第13講原子結(jié)構(gòu)化學(xué)鍵

日考綱考情

1.掌握元素、核素、同位素、相對(duì)原子質(zhì)量、相對(duì)分子質(zhì)量、原子構(gòu)成、原子核外電子排布的含義。

2.掌握原子序數(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。

3.掌握1一18號(hào)元素的原了結(jié)構(gòu)示意圖的表示方法。

4.了解化學(xué)鍵的定義。

5.了解離子鍵、共價(jià)鍵的形成。

6.掌握電子式的表示方法。

本部分內(nèi)容是高考的?？键c(diǎn)，高考中常以選擇題型出題?？疾樵樱x子）的結(jié)構(gòu)及微粒間的數(shù)量關(guān)系，

也?？疾閷?duì)元素、核素、同位素概念的理解以及結(jié)合元素周期表的推斷等。

【核心素養(yǎng)分析】

1.宏觀辨識(shí)與微觀探析：能從離子或原子結(jié)構(gòu)示意圖等不同層次認(rèn)識(shí)原子的結(jié)構(gòu)以及核外電子的排布規(guī)

律，能從宏觀和微觀相結(jié)合的視角分析原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系。能從不同層次認(rèn)識(shí)分子的構(gòu)型，并對(duì)

共價(jià)鍵進(jìn)行分類，能從宏觀和微觀相結(jié)合的視角分析與解決實(shí)際問題。

2.證據(jù)推理與模型認(rèn)知：能運(yùn)用原子結(jié)構(gòu)模型解釋化學(xué)現(xiàn)象，揭示現(xiàn)象的本質(zhì)與規(guī)律。能運(yùn)用構(gòu)造原理

和能量最低原理揭示元素原子核外電子排布規(guī)律。認(rèn)識(shí)共價(jià)鍵的本質(zhì)及類型，能多角度、動(dòng)態(tài)地分析分子

的空間結(jié)構(gòu)及性質(zhì)，并運(yùn)用相關(guān)理論解決實(shí)際問題.

3.科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任：具有可持續(xù)發(fā)展意識(shí)和綠色化學(xué)觀念，能對(duì)與原子結(jié)構(gòu)有關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)問題做

出正確的價(jià)值判斷。

^梳理

知識(shí)點(diǎn)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

（質(zhì)子Z個(gè)——決定元素的種類

原子核人在質(zhì)了?數(shù)確定后

原子。x）q中子（A—z）個(gè)同位素

決定原子種類

〔核外電子Z個(gè)——最外層電子數(shù)決定元素的化學(xué)性質(zhì)

⑵構(gòu)成原子或離子的微粒間的數(shù)展關(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)一陽離子所帶電荷數(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C「的核外電子數(shù)是18。

(3)一個(gè)信息豐富的符號(hào)

元素化合價(jià)

質(zhì)成數(shù)、!/離子所帶電荷數(shù)

質(zhì)了?數(shù)/、原了?個(gè)數(shù)

【特別提醒】

①原子中不一定都含有中子，如IH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(gè)電子形成+1價(jià)陽離子的不一定是金屬原子，如氫原子失去1個(gè)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(gè)電子，如LJ為2個(gè)電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

2.核素、同位素

(1)概念辨析

具有相同核電荷數(shù)的同一類原了?的總

稱,同種元縈可有多種不同的核素

具有?定數(shù)14的虹和一定數(shù)目的

中子的一種原子

旗子數(shù)相同,中子?數(shù)不同的同一元

素的不同核素的互稱

⑵同位素的特征

①相同存在形態(tài)的同位素，億學(xué)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?jǐn)?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(yīng)用

核素鉗U?H(D)汨(T)嬖0

用途核燃料生于考古斷代制氫彈示蹤原子

⑸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(yuǎn)大于118種。

②不同核素可能具有相同的質(zhì)子數(shù)，如汨、?H；也可能具有相同的中子數(shù)，如￥C、EO；也可能具有相

同的質(zhì)量數(shù)，如此、可N。

③同位素之間的轉(zhuǎn)化，既不是物理變化也不是化學(xué)變化，是核反應(yīng)。

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、72、HD、HT、

DT,他們的物理性質(zhì)（如密度）有所不同，但化學(xué)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H9（普通水）、60（重水）、12。（超重水）等。他

