原子结构与化学键

2012年高考化学试题分类解析专题07 原子结构与化学键

1.（2012大纲版，6）下列关于化学键的叙述，正确的是

A．离子化合物中一定含有离子键

B．单质分子中均不存在化学键

C．含有极性键的分子一定是极性分子

D．含有共价键的化合物一定是共价化合物

【答案】A

【解析】本题考查物质结构中化学键的分类,意在考查考生对各类物质中存在的化学键类型的理解、判断能力。选项B，O2、Cl2等单质分子间存在共价键;选项C,含有极性键的分子不一定是极性分子,如CH4、CS2等;选项D,含有共价键的化合物不一定是共价化合物,如NaOH 等。

2.（2012上海，6）元素周期表中铋元素的数据见右图，下列说法正确的是

A．Bi元素的质量数是209

B．Bi元素的相对原子质量是209.0

C．Bi原于6p亚层有一个未成对电子

D．Bi原子最外层有5个能量相同的电子

【答案】B

【解析】本题考查元素周期表与原子结构,意在考查考生接受、吸收、整合化学信息的能力。质量数是针对某一种核素而言的,选项A错误;Bi原子6p亚层中的3个电子分别占据3个轨道,故有三个未成对电子,选项C错误;Bi原子最外层6p亚层中的3个电子的能量略高于6s 亚层中的2个电子的能量,选项D错误。

3.（2012山东，9）下列关于原子结构、元素性质的说法正确的是

A. 非金属元素组成的化合物中只含共价键

B. ⅠA族金属元素是同周期中金属性最强的元素

C. 同种元素的原子均有相同的质子数和中子数

D. ⅦA族元素的阴离子还原性越强, 其最高价氧化物对应水化物的酸性越强

【答案】B

【解析】本题考查原子结构、元素性质,意在考查考生对原子结构和元素性质关系的理解能力。选项A, NH4Cl全部由非金属元素组成,但含有离子键和共价键,错误;选项B, 同周期元素从左到右金属性逐渐减弱,各周期中ⅠA族元素的金属性最强,正确;选项C, 同种元素的原子的质子数相同,但中子数不同,错误;选项D, ⅦA族元素的阴离子还原性越强,则元素的非金属性越弱,其最高价氧化物对应水化物的酸性越弱,错误。

4.（2012天津，3）下列叙述正确的是

A．乙酸与丙二酸互为同系物

B．不同元素的原子构成的分子只含极性共价键

C．235

92U和

238

92U是中子数不同质子数相同的同种核素

D．短周期第ⅣA与ⅦA族元素的原子间构成的分子,均满足原子最外层8电子结构【答案】D

【解析】本题考查同系物含义、原子与分子结构等方面的知识,意在考查考生综合分析问题的能力。乙酸与丙二酸分子中—COOH数目不同,二者不是同系物,A错。由H2O2中含有非极性键(O—O键)知B错。同种核素的质子数、中子数均相同,C错。选项D,C、Si与卤素形成的分子均为AB4型分子,碳、硅原子均与四个卤素原子各形成一个共价键,D对。

5.（2012上海，3）氮氧化铝(AlON)属原于晶体，是一种超强透明材料．下列描述错误的是

A．AlON和石英的化学键类型相同B．AlON和石英晶体类型相同

C．AlON和Al2O3的化学键类型不同D．AlON和Al2O3晶体类型相同

【答案】D

【解析】本题考查晶体类型与化学键的关系,意在考查考生整合化学信息的能力。石英主要成分的化学式为SiO2,是原子晶体,而原子晶体中的化学键为共价键,选项A、B正确。

6.（2012上海，4）PH3是一种无色剧毒气体，其分子结构和NH3相似，但P—H键键能比N—H键键能低。下列判断错误的是

A．PH3分子呈三角锥形

B．PH3分子是极性分子

C．PH3沸点低于NH3沸点，因为P－H键键能低

D．PH3分子稳定性低于NH3分子，因为N－H键键能高

【答案】C

【解析】本题考查分子的构型,化学键键参数与分子性质的关系,意在考查考生运用相关知识解决简单化学问题的能力。NH3是三角锥形,故PH3为三角锥形,选项A正确。PH3为三角锥形,而不是平面结构,故PH3为极性分子,选项B正确。PH3的沸点与分子间作用力及氢键有关,与化学键无关,选项C错误。键能越高,键越不容易断裂,分子越稳定,选项D正确。

7.（2012安徽，7）科学家最近研究出一种环保、安全的储氢方法,其原理可表示为:

