文档内容
第 13 讲 原子结构 化学键
【化学学科素养】
1.宏观辨识与微观探析：能从离子或原子结构示意图等不同层次认识原子的结构以及核外电子的排布
规律，能从宏观和微观相结合的视角分析原子结构与元素性质的关系。能从不同层次认识分子的构型，并
对共价键进行分类，能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。
2.证据推理与模型认知：能运用原子结构模型解释化学现象，揭示现象的本质与规律。能运用构造原
理
和能量最低原理揭示元素原子核外电子排布规律。认识共价键的本质及类型，能多角度、动态地分析分子
的空间结构及性质，并运用相关理论解决实际问题。
3.科学态度与社会责任：具有可持续发展意识和绿色化学观念，能对与原子结构有关的社会热点问题
做出正确的价值判断。
【必备知识解读】
一、原子结构、同位素
1．原子结构
(1)原子的构成粒子
(2)构成原子或离子的微粒间的数量关系
①原子中：质子数(Z)＝核电荷数＝核外电子数。
②质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。
③阳离子的核外电子数＝质子数－阳离子所带电荷数。如Mg2＋的核外电子数是10。
④阴离子的核外电子数＝质子数＋阴离子所带电荷数。如Cl－的核外电子数是18。
(3)符号X中各个字母的含义
【特别提醒】
①原子中不一定都含有中子，如H中没有中子。
②电子排布完全相同的原子不一定是同一种原子，如互为同位素的各原子。③易失去1个电子形成＋1价阳离子的不一定是金属原子，如氢原子失去1个电子形成H＋。
④形成稳定结构的离子最外层不一定是8个电子，如Li＋为2个电子稳定结构。
2．核素、同位素
(1)概念辨析
(2)同位素的特征
①相同存在形态的同位素，化学性质几乎完全相同，物理性质不同。
②天然存在的同一元素各核素所占的原子百分数(丰度)一般不变。
(3)同位素的“六同三不同”
(4)常见的重要核素及其应用
核素 U C H(D) H(T) O
用途 核燃料 用于考古断代 制氢弹 示踪原子
(5)元素、核素、同位素的联系与区别
①现行元素周期表已发现的元素有118种，由于同位素的存在，故核素的种数远大于118种。
②不同核素可能具有相同的质子数，如H、H；也可能具有相同的中子数，如C、O；也可能具有相同
的质量数，如C、N。
③同位素之间的转化，既不是物理变化也不是化学变化，是核反应。
④同位素之间可形成不同的同位素单质。如氢的三种同位素形成的单质有六种：H、D、T、HD、
2 2 2
HT、DT，他们的物理性质(如密度)有所不同，但化学性质几乎完全相同。
⑤同位素之间可形成不同的同位素化合物。如水分子有HO(普通水)、DO(重水)、TO(超重水)等。他
2 2 2
们的相对分子质量不同，物理性质(如密度)有所不同，但化学性质几乎完全相同。
二、核外电子排布
1．核外电子排布规律
（1）在同一原子中各电子层之间的关系
电子层数(n) 1 2 3 4 5 6 7
符号 K L M N O P Q电子层能量的关系 从低到高
电子层离核远近的关系 从近到远
（2）在含有多个电子的原子里，电子依能量的不同是分层排布的，其主要规律是：
①核外电子总是尽先排布在能量较低的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层
（能量最低原理）；
②每个电子层最多容纳2n2个电子（n为电子层数）
③最外层电子数不能超过8个（K层为最外层时不能超过2个）
④次外层电子数目不能超过18个（K层为次外层时不能超过2个）
⑤倒数第三层电子数目不能超过32个（K层为倒数第三层时不能超过2个）
【特别提醒】核外电子排布的几条规律是相互联系的，不能孤立地理解，必须同时满足各项要求，如
M层不是最外层时，最多能容纳18个电子，当M层为最外层时，最多容纳8个电子。
(2)最外层电子数与元素性质的关系
①稀有气体元素原子最外层已排满8个电子(He排满2个)，既不易得到电子又不易失去电子，通常表
