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专题专题12 原子结构原子结构 化学键化学键一、原子结构一、原子结构原原子子原原子子核核核核外外电电子子电子层决定所在周期电子层决定所在周期中子决定元素的同位素中子决定元素的同位素决定质量数决定质量数(近似原子量近似原子量)决定元素决定元素的化学性的化学性质质质子决定元素种类质子决定元素种类最外层电子决定主族序数最外层电子决定主族序数1、原子的构成、原子的构成2、微粒间的数量关系、微粒间的数量关系质子数质子数(Z)=核外电子数核外电子数=核电荷数核电荷数=原子序数原子序数（对于中性原子）（对于中性原子）质量数质量数(A)=质子数质子数(Z)+中子数中子数(N)（质子数），（质量数），（质子数），（质量数），（质子数），（质量数），（质子数），（质量数），b b b b（微粒所带的电荷数），（微粒所带的电荷数），（微粒所带的电荷数），（微粒所带的电荷数），a a a a（组成分子的原子数），（组成分子的原子数），（组成分子的原子数），（组成分子的原子数），m m m m（元素的化合价）（元素的化合价）（元素的化合价）（元素的化合价）阴离子：核外电子数电荷数阴离子：核外电子数电荷数阳离子：核外电子数电荷数阳离子：核外电子数电荷数bam1、元素、元素R的一个原子质量数为的一个原子质量数为a，其阴离，其阴离子子Rn-有有b个电子，求中子数。个电子，求中子数。2、某元素、某元素R的二价阴离子核外的二价阴离子核外共有共有a个电子，核内有个电子，核内有b个中子，个中子，则则R原子的符号应表示为：原子的符号应表示为：Ra+b-2a-2a-b+n元素：元素：具有相同核电荷数的一类原子的总称。具有相同核电荷数的一类原子的总称。核素：具有一定数目质子和一定数目中子的核素：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子一种原子(3)同位素：同位素：具有相同质子数，不同中子数的同一具有相同质子数，不同中子数的同一元素的不同原子互称为同位素元素的不同原子互称为同位素3、元素，核素，同位素、元素，核素，同位素注意：注意：（1）质子数决定元素种类。元素是宏观概）质子数决定元素种类。元素是宏观概念，只表示种类，没有个数和质量念，只表示种类，没有个数和质量（2）同一种元素可有几种不同的核素。）同一种元素可有几种不同的核素。同种元素的不同核素，一定是质子数相同，中子同种元素的不同核素，一定是质子数相同，中子数不同数不同（3）同位素原子间，物理性质不同，化学性）同位素原子间，物理性质不同，化学性质基本相同，稳定同位素的原子个数百分比质基本相同，稳定同位素的原子个数百分比（丰度）不变（丰度）不变例例1 1据据报报道，在火星和金星大气道，在火星和金星大气层层中中发现发现了一种非常特了一种非常特殊的会殊的会导导致温室效致温室效应应的气的气态态化合物，它的化合物，它的结结构式构式为为16OC18O。下列。下列说说法正确的是法正确的是()A16O与与18O为为同种核素同种核素 B16OC18O与与16OC16O互互为为同位素同位素 C16OC18O的化学性的化学性质质与与16OC16O完全不同完全不同 D目前提出的目前提出的“低碳低碳经济经济”，目，目标标是减少向是减少向环环境排放境排放 CO2，控制温室效，控制温室效应应【典例精析典例精析】D解析：解析：A项中两种原子互为同位素；项中两种原子互为同位素；B项中两分子均为化合物，不属于同位素项中两分子均为化合物，不属于同位素范畴；范畴；C项中两种分子的化学性质应几乎完全相同。项中两种分子的化学性质应几乎完全相同。点评点评 决定元素化学性质的是核外电子排布，特别是决定元素化学性质的是核外电子排布，特别是最外层电子数，故同位素原子间及其所构成的化合物之间最外层电子数，故同位素原子间及其所构成的化合物之间的化学性质相似。变式题更注重对同位素原子结构的考查。的化学性质相似。变式题更注重对同位素原子结构的考查。2010山东卷山东卷 16O和和18O是氧元素的两种核素，是氧元素的两种核素，NA表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是()A16O2与与18O2互为同分异构体互为同分异构体 B16O与与18O核外电子排布不同核外电子排布不同 C通过化学变化可以实现通过化学变化可以实现16O与与18O间的相互转化间的相互转化 D标准状况下，标准状况下，1.12 L 16O2和和1.12 L 18O2均含有均含有0.1NA个氧原子个氧原子 D 本本题题考考查查的知的知识识点点较较多，有同分异构体的判断、核外多，有同分异构体的判断、核外电电子排布、物子排布、物质间质间的的转转化以及阿伏加德化以及阿伏加德罗罗常数的运用，属容常数的运用，属容易易题题。