NaHCO3+H2HCOONa+H2O。下列有关说法正确的是

A. 储氢、释氢过程均无能量变化

B. NaHCO3、HCOONa均含有离子键和共价键

C. 储氢过程中, NaHCO3被氧化

D. 释氢过程中, 每消耗0.1 mol H2O放出2.24 L的H2

【答案】B

【解析】本题考查化学反应与能量变化、化学键、氧化还原反应等,意在考查考生对知识的灵活应用能力。储氢与释氢过程为化学变化,一定存在旧化学键的断裂(该过程吸收热量)与新化学键的形成(该过程放出热量),A项错;NaHCO3中Na+与HCO3-间为离子键, HCO3-内碳、氧原子间为共价键,HCOONa中HCOO-与Na+间存在离子键,HCOO-内碳、氧原子间为共价键,B 项正确;储氢过程中,NaHCO3中碳元素化合价由+4降低到+2,NaHCO3被还原,C项错;释氢过程中,每消耗0.1 mol H2O放出0.1 mol H2,因不知反应所处温度、压强,不能确定0.1 mol H2的体积,D项错。

原子结构化学键 1．原子构成 (1)构成原子的微粒及作用 原子(A Z X) ?? ? ?? 原子核 ?? ? ?? 质子(Z个)——决定元素的种类 中子[(A－Z)个] 在质子数确定后 决定原子种类 同位素 核外电子(Z个)——最外层电子数决定元素的化学性质 (2)微粒之间的关系 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－阳离子所带的电荷数； ④阴离子的核外电子数＝质子数＋阴离子所带的电荷数。 (3)微粒符号周围数字的含义 (4)两种相对原子质量 ①原子(即核素)的相对原子质量：一个原子(即核素)的质量与12C质量的 1 12的比值。一种元素有几种同位素，就有几种不同核素的相对原子质量。 ②元素的相对原子质量：是按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。如：A r(Cl)＝A r(35Cl)×a%＋A r(37Cl)×b%。 2．元素、核素、同位素 (1)元素、核素、同位素的概念及相互关系

(2)同位素的特征 ①同一元素的各种核素的中子数不同，质子数相同，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)氢元素的三种核素 1 H：名称为氕，不含中子； 1 2 H：用字母D表示，名称为氘或重氢； 1 3 H：用字母T表示，名称为氚或超重氢。 1 (4)几种重要核素的用途 核素235 U 14 6C 21H 31H 18 8O 92 用途核燃料用于考古断代制氢弹示踪原子 问题思考 现有下列9种微粒：11H、21H、13 6C、14 6C、14 7N、5626Fe2＋、5626Fe3＋、16 8O2、16 8O3。按要求完成以下各题： (1)11H、21H分别是氢元素的一种________，它们互称为________。 (2)互为同素异形体的微粒是________。 (3)5626Fe2＋的中子数为________，核外电子数为_______________________________________。 (4)上述9种微粒中有________种核素，含有________种元素。 答案(1)核素同位素(2)16 8O2和16 8O3(3)3024 (4)7 5 原子结构与同位素的认识误区 (1)原子核内不一定都有中子，如11H。 (2)质子数相同的微粒不一定属于同一种元素，如F与OH－。 (3)核外电子数相同的微粒，其质子数不一定相同，如Al3＋与Na＋、F－等，NH＋4与OH－等。 (4)不同的核素可能具有相同的质子数，如11H与31H；也可能具有相同的中子数，如14 6C与16 8O；也可能具有相同的质量数，如14 6C与14 7N；也可能质子数、中子数、质量数均不相同，如11H与12 C。 6

AT89C51单片机的主要工作特性： ·内含4KB的FLASH存储器，擦写次数1000次； ·内含28字节的RAM； ·具有32根可编程I/O线； ·具有2个16位可编程定时器； ·具有6个中断源、5个中断矢量、2级优先权的中断结构； ·具有1个全双工的可编程串行通信接口； ·具有一个数据指针DPTR; ·两种低功耗工作模式，即空闲模式和掉电模式； ·具有可编程的3级程序锁定定位； AT89C51的工作电源电压为5（1±0.2）V且典型值为5V,最高工作频率为24MHz. AT89C51各部分的组成及功能： 1.单片机的中央处理器（CPU）是单片机的核心，完成运算和操作控制，主要包括运算器和控制器两部分。