现为0价。
②金属元素原子最外层电子数一般小于4，常易失去最外层电子，形成8电子或2电子(如Li＋)稳定结
构的阳离子，在化合物中显正化合价。
③非金属元素原子最外层电子数一般大于或等于4，易得到电子或形成共用电子对，达到最外层8电
子稳定结构，在化合物中既显正价又显负价(F无正价)。
2．原子结构示意图
如Mg2＋结构示意图为
Cl－结构示意图为
三、离子键与共价键
1．化学键
使离子相结合或原子相结合的作用力。根据成键粒子和粒子间的相互作用，可分为离子键和共价键。2．离子键与共价键
(1)概念
①离子键：带相反电荷离子之间的相互作用。
②共价键：原子间通过共用电子对所形成的相互作用。
(2)对比
共价键
项目 离子键
非极性键 极性键
带相反电荷离子之间
概念 原子间通过共用电子对所形成的相互作用
的相互作用
成键粒子 阴、阳离子 原子
阴、阳离子间的静电 共用电子对不偏 共用电子对偏向
成键实质
作用 向任何一方 一方原子
非金属性强的元素与
同种元素原子之 不同种元素原子
形成条件 金属性强的元素经得失电
间成键 之间成键
子，形成离子键
非金属单质如 共价化合物如
离子化合物如NaCl、
H、Cl、N 等；某些 HCl、CO、CH 或离
形成的物质 KCl、MgCl 、CaCl 、 2 2 2 2 4
2 2 共价化合物如HO 或 子化合物如NaOH、
ZnSO、NaOH等 2 2
4 离子化合物如NaO NH Cl
2 2 4
3．化学键类型的判断
(1)从物质构成角度判断
(2)从物质类别角度判断
物质类别 含化学键情况
非金属单质，如Cl、N、I、P、金刚石等
2 2 2 4
非金属元素构成的化合物，如HSO 、CO、NH 、HCl、 只有共价键
2 4 2 3
CCl 、CS 等
4 2
活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如NaCl、
只有离子键
CaCl 、KO等
2 2
含有原子团的离子化合物，如NaSO 、Ba(OH) 、NH Cl、 既有离子键又有共
2 4 2 4
NaO 等 价键
2 2
稀有气体，如Ne、Ar等 没有化学键
【特别提醒】
①由活泼金属与活泼非金属形成的化学键不一定都是离子键，如AlCl 中Al—Cl键为共价键。
3
②非金属元素的两个原子之间一定形成共价键，但多个原子间也可能形成离子键，如NH Cl等。
4③影响离子键强弱的因素是离子半径和所带电荷数：离子半径越小，离子所带电荷数越多，离子键越
强，熔、沸点越高。
4．电子式
(1)电子式的书写
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
粒子的种类 电子式的表示方法 注意事项 举例
价电子少于4时以
原子 元素符号周围标有价电子 单电子分布，多于4时
多出部分以电子对分布
单核 离子符号 右上方标明电荷 Na＋
阳
离
元素符号紧邻铺开，
多核 用“[ ]”，并标明电荷
子 周围标清电子分布
元素符号周围合理分 用“[ ]”，右上方标明
单核
阴 布价电子及所得电子 电荷
离
相同原子不得加和，用
子 元素符号紧邻铺开，合理
多核 “[ ]”，右上方标明电
分布价电子及所得电子
荷
单 离子化合 用阳离子电子式和阴 同性不相邻，离子
质 物 离子电子式组成 合理分布
及
化 单质及共 各原子紧邻铺开，标 原子不加和，无“[
合 价化合物 明价电子及成键电子情况 ]”，不标明电荷
物
(2)电子式书写的常见错误
内容 实例
错误1 漏写未参与成键的电子
化合物类型不清楚，漏写或多写[ ]
错误2
及错写电荷数
错误3 书写不规范，错写共用电子对错误4 不考虑原子间的结合顺序
不考虑原子最外层有几个电子，均
错误5
写成8电子结构
不考虑AB 型离子化合物中2个B
错误6 2
是分开写还是一起写
(3)用电子式表示化合物的形成过程
①离子化合物：左边是原子的电子式，右边是离子化合物的电子式，中间用“―→”连接，相同的原
