考点06 原子结构 化学键一、微粒的组成与结构1原子结构模型的演变2原子的构成3原子内的等量关系（1）质量数(A)=质子数+中子数（2）质子数=核电荷数=原子序数=核外电子数4元素、同位素、核素（1）“三素”概念辨析（2）同位素的特征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。天然存在的同一元素各核素所占的原子百分数一般不变。（3）常见的重要核素及其应用核素 用途核燃料用于考古断代制氢弹示踪原子5同位素、同素异形体、同分异构体、同系物同位素同素异形体同分异构体同系物概念质子数相同，中子数不同的同一种元素的不同原子之间互为同位素同种元素组成的结构不同的单质之间互为同素异形体分子式相同，结构不同的化合物互为同分异构体结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称同系物对象原子之间单质之间一般为有机化合物之间有机化合物之间化学性质几乎完全相同相似，一定条件下可以相互转变可能相似也可能不同相似实例金刚石与石墨、C60；红磷与白磷CH3COOH与HCOOCH3甲烷、乙烷、丙烷；乙烯、丙烯；甲酸、乙酸二、核外电子排布1核外电子排布规律2原子结构示意图3118号元素原子结构的特点归纳（1）原子核中无中子的原子：H。（2）最外层有1个电子的元素：H、Li、Na。（3）最外层有2个电子的元素：Be、Mg、He。（4）最外层电子数等于次外层电子数的元素：Be、Ar。（5）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3倍的元素：O；最外层电子数是次外层4倍的元素：Ne。（6）电子层数与最外层电子数相等的元素：H、Be、Al。（7）电子总数为最外层电子数2倍的元素：Be。（8）次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：Li、Si。（9）内层电子总数是最外层电子数2倍的元素：Li、P。（10）电子层数是最外层电子数2倍的元素：Li。（11）最外层电子数是电子层数2倍的元素：He、C、S。（12）最外层电子数是电子层数3倍的元素：O。三、化学键1化学键（1）定义：相邻原子间强烈的相互作用。（2）分类2离子键（1）概念：阴、阳离子之间的相互作用。（2）成键粒子：离子。（3）成键实质：静电作用。（4）形成条件：通常是活泼金属元素与活泼非金属元素的原子相结合。（5）表示方法：用电子式表示物质用电子式表示离子化合物的形成过程3共价键（1）概念：原子间通过共用电子对形成的相互作用。（2）成键粒子：原子。（3）成键实质：共用电子对。（4）形成条件：通常是非金属元素的原子相结合。（5）分类：形成原子种类电子对偏向情况非极性共价键同种元素的原子不偏向成键原子的任何一方极性共价键不同种元素的原子偏向吸引电子能力强的一方（6）表示方法：用电子式表示物质用结构式表示物质用电子式表示共价化合物的形成过程4离子键和共价键的比较键型离子键共价键非极性键极性键特点阴、阳离子间的相互作用共用电子对不发生偏移共用电子对偏向吸引电子能力强的原子一方成键粒子阴、阳离子原子成键条件活泼金属元素和活泼非金属元素同种元素的原子不同种元素的原子存在离子化合物非金属单质、某些化合物共价化合物、某些离子化合物5化学键与物质的类别除稀有气体内部无化学键外，其他物质内部都存在化学键。化学键与物质的类别之间的关系可概括为：（1）只含有极性共价键的物质一般是不同种非金属元素形成的共价化合物，如SiO2、HCl、CH4等。（2）只含有非极性共价键的物质是同种非金属元素形成的单质，如Cl2、P4、金刚石等。（3）既有极性键又有非极性键的共价化合物一般由多个原子组成，如H2O2、C2H4等。（4）只含离子键的物质主要是由活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如Na2S、CaCl2、NaCl等。（5）既有离子键又有极性共价键的物质，如NaOH、K2SO4等；既有离子键又有非极性共价键的物质，如Na2O2等。（6）仅由非金属元素形成的离子化合物，如NH4Cl、NH4NO3等。（7）金属元素和非金属元素间可能存在共价键，如AlCl3等。6离子化合物和共价化合物的判断方法四、分子间作用力1分子间作用力（1）概念：分子间存在一种把分子聚集在一起的作用力，又称范德华力。（2）主要特征分子间作用力存在于由共价键形成的多数共价化合物和绝大多数气态、液态、固态非金属单质分子之间。但像二氧化硅、金刚石等由共价键形成的物质，微粒之间不存在分子间作用力。只有分子间充分接近时才有分子间的相互作用力，如固体和液体物质中。分子间作用力的能量远远小于化学键。由分子构成的物质，其熔点、沸点、溶解度等物理性质主要由分子间作用力大小决定。（3）变化规律一般来说，对于组成与结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔、沸点也越高。例如，熔、沸点：I2Br2Cl2F2。2氢键（1）概念：像水分子间，一个水分子中的氢原子与另一个水分子中的氧原子间所形成的分子间作用力。（2）形成条件：跟吸电子能力较强的原子(如：N、O、F等)成键的氢原子，与其他的吸电子能力较强的原子间易形成氢键，可表示如下：AHB(A、B一般为N、O、F等原子)。