（1）运算器 运算器主要用来实现算术、逻辑运算和位操作。其中包括算术和逻辑运算单元ALU、累加器ACC、B寄存器、程序状态字PSW和两个暂存器等。 ALU是运算电路的核心，实质上是一个全加器，完成基本的算术和逻辑运算。算术运算包括加、减、乘、除、增量、减量、BCD码运算；逻辑运算包括“与”、“或”、“异或”、左移位、右移位和半字节交换，以及位操作中的位置位、位复位等。 暂存器1和暂存器2是ALU的两个输入，用于暂存参与运算的数据。ALU的输出也是两个：一个是累加器，数据经运算后，其结果又通过内部总线返回到累加器；另一个是程序状态字PSW，用于存储运算和操作结果的状态。 累加器是CPU使用最频繁的一个寄存器。ACC既是ALU处理数据的来源，又是ALU运算结果的存放单元。单片机与片外RAM或I/O扩展口进行数据交换必须通过ACC来进行。 B寄存器在乘法和除法指令中作为ALU的输入之一，另一个输入来自ACC。运算结果存于AB寄存器中。 （2）控制器 控制器是识别指令并根据指令性质协调计算机内各组成单元进行工作的部件，主要包括程序计数器PC、PC增量器、指令寄存器、指令译码器、定时及控制逻辑电路等，其功能是控制指令的读入、译码和执行，并对指令执行过程进行定时和逻辑控制。AT89C51单片机中，PC是一个16位的计数器，可对64KB程序存储器进行寻址。复位时PC的内容是0000H. (3)存储器 单片机内部的存储器分为程序存储器和数据存储器。AT89C51单片机的程序存储器采用4KB的快速擦写存储器Flash Memory,编程和擦除完全是电器实现。 （4）外围接口电路 AT89C51单片机的外围接口电路主要包括：4个可编程并行I/O口,1个可编程串行口，2个16位的可编程定时器以及中断系统等。 AT89C51的工作原理： 1.引脚排列及功能 AT89C51的封装形式有PDIP,TQFP,PLCC等，现以PDIP为例。 （1）I/O口线 ·P0口 8位、漏极开路的双向I/O口。 当使用片外存储器及外扩I/O口时，P0口作为低字节地址/数据复用线。在编程时，P0口可用于接收指令代码字节；程序校验时，可输出指令字节。P0口也可做通用I/O口使用，但需加上拉电阻。作为普通输入时，应输出锁存器配置1。P0口可驱动8个TTL负载。 ·P1口 8位、准双向I/O口，具有内部上拉电阻。 P1口是为用户准备的I/O双向口。在编程和校验时，可用作输入低8位地址。用作输入时，应先将输出锁存器置1。P1口可驱动4个TTL负载。 ·P2 8位、准双向I/O口，具有内部上拉电阻。 当使用外存储器或外扩I/O口时，P2口输出高8位地址。在编程和校验时，P2口接收高字节地址和某些控制信号。 ·P3 8位、准双向I/O口，具有内部上拉电阻。 P3口可作为普通I/O口。用作输入时，应先将输出锁存器置1。在编程/校验时，P3口接收某些控制信号。它可驱动4个TTL负载。 （2）控制信号线

原子结构、化学键、分子结构习题 1．判断下列叙述是否正确 （1）电子具有波粒二象性，故每个电子都既是粒子又是波。 （2）电子的波动性是大量电子运动表现出的统计性规律的结果。 （3）波函数ψ，即电子波的振幅。 （4）波函数Ψ，即原子轨道，是描述电子空间运动状态的数学函数式。 （1）?（2）√（3）?（4）√ 2. 用原子轨道光谱学符号表示下列各套量子数： (1) n =2, l = 1, m = –1 (2) n =4, l = 0, m =0 (3) n =5, l = 2, m =0 2 （1）2p (2) 4s (3) 5d 3. 假定有下列电子的各套量子数，指出哪几套不可能存在，并说明原因。 (1) 3,2,2,1/2 (2) 3,0,–1,1/2 (3) 2, 2, 2, 2 (4) 1, 0, 0, 0, (5) 2,–1,0, –2/1 (6) 2,0,–2,1/2 3. （1）存在，为3d 的一条轨道； (2) 当l=0时，m只能为0，或当m=±1时，l可以为2或1。 (3) 当l=2时，n应为≥3正整数，m s=+1/2或-1/2； 或n=2时l=0 m=0 m s=+1/2或-1/2； l=1 m=0或±1，m s=+1/2或-1/2; （4）m s=1/2或–1/2 ； （5）l不可能有负值； （6）当l=0时，m只能为0 4．指出下列各电子结构中，哪一种表示基态原子，哪一种表示激发态原子，哪一种表示是错误的? (1)1s22s2(2) 1s22s12d1(3) 1s22s12p2 (4) 1s22s22p13s1(5) 1s22s42p2(6) 1s22s22p63s23p63d1

第5章 第1讲原子结构、化学键 李仕才 考纲要求 1.了解元素、核素和同位素的含义。2.了解原子的构成，了解原子序数、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。3.了解原子核外电子排布规律，掌握原子结构示意图的表示方法。4.了解化学键的定义，了解离子键、共价键的形成。 5.了解相对原子质量、相对分子质量的定义，并能进行有关计算。 考点一 原子结构、核素 1．原子构成 (1)构成原子的微粒及作用 原子(A z X)??? 原子核????? 质子(Z 个)——决定元素的种类中子[(A －Z )个] 在质子数确定后决定原子种类同位素核外电子(Z 个)——最外层电子数决定元素的化学性质 (2)微粒之间的关系 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－阳离子所带的电荷数； ④阴离子的核外电子数＝质子数＋阴离子所带的电荷数。 (3)微粒符号周围数字的含义