子或离子不合并。
如NaCl： 。
②共价化合物：左边是原子的电子式，右边是共价化合物的电子式，中间用“―→”连接。
如HCl： 。
四、化学键与物质类别的关系、分子间作用力
1．离子化合物与共价化合物
(1)离子化合物与共价化合物的比较
项目 离子化合物 共价化合物
定义 含有离子键的化合物 只含有共价键的化合物
构成微粒 阴、阳离子 分子或原子
一定含有离子键，
化学键类型 只含有共价键
可能含有共价键
与物质类 ①强碱、②绝大多数盐、③ ①酸、②弱碱、③气态氢化物、
别的关系 活泼金属氧化物 ④非金属氧化物、⑤极少数盐
(2)离子化合物和共价化合物的判断方法【特别提醒】
熔融状态下能导电的化合物一定是离子化合物，水溶液中能导电的化合物不一定是离子化合物，如
HCl。
2．化学键与物质类别的关系
(1)只含有极性共价键的物质一般是不同种非金属元素形成的共价化合物，如SiO、HCl、CH 等。
2 4
(2)只含有非极性共价键的物质是同种非金属元素形成的单质，如Cl、P、金刚石等。
2 4
(3)既有极性键又有非极性键的共价化合物一般由多个原子组成，如HO、C H 等。
2 2 2 4
(4)只含离子键的物质主要是由活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如NaS、CaCl 、NaCl
2 2
等。
(5)既有离子键又有极性共价键的物质，如NaOH、KSO 等；既有离子键又有非极性共价键的物质，
2 4
如NaO 等。
2 2
(6)仅由非金属元素形成的离子化合物，如NH Cl、NH NO 等。
4 4 3
(7)金属元素和非金属元素间可能存在共价键，如AlCl 等。
3
【关键能力拓展】
1．原子中的质子、中子、电子数目的计算
（1）质子数=核电荷数=核外电子数=原子序数
（2）中子数=相对原子质量-质子数
2．离子中的质子、中子、电子数目的计算
（1）阳离子中：质子数=阳离子核外电子数+阳离子的电荷数
阴离子中：质子数=阴离子核外电子数-阴离子的电荷数
（2）中子数=质量数-质子数
（3）阳离子电子数=质子数-阳离子的电荷数
阴离子电子数=质子数+阴离子的电荷数
3．常见的“10电子”、“18电子”粒子
(1)“10电子”微粒(2)“18电子”微粒
4．短周期常见原子的核外电子排布规律
原子核中无中子的原子 H
最外层有1个电子的元素 H、Li、Na
最外层有2个电子的元素 Be、Mg、He
最外层电子数等于次外层电子数的元素 Be、Ar
最外层电子数是次外层电子数2倍的元素
最外层电子数是次外层电子数3倍的元素
最外层电子数是次外层电子数4倍的元素
最子层数与最外层电子数相等的元素 H、Be、Al
最子总数为最外层电子数2倍的元素
次外层电子数是最外层电子数2倍的元素 Li、Si
内层电子总数是最外层电子数2倍的元素 Li、P
5．化学键对物质性质的影响
(1)对物理性质的影响
金刚石、晶体硅、石英、金刚砂等物质硬度大、熔点高，就是因为其中的共价键很强，破坏时需消耗
很多的能量。NaCl等部分离子化合物中也有很强的离子键，故其熔点也较高。
(2)对化学性质的影响
N 分子中有很强的共价键，故在通常状况下，N 的性质很稳定，HS、HI等分子中的共价键较弱，故
2 2 2
它们受热时易分解。
6．分子间作用力和氢键
(1)分子间作用力
定义 把分子聚集在一起的作用力，又称范德华力
特点 ①分子间作用力比化学键得多，它主要影响物质的熔点、沸点等物理性质，而化学键主要影响物质的化学性质；
②分子间作用力存在于由共价键形成的多数共价化合物和绝大多数气态、
液态、固态非金属单质分子之间。但像二氧化硅、金刚石等由共价键形成的物
质，微粒之间不存在分子间作用力
一般来说，对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用
变化规律
力越大，物质的熔、沸点也越高。例如，熔、沸点：IBr ClF
2 2 2 2
(2)氢键
定义 分子间存在的一种比分子间作用力稍强的相互作用