（3）形成原因：在“AHB”中由于A原子吸电子能力较强，使H原子显正电性，同理，由于B原子吸电子能力较强，B原子显负电性，这样在分子间，氢原子与B原子间通过静电作用形成氢键。（4）对物质性质的影响：分子间氢键会使物质的熔点和沸点升高，溶解性增强。3.物质的变化与微粒之间的作用力的变化的关系（1）化学变化时，既有化学键的断裂又有化学键的形成，有化学键断裂或形成的变化不一定是化学变化，物理变化时可能有化学键的断裂或形成。（2）离子化合物溶于水或熔化后均电离出自由移动的阴、阳离子，离子键被破坏。（3）有些共价化合物溶于水后，能与水反应，其分子内共价键被破坏，如CO2和SO2等；有些共价化合物溶于水后，与水分子作用形成阴、阳离子，其分子内的共价键被破坏，如HCl、H2SO4等；有些共价化合物溶于水后，其分子内的共价键无变化，如蔗糖(C12H22O11)、酒精(C2H5OH)等。（4）某些活泼的非金属单质溶于水能与水反应，分子内的共价键被破坏，如Cl2、F2等。分子间作用力、共价键对物质性质影响比较分子间作用力共价键对物质性质的影响影响物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质；组成和结构相似的物质，随相对分子质量的增大，物质的熔、沸点升高。如熔、沸点CF4CCl4H2S，HFHCl，NH3PH3影响分子的稳定性；共价键键能越大，分子稳定性越强五、晶体类型与性质1几种常见的晶体模型（1）离子晶体在NaCl晶体中，每个Na同时吸引6个Cl，每个Cl同时吸引6个Na。（2）分子晶体干冰晶体中，每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有12个。冰的结构模型中，每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接，含1 mol H2O的冰中，最多可形成2 mol“氢键”。（3）原子晶体(金刚石和二氧化硅)金刚石晶体中，每个C与另外4个C形成共价键，CC键之间的夹角是10928，最小的环是6元环。含有1 mol C的金刚石中，形成的共价键有2 mol。SiO2晶体中，每个Si原子与4个O成键，每个O原子与2个硅原子成键，最小的环是12元环，在“硅氧”四面体中，处于中心的是硅原子。（4）足球烯的结构模型C60分子结构模型C60是由60个碳原子形成的封闭笼状分子，形似足球，分子内每个碳原子与其他3个碳原子形成共价键。2晶体类型及性质的比较晶体类型离子晶体分子晶体原子晶体金属晶体构成晶体的粒子阳离子、阴离子分子原子金属离子、自由电子组成晶体粒子间相互作用离子键范德华力(有的存在氢键)共价键金属键典型实例NaCl冰(H2O)、干冰(CO2)金刚石、晶体硅、SiO2、SiC及Si3N4等大多数新型高温结构陶瓷除汞外的金属及合金晶体的物理性质熔、沸点熔点较高，沸点高熔、沸点低熔、沸点高易导电、易导热，大多数具有较好的延展性，密度、硬度、熔、沸点等差别较大导热性不良不良不良导电性固态不导电，熔化或溶于水能导电固体、熔融不导电，部分化合物溶于水能导电不导电机械加工性能不良不良不良硬度略硬而脆硬度低高硬度考向一 原子结构典例1 两种元素原子X和Y，X原子的M层比Y原子的M层少3个电子，Y原子的L层电子数恰好是X原子L层电子数的两倍，则X、Y分别是A硅原子和钠原子 B硼原子和氮原子C氮原子和碳原子 D碳原子和铝原子【解析】由于Y原子的M层电子比X原子的M层电子多3个电子，说明Y的M层电子数至少有3个，那么Y的L层必定有8个电子；Y原子的L层电子数恰好是X原子L层电子数的两倍，则X的L层只有4个电子，M层无电子。由此推出Y的核外电子总数为13，X的核外电子总数为6。所以X、Y的核电荷数分别是6和13，即为碳原子和铝原子。【答案】D1下列说法正确的是1H、2H、3H为三种不同的核素1H、2H、3H互为同位素1H、2H、3H互为同素异形体114号元素位于周期表第七周期A族氢元素质量数为1同位素的“同位”指核素的质子数相同，在元素周期表中占相同的位置互为同位素的原子性质相同A BC D短周期元素原子核外电子排布的特征BeCO最外层电子数是次外层电子数的3倍Ne最外层电子数是次外层电子数的4倍考向二 电子数相等的微粒的判断与应用典例1 现有下列几组粒子：N2、CO、C2H2；NH、H3O、OH；C、O、CN；PO、SO、ClO。对上述四组粒子归类正确的是A质子数相等、电子数和原子数不相等：B质子数和电子数相等、原子数不相等：C电子数相等、质子数和原子数不相等：D原子数和电子数相等、质子数不相等：【解析】阳离子：电子总数质子总数所带的电荷总数；阴离子：电子总数质子总数所带的电荷总数。N2、CO、C2H2的质子数和电子数都等于14，原子数不等；NH、H3O、OH的原子数和质子数不等，电子数都为10；C、O、CN的原子数和电子数都相等，质子数不同；P、S、Cl所含的电子数分别为15、16、17，酸根离子中所含氧原子数均相等，所带负电荷数依次为3、2、1，三种酸根离子所含的总电子数相等(1832)、原子数都为5，但三种酸根离子的质子数不相等。【答案】D2甲、乙、丙、丁4种化合物均含有2种或3种元素，分子中均含18个电子。甲是气态氢化物，在水中