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第17讲原子结构化学键
【考情分析】
1.掌握元素、核素、同位素、相对原子质量、相对分子质量、原子构成、原子核外电子排布的含义。
2.掌握原子序数、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.掌握1~18号元素的原子结构示意图的表示方法。
4.了解化学键的定义。
5.了解离子键、共价键的形成。
6.掌握电子式的表示方法。
本部分内容是高考的常考点,高考中常以选择题型出题。考查原子(离子)的结构及微粒间的数量关系,也常考查对元素、核素、同位素概念的理解以及结合元素周期表的推断等。
【重点知识梳理】
知识点一原子结构、同位素
1.原子结构
(1)原子的构成粒子
(2)构成原子或离子的微粒间的数量关系
①原子中:质子数(Z)=核电荷数=核外电子数。
②质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)。
③阳离子的核外电子数=质子数-阳离子所带电荷数。如Mg2+的核外电子数是10。
④阴离子的核外电子数=质子数+阴离子所带电荷数。如Cl-的核外电子数是18。
(3)一个信息丰富的符号
【特别提醒】
①原子中不一定都含有中子,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,如互为同位素的各原子。
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个电子稳定结构。
2.核素、同位素
(1)概念辨析
(2)同位素的特征
①相同存在形态的同位素,化学性质几乎完全相同,物理性质不同。
②天然存在的同一元素各核素所占的原子百分数(丰度)一般不变。
(3)同位素的“六同三不同”
(4)常见的重要核素及其应用
核素
(D)
(T)
用途
核燃料
用于考古断代
制氢弹
示踪原子
(5)元素、核素、同位素的联系与区别
①现行元素周期表已发现的元素有118种,由于同位素的存在,故核素的种数远大于118种。
②不同核素可能具有相同的质子数,如、;也可能具有相同的中子数,如、;也可能具有相同的质量数,如、。
③同位素之间的转化,既不是物理变化也不是化学变化,是核反应。
④同位素之间可形成不同的同位素单质。如氢的三种同位素形成的单质有六种:H2、D2、T2、HD、HT、DT,他们的物理性质(如密度)有所不同,但化学性质几乎完全相同。
⑤同位素之间可形成不同的同位素化合物。如水分子有H2O(普通水)、D2O(重水)、T2O(超重水)等。他们的相对分子质量不同,物理性质(如密度)有所不同,但化学性质几乎完全相同。
知识点二核外电子排布
1.核外电子排布
(1)核外电子排布规律
核外电子总是先排布在能量最低的电子层里,然后再按照由里向外的顺序依次排布在能量逐渐升高的电子层里。
①每层最多容纳的电子数为2n2个。
②最外层不超过8个(K层为最外层时不超过2个)。
③次外层不超过18个,倒数第三层不超过32个。
【特别提醒】核外电子排布的几条规律是相互联系的,不能孤立地理解,必须同时满足各项要求,如M层不是最外层时,最多能容纳18个电子,当M层为最外层时,最多容纳8个电子。
(2)最外层电子数与元素性质的关系
①稀有气体元素原子最外层已排满8个电子(He排满2个),既不易得到电子又不易失去电子,通常表现为0价。
②金属元素原子最外层电子数一般小于4,常易失去最外层电子,形成8电子或2电子(如Li+)稳定结构的阳离子,在化合物中显正化合价。
③非金属元素原子最外层电子数一般大于或等于4,易得到电子或形成共用电子对,达到最外层8电子稳定结构,在化合物中既显正价又显负价(F无正价)。
2.原子结构示意图
如Mg2+结构示意图
Cl-结构示意图为
3.常见的“10电子”、“18电子”粒子
(1)常见的“10电子”粒子
(2)常见的“18电子”粒子
4.短周期常见原子的核外电子排布规律
原子核中无中子的原子
最外层有1个电子的元素
H、Li、Na
最外层有2个电子的元素
Be、Mg、He
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
最外层电子数是次外层电子数4倍元素
Ne
最子层数与最外层电子数相等的元素
H、Be、Al
最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
内层电子总数是最外层电子数2倍的元素
Li、P
知识点三离子键与共价键
1.化学键
使离子相结合或原子相结合的作用力。根据成键粒子和粒子间的相互作用,可分为离子键和共价键。
2.离子键与共价键
(1)概念
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。
(2)对比
项目
离子键
共价键
非极性键
极性键
概念
带相反电荷离子之间的
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