形成条件 除H外，形成氢键的原子通常是O、F、N
氢键存在广泛，如蛋白质分子、醇、羧酸分子、HO、NH 、HF等分子之
存在 2 3
间。分子间氢键会使物质的熔点和沸点升高
①存在氢键的物质，其熔、沸点明显高于同族同类物质。如HO的熔、沸
2
点高于HS
2
性质
②氨极易液化，是因为NH 分子间存在氢键；NH 极易溶于水，也是因为
3 3
影响
NH 分子与HO分子间易形成氢键
3 2
③水结冰时体积膨胀、密度减小，是因为结冰时形成了氢键
7.共价分子中原子是否满足最外层8电子结构的判断方法
（1）共价化合物：形成共价化合物的各原子满足“最外层电子数+化合价的绝对值=8”的具有8电子
结构
（2）单质：满足“最外层电子数+共有电子对数目=8”的原子具有8电子结构。
【核心题型例解】
高频考点一 同位素与同素异形体
例1.（2023·全国乙卷第10题）一种矿物由短周期元素W、X、Y组成，溶于稀盐酸有无色无味气体
生成。W、X、Y原子序数依次增大。简单离子X2-与Y2+具有相同的电子结构。下列叙述正确的是
A. X的常见化合价有-1和-2 B. 原子半径大小为 Y＞X＞W
C. YX的水合物具有两性 D. W单质只有4种同素异形体
【答案】A
【解析】W、X、Y为短周期元素，原子序数依次增大，简单离子X2-与Y2+具有相同的电子结构，则
它们均为10电子微粒， X为O，Y为Mg，W、X、Y组成的物质能溶于稀盐酸有无色无味的气体产生，
则W为C，产生的气体为二氧化碳，据此解答。X为O，氧的常见价态有-1价和-2价，如HO 和HO，A
2 2 2
正确；W为C，X为O，Y为Mg，同主族时电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，原子序数越
小，原子半径越大，所以原子半径大小为：Y＞W＞X，B错误；Y为Mg，X为O，他们可形成MgO，水
合物为Mg(OH) ，Mg(OH) 只能与酸反应生成盐和水，不能与碱反应，所以YX的水合物没有两性，C错
2 2
误；W为C，碳的同素异形体有：金刚石、石墨、石墨烯、富勒烯、碳纳米管等，种类不止四种，D错
误；故选A。【变式探究】长期依赖进口、价格昂贵的物质 在我国科学家的攻关下，终于成功地研制出了。下
列说法正确的是
A． 与 互为同位素 B． 与 是中子数相同
C． 和 化学性质不相同 D． 和 互为同素异形体
【答案】A
【解析】 与 的质子数都为8，中子数分别为16-8=8，18-8=10，即质子数相同，中子数不同，
两者互为同位素，选项A正确； 与 的质子数都为8，中子数分别为16-8=8，18-8=10，选项B错
误； 和 互为同位素，都具有8个质子和8个核外电子，处于周期表中同一位置上，化学性质基本相
同，选项C错误； 与 的质子数都为8，中子数分别为16-8=8，18-8=10，即质子数相同，中子数不
同，两者互为同位素，选项D错误；答案选A。
【变式探究】据报道，月球上有大量 He存在，以下关于 He的说法正确的是
A．是 He的同素异形体 B．比 He少一个质子
C．是 He的同位素 D．比 He多一个中子
【答案】C
【解析】同素异形体是指同一元素形成的性质不同的几种单质， He和 He均表示原子而不是单质，
故不是 He的同素异形体，A错误； He和 He的质子数均为2，B错误；同位素是指具有相同质子数而
不同中子数的同一元素的不同原子，故 He是 He的同位素，C正确；已知质量数等于质子数加中子数，
则 He含有1个中子，而 He含有2个中子，故 He比 He少一个中子，D错误；故答案为：C。
高频考点二 “10电子”“18电子”微粒的应用例2.（2022·浙江卷）X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素，原子序数依次增大。X的核外电子数等
于其周期数， 分子呈三角锥形，Z的核外电子数等于X、Y核外电子数之和。M与X同主族，Q是同
周期中非金属性最强的元素。下列说法正确的是
