内容正文:
第五章 物质结构 元素周期律
第21讲 原子结构 化学键
复习
目标
1.知道元素、核素的含义,了解原子核外电子的排布。
2.认识构成物质的粒子之间存在相互作用,结合典型实例认识离子键和共价键的形成,建立化学键概念。
3.认识化学键的断裂和形成是化学反应中物质变化的实质及能量变化的主要原因。
考点一 原子结构 核素与同位素
1.原子结构
(1)构成原子的粒子及作用
(2)粒子之间的数量关系
2.元素、核素与同位素
(1)元素、核素和同位素的概念及关系
(2)同位素的两个特征
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。
①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8O;也可能具有相同的质量数,如6C与7N;也可能质子数、中子数、质量数均不相同,如H与6C。
②不同核素之间的转化属于核反应,原子核发生了变化,不属于化学反应。
(3)常见的重要核素及其应用
核素
U
C
H(D)
H(T)
O
用途
核燃料
用于考古断代
制造氢弹
示踪原子
(1)所有的原子的原子核都含有中子,所有离子都含有电子( × )
(2)相同质量的H2O和D2O,所含原子数和中子数均相同( × )
(3)Cl与Cl互为同位素,核外电子排布相同,故其化学性质相似( √ )
(4)H+、D、T是氢元素的三种不同粒子,互为同位素( × )
(5)核聚变如H+H―→He+n,因为有新粒子生成,故该变化是化学变化( × )
考向1 元素、核素和同位素的概念辨析
【例1】(2021·天津卷)核聚变发电有望成为解决人类能源问题的重要手段之一、氘(H)是核聚变反应的主要原料,下列叙述正确的是( )
A.H的中子数为2
B.H的核电荷数为1
C.H是自然界中最轻的原子
D.H是氢元素的一种同素异形体
B 解析:H的中子数为2-1=1,A错误;H的质子数为1,则核电荷数为1,B正确;自然界中最轻的原子是H,不是H,C错误;H是氢元素的一种同位素,D错误。
考向2 粒子中各粒子数的关系及计算
【例2】(2021·北京卷)下列有关放射性核素氚(H)的表述不正确的是( )
A.H原子核外电子数为1
B.H原子核内中子数为3
C.H2与H2化学性质基本相同
D.H2O具有放射性
B 解析:放射性核素H,质子数为1,则核外电子数为1,A正确;放射性核素H的中子数=3-1=2,B错误;H2与H2的相对分子质量不同,二者的沸点不同,但化学性质基本相同,C正确;H是放射性核素,则3H2O也具有放射性,D正确。
(1)判断同位素的两个要点
(2)原子结构与同位素的三个认识误区
1.(2023·河北邯郸六校联考)氘(H)和氚(H)是氢的两种同位素,其中仅H具有放射性。下列说法正确的是( )
A.H2O的相对分子质量为18
B.H的中子数为1
C.H2O具有放射性
D.可用质谱区分H2和H2
D 解析:H2O的相对分子质量为2×2+16=20,A错误;H的质子数为1,质量数为3,则中子数为2,B错误;仅H具有放射性,H2O中不含H,不具有放射性,C错误;H2和H2的相对分子质量分别为2、4,可用质谱法区分,D正确。
2.考古研究中利用C和N的测定,分析古代人类的食物结构。下列关于C和N的叙述正确的是( )
A.C和N质子数不同
B.C和N互为同位素
C.C和N质量数相同
D.C和N中子数相同
A 解析:C和N质子数分别为6、7,其质子数不同,A正确;C和N是两种元素形成的核素,不互为同位素,B错误;C和N质量数分别为13、15,其质量数不同,C错误;C和N的中子数分别为7、8,其中子数不同,D错误。
考点二 化学键 电子式
1.化学键
(1)定义及分类
(2)化学反应的本质
反应物中旧化学键的断裂和生产物中新化学键的形成的过程。
(3)离子键和共价键的比较
离子键
共价键
非极性键
极性键
成键
粒子
阴离子、阳离子
原子
成键
实质
带相反电荷离子之间的相互作用
共用电子对不偏向任何一方原子
共用电子对偏向一方原子(吸引电子的能力强的原子)
形成
条件
一般活泼金属与活泼非金属经电子得失,形成离子键
同种元素原子之间成键
不同种元素原子之间成键
存在
离子化合物
非金属单质(稀有气体除外);某些共价化合物或离子化合物
共价化合物或某些离子化合物
2.离子化合物和共价化合物
离子化合物
共价化合物
概念
由离子键构成的化合物
以共用电子对形成的分子化合物
物质
类别
①强碱;②大多数盐;③活泼金属的氧化物等
①含氧酸;②弱碱;③少数盐;