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2024届高考化学一轮总复习第五章物质结构元素周期律第一节原子结构与化学键课件
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这是一份2024届高考化学一轮总复习第五章物质结构元素周期律第一节原子结构与化学键课件，共49页。PPT课件主要包含了答案1√，2×3×，4×5√，引力场，中子数，质子数，阳离子，②共价化合物，答案A，答案D等内容，欢迎下载使用。
[自主测评]1.易错易混辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1)3 g 3He 含有的中子数为 NA。(
(3)非金属元素原子之间一定形成共价键，不可能形成离子键。
(4)最外层电子数为 8 的粒子一定是稀有气体元素原子。(
(5)CO2 的电子式为
错因：中子数为 18 的氯原子为 Cl。错因：NH4Cl 等铵盐都是非金属元素组成的离子化合
物，既有离子键又有共价键。
错因：最外层电子数为 8 的粒子可能是原子、离子。
2.下面是同学们熟悉的物质：
①Ne ②NH4Cl ③KNO3 ④NaOH ⑤Cl2⑥SO2 ⑦H2S ⑧Na2O2 ⑨MgCl2
(1)这些物质中既存在离子键又存在共价键的是____________(填序号，下同)；不存在化学键的是______________；属于共价化合物的是____________；属于离子化合物的是________________。
(2)写出下列物质的电子式
②NH4Cl________ ④NaOH________ ⑧Na2O2 ________
答案：(1)②③④⑧ ① ⑥⑦ ②③④⑧⑨
考点一 原子结构 核外电子分层排布1.原子结构
(2)原子结构中的微粒关系
(3)一个信息丰富的符号解读
2.核外电子的分层排布
(1)不同电子层的表示方式及能量关系
(2)核外电子排布规律
①能量最低原理原子中的电子是处在原子核的_______中，电子一般总是先从能量_____的内层排起，当一层充满后再填充能量_____的下一层。
②电子层最多容纳的电子数
a.原子核外第 n 层最多能容纳的电子数为______。b.无论原子有几个电子层，其最外层中的电子数最多只有____个(K 层为最外层时最多只有____个)。c.次外层最多能容纳的电子数不超过____个。
考点二 元素、核素和同位素1.元素、核素和同位素的关系
(1)同一元素的各种核素的__________不同，__________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.几种重要核素的应用
4.氢元素的三种同位素原子
(2)化学反应的本质：反应物中旧化学键_____和生成物中新化
学键______的过程。
3.离子化合物和共价化合物
(1)概念：在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外
层电子(价电子)的式子。
(3)用电子式表示化合物的形成过程①离子化合物
考向1 原子结构、核素和同位素
＋7－1＝10，又因为 Y 在化合物中呈＋1 价，则推知 Y 位于第ⅠA 族。由于质量数＝质子数＋中子数，Y 的质量数为 7，可得出 Y 为 Li 元素，其质子数P＝3，则X的质子数为Z＝3＋2－0＝5，X是B元素。H3BO3是较弱的酸，可与 NaOH 反应，故可用于中和溅在皮肤上的 NaOH 溶液，A 正确；Y 为 Li，在空气中燃烧的产物只有 Li2O，B 错误；X 为B 元素，与氢元素会形成 BH3 或 B2H4 等硼氢化合物，B 元素与H元素以共价键结合，属于共价化合物，C 错误；6Li 和 7Li 的质子数均为3，中子数不同，故两者互为同位素，D 错误。
考向2 原子核外电子排布及应用3.(2021年全国甲卷)W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z 的最外层电子数是 W 和 X 的最外层电子数之和，也是 Y 的最外层电子数的 2 倍。W 和 X 的单质常温下均为气体。