A.X与Z形成的10电子微粒有2种
B.Z与Q形成的一种化合物可用于饮用水的消毒
C. 与 的晶体类型不同
D.由X、Y、Z三种元素组成的化合物的水溶液均显酸性
【答案】B
【解析】X的核外电子数等于其周期数，X为H，YX 分子呈三角锥形，Y为N，Z的核外电子数等于
3
X、Y核外电子数之和，则Z为O，M与X同主族，则M为Na，Q是同周期中非金属性最强的元素，则Q
为Cl，综合分析，X为H，Y为N，Z为O，M为Na，Q为Cl，以此解题。由分析可知X为H，Z为O，
则其形成的10电子微粒有HO、OH-、HO+，A错误；由分析可知Z为O，Q为Cl，可形成ClO ，有氧化
2 3 2
性，可用于自来水消毒，B正确；由分析可知Z为O，M为Na，Q为Cl，则MZ为NaO，为离子晶体，
2 2
MQ为NaCl，为离子晶体，晶体类型相同，C错误；由分析可知X为H，Y为N，Z为O，这三种元素可
以形成NH₃·H₂O，其溶液显碱性，D错误；故选B。
【变式探究】由主族元素X、Y、Z、W组成的化合物ZXW(YX ) 具有良好的储氢性能，其中，X、
4 4 3
Y、Z是短周期元素， 与 均为10电子数微粒，四种元素的原子序数之和为33。下列有关说法错误
的是
A．X与Y、Z均可形成多种化合物 B．非金属性：Z> Y> >X
C．X、W元素可形成离子化合物 D．原子半径：W> Y> Z> >X
【答案】B
【分析】ZXW(YX ) 为储氢材料，同时 和 均为10电子微粒，则X为H、Z为N、Y为B。四
4 4 3
种元素序数之和为33，则W为Ca。
【解析】X与Y、Z均能形成多种化合物，A项正确；从离子化合价来看， 中H为正价，Z为负
价，则非金属性：Z>X。 中X为负价，Y为正价，则非金属性：X>Y。所以非金属性：Z>X>Y，B项错误；X与W形成CaH（含Ca2+和H-）为离子化合物，C项正确；电子层越多半径越大，同电子层核电
2
荷数越多半径越小：W>Y>Z>X，D项正确；故选B。
高频考点三 化学用语
例3. 下列化学用语表达正确的是
A．中子数为10的氧原子：
B．Ca2+的结构示意图：
C．CH 的球棍模型：
4
D．HBr的形成过程为
【答案】B
【解析】中子数为10的氧原子质量数为10+8=18，表示为 ，A错误；Ca2+的电子数为18，结构示
意图为： ，B正确； 是空间填充模型，不是球棍模型，C错误；HBr是共价化合物，其
形成过程为： ，D错误；故选B。
【举一反三】反应8NH +3Cl=6NHC1+N 可用于氯气管道的检漏。下列化学用语正确的是
3 2 4 2
A．中子数为1的氢原子：
B．N 分子结构式N≡N
2
C．NH Cl的电子式：
4D．Cl-的结构示意图：
【答案】B
【解析】中子数为1的氢原子的质量数为2，表示为 ；故A错误；N 分子结构式N≡N；故B正
2
确；NH Cl的电子式为 ；故C错误；Cl-的结构示意图中最外层电子为8；故D错
4
误；故选B。
高频考点四 8电子结构与电子式的判断及其应用
例4. （2020·新课标Ⅱ）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XF 中原子均为8电子稳定结构
3
【答案】D
【解析】一种由短周期主族元素形成的化合物，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，根据图示，W为1价形成共价键，W为氢，Z为+1价阳离子，Z为Na，Y
为3价，Y为N，24-1-11-7=5，X为B元素。该化合物中，H、B、N之间均以共用电子对形成共价键，故
A正确；Na单质既能与水反应生成氢氧化钠和氢气，也能与甲醇反应生成甲醇钠和氢气，故 B正确；N的
最高价氧化物的水化物HNO 为强酸，故C正确；B的氟化物BF 中B原子最外层只有6个电子，达不到8
3 3
电子稳定结构，故D错误；故选D。
【方法技巧】判断分子中各原子是否达到8电子的稳定结构，主要有两种方法：
(1)经验规律法凡符合最外层电子数＋|化合价|＝8的皆为8电子稳定结构。
