子的最外层电
子数为a，次外层电子数为b；元素Y原子的M层电子数为(a－b)，L
误。]
24
3．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 a g Hm X 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
________(用 NA 表示阿伏加德罗常数的值，下同)，所含电子数为
________。
(4)元素的近似相对原子质量＝A1×a%＋A2×b%＋……
11
4．核外电子排布 (1)核外电子排布规律
12
(2)原子或离子结构示意图
13
(3)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，较易_失__去___电子， 形成阳离子，表现出__金__属__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，较易 _得__到___电子，活泼非金属原子易形成阴离子，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。
22
2．放射性元素碘-131(
131 53
I)和铯-137(
137 55
Cs)是核反应物中的主要
元素。下列叙述正确的是( )
A.13573I和13513I的所有性质都相同 B.15357Cs中含有的中子数比质子数多27
C.13575Cs与15331I的中子数相同 D.13573I与13513I是同素异形体
层电子数为(a＋b)。则X、Y两元素形成的化合物可能具有的性质是
()
A．和水反应
B．和硫酸反应
C．和氢氧化钠反应
D．和氯气反应
31
C [根据Y原子的L层电子数为(a＋b)，M层电子数为(a－b)， 知a＋b＝8，再根据X原子次外层电子数为b，可知b＝2，则a＝6， 进而确定X为氧(O)，Y为硅(Si)。两元素形成SiO2，SiO2为酸性氧化 物，可与NaOH反应。]
10
3．相对原子质量简介
(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
1 12
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%。 (3)核素的近似相对原子质量＝质量数。
(5)阳离子不一定均有电子，如H＋。
8
2．元素、核素、同位素 (1)“三素”关系及含义
9
(2)几种重要的核素及其应用
核素 29325U
164 C
12H 13H
188 O
用途 核燃料 用于考古断代 制_氢__弹__ 示踪原子
(3)氢元素的三种核素
11H：用字母 H 表示，名称为_氕__，不含中子。 21H：用字母_D__表示，名称为_氘__或重氢，含 1 个中子。 31H：用字母_T__表示，名称为_氚__或超重氢，含 2 个中子。
23
B
[
137 53
I与
131 53
I的物理性质不同，化学性质几乎相同，A项错
误；15357 Cs中含有的中子数比质子数多137－55－55＝27，B项正确；
15357Cs与15331I的中子数不同，分别是137－55＝82、131－53＝78，C项
错误；
137 53
I与
131 53
I的质子数相同，中子数不同，互为同位素，D项错
14
[基础判断] (1)任何原子的原子核均有质子和中子，任何离子均有电子。
()
(2)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。( )
(3)核聚变如
2 1
H＋
3 1
H―→
4 2
He＋
1 0
n，因为有新粒子生成，所以该
变化是化学变化。( )
15
(4)H2、D2、HD均氢元素的不同单质，三者属于同素异形 体。( )
35
[解析] A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等，所以 A的核电荷数为2×8＝16，A为硫元素。D原子的K、L层电子数之 和等于电子总数的一半，所以D原子的核电荷数是(2＋8)×2＝20， D为钙元素。根据核电荷数依次增大，它们的离子的电子层数相同 且最外层电子数均为8，可以判断出B为氯元素，C为钾元素。
36
[答案] (1)S Cl K Ca
(2)
(3)
(4)2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O (5)S＋2H2SO4(浓)==△===3SO2↑＋2H2O
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化学键与化合物的类型
1．化学键及其分类 (1)化学键是指使_离__子__或_原__子__相结合的作用力，包括离子键和 共价键。 (2)离子键与共价键 ①离子键：带相反电荷离子之间的_相__互__作__用___。 ②共价键：原子间通过_共__用__电__子__对__所形成的相互作用。