們的相對(duì)分子質(zhì)量不同，物理性質(zhì)（如密度）有所不同，但化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同。

知識(shí)點(diǎn)二核外電子排布

1.核外電子排布

（1）核外電子排布規(guī)律

核外電子總是先排布在能量最低的電子層里，然后再按照由里向外的順序依次排布在能量逐漸升高的

電子層里。

①每層最多容納的電子數(shù)為個(gè)。

②最外層不超過8個(gè)（K層為最外層時(shí)不超過2個(gè)）。

③次外層不超過18個(gè)，倒數(shù)第三層不超過32個(gè)。

【特別提醒】核外電子排布的幾條規(guī)律是相互聯(lián)系的，不能孤立地理解，必須同時(shí)滿足各項(xiàng)要求，如

M層不是最外層時(shí)，最多能容納18個(gè)電子，當(dāng)M層為最外層時(shí)，最多容納8個(gè)電子。

（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(gè)電子（He排滿2個(gè)），既不易得到電子又不易失去電子，通常表

現(xiàn)為。價(jià).

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L「）穩(wěn)定結(jié)

構(gòu)的陽離子，在化合物中顯正化合價(jià)。

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(duì)，達(dá)到最外層8電子

穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，在化合物中既顯正價(jià)又顯負(fù)價(jià)（F無正價(jià)）。

2.原子結(jié)構(gòu)示意圖

原干用對(duì)應(yīng)字母

.核,表示電子乂數(shù)

離核由近到遠(yuǎn)

電子能量由低到席

如Mg2+結(jié)構(gòu)示意圖為

②共價(jià)鍵：原子間通過共用電子對(duì)所形成的相互作用。

Q)對(duì)比

共價(jià)鍵

項(xiàng)目離子鍵

非極性鍵極性鍵

帶相反電荷離子之間

概念原子間通過共用電子對(duì)所形成的相互作用

的相互作用

成鍵粒子陰、陽離子原子

陰、陽離子間的靜電作共用電子對(duì)不偏共用電子對(duì)偏向

成鍵實(shí)質(zhì)

用向任何一方一方原子

非金屬性強(qiáng)的元素與

同種元素原子之不同種元素原子

形成條件金屬性強(qiáng)的元素經(jīng)得失電

間成鍵之間成鍵

子，形成離子鍵

非金屬單質(zhì)如共價(jià)化合物如

離子化合物如NaCk

比、C12、N2等；某些HCk82、CH二或離

形成的物質(zhì)KC1、MgCb、CaCL、ZnSCh、

共價(jià)化合物如H2O2或子化合物如NaOH、

NaOH等

離子化合物如Na2O2NH4CI

3.化學(xué)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(xué)鍵情況

非金屬單質(zhì)，如C12、N2、12、P4、金剛石等

非金屬元素構(gòu)成的化合物，如H2so4、82、NH3、HCKCCL、只有共價(jià)鍵

CS2等

活潑非金屬元素與活潑金屬元素形成的化合物，如NaCk

只有離子鍵

CaCL、等

既有離子鍵又有共

含有原子團(tuán)的離子化合物，如Na2so4、Ba(OH)2>NHQ、

價(jià)鍵

Na2O2等

稀有氣體，如Ne、Ar等沒有化學(xué)鍵

【特別提醒】

①由活潑金屬與活潑非金屬形成的化學(xué)鍵不一定都是離子鍵，如A1C13中A1-CI鍵為共價(jià)鍵。

②非金屬元素的兩個(gè)原子之間一定形成共價(jià)鍵，但多個(gè)原子間也可能形成離子鍵，如NHQ1等。

③影響離子鍵強(qiáng)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(qiáng)，熔、沸點(diǎn)越高。

4.電子式

(1)電子式的書寫

概念：在元素符號(hào)周圍，用“?”或“X”來表示原子的最外層電子(價(jià)電子)的式子

粒子的種類電子式的表示方法注意事項(xiàng)舉例

價(jià)電子少于4時(shí)以單H.

