时·原子的构成和物质结构

1 2 (2)核 素 ： 具 有 一 定 数 目 的 质 子 和 一 定 数 目 中 子 的 一 种 原子 。 同 一 种 元 素 可 能 有 几 种 不 同 的 核 素 。 同 一 元 素 的 不 同 核 素 ， 一 定 是 质 子 数 相 同 ， 中 子 数 不同 (H中 中 子 数 为 0)。(3)同 位 素 ： 同 一 元 素 不 同 核 素 之 间 的 互 称 。 决 定 同 位 素 的 因 素 是 ： 质 子 数 相 同 ， 中 子 数 不 同 。 原 子 种 类 元 素 种 类 。 同 位 素 原 子 间 物 理 性 质 不 同 ，化 学 性 质 基 本 相 同 。 元 素 、 核 素 、 同 位 素 可 以 用 图 表 示 为 ： 3 (1)核 外 电 子 运 动 特 征 ： 质 量 小 、 速 率 高 、 无 固 定轨 道 、 用 “ 电 子 云 ” 描 述 。(2)核 外 电 子 排 布 的 规 律 (一 低 三 不 超 )。 第 n电 子 层 上 最 多 可 容 纳 2n2个 电 子 。 最 外 层 上 的 电 子 数 目 不 超 过 8个 (K层 为 最 外 层时 不 超 过 2个 )， 次 外 层 上 电 子 数 目 不 超 过 18个 ， 倒数 第 3层 上 电 子 数 目 不 超 过 32个 。 电 子 总 是 率 先 排 布 在 能 量 最 低 的 电 子 层 上 ， 然后 从 低 到 高 依 次 排 布 在 能 量 较 高 的 电 子 层 上 。2 原 子 核 外 电 子 的 排 布 4 (3)短 周 期 元 素 中 原 子 结 构 的 特 殊 性 原 子 核 中 无 中 子 的 原 子 ： H； 最 外 层 电 子 数 等 于 次 外 层 电 子 数 的 元 素 ： Be、 Ar； 最 外 层 电 子 数 是 次 外 层 电 子 数 2倍 的 元 素 ： C； 最 外 层 电 子 数 是 次 外 层 电 子 数 3倍 的 元 素 ： O； 电 子 层 数 与 最 外 层 电 子 数 相 等 的 元 素 ： H、 Be、 Al； 电 子 总 数 为 最 外 层 电 子 数 2倍 的 元 素 ： Be； 次 外 层 电 子 数 是 最 外 层 电 子 数 2倍 的 元 素 ： Li、 Si； 内 层 电 子 数 是 最 外 层 电 子 数 2倍 的 元 素 ： Li、 P。 5 (4)核 外 电 子 数 相 同 的 粒 子分 子 离 子单 核 Ne N3-、 O2-、 F-、 Na+、 Mg2+、 Al3+双 核 HF OH-三 核 H2O NH四 核 NH 3 H3O+五 核 CH4 NH4+ “ 10电 子 ” 的 粒 子 ： 科 目 三 考 试 http:/km3 科 目 3 实 际 道 路 考试 技 巧 、 视 频 教 程科 目 四 考 试 http:/km4 科 目 四 模 拟 考 试 题 C1科 目 四 仿 真 考 试 7 “ 18电 子 ” 的 粒 子 分 子 离 子单 核 Ar K+、 Ca2+、 Cl-、 S2-双 核 F2、 HCl O22-、 HS-三 核 H2S四 核 PH3、 H2O2、 NH2F五 核 SiH4、 CH3F、 NH2OH六 核 N 2H4、 CH3OH其 他 粒 子 C2H6、 CH3NH2 N2H5+、 N2H62+ 8 (5)其 他 等 电 子 数 的 粒 子“ 9电 子 ” 的 粒 子 F、 OH、 NH2、 CH3(取 代基 )“14电 子 ” 的 粒 子 ： Si、 N2、 CO、 C2H2“2电 子 ” 的 粒 子 ： He、 H-、 Li+、 Be2+(6)质 子 数 及 核 外 电 子 总 数 均 相 等 的 粒 子 Na+、 NH4+、 H3O+ HS-、 Cl- F-、 OH-、 NH 2- N2、 CO、 C2H2 9 (1) 稀 有 气 体 的 不 活 泼 性 ： 稀 有 气 体 元 素 的 原 子 最外 层 有 8个 电 子 (氦 是 2个 电 子 )， 处 于 稳 定 结 构 ， 因此 化 学 性 质 稳 定 ， 一 般 不 跟 其 他 物 质 发 生 反 应 。(2) 非 金 属 性 与 金 属 性 (一 般 规 律 )：最 外 层 电 子 数 得 失 电 子 趋 势 元 素 的 性 质金 属 元 素 4 易 得 非 金 属 性3 元 素 的 性 质 与 元 素 的 原 子 核 外 电 子 排 布 的 关 系 1 0 化 学 键 与 物 质 类 别 规 律(1) 只 含 非 极 性 共 价 键 的 物 质 ： 同 种 非 金 属 元 素 构 成的 单 质 ， 如 I2、 N2、 P4、 金 刚 石 、 晶 体 硅 等 。