(2)试写结构法
判断某化合物中的某元素最外层是否达到8电子稳定结构，应从其结构式或电子式结合原子最外层电
子数进行判断，如①HO：O原子最外层有6个电子，HO中每个O原子又与两个H原子形成两个共价键，
2 2
所以HO中的O原子最外层有6＋2＝8个电子，但HO中的H原子最外层只有2个电子；②N：N原子最
2 2 2
外层有5个电子，N与N之间形成三个共价键，所以N 中的N原子最外层达到8电子稳定结构。
2
【变式探究】 X、Y、Z、W为四种原子序数不超过20的主族元素，它们在周期表中的相对位置如图
所示。Z、W同主族，位于阴影位置。下列说法正确的是
A．简单氢化物沸点：XY>Z
D．YX 分子中原子均为8电子稳定结构
6
【答案】B
【分析】四种元素原子序数不超过20的主族元素，根据元素周期表可知，图表为第ⅠA至ⅦA族，X
位于第二周期ⅦA，Z位于第三周期ⅠA，Y位于第三周期ⅥA，W位于第四周期ⅠA，即X、Y、Z、W
四种元素分别为F、S、Na、K，据此分析；
【解析】X的简单氢化物为HF，Y的简单氢化物为HS，HF分子间存在氢键，HS分子间不存在氢
2 2
键，因此沸点HF＞HS，故A错误；W和Y可以形成KS、KS 等，KS 除含有离子键外，还含有非极性
2 2 2 2 2 2
共价键，故B正确；Y、Z、W的简单离子为S2-、Na+、K+，Na+核外有2个电子层，S2-、K+核外有3个电
子层，核外电子层数相同，微粒半径随着原子序数增大而减小，因此微粒半径大小顺序是S2-＞K+＞Na+，
故C错误；YX 化学式为SF ，属于共价化合物，该化合物中S最外层有12个电子，超过8个电子，F最
6 6
外层有8个电子，故D错误；答案为B。
高频考点五 化学键与化合物类别的关系
例5.（2023·全国甲卷第11题）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的最外层电子数与其K层电子数相等，WX 是形成酸雨的物质之一。下列说法正确的是
2
A. 原子半径： B. 简单氢化物的沸点：C. Y与X可形成离子化合物 D. Z的最高价含氧酸是弱酸
【答案】C
【解析】W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，WX 是形成酸雨的物质之一，根据原
2
子序数的规律，则W为N，X为O，Y的最外层电子数与其K层电子数相等，又因为Y的原子序数大于氧
的，则Y电子层为3层，最外层电子数为2，所以Y为Mg，四种元素最外层电子数之和为19，则Z的最
外层电子数为6，Z为S，据此解答。X为O，W为N，同周期从左往右，原子半径依次减小，所以半径大
小为W＞X，A错误；X为O，Z为S，X的简单氢化物为HO，含有分子间氢键，Z的简单氢化物为
2
HS，没有氢键，所以简单氢化物的沸点为X＞Z，B错误；Y为Mg，X为O，他们可形成MgO，为离子
2
化合物，C正确；Z为S，硫的最高价含氧酸为硫酸，是强酸，D错误；故选C。
【变式探究】（2022·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
【答案】A
【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说法错误；第一张元素周期表是
俄国化学家门捷列夫编制的，B说法正确；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说法正确；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说法正确；综上所述，本题选A。
【变式探究】短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，由这五种元素组成的一种化合
物M是一种高效消毒剂， M的结构式如图所示。下列说法不正确的是
A．原子半径D>E>C
B．简单氢化物稳定性C>B>A
C．C与D形成的化合物仅含有离子键