原子元素符號(hào)周圍標(biāo)有價(jià)電子電子分方，多于4時(shí)多出

.().

部分以電子對(duì)分布

單核離子符號(hào)右上方標(biāo)明電荷Na+

陽

H

離元素符號(hào)緊鄰鋪開，??

多核用”］“，并標(biāo)明電荷［H：N：盯

子周圍標(biāo)清電子分布??

H

??

元素符號(hào)周圍合理分用力「，右上方標(biāo)明電

陰單核［：Cl：］-

布價(jià)電子及所得電子荷??

離

元素符號(hào)緊鄰鋪開，合理相同原子不得加和，用????

子多核匚0：0：?~

分布價(jià)電子及所得電子“［廣，右上方標(biāo)明電荷????

單離子化合用陽離子電子式和陰同性不相鄰，離子合??

Na+［：C1：］■

質(zhì)物離子電子式組成理分布??

及

化單質(zhì)及共各原子緊鄰鋪開，標(biāo)原子不加和，無????

()：：C：：O

合價(jià)化合物明價(jià)電子及成鍵電子情況“［『，不標(biāo)明電荷????

物

(2)電子式書寫的常見錯(cuò)誤

內(nèi)容實(shí)例

錯(cuò)誤1漏寫未參與成鍵的電子

、aCl誤寫為?Na+：&：,應(yīng)寫

化合物類型不清楚，漏寫或多寫[]

錯(cuò)誤2為Na+[：曰：]JHF誤寫為

及錯(cuò)寫電荷數(shù)

H+[：F：丁,應(yīng)寫為H：F：

N2的電子式不能寫成

錯(cuò)誤3書寫不規(guī)范，錯(cuò)寫共用電子對(duì):N：：：N：,更不能寫成

：7：Z：或?7：7?

HCK)的電子式為H：b:ci：,

錯(cuò)誤4不考慮原子間的結(jié)合順序

而不是H：Cl：O-

CH；的電子式為[H：C：H]+.

不考慮原子最外層有幾個(gè)電子，均寫H

錯(cuò)誤5

成8電子結(jié)構(gòu)而不是[H：C：H]+

H

CaBr2、CaC2的電子式分別為

不考慮AB2型離子化合物中2個(gè)B是

錯(cuò)誤6[：Br：]-Ca2+[：Br：

分開寫還是一起寫

Ca2+[：C：：C：

(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“一一產(chǎn)連接，相同的原子或

離子不合并。

如NaCl：Nax<f>-ci：―。

②共價(jià)化合物：左邊是原子的電子式，右邊是共價(jià)化合物的電子式，中間用“一/連接。

如71nHsC1：H+?c..i:—c..i：。

知識(shí)點(diǎn)四化學(xué)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(jià)化合物

(1)離子化合物與共價(jià)化合物的比較

項(xiàng)目陽于化合物共價(jià)化合物

定義含有離子鍵的化合物只含有共價(jià)鍵的化合物

構(gòu)成微粒陰、陽離子分子或原子

一定含有離子鍵，

化學(xué)鍵類型只含有共價(jià)鍵

可能含有共價(jià)鍵

與物質(zhì)類①?gòu)?qiáng)堿、②絕大多數(shù)鹽、③①酸、②弱堿、③氣態(tài)氫化物、

別的關(guān)系活潑金屬氧化物④非金屬氧化物、⑤極少數(shù)鹽

(2)離子化合物和共價(jià)化合物的判斷方法

【特別提醒】

熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物一定是離子化合物，水溶液中能導(dǎo)電的化合物不一定是離子化合物，如HClo

2.化學(xué)鍵與物質(zhì)類別的關(guān)系

只存在于

r密子鍵密子化合物］

不同種元素的原子間

化學(xué)健《

「極性鍵?存在于_>共價(jià)化合物

〔共價(jià)鍵(X—Y)/

［非極性鍵------存在于------------

|(X—X)

