考綱要求
教學建議
1.了解元素、核素和同位素的含義。
2.了解原子的構(gòu)成。了解原子序數(shù)、核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核外電子數(shù)以及它們之間的相互關(guān)系。了解原子核外電子排布規(guī)律。
3.掌握元素周期律的實質(zhì)。了解元素周期表(長式)的結(jié)構(gòu)(周期、族)及其應用。
4.以第3周期為例，掌握同一周期內(nèi)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。
5.以ⅠA和ⅦA族為例，掌握同一主族內(nèi)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。
6.了解金屬、非金屬元素在周期表中的位置及其性質(zhì)遞變規(guī)律。
7.了解化學鍵的定義。了解離子鍵、共價鍵的形成。
　　本章內(nèi)容比較抽象難理解，在教學過程中要多貫徹“位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)”這一認知線索。
本章共安排3課時：
第1課時“認識層面”解決“有什么”的問題；
第2課時“理解層面”解決“是什么”的問題；
第3課時“應用層面”解決“怎么用”的問題。
3個課時由表及里、由學到用、逐步深化、逐級提能，讓考生深入透徹理解化學學科的這一核心知識。


第1課時　認識層面——原子結(jié)構(gòu)、化學鍵(有什么)
知識點一　原子結(jié)構(gòu)、同位素
1．原子結(jié)構(gòu)
(1)原子的構(gòu)成粒子

(2)構(gòu)成原子或離子的微粒間的數(shù)量關(guān)系
①原子中：質(zhì)子數(shù)(Z)＝核電荷數(shù)＝核外電子數(shù)。
②質(zhì)量數(shù)(A)＝質(zhì)子數(shù)(Z)＋中子數(shù)(N)。
③陽離子的核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)－陽離子所帶電荷數(shù)。如Mg2＋的核外電子數(shù)是10。
④陰離子的核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＋陰離子所帶電荷數(shù)。如Cl－的核外電子數(shù)是18。
(3)一個信息豐富的符號

[提醒]　①原子中不一定都含有中子，如H中沒有中子。
②電子排布完全相同的原子不一定是同一種原子，如互為同位素的各原子。
③易失去1個電子形成＋1價陽離子的不一定是金屬原子，如氫原子失去1個電子形成H＋。
④形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的離子最外層不一定是8個電子，如Li＋為2個電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

2．核素、同位素
(1)概念辨析

(2)同位素的特征
①相同存在形態(tài)的同位素，化學性質(zhì)幾乎完全相同，物理性質(zhì)不同。
②天然存在的同一元素各核素所占的原子百分數(shù)(豐度)一般不變。
(3)同位素的“六同三不同”

(4)常見的重要核素及其應用
核素
U
C
H(D)
H(T)
O
用途
核燃料
用于考古斷代
制氫彈
示蹤原子
(5)元素、核素、同位素的聯(lián)系與區(qū)別
①現(xiàn)行元素周期表已發(fā)現(xiàn)的元素有118種，由于同位素的存在，故核素的種數(shù)遠大于118種。
②不同核素可能具有相同的質(zhì)子數(shù)，如H、H；也可能具有相同的中子數(shù)，如C、O；也可能具有相同的質(zhì)量數(shù)，如C、N。
③同位素之間的轉(zhuǎn)化，既不是物理變化也不是化學變化，是核反應。
④同位素之間可形成不同的同位素單質(zhì)。如氫的三種同位素形成的單質(zhì)有六種：H2、D2、T2、HD、HT、DT，他們的物理性質(zhì)(如密度)有所不同，但化學性質(zhì)幾乎完全相同。
⑤同位素之間可形成不同的同位素化合物。如水分子有H2O(普通水)、D2O(重水)、T2O(超重水)等。他們的相對分子質(zhì)量不同，物理性質(zhì)(如密度)有所不同，但化學性質(zhì)幾乎完全相同。

