考点 6 原子结构 化学键 本考点考查在各微粒数量间的关系，微粒的结构示意图，电子式的表示方法，认识化学键的本质是原 子间的静电作用，能多角度、动态的分析化学键。试题的难度不大，一般属于了解层次。 预测 2022 年原子结构高考考查力度不是很大，注意有关概念辨析，复习备考时注重原子结构示意图、 电子式的书写及粒子“量”的关系，注意加强核素、同位素的概念辨析和化学键类型与存在的判断。 一、原子结构 二、化学键 三、电子式 原子结构 1．原子构成 (1)构成原子的微粒及作用 原子(X) (2)微粒之间的关系 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－阳离子所带的电荷数； ④ 阴离子的核外电子数＝质子数＋阴离子所带的电荷数。 (3)微粒符号周围数字的含义 (4)两种相对原子质量 ① 原子(即核素)的相对原子质量：一个原子(即核素)的质量与 12C 质量的的比值。一种元素有几种同位 素，就有几种不同核素的相对原子质量。 ② 元素的相对原子质量：是按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。如： Ar(Cl)＝Ar(35Cl)×a%＋Ar(37Cl)×b%。 2．元素、核素、同位素 (1)元素、核素、同位素的概念及相互关系 (2)同位素的特征 ① 同一元素的各种核素的中子数不同，质子数相同，化学性质几乎完全相同，物理性质差异较大； ② 同一元素的各种稳定核素在自然界中所占的原子百分数(丰度)不变。 (3)氢元素的三种核素 H：名称为氕，不含中子； H：用字母 D 表示，名称为氘或重氢； H：用字母 T 表示，名称为氚或超重氢。 (4)几种重要核素的用途 核素 用途 3．核外电子排布 U 核燃料 C 用于考古断代 H H 制氢弹 O 示踪原子 (1)核外电子排布规律 (2)原子结构示意图 (3)核外电子排布与元素性质的关系 ① 金属元素原子的最外层电子数一般小于 4，较易失去电子，形成阳离子，表现出还原性，在化合物 中显正化合价。 ② 非金属元素原子的最外层电子数一般大于或等于 4，较易得到电子，活泼非金属原子易形成阴离子 在化合物中主要显负化合价。 ③ 稀有气体元素的原子最外层为 8 电子(氦为 2 电子)稳定结构，不易失去或得到电子，通常表现为 0 价。 (1)原子不一定都有中子，如 H。 (2)质子数相同的微粒不一定属于同一种元素，如 F 与 OH－。 (3)核外电子数相同的微粒，其质子数不一定相同，如 Al3＋与 Na＋、F－等，NH 与 OH－等。 (4)不同的核素可能具有相同的质子数，如 H 与 H；也可能具有相同的中子数，如 C 与 O；也可能具有 相同的质量数，如 C 与 N；也可能质子数、中子数、质量数均不相同，如 H 与 C。 (5)同位素的物理性质不同，但化学性质几乎相同。 (6)不同核素之间的转化属于核反应，不属于化学反应。 (1)任何原子或离子的组成中都含有质子( ) (2)元素原子的多样性是由构成原子的质子和中子数目引起的( ) (3)元素的化学性质主要取决于元素原子的最外层电子数( ) (4)U 和 U 是同位素，核反应属于化学变化( ) (5)2H＋核外电子数为 2( ) (6)两种粒子，若核外电子排布完全相同，则其化学性质一定相同( ) (7)一种元素可以有多种核素，也可能只有一种核素，有多少种核素就有多少种原子( ) (8)核聚变如 H＋H―→He＋n，因为有新微粒生成，所以该变化是化学变化(×) (9)Cl 与 Cl 得电子能力几乎相同( ) (10)一种核素只有一种质量数( ) (11)最外层电子数为 8 的粒子一定是稀有气体元素原子( ) (12)核外电子排布相同的微粒化学性质也相同( ) (13)40K 和 40Ca 原子中的质子数和中子数都相等( ) (14)某元素的原子最外层只有一个电子，则它一定是金属元素( ) (15)同位素的不同核素的物理、化学性质完全相同( ) (16)当原子形成简单离子后，其最外层上的电子数可超过 8 个( ) (17)原子最外层上的电子数少于 4 个时，电子数越多，还原性越强( ) (18)原子核外电子中，最外层上的电子能量最高( ) (19)当最外层上的电子数变为 4 个时即达稳定结构( ) (20)若两种不同的核素具有相同的中子数，则二者一定不属于同种元素( ) 答 案 ： (1)√　(2)√　(3)√　(4)×　(5)×　(6)×　(7)√ (8)×　(9)√　(10)√　(11)×　(12)×　(13)×　(14)× (15)×　(16)×　(17)×　(18)√　(19)×　(20)√　 【典例】 例 1 (2019•上海卷)元素 中文名为(奥气)，是一种人工合成的稀有气体元素，下列正确的是 ( A．核外电子数是 118 ) B．中子数是 295 D．第六周期 0 族元素 C．质量数是 117 【解析】根据原子的表示方法，左下角数字表示质子数 118，对于中性原子，核外电子数等于质子数 等于 118，故选 A。 【答案】A 4 W 例 2 (2020•新课标Ⅰ卷)1934 年约里奥–居里夫妇在核反应中用 α 粒子(即氦核 2 He )轰击金属原子 Z X ， 30 得到核素 Z+2Y ，开创了人造放射性核素的先河： 之和为 8。下列叙述正确的是( A． W ZX W ZX 1 + 2 He → Z+2Y + 0 n 。