同種元素的原子間」非金屬單質(zhì)

(1)只含有極性共價(jià)鍵的物質(zhì)一般是不同種非金屬元素形成的共價(jià)化合物，如ISiCh、HCKCH4等。

(2)只含有非極性共價(jià)鍵的物質(zhì)是同種非金屬元素形成的單質(zhì)，如Cb、P4、金剛石等。

(3)既有極性鍵又有非極性鍵的共價(jià)化合物一般由多個(gè)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Na?S、CaCl2>NaCI

等。

(5)既有離子鍵又有極性共價(jià)鍵的物質(zhì)，如NaOH、K2sO4等；既有離子鍵又有非極性共價(jià)鍵的物質(zhì)，如

NaQz等o

(6)僅由非金屬元素形成的離子化合物，如NHQ、NH4NO3等。

(7)金屬元素和非金屬元素間可能存在共價(jià)鍵，如A1CL等。

3.化學(xué)鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響

(1)對(duì)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(diǎn)高，就是因?yàn)槠渲械墓矁r(jià)鍵很強(qiáng)，破壞時(shí)需消耗

很多的能量。NaCI等部分離子化合物中也有很強(qiáng)的離子鍵，故其熔點(diǎn)也較高。

(2)對(duì)化學(xué)性質(zhì)的影響

Nz分子中有很強(qiáng)的共價(jià)鍵，故在通常狀況卜，N2的性質(zhì)很穩(wěn)定，H2S.HI等分子中的共價(jià)鍵較弱，故

它們受熱時(shí)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(diǎn)①分子間作用力比化學(xué)犍弱得多，它主要影響物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等物理性質(zhì)，

而化學(xué)鍵主要影響物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)；

②分子間作用力存在于由共價(jià)鍵形成的多數(shù)共價(jià)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(jià)鍵形成的物質(zhì)，

微粒之間不存在分子間作用力

一般來說，對(duì)于組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力

變化規(guī)律

越大，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)也越高。例如,熔、沸點(diǎn)：l2>Br2>C12>F2

（2）氫鍵

定義分子間存在的一種比分子間作用力稍強(qiáng)的相互作用

形成條件除H外，形成氫鍵的原子通常是0、F、N

氫鍵存在廣泛，如蛋白質(zhì)分子、醇、竣酸分子、出€>、N%、HF等分子之間。

存在

分子間氫鍵會(huì)使物質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)升高

①存在氫鍵的物質(zhì)，其熔、沸點(diǎn)明顯高于同族同類物質(zhì),如HzO的熔、沸

點(diǎn)高于H2s

性質(zhì)

②氨極易液化，是因?yàn)镹H3分子間存在氫鍵；NH3極易溶于水，也是因?yàn)?/p>

影響

NH?分子與H2O分子間易形成氫鍵

③水結(jié)冰時(shí)體積膨脹、密度減小，是因?yàn)榻Y(jié)冰時(shí)形成了氫鍵

ffl題型剖析

高頻考點(diǎn)一同位素與同素異形體

例1.（2022.浙江卷）下列說法不正確的是（)

A.32s和XS互為同位素B.C70和納米碳管互為同素異形體

C.CH2CICH2CI和CH3cHeL互為同分異構(gòu)體D.GH6和C4Hs一定互為同系物

【答案】D

【解析】32s和34s是質(zhì)子數(shù)和同、中子數(shù)不同的原子，U為同位素，故A止確；C70和納米碳管是由碳

元素組成的不同單質(zhì)，互為同素異形體，故B正確；CH2cle比。和CH3cHe12的分子式相同、結(jié)構(gòu)不同，

互為同分異構(gòu)體，故C正確；C3Hb和C4H8可能為烯煌或環(huán)烷燒，所以不一定是同系物，故D錯(cuò)誤：故選D。

【變式探究】（2021?廣東卷）“天問一號(hào)”著陸火星，“嫦娥五號(hào)”采回月壤。騰飛中國(guó)離不開化學(xué)，長(zhǎng)