[對點訓練]
1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)。
(1)(2018·全國卷Ⅰ)22.4 L(標準狀況)氬氣含有的質(zhì)子數(shù)為18NA(√)
(2)(2018·全國卷Ⅲ)1 mol重水和1 mol水中，中子數(shù)比為2∶1(×)
(3)(2018·江蘇高考)中子數(shù)為8的氮原子：N(×)
(4)(2017·全國卷Ⅲ)0.1 mol的11B中，含有0.6NA個中子(√)
(5)(2017·北京高考)117號元素Ts的同位素原子具有相同的電子數(shù)(√)
(6)(2017·北京高考)中子數(shù)為176的Ts核素符號是Ts(×)
(7)(2017·江蘇高考)質(zhì)量數(shù)為31的磷原子：P(√)
(8)(2015·全國卷Ⅱ)235 g核素U發(fā)生裂變反應：U＋nSr＋Xe＋10n，凈產(chǎn)生的中子(n)數(shù)為10NA(×)
2．(2017·海南高考)下列分子中，其中子總數(shù)為24的是(　　)
A．18O3　　　　　　　　　 B．2HO2
C．14N16O2 D．14C16O2
解析：選D　18O3中含有的中子總數(shù)為(18－8)×3＝30，故A錯誤；2HO2中含有的中子數(shù)為(2×1＋2×9)＝20，故B錯誤；14N16O2中含有的中子數(shù)為7＋2×8＝23，故C錯誤；14C16O2中含有的中子數(shù)為8＋2×8＝24，故D正確。
3．(2015·上海高考)中國科學技術(shù)名詞審定委員會已確定第116號元素Lv的名稱為。關(guān)于Lv的敘述錯誤的是(　　)
A．原子序數(shù)116 B．中子數(shù)177
C．核外電子數(shù)116 D．相對原子質(zhì)量293
解析：選D　對于Lv，質(zhì)子數(shù)＝核電荷數(shù)＝原子序數(shù)＝核外電子數(shù)＝116，A、C正確；中子數(shù)＝質(zhì)量數(shù)－質(zhì)子數(shù)＝293－116＝177，B正確；293為核素Lv的質(zhì)量數(shù)，而不是相對原子質(zhì)量，D錯誤。
知識點二　核外電子排布
1.核外電子排布
(1)核外電子排布規(guī)律

(2)最外層電子數(shù)與元素性質(zhì)的關(guān)系
①稀有氣體元素原子最外層已排滿8個電子(He排滿2個)，既不易得到電子又不易失去電子，通常表現(xiàn)為0價。
②金屬元素原子最外層電子數(shù)一般小于4，常易失去最外層電子，形成8電子或2電子(如Li＋)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的陽離子，在化合物中顯正化合價。
③非金屬元素原子最外層電子數(shù)一般大于或等于4，易得到電子或形成共用電子對，達到最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，在化合物中既顯正價又顯負價(F無正價)。
2．原子結(jié)構(gòu)示意圖

如Mg2＋結(jié)構(gòu)示意圖為
Cl－結(jié)構(gòu)示意圖為

3．常見的“10電子”、“18電子”粒子
(1)常見的“10電子”粒子

(2)常見的“18電子”粒子

4．短周期常見原子的核外電子排布規(guī)律
原子核中無中子的原子
H
最外層有1個電子的元素
H、Li、Na
最外層有2個電子的元素
Be、Mg、He
最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的元素
Be、Ar
最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的元素

最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)3倍的元素

最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)4倍的元素

最子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的元素
H、Be、Al
最子總數(shù)為最外層電子數(shù)2倍的元素

次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素
Li、Si
內(nèi)層電子總數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素
Li、P

[對點訓練]
1．X和Y均為短周期元素，X原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2.5倍，Y位于X的前一周期，且最外層只有一個電子，則X和Y形成的化合物的分子式可表示為 (　　)
A．XY B．XY2
C．XY3 D．XY4
解析：選C　由題意知X是N，Y是H，C正確。
2．A＋、B＋、C－、D、E五種粒子(分子或離子)中，每個粒子均有10個電子，已知：
①A＋＋C－===D＋E↑；②B＋＋C－===2D。
請回答：
(1)C－的電子式是______________。
(2)分別寫出A＋和D反應、B＋和E反應的離子方程式：________________________、________________________________________________________________________。
(3)除D、E外，請再寫出兩種含10個電子的分子的分子式__________________。
解析：因A＋、C－、D、E均為10電子粒子，且A＋＋C－===D＋E↑，則A＋為NH，C－為OH－，E為NH3，D為H2O，進而推知B＋為H3O＋。
答案：(1)[H]－
(2)NH＋H2ONH3·H2O＋H＋
H3O＋＋NH3===NH＋H2O
(3)CH4、Ne(其他合理答案也可)
知識點三　離子鍵與共價鍵
1．化學鍵
使離子相結(jié)合或原子相結(jié)合的作用力。根據(jù)成鍵粒子和粒子間的相互作用，可分為離子鍵和共價鍵。
2．離子鍵與共價鍵
(1)概念
①離子鍵：帶相反電荷離子之間的相互作用。
②共價鍵：原子間通過共用電子對所形成的相互作用。
(2)對比
項目
離子鍵
共價鍵
非極性鍵
極性鍵
概念
帶相反電荷離子之間的相互作用
原子間通過共用電子對所形成的相互作用
成鍵
粒子
陰、陽離子
原子
成鍵
實質(zhì)
陰、陽離子間的靜電作用
共用電子對不偏向任何一方
共用電子對偏向一方原子
形成
條件
非金屬性強的元素與金屬性強的元素經(jīng)得失電子，形成離子鍵
同種元素原子之間成鍵
不同種元素原子之間成鍵
形成
的物
質(zhì)　
離子化合物如NaCl、KCl、MgCl2、CaCl2、ZnSO4、NaOH等
非金屬單質(zhì)如H2、Cl2、N2等；某些共價化合物如H2O2或離子化合物如Na2O2
共價化合物如HCl、CO2、CH4或離子化合物如NaOH、NH4Cl