(2) 只 含 有 极 性 共 价 键 的 物 质 ： 一 般 是 不 同 非 金 属 元素 构 成 的 共 价 化 合 物 ， 如 HCl、 NH3、 SiO2、 CS2等 。(3) 既 有 极 性 键 又 有 非 极 性 键 的 物 质 ： 如 H2O2、 C2H2、CH3CH3、 C6H6(苯 )等 。4.化 学 键 1 1 (4) 只 含 有 离 子 键 的 物 质 ： 活 泼 非 金 属 元 素 与 活 泼金 属 元 素 形 成 的 化 合 物 ， 如 Na2S、 CsCl、 K2O、NaH等 。(5) 既 有 离 子 键 又 有 非 极 性 键 的 物 质 ： 如 Na2O2、Na2Sx、 CaC2等 。(6) 只 有 共 价 键 ， 没 有 范 德 瓦 耳 斯 力 的 物 质 ： 金 刚石 、 单 晶 硅 、 SiO2、 SiC。(7) 无 化 学 键 的 物 质 ： 稀 有 气 体 。 1 2 一 、 理 解 原 子 结 构 及 各 物 理 量 之 间 的 关 系【 例 1】 (2011海 南 ) 是 常 规 核 裂 变 产 物 之 一 ， 可以 通 过 测 定 大 气 或 水 中 的 含 量 变 化 来 检 测 核 电 站是 否 发 生 放 射 性 物 质 泄 漏 。 下 列 有 关 的 叙 述 中 错误 的 是 ( )A 的 化 学 性 质 与 127 53I相 同B 的 原 子 序 数 为 53C 的 原 子 核 外 电 子 数 为 78D 的 原 子 核 内 中 子 数 多 于 质 子 数13153I13153I 13153I 13153I13153I13153I13153I 1 3 【 解 析 】 社 会 热 点 问 题 的 体 现 ， 由 于 日 本 福 岛 核问 题 而 使 成 为 社 会 关 注 的 焦 点 。本 题 是 关 于 同 位 素 、 核 素 的 考 查 。 A选 项 中 考 查 同位 素 化 学 性 质 ， B选 项 落 在 的 考 查 ， C中 电 子 数 53因 而 错 ， D是 中 子 数 的 计 算 。答 案 ： C13153I AZ X 1 4 【 变 式 练 习 1】 (2011上 海 )氯 元 素 在 自 然 界 有 35Cl和 37Cl两 种 同 位 素 ， 在 计 算 式 34.969 75.77%36.966 24.23% 35.453中 ( )A 75.77%表 示 35Cl的 质 量 分 数B 24.23%表 示 35Cl的 丰 度C 35.453表 示 氯 元 素 的 相 对 原 子 质 量D 36.966表 示 37Cl的 质 量 数【 解 析 】 A选 项 应 为 物 质 的 量 百 分 数 或 原 子 个 数 百分 比 ； B选 项 对 应 的 核 素 应 为 37Cl； D选 项 36.966表示 37Cl的 相 对 原 子 质 量 。 C 1 5 【 例 2】 下 列 各 组 物 质 中 ， 分 子 中 的 所 有 原 子 都 满足 最 外 层 8电 子 结 构 的 是 ( )A BeCl2、 PCl5 B PCl3、 N2C COCl2(光 气 )、 SF6 D XeF2、 BF3二 、 了 解 原 子 核 外 电 子 的 排 布【 解 析 】 高 考 化 学 试 题 中 曾 频 频 出 现 判 断 分 子 中 各原 子 的 最 外 层 电 子 是 否 满 足 8电 子 稳 定 结 构 的 题 目 。其 简 捷 准 确 的 判 断 方 法 是 ： 1 6 (1) 分 子 中 若 含 有 氢 元 素 ， 则 氢 原 子 不 能 满 足 最 外 层 8电子 稳 定 结 构 ， 但 它 满 足 K层 为 最 外 层 2个 电 子 的 稳 定 结 构(Be原 子 最 外 层 只 有 2个 电 子 ， 在 其 化 合 物 中 最 外 层 电 子 数不 可 能 是 8)。(2) 分 子 中 若 不 含 有 氢 元 素 ， 则 按 下 述 方 法 逐 一 进 行 判 断 。若 某 元 素 化 合 价 绝 对 值 与 其 原 子 最 外 层 电 子 数 之 和 等 于 8，则 该 元 素 的 原 子 最 外 层 满 足 8电 子 稳 定 结 构 ； 否 则 将 不 满足 。(3) 常 见 的 X 2(卤 素 单 质 )、 O2、 N2等 双 原 子 单 质 分 子 中 原子 最 外 层 为 8电 子 稳 定 结 构 。 故 可 判 断 B项 中 P、 Cl、 N均 满足 题 意 。答 案 ： B 1 7 【 变 式 练 习 2】 (2011全 国 新 课 标 )短 周 期 元 素 W、 X、Y和 Z的 原 子 序 数 依 次 增 大 。 