(4)两种相对原子质量 ①原子(即核素)的相对原子质量：一个原子(即核素)的质量与12C质量的1 12 的比值。一种元素有几种同位素，就有几种不同核素的相对原子质量。 ②元素的相对原子质量：是按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。如：A r(Cl)＝A r(35Cl)×a%＋A r(37Cl)×b%。 2．元素、核素、同位素 (1)元素、核素、同位素的关系 (2)同位素的特征 ①同一元素的各种核素的中子数不同，质子数相同，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)氢元素的三种核素 1 1H：名称为氕，不含中子； 2 1H：用字母D表示，名称为氘或重氢； 3 1H：用字母T表示，名称为氚或超重氢。 (4)几种重要核素的用途 (1)一种元素可以有多种核素，也可能只有一种核素，有多少种核素就有多少种原子(√) (2)不同的核素可能具有相同的质子数，也可能质子数、中子数、质量数均不相同(√) (3)核聚变如21H＋31H―→42He＋10n，因为有新微粒生成，所以该变化是化学变化(×) (4)中子数不同而质子数相同的微粒一定互为同位素(×) (5)通过化学变化可以实现16O与18O间的相互转化(×) (6)3517Cl与3717Cl得电子能力几乎相同(√)

高考化学易错题系列原子结构与化学键 1．(2017·江苏高考)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，其中只有Y、Z处于同一周期且相邻，Z是地壳中含量最多的元素，W是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是( ) A．原子半径：r(X)

3．(2017·全国卷Ⅱ)a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素，a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同；c所在周期数与族数相同；d与a同族。下列叙述正确的是( ) A．原子半径：d>c>b>a B．4种元素中b的金属性最强 C．c的氧化物的水化物是强碱 D．d单质的氧化性比a单质的氧化性强 解析：选B 由题意可推出a为O，b为Na或Mg，c为Al，d为S。原子半径：Na(或Mg)>Al>S>O，A项错误；同周期主族元素从左到右，金属性逐渐减弱，即金属性：Na(或Mg)>Al，B项正确；Al2O3对应的水化物为Al(OH)3，Al(OH)3是两性氢氧化物，C项错误；同主族元素自上而下，非金属性逐渐减弱，则对应单质的氧化性逐渐减弱，即氧化性：O2>S，D项错误。4．(2017·全国卷Ⅲ)短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示，这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是( ) W X Y Z A．氢化物沸点：WW C．化合物熔点：Y2X3

AT89C51的内部结构和功能 AT89C51单片机内部主要有以下部件：8031CPU、振荡电路、总线控制部件、中断控制部件、片内Flash存储器、片内RAM、并行I/O接口、定时器和串行I/O接口。 AT89C51单片机内部由CPU、4KB的FPEROM ，128B的RAM，两个16位的定时/计数器T0和T1，4个8位的I/O端P0、P1、P2、P3等组成。在内部含有4KB或8KB可重复编程的Flash存储器，可进行1000次擦写操作。全静态工作为0-24MHZ，有3级程序锁存器，内部含有128-256字节的RAM，有32条可编程I/O口线，2-3个16位定时/计数器，6-8个中断源，通用的串行接口，低电压空闲及电源下降方式。 单片微机内部最核心的部分是CPU。CPU主要功能是产生各种控制信号，控制存储器、输入/输出端口的数据传输、数据的算术运算、逻辑运算以及位操作处理等，CPU按其功能可分为运算器和控制器两部分。控制器由程序计数器PC、指令储存器、指令译码器、实时控制与条件转移逻辑电路等组成。它的功能是对来自存储器中的指令进行译码，通过实时控制电路，在规定的时刻发出各种操作所需的内部和外部的控制信号，使各部分协调工作，完成指令所规定的操作。运算器由算术逻辑器部件ALU、累加器ACC、暂存器、程序状态字寄存器PSW，BCD码运算调整电路等组成。 为了提高数据处理和位操作功能，片内增加了一个通用寄存器B和一些专用寄存器，还增加了位处理逻辑电路的功能。其内部结构如图2-2所示。 图2-2 AT89C51单片机的内部结构图 AT89C51的主要性能包括：AT89C51与MCS—51控制器系列产品兼容，片内有4K可在线重复编程闪速电擦除存储器（Flash Memory），存储器可循环写入/擦除1000次；存储器数据保存时间可达10年；工作电压范围宽：Vcc可由

