2019-2020学年广东高中学业水平合格考试化学必修部分 第5章 专题10 原子结构与化学键

专题十原子结构与化学键
1．元素、核素、同位素
(1)元素、核素、同位素概念
①元素：是具有相同质子数的一类原子的总称。

②核素：是具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。

一种元素有多种核素，如氢元素的三种核素：11H(氕)、21H(氘)、31H(氚)的质子数相同，中子数不同，它们是三种不同原子，属于同一种元素，即氢元素。

③同位素：同一元素的不同核素间互称同位素。

同位素的共同特征是：质子数相等，中子数不相等，在周期表中位置相同。

同位素属于同一种元素，但不是
同种原子，如11H 、21H 、3
1H 互为同位素。

(2)元素、核素、同位素、同素异形体的区别与联系 ①区别
②联系：元素包含核素，单质包含同素异形体。

2．原子结构
(1)原子结构与原子内粒子相互关系 原子A
Z X ⎩
⎪⎨
⎪⎧
核外电子
原子核⎩⎨⎧
质子Z 中子N ＝A －Z
(2)原子内粒子的两个基本关系 ①数量关系
质量数(A )＝质子数(Z )＋中子数(N )。

②电性关系
a ．原子核外电子数＝核内质子数＝核电荷数＝原子序数。

b ．阴离子(A Z X n －
)：核外电子数＝质子数(Z )＋负电荷数(n )。

c ．阳离子(A Z X n ＋)：核外电子数＝质子数(Z )－正电荷数(n )。

(3)核外电子的分层排布 ①核外电子排布规律
第一层不超过2个；第二层不超过8个；最外层不超过8个。

②原子结构示意图
以Na 原子结构示意图为例：
[学考真题对练]
1．(2019·6月广东学考)硫的原子结构示意图为()
A[B项为硫离子结构示意图；C项，原子核带正电；D项，不符合排布规律。

]
2．(2019·6月广东学考)核磁共振(NMR)技术已广泛用于分子结构测定与医疗诊断。

已知质量数为奇数的原子核能产生NMR信号。

下列原子的原子核能产生NMR信号的是()
A.11H
B.147N
C.3216S
D.126C
A[由已知知质量数为奇数的原子核能产生NMR信号，11H的质量数为1。

] 3．(2018·6月广东学考)18O常用作“示踪原子”，下列关于18O的说法正确的是()
A．中子数为8
B．质子数为18
C．与16O互为同位素
D．核外电子数为6
C[18O是8号元素，质子数和核外电子数为8，中子数是18－8＝10。

] 4．(2018·6月广东学考)下列化学用语正确的是()
A．镁原子：Mg2＋
B．氯原子：Cl2
D[镁原子是Mg；氯原子是Cl；S原子核内质子数等于核外电子数。

]
5．(2018·1月广东学考)科学家2012年再次合成117号元素，实验中生成了293117 X和294117X，关于这两种原子的说法不正确的是()
A．中子数相同B．互为同位素
C．核外电子数相同D．质子数相同
答案：A
6．(2018·1月广东学考)铝的原子结构示意图为()
答案：A
7．(2019·1月广东学考)氧元素有三种核素：168O、178O和188O，这三者具有() A．相同的质子数
B．相同的中子数
C．不同的核外电子数
D．不同的核电荷数
答案：A
8．(2017·广东学业水平考试)月球上有颇为丰富的核聚变燃料32He。

有关32He 的说法正确的是()
A．原子序数为3 B．中子数为3
C．与42He互为同位素D．核外电子数为3
C[原子序数＝核电荷数＝核外电子数＝2，中子数＝质量数－质子数＝3－2＝1。

]
7．(2016·广东学业水平考试)下列关于14N和13N说法正确的是()
A．两者互为同位素
B．两者互为同素异形体
C．两者属于同一种核素
D．两者属于不同的元素
A[14N和13N是氮元素的两种不同核素，互为同位素。

]
9．(2019·1月广东学考)原子是宇宙的基本结构单元之一。

氯原子结构示意图为()
答案：A
10．(多选)(2019·1月广东学考)下列元素中，原子的核外最外层电子数与电子层数相等的是()
A．氢B．铍
C．铝D．镁
答案：ABC
1.元素、核素和同位素的判断技巧
判断元素、核素和同位素时，要抓住各种微粒的本质区别，即质子数相同的原子就是同种元素；质子数和中子数均相同的原子就是同种原子，即为同一种核素，同种元素的不同核素互称同位素。

2．突破核外电子排布的两个易错点
(1)原子的核外电子排布规律是相互联系的，不能孤立地理解，如M层不是最外层时，最多可以排布18个电子，而当它是最外层时，最多可以排布8个电子。

(2)并非所有的稳定微粒都满足8电子的稳定结构，如H＋没有电子，Li＋有2个电子。

[最新模拟快练]
1．(2019·广东省学业水平预测一)据ETH天文研究所报告，组成太阳的气体
中存在20Ne和22Ne，下列关于20Ne 和22Ne的说法正确的是() A．20Ne和22Ne的中子数相同
B．22Ne的质子数为12
C．20Ne和22Ne的质量数相同
D．20Ne和22Ne互为同位素
D[20Ne和22Ne二者质子数相同，中子数不同，质量数不同，互为同位素。