A.原子半径：Z>Y>X>WB.W 与 X 只能形成一种化合物C.Y 的氧化物为碱性氧化物，不与强碱反应D.W、X 和 Z 可形成既含有离子键又含有共价键的化合物
数为—＝3，则Y为Al元素，Z为S元素。电子层数越多的元素原
解析：W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z 的最外层电子数是 W 和 X 的最外层电子数之和，也是Y的最外层电子数的 2 倍，则 Z 的最外层电子数为偶数，W和 X的单质常温下均为气体，则推知 W 和 X 为非金属元素，可判断W为 H 元素，X 为 N 元素。Z 的最外层电子数为 1＋5＝6，Y的最外层电子
子半径越大，同周期元素从左到右原子半径依次减小，则原子半径：Y(Al)＞Z(S)＞X(N)＞W(H)，A 错误；W 为 H 元素，X 为 N元素，两者可形成 NH3 和 N2H4，B 错误；Y 为 Al 元素，其氧化物为两性氧化物，可与强酸、强碱反应，C 错误；W、X 和 Z 可形成(NH4)2S、NH4HS，两者既含有离子键又含有共价键，D正确。
4.(2022年湖南湘豫名校联考)短周期主族元素 A、B、C、D、E 的原子序数依次增大。A 原子的最外层电子数是内层电子数的2倍；B、D 同主族且质子数之比为 1∶2；元素 C 是地壳中含量最
丰富的金属元素。下列说法不正确的是(
A.简单离子半径：D＞E＞B＞CB.元素 B 与元素 C 形成的化合物可作耐火材料C.氢化物的沸点：B＞AD.元素 A 与元素 D 的单质均存在多种同素异形体
解析：A 原子的最外层电子数是内层电子数的 2 倍，则 A 为碳元素；B、D 同主族且质子数之比为 1∶2，则 B 为氧元素、D为硫元素；D、E 依次增大且都为短周期主族元素，所以 E 为氯元素；元素 C 是地壳中含量最丰富的金属元素，则 C 为铝元素。电子层数越多，离子半径越大；电子层数相同，质子数越少，半径
点高，可做耐火材料，B 正确；碳元素氢化物种类繁多，沸点不一，不具有可比性，C 错误；碳元素有金刚石、石墨等同素异形体，硫有 S2、S6 等同素异形体，D 正确。
越大，所以简单离子半径：S2－>Cl－>O2－>Al3+，A正确；氧化铝熔
考向3 化学键类型的判断及应用5.(2020 年全国Ⅱ卷)一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示)，具有良好的储氢性能，其中元素W、X、Y、Z的原子序
数依次增大，且总和为 24。下列有关叙述错误的是( )A.该化合物中，W、X、Y 之间均为共价键B.Z 的单质既能与水反应，也可与甲醇反应C.Y 的最高化合价氧化物的水化物为强酸D.X 的氟化物 XF3 中原子均为8电子稳定结构
解析：根据所形成化合物的结构特点及试题提供的信息，可以得出Z＋可能为Na＋，根据形成化学键的特点，可以初步推理得出W可能为H或F元素，Y为N元素，根据W、X、Y、Z的原子序数总和为24，可以推理得出X只能为B元素，W为H元素。该化合物中H、B、N原子间通过共价键结合，A正确；Na既可以与水反应，也可以与甲醇反应，B正确；N的最高化合价氧化物的水化物为HNO3，属于强酸，C正确；BF3分子结构中B原子没有达到8电子稳定结构，D错误。
6.(2022 年湛江五校联考)X、Y、Z、W 是四种原子序数依次增大的短周期元素，W 的最外层电子数为 X 最外层电子数的一半，X、Y、Z的原子半径依次减小，X、Y、Z组成的一种化合物(ZXY)2
的结构式为 Y≡X—Z—Z—X≡Y。下列说法正确的是(
A.简单氢化物的稳定性：X>YB.Y 的氧化物对应的水化物都是强酸C.化合物 W3Y2 中只含有离子键D.X 和 Z 组成的化合物中不可能所有原子都达到 8 电子稳定结构