1．（全国II卷理综，9，6分）某元素只存在两种天然同位素，且在自然界它们的含量相近，其相对原子质量为152.0，原子核外的电子数为63.下列叙述中错误的是 A.它是副族元素 B.它是第六周期元素 C.它的原子核内有63个质子 D.它的一种同位素的核内有89个中子 1．答案：D 解析：（排除法）相对原子质量为152.0，近似认为该元素的平均质量数为152，质子数为63，平均中子数为89，该元素只存在两种天然同位素，且在自然界它们的含量相近，两种同位素分子的中子数一个比89多，一个比89少，二者与89的差值的绝对值相等，D错。 要点1：质量数等于质子数和中子数之和。 要点2：两种同位素原子的质量数与平均值比较，越接近平均数的原子其原子个数百分比（丰度）越大。 2．（广东化学，1，3分）我国稀土资源丰富。下列有关稀土元素144 Sm 62 与150 Sm的说法正确的是 62 A. 144 Sm与15062Sm互为同位素 B. 14462Sm与15062Sm的质量数62 相同 C. 144 Sm与15062Sm是同一种核素 D. 14462Sm与15062Sm的核外电62 子数和中子数均为62 2．答案：A 解析：质子数相同，中子数不同的核素称为同位素，具有一定数目质子数和中子数的原子称为核素。144 Sm与15062Sm质量数不同，B错；14462Sm 62 与150 Sm是不同核素，C错；14462Sm与15062Sm的中子数不同，D错。 62 要点1：核素（A X）：具有一定数目质子数(Z)和中子数(N=A-Z)的原 Z 子称为核素。

要点2：同位素：质子数（左下角Z ）相同，质量数（左上角A ）不同的同一元素的不同核素互称同位素。 要点3：核素的量的关系：质量数（左上角A ）=质子数（左下角Z ）+中子数(N)。 3．（江苏化学，2，3分）下列有关化学用语使用正确的是 A. 硫原子的原子结构示意图： B ．NH 4Cl 的电子式： C ．原子核内有10个中子的氧原子 O 18 8 D ．对氯甲苯的结构 简式： 3．答案：C 【解析】A 项： 所以A 项错误，B 项：4NH Cl 是由4NH +和离子构成，由于Cl -是阴离子，必须写出电子式 ；C 项：18 8O 表示质量数为18，质子数 为8的氧原子，所以该原子核内有10个中子，D 项：该结构简式是邻氯甲苯，因为氯原子和甲基的位置在相邻的碳原子上，对氯甲苯中的氯原子和甲基的位置应该处于相对位置。 要点1：熟记1~20号原子的原子结构结构示意图，阴离子的结构示意图与对应的原子结构示意图比较最外层电子数发生了变化，阴离子带几个单位的负电荷，最外层电子数就加上几；阳离子的结构示意图与对应的原子结构示意图比较最外层电子数发生了变化，；阳离子带

寻找10电子微粒和18电子微粒 的方法 1．10电子微粒 2．18电子微粒 CH3—CH3、H2N—NH2、HO—OH、F—F、F—CH3、CH3—OH…… 识记1－20号元素的特殊电子层 结构 (1)最外层有1个电子的元素：H、Li、Na、K； (2)最外层电子数等于次外层电子数的元素：Be、Ar； (3)最外层电子数是次外层电子数2倍的元素：C； (4)最外层电子数是次外层电子数3倍的元素：O； (5)最外层电子数是内层电子总数一半的元素：Li、P； (6)最外层电子数是次外层电子数4倍的元素：Ne； (7)次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：Li、Si； (8)电子层数与最外层电子数相等的元素：H、Be、Al； (9)电子层数是最外层电子数2倍的元素：Li、Ca； (10)最外层电子数是电子层数2倍的元素：He、C、S。 化学键与物质类别的关系以及对 物质性质的影响 1．化学键与物质类别的关系

(1)只含共价键的物质 ①同种非金属元素构成的单质，如I2、N2、P4、金刚石、晶体硅等。 ②不同种非金属元素构成的共价化合物，如HCl、NH3、SiO2、CS2等。 (2)只含有离子键的物质：活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如Na2S、CsCl、 K2O、NaH等。 (3)既含有离子键又含有共价键的物质，如Na2O2、CaC2、NH4Cl、NaOH、Na2SO4等。 (4)无化学键的物质：稀有气体，如氩气、氦气等。 2．离子化合物和共价化合物的判断方法 (1)根据化学键的类型判断 凡含有离子键的化合物，一定是离子化合物；只含有共价键的化合物，是共价化合物。 (2)根据化合物的类型来判断 大多数碱性氧化物、强碱和盐都属于离子化合物；非金属氢化物、非金属氧化物、含氧酸都属于共价化合物。 (3)根据化合物的性质来判断 熔点、沸点较低的化合物是共价化合物。熔化状态下能导电的化合物是离子化合物，如NaCl，不导电的化合物是共价化合物，如HCl。 3．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，也有很强的离子键，故熔点也较高。 (2)对化学性质的影响 N2分子中有很强的共价键，故在通常状况下，N2很稳定，H2S、HI等分子中的共价键较弱，故它们受热时易分解。