D．工业上采用电解DE的饱和水溶液制备E的单质【答案】C
【分析】短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，由M的结构式可知，D为带1个单
位正电荷的阳离子，结合原子序数可知D为Na；E只能形成1个共价单键，且原子序数最大，E为Cl；E
能形成2个共价键，则C为O，A有4个键、B有3个键，且短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序数
依次增大，则A为C，B为N，以此来解答。
【解析】由分析可知，C、D、E分别为O、Na、Cl，则原子半径为Na＞Cl＞O即D>E>C，A正确；
由分析可知，A、B、C分别为C、N、O，非金属性O＞N＞C，则简单氢化物稳定性HO＞NH ＞CH 即
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C>B>A，B正确；由分析可知，C为O，D为Na，故C与D形成的化合物NaO中仅含有离子键，但
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NaO 中既有离子键又有共价键，C错误；由分析可知，工业上采用电解DE即NaCl的饱和水溶液制备E
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的单质即Cl，反应方程式为：2NaCl+2H O 2NaOH+H ↑+Cl↑，D正确；故答案为：C。
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高频考点六 核反应及其应用
例6.（2022·山东卷） 、 的半衰期很短，自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下：
； 。下列说法正确的是
A. X的中子数为2
B. X、Y互为同位素
C. 、 可用作示踪原子研究化学反应历程
D. 自然界不存在 、 分子是因其化学键不稳定
【答案】B
【解析】根据质量守恒可知，X微粒为 ，Y微粒为 ，据此分析解题。由分析可知，X微粒为
，根据质量数等于质子数加中子数可知，该微粒的中子数为4，A错误；由分析可知，X微粒为
，Y微粒为 ，二者具有相同的质子数而不同的中子数的原子，故互为同位素，B正确；由题干信息可知， 与 的半衰期很短，故不适宜用作示踪原子研究化学反应历程，C错误；自然界中不存在
与 并不是其化学键不稳定，而是由于 与 的半衰期很短，很容易发生核变化，转化为气体其他
原子，O=O的键能与形成该键的核素无关，D错误；故答案为B。
【变式探究】科学家利用氦核 撞击氮原子，发生反应： ，下列说法正确的是
A． 的质子数为2 B． 的中子数为9
C． 和 互为同位素 D． 与 化学性质不同
【答案】A
【解析】质子数与原子序数相等，故4He的质子数为2，A正确； 的中子数为15-7=8，H没有中
子，则 的中子数为8，B错误；同位素为质子数相同、中子数不同的核素， 为单质，C错误；
2H、1H互为同位素，2H、1H 是不同的氢分子，两者的化学性质相同，D错误；故选A。
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【变式探究】科学家利用 粒子(即氦核 )进行多种核反应： 、
。已知 和 都具有放射性，下列说法错误的是
A．X元素位于元素周期表的第二周期第ⅥA族
B． 和 互为同位素，化学性质相同
C． 、 都可作为示踪原子
D．核反应产生的能量可用于发电，属于化学能转化为电能
【答案】D
【解析】因为核反应过程中电子数不变，由题意可推出 ，所以X是O，位于元素周期表中第二
周期第ⅥA族，A正确；同位素的化学性质几乎相同，B正确；由于 、 都具有放射性，所以均可作
为示踪原子，C正确；核反应不属于化学反应的范畴，利用核反应产生的能量发电是将核能转化为电能，
D错误；故选D。