3．化學鍵類型的判斷
(1)從物質(zhì)構(gòu)成角度判斷

(2)從物質(zhì)類別角度判斷
物質(zhì)類別
含化學鍵情況
非金屬單質(zhì)，如Cl2、N2、I2、P4、金剛石等
只有共價鍵
非金屬元素構(gòu)成的化合物，如H2SO4、CO2、NH3、HCl、CCl4、CS2等
活潑非金屬元素與活潑金屬元素形成的化合物，如NaCl、CaCl2、K2O等
只有離子鍵
含有原子團的離子化合物，如Na2SO4、Ba(OH)2、NH4Cl、Na2O2等
既有離子鍵又有共價鍵
稀有氣體，如Ne、Ar等
沒有化學鍵

[提醒]?、儆苫顫娊饘倥c活潑非金屬形成的化學鍵不一定都是離子鍵，如AlCl3中Al—Cl鍵為共價鍵。
②非金屬元素的兩個原子之間一定形成共價鍵，但多個原子間也可能形成離子鍵，如NH4Cl等。
③影響離子鍵強弱的因素是離子半徑和所帶電荷數(shù)：離子半徑越小，離子所帶電荷數(shù)越多，離子鍵越強，熔、沸點越高。

4．電子式
(1)電子式的書寫
概念：在元素符號周圍，用“·”或“×”來表示原子的最外層電子(價電子)的式子
粒子的
種類
電子式的表示方法
注意事項
舉例
原子
元素符號周圍標有價電子
價電子少于4時以單電子分布，多于4時多出部分以電子對分布

陽
離
子
單
核
離子符號
右上方標明電荷
Na＋
多
核
元素符號緊鄰鋪開，周圍標清電子分布
用“[　]”，并標明電荷

陰
離
子
單
核
元素符號周圍合理分布價電子及所得電子
用“[　]”，右上方標明電荷

多
核
元素符號緊鄰鋪開，合理分布價電子及所得電子
相同原子不得加和，用“[　]”，右上方標明電荷

單
質(zhì)
及
化
合
物
離子
化合
物
用陽離子電子式和陰離子電子式組成
同性不相鄰，離子合理分布

單質(zhì)
及共
價化
合物
各原子緊鄰鋪開，標明價電子及成鍵電子情況
原子不加和，無“[　]”，不標明電荷


(2)電子式書寫的常見錯誤

內(nèi)容
實例
錯誤1
漏寫未參與成鍵的電子

錯誤2
化合物類型不清楚，漏寫或多寫[　]及錯寫電荷數(shù)

錯誤3
書寫不規(guī)范，錯寫共用電子對

錯誤4
不考慮原子間的結(jié)合順序

錯誤5
不考慮原子最外層有幾個電子，均寫成8電子結(jié)構(gòu)

錯誤6
不考慮AB2型離子化合物中2個B是分開寫還是一起寫


(3)用電子式表示化合物的形成過程
①離子化合物：左邊是原子的電子式，右邊是離子化合物的電子式，中間用“―→”連接，相同的原子或離子不合并。
如NaCl：。
②共價化合物：左邊是原子的電子式，右邊是共價化合物的電子式，中間用“―→”連接。
如HCl：。