A T C单片机的基本结构 和工作原理 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

AT89C51单片机的主要工作特性： ·内含4KB的FLASH存储器，擦写次数1000次； ·内含28字节的RAM； ·具有32根可编程I/O线； ·具有2个16位可编程定时器； ·具有6个中断源、5个中断矢量、2级优先权的中断结构； ·具有1个全双工的可编程串行通信接口； ·具有一个数据指针DPTR; ·两种低功耗工作模式，即空闲模式和掉电模式； ·具有可编程的3级程序锁定定位； AT89C51的工作电源电压为5（1±）V且典型值为5V,最高工作频率为24MHz. AT89C51各部分的组成及功能：

1.中央处理器 1.单片机的中央处理器（CPU）是单片机的核心，完成运算和操作控制，主要包括运算器和控制器两部分。 以及位操作中的位置位、位复位等。 暂存器1和暂存器2是ALU的两个输入，用于暂存参与运算的数据。ALU的输出也是两个：一个是累加器，数据经运算后，其结果又通过内部总线返回到累加器；另一个是程序状态字PSW，用于存储运算和操作结果的状态。

累加器是CPU使用最频繁的一个寄存器。ACC既是ALU处理数据的来源，又是ALU运算结果的存放单元。单片机与片外RAM或I/O扩展口进行数据交换必须通过ACC来进行。 B寄存器在乘法和除法指令中作为ALU的输入之一，另一个输入来自ACC。运算结果存于AB寄存器中。 （2）控制器 控制器是识别指令并根据指令性质协调计算机内各组成单元进行工作的部件，主要包括程序计数器PC、PC增量器、指令寄存器、指令译码器、定时及控制逻辑电路等，其功能是控制指令的读入、译码和执行，并对指令执行过程进行定时和逻辑控制。AT89C51单片机中，PC是一个16位的计数器，可对64KB程序存储器进行寻址。复位时PC的内容是0000H. (3)存储器 单片机内部的存储器分为程序存储器和数据存储器。AT89C51单片机的程序存储器采用4KB的快速擦写存储器Flash Memory,编程和擦除完全是电器实现。 （4）外围接口电路 AT89C51单片机的外围接口电路主要包括：4个可编程并行I/O 口,1个可编程串行口，2个16位的可编程定时器以及中断系统等。 AT89C51的工作原理： 1.引脚排列及功能 AT89C51的封装形式有PDIP,TQFP,PLCC等，现以PDIP为例。

原子结构与化学键 1．通过对学生阅读\理解力的有效训练，促使学生集中精神学习，激发学生阅读的主动性 2．通过强化自我意识，培养学生的自我控制能力，提高学生的坚持\自控性 3．通过掌控分析法，提升学生自我认知能力，引导学生掌握原子结构与化学键题的方法及技巧 优胜教育 北京黄庄 校区 杨红静 老师

共价化合物：原子间通过共用电子对形成分子的化合物叫做共价化合物。（只有共价键） 极性共价键（简称极性键）：由不同种原子形成，A －B 型，如，H －Cl 。 共价键 非极性共价键（简称非极性键）：由同种原子形成，A －A 型，如，Cl －Cl 。 2.电子式： 用电子式表示离子键形成的物质的结构与表示共价键形成的物质的结构的不同点：（1）电荷：用电子式表示离子键形成的物质的结构需标出阳离子和阴离子的电荷；而表示共价键形成的物质的结构不能标电荷。（2）[ ]（方括号）：离子键形成的物质中的阴离子需用方括号括起来，而共价键形成的物质中不能用方括号。 要求：学生用思维导图、流程图、树状图、图表等形式总结概括以上知识。 例 完成效果 计时：_____分钟 题目：设某元素某原子核内的质子数为m ，中子数为n ，则下述论断中正确的是（ ） A. 不能由此确定该元素的相对原子质量 B. 这种原子的相对原子质量为m +n C. 若碳原子质量为w g ，此原子的质量为(m+n )w g D. 核内中子的总质量小于质子的质量 掌控分析过程 第1步： 明确题意 1．快速浏览题干及问题材料； 2．在题干中勾画题眼、关键词、考点等有效信息； 第2步： 信息加工 老师指导学生提取有效信息 第3步： 解决问题 学生列出知识（公式、定理、模型、方法规律等） 第4步： 评价反思 学生在老师的指导下，总结解决此类问题的关键点或问题延伸 1