解析：X、Y、Z 的原子序数依次增大，但原子半径依次减小，则X、Y、Z 处于同周期；化合物(ZXY)2 中，X、Y、Z 形成共价键个数分别为4、3、2，则 X、Y、Z 分别处于第ⅣA、ⅤA、ⅥA族；又知“W的最外层电子数为 X 最外层电子数的一半”，则 W 处于第ⅡA 族，且原子序数最大，则 W 是 Mg，从而推知 X、Y、Z 分别为 C、N、O 元素。非金属性：C
A.石墨和氯化钠分别受热熔化B.冰的熔化和水的分解C.NaCl 和 HCl 溶于水D.干冰和碘的升华
解析：石墨熔化破坏共价键，NaCl 熔化破坏离子键，A 错误；冰的熔化破坏氢键，水的分解破坏共价键，B 错误；NaCl 溶于水破坏离子键，HCl 溶于水破坏共价键，C错误；干冰和碘的升华均破坏分子间作用力，D 正确。
8.如图中每条折线表示元素周期表中第ⅣA～ⅦA 族中的某一族元素氢化物的沸点变化。每个小黑点代表一种氢化物，其中 a
解析：在第ⅣA～ⅦA 族元素的氢化物中，NH3 、H2O、HF因存在氢键，沸点反常高，则含 a 的线为第ⅣA 族元素的氢化物，故 a 点为 SiH4。
1.(2022 年湖南卷)下列说法错误的是(
A.氢键、离子键和共价键都属于化学键B.化学家门捷列夫编制了第一张元素周期表C.药剂师和营养师必须具备化学相关专业知识D.石灰石是制造玻璃和水泥的主要原料之一
解析：离子键和共价键都属于化学键，氢键属于分子间作用力，A 错误；第一张元素周期表是俄国化学家门捷列夫编制的，B 正确；药剂师和营养师的工作分别与药剂和营养物质有关，因此必须具备相关的化学专业知识才能胜任相关工作，C 正确；制造玻璃的主要原料是石灰石、石英和纯碱，制造水泥的主要原料是石灰石和黏土，D 正确。
3.(2021 年浙江 1 月选考)下列含有共价键的盐是(
4.(2020 年浙江 7 月选考)下列说法正确的是(A.35Cl 和 37Cl 是两种不同的元素B.单晶硅和石英互为同素异形体C.HCOOH 和 HOCH2CHO 互为同系物D.H 与 Na 在元素周期表中处于同一主族
解析：35Cl 和37Cl 是Cl元素的两种不同核素，属于同种元素，A 错误；同素异形体是指同种元素组成的不同种单质，单晶硅为硅单质，而石英是 SiO2，两者不属于同素异形体，B 错误；同系物是指结构相似，分子组成上相差若干个 CH2 的有机化合物，HCOOH 和 HOCH2CHO结构不相似，不属于同系物，C 错误；H和Na在元素周期表中均处于第ⅠA 族，D 正确。
[自主测评]1.易错易混辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1)3 g 3He 含有的中子数为 NA。(
(3)非金属元素原子之间一定形成共价键，不可能形成离子键。
(4)最外层电子数为 8 的粒子一定是稀有气体元素原子。(
(5)CO2 的电子式为
错因：中子数为 18 的氯原子为 Cl。错因：NH4Cl 等铵盐都是非金属元素组成的离子化合
物，既有离子键又有共价键。
错因：最外层电子数为 8 的粒子可能是原子、离子。
2.下面是同学们熟悉的物质：
①Ne ②NH4Cl ③KNO3 ④NaOH ⑤Cl2⑥SO2 ⑦H2S ⑧Na2O2 ⑨MgCl2
(1)这些物质中既存在离子键又存在共价键的是____________(填序号，下同)；不存在化学键的是______________；属于共价化合物的是____________；属于离子化合物的是________________。
(2)写出下列物质的电子式
②NH4Cl________ ④NaOH________ ⑧Na2O2 ________
答案：(1)②③④⑧ ① ⑥⑦ ②③④⑧⑨
考点一 原子结构 核外电子分层排布1.原子结构
(2)原子结构中的微粒关系
(3)一个信息丰富的符号解读
2.核外电子的分层排布
(1)不同电子层的表示方式及能量关系
(2)核外电子排布规律
①能量最低原理原子中的电子是处在原子核的_______中，电子一般总是先从能量_____的内层排起，当一层充满后再填充能量_____的下一层。
②电子层最多容纳的电子数
a.原子核外第 n 层最多能容纳的电子数为______。b.无论原子有几个电子层，其最外层中的电子数最多只有____个(K 层为最外层时最多只有____个)。c.次外层最多能容纳的电子数不超过____个。