[對點訓練]
1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)。
(1)(2018·全國卷Ⅱ)鈉與N、O、Cl分別形成的化合物中只含有離子鍵(×)
(2)(2018·全國卷Ⅲ)1 mol乙烷和1 mol乙烯中，化學鍵數(shù)相同(×)
(3)(2018·全國卷Ⅲ)Na2O2與ClO2均含有非極性共價鍵(×)
(4)(2018·江蘇高考)由Na、O組成的化合物中均不含共價鍵(×)
(5)(2017·天津高考)氫元素與其他元素可形成共價化合物或離子化合物(√)
(6)(2016·江蘇高考)由鈉、氟兩種元素組成的化合物是離子化合物(√)
(7)(2015·全國卷Ⅰ)N和P不能存在于同一離子化合物中(×)
(8)(2015·全國卷Ⅱ)氫與硫、氯、鉀3種元素均能形成共價化合物(×)
(9)(2015·全國卷Ⅱ)60 g丙醇中存在的共價鍵總數(shù)為10NA(×)
2．下列化學反應中，既有離子鍵、極性鍵、非極性鍵斷裂，又有離子鍵、極性鍵、非極性鍵形成的是(　　)
A．2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
B．Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3↑
C．Cl2＋H2O===HClO＋HCl
D．NH4Cl＋NaOH===NaCl＋NH3↑＋H2O
解析：選A　A項，反應中有離子鍵、極性鍵、非極性鍵斷裂，又有離子鍵、極性鍵、非極性鍵形成，正確；B項，該反應中沒有非極性鍵的斷裂和形成，錯誤；C項，該反應中沒有離子鍵的斷裂和形成，也沒有非極性鍵的形成，錯誤；D項，該反應中沒有非極性鍵的斷裂和形成，錯誤。
3．書寫下列物質(zhì)的電子式。
(1)(2018·天津高考)Mg(OH)2的電子式為___________________________________；
(2)(2017·天津高考)NaOH的電子式為___________________________________；
(3)(2017·海南高考)PH3的電子式為________________________________________；
(4)(2016·全國卷Ⅱ)聯(lián)氨(N2H4)的電子式為_____________________________________；
(5)(2015·全國卷Ⅰ)硼氫化鈉(NaBH4)的電子式為______________________；
(6)(2014·全國卷)光氣的化學組成為COCl2，每個原子均達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其電子式為________________________________________________________________________。

知識點四　化學鍵與物質(zhì)類別的關(guān)系、分子間作用力

1．離子化合物與共價化合物
(1)離子化合物與共價化合物的比較
項目
離子化合物
共價化合物
定義
含有離子鍵的化合物
只含有共價鍵的化合物
構(gòu)成微粒
陰、陽離子
分子或原子
化學鍵類型
一定含有離子鍵，
可能含有共價鍵
只含有共價鍵
與物質(zhì)類
別的關(guān)系
①強堿、②絕大多數(shù)鹽、③活潑金屬氧化物
①酸、②弱堿、③氣態(tài)氫化物、④非金屬氧化物、⑤極少數(shù)鹽

(2)離子化合物和共價化合物的判斷方法

[提醒]　熔融狀態(tài)下能導電的化合物一定是離子化合物，水溶液中能導電的化合物不一定是離子化合物，如HCl。
2．化學鍵與物質(zhì)類別的關(guān)系

(1)只含有極性共價鍵的物質(zhì)一般是不同種非金屬元素形成的共價化合物，如SiO2、HCl、CH4等。
(2)只含有非極性共價鍵的物質(zhì)是同種非金屬元素形成的單質(zhì)，如Cl2、P4、金剛石等。
(3)既有極性鍵又有非極性鍵的共價化合物一般由多個原子組成，如H2O2、C2H4等。
(4)只含離子鍵的物質(zhì)主要是由活潑非金屬元素與活潑金屬元素形成的化合物，如Na2S、CaCl2、NaCl等。
(5)既有離子鍵又有極性共價鍵的物質(zhì)，如NaOH、K2SO4等；既有離子鍵又有非極性共價鍵的物質(zhì)，如Na2O2等。
(6)僅由非金屬元素形成的離子化合物，如NH4Cl、NH4NO3等。
(7)金屬元素和非金屬元素間可能存在共價鍵，如AlCl3等。
3．化學鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響
(1)對物理性質(zhì)的影響
金剛石、晶體硅、石英、金剛砂等物質(zhì)硬度大、熔點高，就是因為其中的共價鍵很強，破壞時需消耗很多的能量。NaCl等部分離子化合物中也有很強的離子鍵，故其熔點也較高。
(2)對化學性質(zhì)的影響
N2分子中有很強的共價鍵，故在通常狀況下，N2的性質(zhì)很穩(wěn)定，H2S、HI等分子中的共價鍵較弱，故它們受熱時易分解。
4．分子間作用力和氫鍵
(1)分子間作用力
定義
把分子聚集在一起的作用力，又稱范德華力
特點
①分子間作用力比化學鍵得多，它主要影響物質(zhì)的熔點、沸點等物理性質(zhì)，而化學鍵主要影響物質(zhì)的化學性質(zhì)；
②分子間作用力存在于由共價鍵形成的多數(shù)共價化合物和絕大多數(shù)氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)非金屬單質(zhì)分子之間。但像二氧化硅、金剛石等由共價鍵形成的物質(zhì)，微粒之間不存在分子間作用力
變化規(guī)律
一般來說，對于組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，物質(zhì)的熔、沸點也越高。例如，熔、沸點：I2Br2Cl2F2