第15讲 原子结构 化学键 考纲要求 1.理解元素、核素和同位素的含义。2.了解原子的构成。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数量关系。3.掌握1～18号元素的原子核外电子排布，能用原子结构示意图表示原子和简单离子结构。4.知道化学键的含义。能用电子式表示一些常见物质的结构。5.能识别典型的离子化合物和共价化合物。 考点一 原子结构、核素 1．原子构成 (1)构成原子的微粒及作用 原子(A Z X )????? 原子核? ??? ? 质子(Z 个)——决定元素的种类中子[(A －Z )个] 在质子数确定后 决定原子种类同位素核外电子(Z 个)——最外层电子数决定元素的化学性质 (2)微粒之间的关系 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－阳离子所带的电荷数； ④阴离子的核外电子数＝质子数＋阴离子所带的电荷数。 (3)微粒符号周围数字的含义

(4)两种相对原子质量 ①原子(即核素)的相对原子质量：一个原子(即核素)的质量与12C质量的1 12的比值。一种元素有几种同位素，就有几种不同核素的相对原子质量。 ②元素的相对原子质量：是按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。如：A r(Cl)＝A r(35Cl)×a%＋A r(37Cl)×b%。 2．元素、核素、同位素 (1)元素、核素、同位素的关系 (2)同位素的特征 ①同一元素的各种核素的中子数不同，质子数相同，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)氢元素的三种核素 1 1 H：名称为氕，不含中子； 2 1 H：用字母D表示，名称为氘或重氢； 3 1 H：用字母T表示，名称为氚或超重氢。 (4)几种重要核素的用途 (1)一种元素可以有多种核素，也可能只有一种核素，有多少种核素就有多少种原子(√) (2)不同的核素可能具有相同的质子数，也可能质子数、中子数、质量数均不相同(√) (3)核聚变如21H＋31H―→42He＋10n，因为有新微粒生成，所以该变化是化学变化(×) (4)中子数不同而质子数相同的微粒一定互为同位素(×) (5)通过化学变化可以实现16O与18O间的相互转化(×) (6)3517Cl与3717Cl得电子能力几乎相同(√)

原子结构化学键 一、选择题(本题包括4小题,每题8分,共32分) 1.Co是γ放射源,可用于农作物诱变育种,我国用该方法培养出了许多农作物新品种。下列对Co的叙述中不正确的是( ) A.质量数是60 B.质子数是60 C.中子数是33 D.电子数是27 【解析】选B。根据Co可知质量数为60,质子数=核外电子数=27,中子数 =60-27=33,只有选项B错误。 2.(2020·武汉模拟)下列有关C C C说法错误的是( ) A.是碳元素的三种同位素 B.是不同的核素 C.化学性质完全不同 D.其中的14C和14N的质量数相等 【解析】选C。A项,同位素是质子数相同,中子数不同的同种元素的不同核素,因此三者互为同位素,正确;B项,是三种不同的核素,正确;C项,核外电子排布相同,化学性质相同,错误;D项,根据原子表示,左上角是质量数,两者质量数相等,正确。 【加固训练】

有以下六种原子Li Li Na Mg、C N,下列相关说法不正确的是( ) A.Li和Li在元素周期表中所处的位置相同 B C和N质量数相等,二者互为同位素 C Na和Mg的中子数相同但不属于同种元素 D Li的质量数和N的中子数相等 【解析】选B。Li和Li互为同位素,A正确;N的质子数不相等,二者不互为同位素,B错误Na和Mg质子数不相同,属于不同种元素,C正确Li的质量数为7N的中子数也为7,D正确。 3.(2020·青岛模拟)下列说法正确的是( ) A.原子最外层电子数等于或大于3的元素一定是非金属元素 B.原子最外层只有1个电子的元素一定是金属元素 C.最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第2周期 D.某元素的离子最外层电子数与次外层电子数相同,该元素一定位于第3周期【解析】选C。金属Al、Sn、Bi等最外层电子数等于或大于3,A项错误;H最外层只有一个电子,是非金属,B项错误;最外层电子数不能大于8,除第2周期元素原子的次外层电子数为2外,以后的其他周期原子的次外层电子数为8或18,C

AT89C51单片机功能及应用和来源参考 主要性能参数： 与MCS-51产品指令系统完全兼容 4K字节可重檫写Flash闪速存储器 1000次檫写周期 全静态操作：0HZ-24MHZ 三级加密程序存储器 128*8字节内部RAM 32个可编程I/O口线 2个16位定时/记数器 6个中断源 可编程串行UART通道 低功耗空闲和掉电模式 功能特性概述： AT89C51提供以下标准功能：4K字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32个I/O口线，两个16位定时/记数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C51可降至0HZ的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/记数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作直到下一个硬件复位。 AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含4k bytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大AT89C51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。