征系列運(yùn)載火箭使用的燃料有液氫和燥油等化學(xué)品。下列有關(guān)說法正確的是

A.煤油是可再生能源

B.H?燃燒過程中熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

D.月壤中的3He與地球上的3H互為同位素

【答案】C

【解析】煤油來源于石油，屬于不可再生能源，故A錯(cuò)誤；氫氣的燃燒過程放出熱量，將化學(xué)能變?yōu)?/p>

熱能，故B錯(cuò)誤；元素符號(hào)左上角數(shù)字為質(zhì)量數(shù)，所以火星隕石中的2（）Ne質(zhì)量數(shù)為20,故C正確；同位

素須為同種元素，sHc和&H的質(zhì)了?數(shù)不同，不可能為同位素關(guān)系，故D錯(cuò)誤；故選C。

【易錯(cuò)警示】

①元素的種類由原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)決定，因此劃分元素種類的唯一標(biāo)準(zhǔn)是質(zhì)子數(shù)（即核電荷數(shù)）。

②元素概念中的原子是泛指，即各種狀況下的原子或離子（包括游離態(tài)和化合態(tài)），所以H、D、T、H\

IT都屬于氫元素。

③元素是個(gè)宏觀概念，元素只講種類，不講個(gè)數(shù)，元素組成物質(zhì)。

【變式探究】（2020?浙江卷）下列說法正確的是（）

A.35cl和37cl是兩種不同的元素B.單晶硅和石英互為同素異形體

【答案】D

【解析】35cl和370是C1元素的兩種不同核素，屬于同種元素，A錯(cuò)誤；同素異形體是指同種元素組

成的不同種單質(zhì)，而單晶硅為硅單質(zhì)，而石英是S1O2,兩者不屬于同素異形體，B錯(cuò)誤；同系物是指結(jié)構(gòu)

相似，分子組成上相差若干個(gè)CH2的有機(jī)化合物，HCOOH和HOCH2cH。結(jié)構(gòu)不相似，不屬于同系物，C

錯(cuò)誤；H和Na在元素周期表種均處于第IA族，D選項(xiàng)正確；答案選D。

高頻考點(diǎn)二“10電子”“18電子”微粒的應(yīng)用

A.X與Z形成的10電子微粒有2種

B.Z與Q形成的一種化合物可用于飲用水的消毒

D.由X、Y、Z三種元素組成的化合物的水溶液均顯酸性

【答案】B

【解析】X的核外電子數(shù)等于其周期數(shù)，X為H,YX?分子呈三角錐形，丫為N,Z的核外電子數(shù)等于

X、丫核外電子數(shù)之和，則Z為O,M與X同主族，則M為Na,Q是同周期中非金屬性最強(qiáng)的元素，則Q

為。，綜合分析，X為H,丫為N,Z為O,M為Na,Q為Cl,以此解題。由分析可知X為H,Z為O,

則其形成的10電子微粒有H2O、OH、HQ+,A錯(cuò)誤；由分析可知Z為O,Q為CL可形成有氧化

性，可用于自來水消毒，B正確；由分析可知Z為O,M為Na,Q為Cl,則M2Z為NazO,為離子晶體，

MQ為NaQ,為離子晶體，晶體類型相同，C錯(cuò)誤；由分析可知X為H,丫為N,Z為O,這三種元素可以

形戌NH3H2O,其溶液顯堿性，D錯(cuò)誤；故選B。

【變式探究】(2021?湖南卷)W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，丫的原子序數(shù)等

于W與X的原子序數(shù)之和，Z的最外層電子數(shù)為K層的一半，W與X可形成原子個(gè)數(shù)比為2：1的18e-分

子。下列說法正確的是

B.W與丫能形成含有非極性鍵的化合物

D.由W、X、丫三種元素所組成化合物的水溶液均顯酸性

【答案】B

【解析】Z的最外層電子數(shù)為K層的一半，則Z的核外有3個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為1,即為Na,