考点二 元素、核素和同位素1.元素、核素和同位素的关系
(1)同一元素的各种核素的__________不同，__________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.几种重要核素的应用
4.氢元素的三种同位素原子
(2)化学反应的本质：反应物中旧化学键_____和生成物中新化
学键______的过程。
3.离子化合物和共价化合物
(1)概念：在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外
层电子(价电子)的式子。
(3)用电子式表示化合物的形成过程①离子化合物
考向1 原子结构、核素和同位素
＋7－1＝10，又因为 Y 在化合物中呈＋1 价，则推知 Y 位于第ⅠA 族。由于质量数＝质子数＋中子数，Y 的质量数为 7，可得出 Y 为 Li 元素，其质子数P＝3，则X的质子数为Z＝3＋2－0＝5，X是B元素。H3BO3是较弱的酸，可与 NaOH 反应，故可用于中和溅在皮肤上的 NaOH 溶液，A 正确；Y 为 Li，在空气中燃烧的产物只有 Li2O，B 错误；X 为B 元素，与氢元素会形成 BH3 或 B2H4 等硼氢化合物，B 元素与H元素以共价键结合，属于共价化合物，C 错误；6Li 和 7Li 的质子数均为3，中子数不同，故两者互为同位素，D 错误。
考向2 原子核外电子排布及应用3.(2021年全国甲卷)W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z 的最外层电子数是 W 和 X 的最外层电子数之和，也是 Y 的最外层电子数的 2 倍。W 和 X 的单质常温下均为气体。
A.原子半径：Z>Y>X>WB.W 与 X 只能形成一种化合物C.Y 的氧化物为碱性氧化物，不与强碱反应D.W、X 和 Z 可形成既含有离子键又含有共价键的化合物
数为—＝3，则Y为Al元素，Z为S元素。电子层数越多的元素原
解析：W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z 的最外层电子数是 W 和 X 的最外层电子数之和，也是Y的最外层电子数的 2 倍，则 Z 的最外层电子数为偶数，W和 X的单质常温下均为气体，则推知 W 和 X 为非金属元素，可判断W为 H 元素，X 为 N 元素。Z 的最外层电子数为 1＋5＝6，Y的最外层电子
子半径越大，同周期元素从左到右原子半径依次减小，则原子半径：Y(Al)＞Z(S)＞X(N)＞W(H)，A 错误；W 为 H 元素，X 为 N元素，两者可形成 NH3 和 N2H4，B 错误；Y 为 Al 元素，其氧化物为两性氧化物，可与强酸、强碱反应，C 错误；W、X 和 Z 可形成(NH4)2S、NH4HS，两者既含有离子键又含有共价键，D正确。
4.(2022年湖南湘豫名校联考)短周期主族元素 A、B、C、D、E 的原子序数依次增大。A 原子的最外层电子数是内层电子数的2倍；B、D 同主族且质子数之比为 1∶2；元素 C 是地壳中含量最
丰富的金属元素。下列说法不正确的是(
A.简单离子半径：D＞E＞B＞CB.元素 B 与元素 C 形成的化合物可作耐火材料C.氢化物的沸点：B＞AD.元素 A 与元素 D 的单质均存在多种同素异形体
解析：A 原子的最外层电子数是内层电子数的 2 倍，则 A 为碳元素；B、D 同主族且质子数之比为 1∶2，则 B 为氧元素、D为硫元素；D、E 依次增大且都为短周期主族元素，所以 E 为氯元素；元素 C 是地壳中含量最丰富的金属元素，则 C 为铝元素。电子层数越多，离子半径越大；电子层数相同，质子数越少，半径
点高，可做耐火材料，B 正确；碳元素氢化物种类繁多，沸点不一，不具有可比性，C 错误；碳元素有金刚石、石墨等同素异形体，硫有 S2、S6 等同素异形体，D 正确。
越大，所以简单离子半径：S2－>Cl－>O2－>Al3+，A正确；氧化铝熔
