专题 原子结构、化学键
西北师大 化学系 墨雨
【考纲要求】
1.了解元素、核素和同位素的含义。知道原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。
2.了解多电子原子中核外电子分层排布遵循的原理,能用电子排布式表示常见元素(1~36号)原子核外电子的排布。
3.认识原子核外电子的运动状态,了解电子云、电子层(能层)、原子轨道(能级)的含义。
4.认识化学键的含义,了解离子键、共价键的形成;能识别典型的离子化合物和共价化合物,能从化学键变化的角度认识化学反应的实质。
5.了解电子式、结构式和结构简式的表示方法。
6.了解极性键和非极性键;了解共价键的主要类型σ键和π键,能用键能、键长、键角等数据说明简单分子的某些性质(对σ键和π键之间相对强弱的比较不作要求)。
7.理解金属键的含义,能用金属键的自由电子理论解释金属的一些物理性质。 8.了解“等电子原理”的含义,能结合实例说明“等电子原理”的应用; 【知识梳理】
【考点一】原子结构 1. 原子结构
原子序数 质子 核电荷数→元素 原子核
Z 原子A 中子 质量数 → 同位素 X 原子A 运动特点:用电子云描述
核外电子
排布规律:用原子结构示意图表示
2.能级:同一能层的电子,能量也可能不同,又分成能级。
各能层能级数=能层序数
3.构造原理——核外电子排布顺序 电子排布式(基态原子):
例如:11Na: ;24Cr: ; 29Cu: ;22Ti: ; 4.能量最低原理、基态与激发态、光谱
⑴能量最低原理:原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态。 ⑵基态原子:处于最低能量的原子。
⑶激发态原子:基态原子的电子吸收能量后,电子会跃迁到较高能级,变成激发态原子。
能量:基态原子 激发态原子
⑷原子光谱: 。 5.电子云与原子轨道
⑴电子云: 。 ⑵原子轨道: 。 6.核外电子排布规则
⑴能量最低原理: 。 ⑵泡利原理: 。 ⑶洪特规则: 。 【考点二】化学键
1.化学键定义: 。 2.形成原因: 。
3.分类:
4. 三种化学键的比较:
项目 类型 离子键 共价键 金属键 概念 成键微粒 成键性质 形成条件 存在 作用力大小 实例 5.配位键:配位键属于共价键,它是由一方提供孤对电子,另一方提供空轨道所形成的共价键,例如:NH4+ 【考点三】共价键 1.共价键的三个键参数:
键参数 项目 概念 意义 键长 键能 键角 2. 共价键的分类:极性键、非极性键
项目 共价极性键 键 非极性键 共用电子对偏移程度
构成元素 实例 3. 共价键的分类:σ键和π键 键型 项目 成键方向 电子云形状 牢固程度 成键判断规律 【考点四】电子式的书写
σ键 π键 1.电子式定义: ; 2.电子式的书写: ; ⑴简单金属阳离子的电子式就是其离子符号;
⑵非金属阴离子的电子式要标 [ ] 及“ 电荷数 ”; 写出电子式:
NaOH Na2O2 NH4Cl N2 H2 NH3 CH4 H2O2 CO2 3.用电子式表示物质的形成过程:
HCl ;Na2O2 ; H2O ;CaCl2 ; 【典型例题】
例1.下列离子中,电子数大于质子数且质子数大于中子数的是 ( )
A.D3O+
B.Li+
C.ODˉ
D.OHˉ
例2.下列原子或离子核外电子排布不属于基态排布的是 ( )
A.N: 1s22s22p3 B.S2-: 1s22s22p63s23p6 C.Na: 1s22s22p53s2 D.Si: 1s22s22p63s23p2
例3.下列化学式中,能真实表示物质的分子组成的是 ( )
A.CuSO4 B.CS2 C.Ar D.CsCl 例4.有关苯分子中的化学键描述正确的是 ( )
A.每个碳原子的sp2杂化轨道中的其中一个形成大π键 B.每个碳原子的未参加杂化的2p轨道形成大π键 C.碳原子的三个sp2杂化轨道形成三个σ键 D.碳原子的未参加杂化的2p轨道形成σ键
例5.下列各组分子中,都属于含极性键的非极性分子的是 ( )
A. CO2 H2S B. C2H4 CH4 C. C60 C2H4 D.NH3
HCl
【针对性练习】
1.短周期元素R的原子核外电子数等于核内中子数,该元素单质7.8g与氧气充分反应可生成13g化合物RO,则该元素的价电子层是 ( )
A.1S2 B.2S2 C.3S2 D.4S2
2.下列各原子或离子的电子排列式错误的是 ( )
A. Na+ 1s22s22p6 B. Fˉ 1s22s22p6 C . N3+ 1s22s22p6 D. O2ˉ 1s22s22p6
3.下列分子中所有原子都满足最外层8电子结构的是 ( )
A.次氯酸(HClO) B.白磷(P4) C.三氟化硼(BF3) D.三氯化磷(PCl3) 4.按照下列元素基态原子的电子排布特征判断元素,并回答问题。
A的原子中只有一个能层且只含1 个电子;B的原子3p轨道上得到1个电子后不能再容纳外来电子;C的原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其它电子的自旋方向相反;D的原子第三能层上有8个电子,第四能层上只有1个电子;E原子的外围电子排布为3s23p6。 (1)写出由A、B、C、D中的三种元素组成的化合物的化学式(至少写出5个):
; (2)写出用上述元素组成的物质制得A的单质的化学方程式(至少写出2个):