] 2．(2019·广东省江门市第二中学下学期第二次月考)S是元素周期表中第16号元素，下列正确表示S的原子结构示意图的是()
答案：C
3．(2019·广东省学业水平预测一)下列关于168O的叙述正确的是()
A．质量数为8 B．质子数为16
C．中子数为8 D．电子数为16
C[该原子的质量数为16，A项错误；该原子的质子数为8，B项错误；原子的中子数是16－8＝8，C项正确；该原子的质子数为8，又因原子中质子数＝核外电子数，所以电子数为8，D项错误。

]
4．(多选)(2019·广东省汕头市达濠华侨中学、东厦中学期末联考)下列离子与氖原子具有相同核外电子数的有()
A．Na＋B．F－
C．Al3＋D．S2－
答案：ABC
5．(2018·翠园中学期中)某元素的核外有三个电子层，其最外层电子数是次外层电子数的一半，则此元素是()
A．S B．C
C．Si D．Cl
答案：C
[基础知识填充]
1．化学键
定义：使离子相结合或原子相结合的作用力通称为化学键。

化学键⎩⎪⎨
⎪
⎧
离子键共价键⎩⎨⎧
极性共价键非极性共价键
2．离子键
(1)定义：带相反电荷离子之间的相互作用称为离子键。

(2)成键元素：活泼金属(第ⅠA 和第ⅡA 族元素)和活泼非金属(第ⅥA 和第ⅦA 族元素)相互结合时形成离子键。

(3)成键原因：活泼金属原子容易失去电子形成阳离子，活泼非金属原子容易得到电子形成阴离子。

当活泼金属遇到活泼非金属时，电子发生转移，分别形成阳、阴离子，再通过静电作用形成离子键；离子键构成离子化合物。

(4)存在范围：金属氧化物、碱、大多数盐等。

3．共价键
(1)定义：原子间通过共用电子对所形成的相互作用，叫共价键。

(2)成键元素：通常为非金属元素。

(3)成键原因
①通过共用电子对，各原子最外层电子数目一般能达饱和，由不稳定变稳定。

②两原子核都吸引共用电子对，使之处于平衡状态。

③原子通过共用电子对形成共价键后，体系总能量降低。

(4)分类：极性键和非极性键。

同种元素的原子之间形成的共价键称为非极性共价键，简称非极性键；不同种元素的原子之间形成的共价键称为极性共价键，简称极性键。

[学考真题对练]
1．(2019·6月广东学考)下列物质中只含离子键的是( ) A ．KCl B ．CO 2 C ．NaOH
D ．CH 4
A [
B 、D 项只含有共价键；
C 项既含共价键，又含离子键。

] 2．(2018·1月广东学考)下列物质中只含离子键的是( )
A．MgCl2B．H2O
C．KOH D．NH3
答案：A
3．(2016·广东学业水平考试)具有11个质子和10个电子的粒子是()
A．Na＋B．O2－
C．Mg2＋D．F－
答案：A
4．(2019·1月广东学考)下列物质中既含离子键又含共价键的是()
A．NaCl B．CH4
C．KOH D．HCl
答案：C
5．(2016·广东学业水平考试)室温下单质碘为固体，单质氯为气体。

尽管两者存在的状态不同，但两者()
A．均含离子键
B．都含离子键和共价键
C．均含共价键
D．均可与H2形成离子化合物
答案：C
6．(2017·广东学业水平考试)下列物质中既有共价键又有离子键的是() A．Cl2B．NaNO3
C．NaCl D．Na2O
B[Cl2只有共价键；NaCl、Na2O只有离子键。

]
化学键和化合物关系的“三个一定”和“三个可能”
(1)“三个一定”
①离子化合物中一定含离子键。

②含离子键的化合物一定是离子化合物。

③共价化合物中一定不含离子键。

(2)“三个可能”
①离子化合物中可能含有共价键，如NaOH。

②金属与非金属形成的化合物可能是共价化合物，如AlCl 3。

③完全由非金属形成的化合物可能是离子化合物，如NH 4Cl 。

[最新模拟快练]
1．(2018·广东省实验中学模拟)下列物质中，只含有离子键的是( ) A ．NaOH B ．H 2 C ．NaCl D ．H 2S
答案：C
2．(2019·广东省梅州市华侨中学模拟一)下列物质中既含有共价键又含有离子键的是( )
A ．NaI
B ．CaCl 2
C ．NO 2
D ．KNO 3
答案：D
3．(2018·广州市南沙区第一中学期中)下列化学用语正确的是( ) A ．HCl 电子式H ∶Cl
B ．O 的原子结构示意图
C ．质量数为18的氧原子：
D ．乙烯的结构简式C 2H 4 C [HCl 是共价化合物，电子式为
H ×
·Cl ··
···
·
，A 错误；O 的原子结构示意图为
，B 错误；质量数为18的氧原子可表示为18 8O ，C 正确；乙烯的结构简
式为CH 2===CH 2，D 错误。

]
4．(2018·澄海东里中学期末)只含有共价键的物质是( ) A ．Ne B ．K 2O C ．Na 2SO 4
D ．CH 4
D [A.Ne 分子中不存在化学键，A 错误；B.K 2O 中只有离子键，B 错误；C.Na 2SO 4中既有离子键，又有共价键，C 错误；D.CH 4中只有共价键，D 正确。

]
5．(2019·广东省汕头市达濠华侨中学、东厦中学期末联考)NaCl 晶体中存在的化学键为( )
A ．离子键
B ．极性键
C．共价键D．非极性键答案：A。