内容正文:
本专题知识体系构建与核心素养提升
1.元素周期表
2.微观结构与物质的多样性
3.共价键和离子键的比较
共价键
离子键
成键微粒
原子
阴、阳离子
成键原因
非金属元素的原子最外层电子未达到稳定结构,原子间通过共用电子对形成共价键
活泼金属与活泼非金属化合时易发生电子得失达到稳定结构,形成离子键
成键实质
形成共用电子对
阴、阳离子之间的静电作用
成键元素
非金属元素原子之间、非金属元素原子与不活泼金属元素原子之间
一般是活泼金属元素与活泼非金属元素,如ⅠA族、ⅡA族元素与ⅥA族、ⅦA族元素之间
形成过程
实例
HCl、CO2、H2SO4等
Na2O、NaCl、MgS、CaF2等
本专题从原子结构的角度认识元素及物质性质与变化规律,从微观角度认识物质的多样性。提升了学生宏观辨识与微观探析的化学核心素养。“位—构—性”关系的应用,微粒半径大小比较等一系列知识,体现了证据推理与模型认知的化学核心素养,利用实验探究元素或物质的性质,培养学生的科学探究与创新意识。
例1 (2025·盐城段考)侯氏制碱法主要反应原理:NH3+NaCl+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl。下列有关说法正确的是( )
A.CO2的结构式为O—C—O
B.NaHCO3属于分子晶体
C.氯化钠的电子式:
D.H2O分子的空间填充模型:
答案 D
解析 CO2的结构式为O==C==O,A错误;NaHCO3属于离子晶体,B错误;氯化钠中钠离子与氯离子之间为离子键,电子式为,C错误。
例2 (2025·南京月考)漂白粉加水发生反应:Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO。下列说法正确的是( )
A.沸点:H2O>HCl
B.半径:r(Ca2+)>r(Cl-)
C.酸性:HClO>H2CO3
D.Ca(ClO)2中只有离子键
答案 A
解析 水分子间存在氢键,沸点高于氯化氢,A正确;Ca2+和Cl-核外电子排布相同,核大径小,则半径:r(Ca2+)<r(Cl-),B错误;碳酸酸性强于次氯酸,C错误;Ca(ClO)2中,Ca2+和ClO-间为离子键,ClO-中的氯和氧之间是共价键,D错误。
例3 (2024·连云港期末)W、X、Y、Z为短周期主族元素,原子序数依次增大,最外层电子数之和为19。Y的最外层电子数与K层电子数相等,WX2是形成酸雨的物质之一,下列说法正确的是( )
A.原子半径:Y>X>W
B.简单气态氢化物的热稳定性:W<X
C.X、Y、Z形成的化合物中仅存在离子键
D.X单质与Z单质在加热条件下可直接生成ZX3
答案 B
解析 WX2可能是二氧化硫或二氧化氮,故X是O元素,因为W、X、Y、Z原子序数依次增大,故W为N元素,根据Y最外层电子数与K层电子数相等,其核外电子排布为2、8、2,故Y为Mg,又因为W、X、Y、Z最外层电子数之和为19,Z原子的最外层电子数为19-5-6-2=6,其原子序数在最后,Z为S元素,则原子半径:Mg>N>O,A错误;非金属性:O>N,因此热稳定性:NH3<H2O,B正确;X、Y、Z形成的化合物为MgSO4,既含有离子键,也含有共价键,C错误;O2和S反应只能产生SO2,D错误。
例4 (2025·苏州段考)按要求完成下列填空:
(1)将符合的物质进行分类(填字母):
A.石墨和C60 BHH和H
CH2O和H2O D.H2和D2
E.和CH3CH2CH2CH3
互为同位素的是 ,互为同素异形体 ,互为同分异构体的是 。
(2)在下列固体中:
A.CaCl2 B.KOH
C.Ne D.H2SO4
E.NH4Cl F.晶体硅
①其中不含化学键的物质是 (填字母,下同)。
②既含有离子键又含有共价键的物质是 。
③只含有共价键的物质是 。
答案 (1)B A E (2)①C ②B、E ③D、F
解析 (2)CaCl2只含有离子键,KOH、NH4Cl既含有离子键又含有共价键,Ne不含化学键,H2SO4、晶体硅只含有共价键。
例5 下表是元素周期表的一部分,表中所列的每个序号分别代表某一元素。
(1)元素①与④可以形成离子化合物,请用电子式表示其形成过程: 。
(2)③和④可形成两种化合物,其电子式分别为 、 。
(3)元素③、④、⑤简单离子半径由小到大的顺序是 (填离子符号)。
(4)手机、电脑、电视屏幕使用的都是含铟(In)的导电玻璃。已知In元素与元素⑤同主族,下列关于In的说法正确的是 (填字母,下同)。
A.最外层有5个电子
B.最高价氧化物对应的水化物碱性比⑤强
C.失电子能力比⑤弱
D.可与稀硫酸反应产生氢气
(5)①与③组成18电子物质中含有的化学键类型有 。
A.离子键 B.共价键
C.氢键 D.分子间作用力
(6)下列有关性质的比较,不能用元素周期律解释的是 。
A.酸性:HCl>H2S
B.得电子能力:F>Cl>P
C.热稳定性:NH3>PH3
D.热稳定性:Na2CO3>NaHCO3
答案 (1) (2)
(3)Al3+<Na+<O2- (4)BD (5)B (6)AD
解析 根据元素在周期表中的位置,①是H元素,②是C元素,③是O元素,④是Na元素,⑤是Al元素。
(4)In元素与元素Al同主族,最外层有3个电子,A错误;同主族元素从上到下,金属性逐渐增强,最高价氧化物对应的水化物碱性:Al(OH)3<In(OH)3,失电子能力In比Al强,In可与稀硫酸反应产生氢气,B、D正确,C错误。
(5)H与O组成18电子物质是H2O2,含有的化学键类型是共价键。
(6)A项,无氧酸的酸性与元素非金属性无关,酸性:HCl>H2S,不能用元素周期律解释;D项,热稳定性Na2CO3>NaHCO3,不能用元素周期律解释。
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