W與X能形成原子個(gè)數(shù)比為2:1的18電子的分子，則形成的化合物為N2H4,所以W為H,X為N,丫的

原子序數(shù)是W和X的原子序數(shù)之和，則丫為O。由分析可知，W為H,X為N,丫為O,Z為Na。離子

的電子層數(shù)相同時(shí)，原子序數(shù)越小，半徑越大，即離子半徑大小為：N3>O2>Na+,即簡(jiǎn)單離子半徑為：X

AYAZ,故A錯(cuò)誤：W為H,丫為O,能形成H2O2，含有極性共價(jià)鍵和北極性共價(jià)鍵，故B正確；X的

最簡(jiǎn)單氫化物為氨氣，丫的最簡(jiǎn)單氫化物為水，水的沸點(diǎn)高于氨氣，即最簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn)為Y>X,故C

錯(cuò)誤；由W、X、丫三種元素形成的化合物有硝酸，硝酸鉞，氨水等，硝酸，硝酸鉉顯酸性，氨水顯堿性，

故由W、X、Y三種元素形成的化合物不一定都是酸性，故D錯(cuò)誤；故選B。

【方法技巧】尋找“10電子”微粒和“18電子”微粒的方法

(1F10電子”微粒

N3'O2

嚴(yán)―f出發(fā)點(diǎn)

2

CH,*-NHS*-牛O-HF--(^Nc)-Na，-*Mg

NH；HQ

(2)、8電子”微粒

r

HS-cr出發(fā)點(diǎn)

SiH^PH.-H.S-HCl3)—?K-Ca"

I(9電子微粒x2)

|一F、一OH、一NH?、YHf

CH,-CH、、H,N—NH,、OH—<)H、F—FF—CH、、(H—OH.......

D.X、Z和Q三種元素形成的化合物一定是共價(jià)化合物

【答案】D

【解析】X、Y、Z、M、Q為五種短周期元素，原子序數(shù)依次增大。丫元素的最高正價(jià)為+4價(jià)，則證

明該元素為第IVA族元素，又知丫元素與Z、M元素相鄰，且與M同族，則在元素周期表位置應(yīng)為

,故推知丫為C元素，Z為N元素，M為Si元素；化合物Z2X4的電子總數(shù)為18,則推知，X為H,

該化合物為N2H4；Q元素的原子最外層電子總數(shù)比次外層電子數(shù)少一個(gè)電子，推出Q為C1元素，據(jù)此結(jié)

合元素周期律與物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)分析作答。根據(jù)上述分析可知，X為H、丫為C元素、Z為N元素、M

為Si元素、Q為。元素，則同周期元素從左到右原子半徑依次減小，同主族元素從上到下原子半徑依次增

大,則原子半徑比較：Z(N)<Y(C)<M(Si),故A正確；同周期元素從左到右元素非金屬性依次增強(qiáng)，同主族

元素從上到下元素非金屬性依次減弱，因元素的非金屬性越強(qiáng)，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，非

金屬性：Z(N)>Y(C)>M(Si),則最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性：Z(N)>Y(C)>M(Si),故B正確；N2H4

的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可表示為HzNNHz.分子中含兩個(gè)氨基,可與酸反應(yīng)，具有堿性，旦該分子具有極性，與水分子

間也存在氫鍵，根據(jù)相似原理可知，N2H4易溶于水，故C正確；X、Z和Q三種元素組成的化合物有很多，

不一定都是共價(jià)化合物，如氯化錢屬于鏤鹽，為離子化合物，故D錯(cuò)誤：答案選D。

高頻考點(diǎn)三利用核外電子排布規(guī)律推斷元素

例3.(2021?全國(guó)甲卷)W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，Z的最外層電子數(shù)是W

和X的最外層電子數(shù)之和，也是丫的最外層電子數(shù)的2倍。W和X的單質(zhì)常溫下均為氣體。下列敘述正確

的是

B.W與X只能形成一種化合物

C.丫的氧化物為堿性氧化物，不與強(qiáng)堿反應(yīng)

D.W、X和Z可形成既含有離子鍵又含有共價(jià)鍵的化合物

【答案】D

【解析】W.X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，Z的最外層電子數(shù)是W和X的最外層