A项项，二者都是氧气，只不，二者都是氧气，只不过过摩摩尔尔质质量不相同；量不相同；B项项，核外，核外电电子排布相同，都是子排布相同，都是 ；C项项，16O与与18O间间的相互的相互转转化，是原子核的化，是原子核的变变化，不属于化学化，不属于化学变变化化；D项项，二者的物二者的物质质的量都是的量都是0.05 mol，所以氧原子个数都是，所以氧原子个数都是0.1NA。以以1个个126C质量的质量的1/12为标准，其它原子的质量与为标准，其它原子的质量与它比较所得的数值即是该原子的相对原子质量。它比较所得的数值即是该原子的相对原子质量。4、相对原子质量、相对原子质量同位素原子的相对原子质量同位素原子的相对原子质量同位素原子的质量数同位素原子的质量数将原子核中所有质子和中子的相对原子质量的将原子核中所有质子和中子的相对原子质量的近似整数值加起来近似整数值加起来元素的相对原子质量元素的相对原子质量Ar(x)=Ar(x1)a%+Ar(x2)b%+Ar(x1)、Ar(x2)：各同位素的相对原子质量：各同位素的相对原子质量a%、b%：自然界中各同位素所占的物质的量分：自然界中各同位素所占的物质的量分数（原子个数分数数（原子个数分数）将将公式中的公式中的各同位素的相对原子质量用各同位素的相对原子质量用各同各同位素的质量数代替。位素的质量数代替。元素的近似相对原子质量元素的近似相对原子质量某核素的质子数为某核素的质子数为m，中子数为，中子数为n，则下列，则下列论断正确的是（）论断正确的是（）A 不能由此确定该元素的相对原子质量不能由此确定该元素的相对原子质量B 该元素的相对原子质量为该元素的相对原子质量为m+nC 若碳原子质量为若碳原子质量为w克，此原子的质量为克，此原子的质量为 （m+n）w克克D 核内中子的总质量总小于质子的总质量核内中子的总质量总小于质子的总质量AKL M N O P近近 远远 低低 高高 Q最低最低 最近最近 2n n2 8218 3核外核外电电子表示法子表示法原子原子结结构示意构示意图图3、某原子的核电荷数是电子层数的某原子的核电荷数是电子层数的5 倍，其质子数是最外层电子数的倍，其质子数是最外层电子数的3 倍，其原子结构示意图为：倍，其原子结构示意图为：4、已知已知X，Y原子的核电荷数分别为原子的核电荷数分别为a和和b，Xm+和和Yn-的核外电子排布相同，的核外电子排布相同，下列正确的是：下列正确的是：A a=b+m+n B a=b-m+n C a=b+m-n D a=b-n-mA其他其他 14电子电子 22电子电子 特特别别提醒提醒若两种微粒的若两种微粒的质质子数和核外子数和核外电电子数分子数分别别相等，相等，则则它它们们的关系可能是的关系可能是2、A、B、C、D、E分别代表分别代表5种微粒，每种微粒，每种微粒中都含有种微粒中都含有18个电子。其中个电子。其中A和和C都是都是由单原子形成的阴离子，由单原子形成的阴离子，B、D和和E都是分都是分子；又知在水溶液中子；又知在水溶液中A跟跟B反应可生成反应可生成C和和D；E具有强氧化性。请回答：具有强氧化性。请回答：用化学符号表示上述用化学符号表示上述5种微粒：种微粒：A 、B 、C 、D 、E 。在水溶液中在水溶液中A跟跟B反应的离子方程式是反应的离子方程式是 _ 。（1）A：S2-、B：HCl、C:Cl-、D:H2S E:F2 （2）S2-2H+=H2S 3、甲、乙、丙、丁甲、乙、丙、丁4中物质分别含中物质分别含2种或种或3种种元素，它们的分子中各含元素，它们的分子中各含18个电子。甲是气个电子。甲是气态氢化物，在水中分步电离出两种阴离子。下态氢化物，在水中分步电离出两种阴离子。下列推断合理的是列推断合理的是A某钠盐溶液含甲电离出的阴离子，则该溶某钠盐溶液含甲电离出的阴离子，则该溶液显碱性，只能与酸反应液显碱性，只能与酸反应B乙与氧气的摩尔质量相同，则乙一定含有乙与氧气的摩尔质量相同，则乙一定含有极性键和非极性键极性键和非极性键C丙中含有丙中含有2周期周期IVA族的元素，则丙一定是族的元素，则丙一定是甲烷的同系物甲烷的同系物D丁和甲中各元素质量比相同，则丁中一定丁和甲中各元素质量比相同，则丁中一定含有含有-1价的元素价的元素D4通常情况下，微粒通常情况下，微粒A和和B为分子，为分子，C和和E为阳离子，为阳离子，D为阴离子，它们都含有为阴离子，它们都含有10个电个电子；子；B溶于溶于A后所得的物质可电离出后所得的物质可电离出C和和D；A、B、E三种微粒反应后可得三种微粒反应后可得C和一种白色和一种白色沉淀。