元 素 W是 制 备 一 种 高 效电 池 的 重 要 材 料 ， X原 子 的 最 外 层 电 子 数 是 内 层 电 子数 的 2倍 ， 元 素 Y是 地 壳 中 含 量 最 丰 富 的 金 属 元 素 ， Z原 子 的 最 外 层 电 子 数 是 其 电 子 层 数 的 2倍 。 下 列 说 法错 误 的 是 ( )A 元 素 W、 X的 氯 化 物 中 ， 各 原 子 均 满 足 8电 子 的 稳定 结 构B 元 素 X与 氢 形 成 的 原 子 比 为 1 1的 化 合 物 有 很 多种C 元 素 Y的 单 质 与 氢 氧 化 钠 溶 液 或 盐 酸 反 应 均 有 氢气 生 成D 元 素 Z可 与 元 素 X形 成 共 价 化 合 物 XZ 2 1 8 【 解 析 】 元 素 W是 制 备 一 种 高 效 电 池 的 重 要 材 料 ， 说明 W是 Li； X原 子 的 最 外 层 电 子 数 是 内 层 电 子 数 的 2倍 ， 说 明 X是 碳 元 素 ； 元 素 Y是 地 壳 中 含 量 最 丰 富 的金 属 元 素 ， 因 此 Y是 Al； 短 周 期 元 素 电 子 层 数 最 多 是3层 ， 如 果 原 子 的 最 外 层 电 子 数 是 其 电 子 层 数 的 2倍 ，所 以 可 能 是 He、 C和 S， 又 因 为 W、 X、 Y和 Z的 原 子序 数 依 次 增 大 ， 所 以 Z只 能 是 S。 元 素 W、 X的 氯 化 物分 别 是 LiCl和 CCl4， 前 者 锂 原 子 不 能 满 足 8电 子 的 稳定 结 构 ， A不 正 确 ； X与 氢 形 成 的 原 子 比 为 1 1的 化合 物 可 以 是 C2H2、 C6H6或 C8H8等 ， B正 确 ； 单 质 铝 与氢 氧 化 钠 溶 液 或 盐 酸 反 应 均 有 氢 气 生 成 ， C正 确 ； C和 S均 属 于 非 金 属 元 素 ， 二 者 可 以 形 成 共 价 化 合 物CS 2， D正 确 。 答 案 ： A 1 9 【 例 3】 下 列 每 组 中 各 物 质 内 既 有 离 子 键 又 有 共 价 键的 一 组 是 ( )A NaOH、 H2SO4、 (NH4)2SO4B MgO、 Na2SO4、 NH4HCO3C Na2O2、 KOH、 Na2SO4D HCl、 Al2O3、 MgCl2三 、 了 解 离 子 键 、 共 价 键 的 定 义 ， 了 解 离 子 键 和 共 价 键 的 形 成【 解 析 】 A中 H2SO4中 只 有 共 价 键 ， B中 MgO中 只 有离 子 键 ， D中 没 有 一 种 物 质 既 有 共 价 键 又 有 离 子 键 。答 案 ： C 2 2 【 例 4】 下 列 判 断 错 误 的 是 ( )A 沸 点 ： NH3PH3AsH3B 熔 点 ： Si3N4NaClSiI4C 酸 性 ： HClO4H2SO4H3PO4D 碱 性 ： NaOHMg(OH)2Al(OH)3 四 、 了 解 极 性 分 子 和 非 极 性 分 子 ； 了 解 分 子 间 的 作用 力 ， 初 步 了 解 氢 键 2 3 【 解 析 】 考 查 不 同 类 型 晶 体 的 熔 沸 点 高 低 ， 2008年高 考 全 国 卷 第 8题 已 经 考 过 ， 一 般 认 为 是 ： 原 子 晶体 离 子 晶 体 分 子 晶 体 ， 所 以 B正 确 ； C项 正 确 ，一 般 元 素 非 金 属 性 越 强 ， 对 应 最 高 价 氧 化 物 的 水 化物 的 酸 性 越 强 ； D正 确 ， 一 般 元 素 金 属 性 越 强 ， 对 应最 高 价 氧 化 物 的 水 化 物 的 碱 性 越 强 ； A项 错 误 ， 2009年 高 考 全 国 卷 第 29题 已 经 考 过 ， NH3分 子 间 存 在 氢键 ， 故 最 高 ， AsH3、 PH3分 子 间 不 存 在 氢 键 ， 只 有 范德 华 力 ， 组 成 和 结 构 相 似 的 分 子 相 对 分 子 质 量 越 大 ，其 分 子 间 作 用 力 越 大 ， 熔 沸 点 越 高 ， 故 应 该 为 ： NH 3 AsH3 PH3。 2 4 【 解 析 】 考 查 物 质 的 结 构 和 性 质 。 A项 NH3分 子 间存 在 氢 键 ， 沸 点 高 于 PH3； C项 SiO2为 原 子 晶 体 ，而 CO2为 分 子 晶 体 ； D项 C3H8由 于 C原 子 成 单 键 ，键 角 为 10928， 所 以 为 折 线 型 分 子 。答 案 ： B