考向3 化学键类型的判断及应用5.(2020 年全国Ⅱ卷)一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示)，具有良好的储氢性能，其中元素W、X、Y、Z的原子序
数依次增大，且总和为 24。下列有关叙述错误的是( )A.该化合物中，W、X、Y 之间均为共价键B.Z 的单质既能与水反应，也可与甲醇反应C.Y 的最高化合价氧化物的水化物为强酸D.X 的氟化物 XF3 中原子均为8电子稳定结构
解析：根据所形成化合物的结构特点及试题提供的信息，可以得出Z＋可能为Na＋，根据形成化学键的特点，可以初步推理得出W可能为H或F元素，Y为N元素，根据W、X、Y、Z的原子序数总和为24，可以推理得出X只能为B元素，W为H元素。该化合物中H、B、N原子间通过共价键结合，A正确；Na既可以与水反应，也可以与甲醇反应，B正确；N的最高化合价氧化物的水化物为HNO3，属于强酸，C正确；BF3分子结构中B原子没有达到8电子稳定结构，D错误。
6.(2022 年湛江五校联考)X、Y、Z、W 是四种原子序数依次增大的短周期元素，W 的最外层电子数为 X 最外层电子数的一半，X、Y、Z的原子半径依次减小，X、Y、Z组成的一种化合物(ZXY)2
的结构式为 Y≡X—Z—Z—X≡Y。下列说法正确的是(
A.简单氢化物的稳定性：X>YB.Y 的氧化物对应的水化物都是强酸C.化合物 W3Y2 中只含有离子键D.X 和 Z 组成的化合物中不可能所有原子都达到 8 电子稳定结构
解析：X、Y、Z 的原子序数依次增大，但原子半径依次减小，则X、Y、Z 处于同周期；化合物(ZXY)2 中，X、Y、Z 形成共价键个数分别为4、3、2，则 X、Y、Z 分别处于第ⅣA、ⅤA、ⅥA族；又知“W的最外层电子数为 X 最外层电子数的一半”，则 W 处于第ⅡA 族，且原子序数最大，则 W 是 Mg，从而推知 X、Y、Z 分别为 C、N、O 元素。非金属性：C
A.石墨和氯化钠分别受热熔化B.冰的熔化和水的分解C.NaCl 和 HCl 溶于水D.干冰和碘的升华
解析：石墨熔化破坏共价键，NaCl 熔化破坏离子键，A 错误；冰的熔化破坏氢键，水的分解破坏共价键，B 错误；NaCl 溶于水破坏离子键，HCl 溶于水破坏共价键，C错误；干冰和碘的升华均破坏分子间作用力，D 正确。
8.如图中每条折线表示元素周期表中第ⅣA～ⅦA 族中的某一族元素氢化物的沸点变化。每个小黑点代表一种氢化物，其中 a
解析：在第ⅣA～ⅦA 族元素的氢化物中，NH3 、H2O、HF因存在氢键，沸点反常高，则含 a 的线为第ⅣA 族元素的氢化物，故 a 点为 SiH4。
1.(2022 年湖南卷)下列说法错误的是(
A.氢键、离子键和共价键都属于化学键B.化学家门捷列夫编制了第一张元素周期表C.药剂师和营养师必须具备化学相关专业知识D.石灰石是制造玻璃和水泥的主要原料之一
解析：离子键和共价键都属于化学键，氢键属于分子间作用力，A 错误；第一张元素周期表是俄国化学家门捷列夫编制的，B 正确；药剂师和营养师的工作分别与药剂和营养物质有关，因此必须具备相关的化学专业知识才能胜任相关工作，C 正确；制造玻璃的主要原料是石灰石、石英和纯碱，制造水泥的主要原料是石灰石和黏土，D 正确。
3.(2021 年浙江 1 月选考)下列含有共价键的盐是(
4.(2020 年浙江 7 月选考)下列说法正确的是(A.35Cl 和 37Cl 是两种不同的元素B.单晶硅和石英互为同素异形体C.HCOOH 和 HOCH2CHO 互为同系物D.H 与 Na 在元素周期表中处于同一主族
解析：35Cl 和37Cl 是Cl元素的两种不同核素，属于同种元素，A 错误；同素异形体是指同种元素组成的不同种单质，单晶硅为硅单质，而石英是 SiO2，两者不属于同素异形体，B 错误；同系物是指结构相似，分子组成上相差若干个 CH2 的有机化合物，HCOOH 和 HOCH2CHO结构不相似，不属于同系物，C 错误；H和Na在元素周期表中均处于第ⅠA 族，D 正确。
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