请回答：沉淀。请回答：（1）用化学符号表示下列）用化学符号表示下列4种微粒：种微粒：A：；B：；C：；D：。（2）写出）写出A、B、E三种微粒反应的离子三种微粒反应的离子方程式：方程式：。（1）A:H2O B:NH3 C:NH4+D:OH-（2）Al3+3NH3+3H2O=Al(OH)3+3NH4+或 Mg2+2NH3+2H2O=Mg(OH)2+2NH4+5、A、B、C-、D、E代表代表5种微粒（分种微粒（分子或离子），它们分别含子或离子），它们分别含10个电子，已知个电子，已知它们有如下转化关系：它们有如下转化关系：AC-=DE，BC-=2 D A的电子式为的电子式为 ；E分子的空分子的空间构型为间构型为 。C-、D、E这三种微粒结合质子（这三种微粒结合质子（H）的）的能力由强到弱的顺序为（用微粒的化学式能力由强到弱的顺序为（用微粒的化学式表示）表示）；其理由是（用两；其理由是（用两个离子方程式表示）个离子方程式表示），。三角锥 NH4OH-=NH3+H2O NH3+H2O NH4OH-等电子原理等电子原理 1.原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似化学原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似化学键特征，许多性质是相似的。此原理称为等电子原理键特征，许多性质是相似的。此原理称为等电子原理2.2.等电子体的判断和利用等电子体的判断和利用判断方法：原子总数相同，价电子总数相同的分子为判断方法：原子总数相同，价电子总数相同的分子为 等电子体等电子体运用：利用等电子体的性质相似，空间构型相同，可运用：利用等电子体的性质相似，空间构型相同，可运用来预测分子空间的构型和性质运用来预测分子空间的构型和性质等电子体具有原子数相同，电子数相同的特等电子体具有原子数相同，电子数相同的特征，下列属于等电子体的一组微粒是征，下列属于等电子体的一组微粒是A、NO和和CO B、NO2和和CO2 C、SO2和和CO2 D、CO和和N2D三、化学键三、化学键化学键化学键离子键离子键 形成离子化合物形成离子化合物共价键共价键 极性键极性键 非极性键非极性键 配位键配位键 金属键金属键 相邻的两个或多个原子或离子之间的强烈相互作用相邻的两个或多个原子或离子之间的强烈相互作用离子键与共价键的比较离子键与共价键的比较离子键离子键共价键共价键形成过程形成过程成键粒子成键粒子成键原因成键原因得、失电子得、失电子形成共用电形成共用电子对子对静电作用静电作用阴、阳离子阴、阳离子原子原子共用电子对对共用电子对对共用电子对对共用电子对对两原子的电性两原子的电性两原子的电性两原子的电性作用作用作用作用键型键型键型键型项目项目项目项目判断离子键或共价键的一般方法判断离子键或共价键的一般方法离子键离子键共价键共价键存在范围存在范围成键元素成键元素盐类、强碱、盐类、强碱、金属氧化物金属氧化物非金属单质、非金属非金属单质、非金属非金属单质、非金属非金属单质、非金属氧化物、非金属气态氧化物、非金属气态氧化物、非金属气态氧化物、非金属气态氢化物、含氧酸氢化物、含氧酸氢化物、含氧酸氢化物、含氧酸金属元素与非金属元素与非金属元素与非金属元素与非金属元素之间金属元素之间金属元素之间金属元素之间非金属元素与非金非金属元素与非金非金属元素与非金非金属元素与非金属元素之间属元素之间属元素之间属元素之间1、非金属元素之间也可能形成离子键、非金属元素之间也可能形成离子键2、形成离子键的金属元素或非金属元素、形成离子键的金属元素或非金属元素必须活泼。即必须活泼。即A、A的金属与的金属与A、A的非金属之间易形成离子键。的非金属之间易形成离子键。补补 充充判断正误(1)由金属元素与非金属元素形成的化由金属元素与非金属元素形成的化学键一定是离子键。学键一定是离子键。(2)由阳离子和阴离子结合生成的化合由阳离子和阴离子结合生成的化合物一定是离子化合物物一定是离子化合物。(3)由两种共价分子结合生成的化合物由两种共价分子结合生成的化合物一定是共价化合物。一定是共价化合物。(4)有化学键被破坏的变化一定是化学有化学键被破坏的变化一定是化学变化。变化。C 把分子聚集在一起把分子聚集在一起 范德华力范德华力 熔点熔点 沸点沸点 共价化合物共价化合物 单质单质 不存在不存在 越大越大 越高越高 稍强稍强 O F N 升高升高 C