電子數(shù)之和，也是丫的最外層電子數(shù)的2倍，則分析知，Z的最外層電子數(shù)為偶數(shù)，W和X的單質(zhì)常溫下

均為氣體,則推知W和X為非金屬元素，所以可判斷W為H元素,X為N元素,Z的最外層電子數(shù)為1+5=6,

Y的最外層電子數(shù)為?=3,YY為A1兒素，Z為S花木，據(jù)此結(jié)合兀素及其化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)分析解答。

根據(jù)上述分析可知，W為H元素，X為N元素，丫為AI元素，Z為S元素。電子層數(shù)越多的元素原子半

徑越大，同周期元素原子半徑依次減弱，則原子半徑：丫(A1)>Z(S)>X(N)>W(H),A錯(cuò)誤；W為H元素,

X為N元素，兩者可形成NH3和N2H4,B錯(cuò)誤：丫為AI元素，其氧化物為兩性氧化物，可與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿

反應(yīng)，C錯(cuò)誤：W、X和Z可形成（NH/S、NH4HS,兩者既含有離子鍵又含有共價(jià)鍵，D正確。故選D。

【舉一反三】（2020.新課標(biāo)III）W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期元素，四種元素的核外電

子總數(shù)滿足X+Y=W+Z；化合物XW3與WZ相遇會(huì)產(chǎn)生白煙。下列敘述正確的是（）

A.非金屬性：W>X>Y>ZB.原子半徑：Z>Y>X>W

C.元素X的含氧酸均為強(qiáng)酸D.Y的氧化物水化物為強(qiáng)堿

【答案】D

【解析】根據(jù)題干信息可知，W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期元素，化合物XW3與WZ相

遇會(huì)產(chǎn)生白煙，則WX3為NH3,WZ為HQ,所以W為H元素，X為N元素，Z為。元素，又四種元素

的核外電子總數(shù)滿足X+Y=W+Z,則丫的核外電子總數(shù)為11,丫為Na元素，據(jù)此分析解答。根據(jù)上述分

析可知，W為H元素，X為N元素，丫為Na元素，Z為。元素，則Na為金屬元素，非金屬性最弱，非

金屬性YVZ,A選項(xiàng)錯(cuò)誤；同周期元素從左至右原子半徑依次減小，同主族元素至上而下原子半徑依次增

大,則原子半徑：Na>Cl>N>H,B選項(xiàng)錯(cuò)誤；N元素的含氧酸不一定全是強(qiáng)酸，如HNO?為弱酸，C錯(cuò)

誤；丫的氧化物水化物為NaOH,屬于強(qiáng)堿，D正確。

【變式探究】（2020?浙江7月選考，16）X、Y、Z、M、Q五種短周期元素，原子序數(shù)依次增大。丫元素

的最高正價(jià)為+4價(jià)，丫元素與Z、M元素相鄰，且與M元素同主族；化合物Z2X4的電子總數(shù)為18個(gè)：Q

元素的原子最外層電子數(shù)比次外層少一個(gè)電子。下列說法不正確的是（）

A.原子半徑：ZVYVM

B.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性：Z>Y>M

C.X2Z—ZX2易溶于水，其水溶液呈堿性

D.X、Z和Q三種元素形成的化合物一定是共價(jià)化合物

【答案】D

【解析】短周期元素X、Y、Z、M、Q的原子序數(shù)依次增大，丫元素的最高正價(jià)為+4價(jià)，則丫處于

第IVA族；丫元素與M元素同主族，且M的原子序數(shù)大于Y,則丫是C,M是Si；Y元素與Z、M元素

相鄰，且Z的原子序數(shù)大于Y,則Z是N?；衔颶*4為其電子總數(shù)為18個(gè)，則X含1個(gè)電子，

X應(yīng)為H°Q元素的原子最外層電子數(shù)比次外層少一個(gè)電子，巨Q的原子序數(shù)大于M（Si）,則Q是Cl。一

般來說，電子層數(shù)越多，原子半徑越大，電子層數(shù)相同時(shí)，核電荷數(shù)越小，原子半徑越大，故原子半徑：N

<C<Si,A正確；元素的非金屬性：N>C>Si,則最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性：HNO3>H2CO3>H2SiO3,