其中元素 X、Y 的最外层电子数 4 30 ) 的相对原子质量为 26 B．X、Y 均可形成三氯化物 C．X 的原子半径小于 Y 的 D．Y 仅有一种含氧酸 【解析】原子轰击实验中，满足质子和质量数守恒，因此 W+4=30+1，则 W=27，X 与 Y 原子之间质 子数相差 2，因 X 元素为金属元素，Y 的质子数比 X 大，则 Y 与 X 位于同一周期，且 Y 位于 X 右侧，且元 素 X、Y 的最外层电子数之和为 8，设 X 最外层电子数为 a，则 Y 的最外层电子为 a+2，解得 a=3，因此 X 27 为 Al，Y 为 P。A 项， 13 Al 的质量数为 27，则该原子相对原子质量为 27，故 A 错误；B 项，Al 元素均可 形成 AlCl3，P 元素均可形成 PCl3，故 B 正确；C 项，Al 原子与 P 原子位于同一周期，且 Al 原子序数大于 P 原子序数，故原子半径 Al>P，故 C 错误；D 项，P 的含氧酸有 H3PO4、H3PO3、H3PO2 等，故 D 错误；故选 B。 【答案】B 例 3 (2021•浙江 1 月选考)现有 4 种短周期主族元素 X、Y、Z 和 Q，原子序数依次增大，其中 Z、Q 在 同一周期。相关信息如下表： 元素 相关信息 X 最外层电子数是核外电子总数的一半 Y 最高化合价和最低化合价之和为零 Z 单质为淡黃色固体，常存在于火山喷口附近 Q 同周期元素中原子半径最小 下列说法正确的是( ) A．常温时，X 单质能与水发生剧烈反应 B．Y 与 Q 元素组成的 YQ4 分子，空间构型为正四面体 C．Y、Z、Q 最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱 D．第五周期且与 Q 同主族元素的单质在常温常压下呈液态 【解析】X 原子的最外层电子数是核外电子总数的一半，由于最外层电子数不超过 8 个，因此 X 只能 是第二周期的 Be；Y 元素的最高化合价和最低化合价之和为零，位于第Ⅳ A 族，Y 是 C 或 Si；Z 单质为淡 黄色固体，常存在于火山喷口附近，因此 Z 是 S；Q 是同周期元素中原子半径最小，且 Z 和 Q 位于同一周 期，因此 Q 是 Cl。根据以上分析可知 X 是 Be，Y 是 C 或 Si，Z 是 S，Q 是 Cl。则：A 项，Be 的金属性弱 于 Mg，常温时镁和冷水不反应，因此 Be 单质不能与水发生剧烈反应，A 错误；B 项，Y 与 Q 元素组成的 CCl4 或 SiCl4 分子，空间构型均为正四面体，B 正确；C 项，Y、Z、Q 三种元素的非金属性逐渐增强，非金 属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，则最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强，C 错误；D 项，第五 周期且与 Cl 同主族元素的单质是碘，在常温常压下呈固态，D 错误；故选 B。 【答案】B 化学键 1．化学键 (1)化学键的定义及分类 (2)化学反应的本质：反应物的旧化学键断裂与生成物的新化学键形成。 2．共价键与离子键的比较 键型 定义 成键微粒 成键原因 共价键 原子间通过共用电子对形成的强烈 离子键 使带相反电荷的阴、阳离子结合的相 的相互作用 原子 原子有形成稳定结构的趋势 互作用 阴、阳离子 原子有形成稳定结构的趋势 成键方式 共用电子对 阴、阳离子间的静电作用 一般为活泼金属元素(通常指Ⅰ A 族、 成键元素 一般为非金属元素 Ⅱ A 族元素)与活泼非金属元素(通常 指Ⅵ A 族、Ⅶ A 族元素) 3．共价键的分类 共价键类型 非极性共价键 极性共价键 4．化学键与物质类别 形成原子种类 同种元素原子 不同种元素的原子 电子对偏向情况 无偏向 偏向吸引电子能力强的一方 (1)只含有共价键的物质 ① 同种非金属元素构成的单质，如 I2、N2、P4、金刚石、晶体硅等。 ② 不同种非金属元素构成的共价化合物，如 HCl、NH3、SiO2、CS2 等。 (2)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。 (3)既含有离子键又含有共价键的物质 如 Na2O2、NH4Cl、NaOH、Na2SO4 等。 (4)无化学键的物质 稀有气体，如氩气、氦气等。 1．化学键与化合物的关系 2．判断离子化合物和共价化合物的三种方法 (1)构成单质分子的粒子一定含有共价键(　　) (2)由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物(　　) (3)非极性键只存在于双原子单质分子里(　　) (4)不同元素组成的多原子分子里的化学键一定是极性键(　　) (5)化学键是相邻离子或原子间的一种强作用力，既包括静电吸引力，又包括静电排斥力(　　) (6)所有物质中都存在化学键(　　) (7)由活泼金属元素与活泼非金属元素形成的化学键都是离子键(　　) (8)原子最外层只有一个电子的元素原子跟卤素原子结合时，所形成的化学键一定是离子键(×) (9)非金属元素的两个原子之间一定形成共价键，但多个原子间也可能形成离子键(　　) (10)离子化合物中可能含有共价键，共价化合物中一定不含离子键(　　) (11)NaOH 和 Na2O2 中均含共价键和离子