(2)氫鍵
定義
分子間存在的一種比分子間作用力稍強的相互作用
形成條件
除H外，形成氫鍵的原子通常是O、F、N
存在
氫鍵存在廣泛，如蛋白質(zhì)分子、醇、羧酸分子、H2O、NH3、HF等分子之間。分子間氫鍵會使物質(zhì)的熔點和沸點升高
性質(zhì)影響
①存在氫鍵的物質(zhì)，其熔、沸點明顯高于同族同類物質(zhì)。如H2O的熔、沸點高于H2S
②氨極易液化，是因為NH3分子間存在氫鍵；NH3極易溶于水，也是因為NH3分子與H2O分子間易形成氫鍵
③水結(jié)冰時體積膨脹、密度減小，是因為結(jié)冰時形成了氫鍵


[對點訓練]
1．實現(xiàn)下列變化，需克服相同類型作用力的是(　　)
A．石墨和氯化鈉分別受熱熔化
B．冰的熔化和水的分解
C．NaCl和HCl溶于水
D．干冰和碘的升華
解析：選D　石墨熔化破壞共價鍵，NaCl熔化破壞離子鍵，A錯誤；冰的熔化破壞氫鍵，水的分解破壞共價鍵，B錯誤；NaCl溶于水破壞離子鍵，HCl溶于水破壞共價鍵，C錯誤；干冰和碘的升華均破壞分子間作用力，D正確。
2.如圖中每條折線表示元素周期表中第ⅣA～第ⅦA族中的某一族元素氫化物的沸點變化。每個小黑點代表一種氫化物，其中a點代表的是(　　)
A．H2S　　　　　　　 B．HCl
C．PH3 D．SiH4
解析：選D　在第ⅣA～第ⅦA族元素的氫化物中，NH3、H2O、HF因存在氫鍵，沸點反常高，則含a的線為第ⅣA 族元素的氫化物，a點為SiH4。
3．(2017·海南高考)X、Y、L、M為核電荷數(shù)依次增大的前20號主族元素。X2是最輕的氣體，Y、L與M三種元素的質(zhì)子數(shù)均為5的倍數(shù)?；卮鹣铝袉栴}：
(1)X與L組成的最簡單化合物的電子式為_________。
(2)X與M組成的物質(zhì)為__________(填“共價”或“離子”)化合物，該物質(zhì)可作為野外工作的應急燃料，其與水反應的化學方程式為________________________________________________________________________。
(3)Y在周期表中的位置是________________，其含氧酸的化學式為____________________。
(4)L與M形成的化合物中L的化合價是________。
解析：X2為最輕的氣體，即X為H，Y、L、M三種元素的質(zhì)子數(shù)為5的倍數(shù)，質(zhì)子數(shù)等于原子序數(shù)，質(zhì)子數(shù)可能為5、10、15、20中的三個，因四種元素為主族元素，故質(zhì)子數(shù)為10舍去，即三種元素分別為B、P、Ca。(1)形成的最簡單化合物是PH3，其電子式為。(2)形成的化合物是CaH2，屬于離子化合物，與水發(fā)生的反應是CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑。(3)Y為B，屬于第二周期ⅢA族元素，其含氧酸為H3BO3。(4)形成的化合物是Ca3P2，其中P顯－3價。
答案：(1)
(2)離子　CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑
(3)第二周期ⅢA族　H3BO3　(4)－3

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