B正確；X2Z—ZX2'hH2N—NH:,其性質(zhì)類似于NH3,易溶于水，其水溶液呈堿性，C正確;H、N、C1

三種元素可形成離子化合物N%。，D錯(cuò)誤。

高頻考點(diǎn)四8電子結(jié)構(gòu)與電子式的判斷及其應(yīng)用

例4.(2020?新課標(biāo)H)一種由短周期主族元素組成的化合物(如圖所示)，具有良好的儲(chǔ)氫性能，其中

元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大、且總和為24。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是

A.該化合物中，W、X、丫之間均為共價(jià)鍵

B.Z的單質(zhì)既能與水反應(yīng)，也可與甲醇反應(yīng)

C.Y的最高化合價(jià)氧化物的火化物為強(qiáng)酸

D.X的氟化物XF3中原子均為8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)

【答案】D

【解析】一種由短周期主族元素形成的化合物，具有良好的儲(chǔ)氫性能，其中元素W、X、Y、Z的原子

序數(shù)依次增大，且總和為24,根據(jù)圖示，W為1價(jià)形成共價(jià)鍵，W為氫，Z為+1價(jià)陽離子，Z為Na,Y

為3價(jià)，丫為N,241117=5,X為B元素。該化合物中，H、B、N之間均以共用電子對(duì)形成共價(jià)鍵，故A

正確；Na單質(zhì)既能與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，也能與甲醇反應(yīng)生成甲醇鈉和氫氣，故B正確：N的最

高價(jià)氧化物的水化物HNO3為強(qiáng)酸，故C正確；B的氟化物BF3中B原子最外層只有6個(gè)電子，達(dá)不到8

電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故D錯(cuò)誤；故選D。

【方法技巧】判斷分子中各原子是否達(dá)到8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，主要有兩種方法：

(1)經(jīng)驗(yàn)規(guī)律法

凡符合最外層電子數(shù)+1化合價(jià)1=8的皆為8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

(2)試寫結(jié)構(gòu)法

判斷某化合物中的某元素最外層是否達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，應(yīng)從其結(jié)構(gòu)式或電子式結(jié)合原子最外層電

子數(shù)進(jìn)行判斷，如①H2O：O原子最外層有6個(gè)電子，出。中每個(gè)O原子又與兩個(gè)H原子形成兩個(gè)共價(jià)鍵，

所以H?O中的O原子最外層有6+2=8個(gè)電子，但H?O中的H原子最外層只有2個(gè)電子；②N?：N原子

最外層有5個(gè)電子，N與N之間形成三個(gè)共價(jià)鍵，所以N2中的N原子最外層達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

【變式探究】(2019?海南，13)自門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律以來，人類對(duì)自然的認(rèn)識(shí)程度逐步加深，元素

周期表中的成員數(shù)目不斷增加?；卮鹣铝袉栴}：

(1)2016年IUPAC確認(rèn)了四種新元素，其中一種為Me,中文名為“鎮(zhèn)”。元素Me可由反應(yīng)：2君Am+/

1

Ca-由Mc+Bc1n得到。該元素的質(zhì)子數(shù)為,287MC與以Me互為.

(2)Mc位于元素周期表中第VA族，同族元素N的一種氫化物為H2N—NHz，寫出該化合物分子的電子

式：，該分子內(nèi)存在的共價(jià)鍵類型有o

(3)該族中的另一元素P能呈現(xiàn)多種化合價(jià)，其中+3價(jià)氧化物的分子式為，+5價(jià)簡(jiǎn)

單含氧酸的分子式為O

HH

????

H：N：N：H

【答案】（1）115同位素（2）....極性鍵和非極性鍵（3）P4O6H3PO4

【解析】（1）根據(jù)福Me,可得Me的質(zhì)子數(shù)為115；2