AT89C51方框图

引脚功能说明 ·Vcc：电源电压 ·GND：地 ·P0 口：P0 口是一组8 位漏极开路型双向I／O 口，也即地址／数据总线复用口。作为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路，对端口写“1”可作为高阻抗输入端用。在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。在FIash 编程时，P0口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。 ·P1口：P1是一个带内部上拉电阻的8位双向I／O口，P1的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流（IIL）。FIash编程和程序校验期间，P1接收低8位地址。 ·P2口：P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I／O口，P2的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口，作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流（IIL）。在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器（例如执行MOVX@DPTR指令）时，P2口送出高8位地址数据。在访问8 位地址的外部数据存储器（如执行MOVX@RI 指令）时，P2 口线上的内容（也即特殊功能寄存器（SFR）区中R2寄存器的内容），在整个访问期间不改变。Flash编程或校验时，P2亦接收高位地址和其它控制信号 ·P3口：P3口是一组带有内部上拉电阻的8 位双向I／O 口。P3 口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个TTL逻辑门电路。对P3 口写入“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。作输入端时，被外部拉低的P3 口将用上拉电阻输出电流（IIL）。 P3口除了作为一般的I／O口线外，更重要的用途是它的第二功能，如下表所示：

A T89C51单片机的主要工作特性： ·内含4KB 的FLASH 存储器，擦写次数1000次； ·内含28字节的RAM ； ·具有32根可编程I/O 线； ·具有2个16位可编程定时器； ·具有6个中断源、5个中断矢量、2级优先权的中断结构； ·具有1个全双工的可编程串行通信接口； ·具有一个数据指针DPTR; ·两种低功耗工作模式，即空闲模式和掉电模式； ·具有可编程的3级程序锁定定位； AT89C51的工作电源电压为5（1±0.2）V 且典型值为5V,最高工作频率为24MHz. AT89C51各部分的组成及功能： 1. 中央处理器 1.单片机的中央处理器（CPU ）是单片机的核心，完成运算和操作控制，主要包括运算器和控制器两部分。 振荡器和时钟电路 数据存储器 128字节 程序存储器 14KB CPU 两个16位定时器 计数器 中断 控制 总线扩展控制器 并行可编程 I/O 口 可编程 串行口 内部总线 外部中断 扩展控制 P0 P1 P2 P3 RXD TXD B 寄存AC 暂存器2 暂存器1 片内ROM 地址寄存器 PC 增量器 程序计数器 指令指令定时PSEN ALE

（1）运算器 运算器主要用来实现算术、逻辑运算和位操作。其中包括算术和逻辑运算单元ALU、累加器ACC、B寄存器、程序状态字PSW和两个暂存器等。 ALU是运算电路的核心，实质上是一个全加器，完成基本的算术和逻辑运算。算术运算包括加、减、乘、除、增量、减量、BCD码运算；逻辑运算包括“与”、“或”、“异或”、左移位、右移位和半字节交换，以及位操作中的位置位、位复位等。 暂存器1和暂存器2是ALU的两个输入，用于暂存参与运算的数据。ALU的输出也是两个：一个是累加器，数据经运算后，其结果又通过内部总线返回到累加器；另一个是程序状态字PSW，用于存储运算和操作结果的状态。 累加器是CPU使用最频繁的一个寄存器。ACC既是ALU处理数据的来源，又是ALU运算结果的存放单元。单片机与片外RAM或I/O扩展口进行数据交换必须通过ACC来进行。 B寄存器在乘法和除法指令中作为ALU的输入之一，另一个输入来自ACC。运算结果存于AB寄存器中。 （2）控制器 控制器是识别指令并根据指令性质协调计算机内各组成单元进行工作的部件，主要包括程序计数器PC、PC增量器、指令寄存器、指令译码器、定时及控制逻辑电路等，其功能是控制指令的读入、译码和执行，并对指令执行过程进行定时和逻辑控制。AT89C51单片机中，PC是一个16位的计数器，可对64KB程序存储器进行寻址。复位时PC的内容是0000H. (3)存储器 单片机内部的存储器分为程序存储器和数据存储器。AT89C51单片机的程序存储器采用4KB的快速擦写存储器Flash Memory,编程和擦除完全是电器实现。 （4）外围接口电路 AT89C51单片机的外围接口电路主要包括：4个可编程并行I/O口,1个可编程串行口，2个16位的可编程定时器以及中断系统等。 AT89C51的工作原理： 1.引脚排列及功能 AT89C51的封装形式有PDIP,TQFP,PLCC等，现以PDIP为例。 （1）I/O口线 ·P0口 8位、漏极开路的双向I/O口。 当使用片外存储器及外扩I/O口时，P0口作为低字节地址/数据复用线。在编程时，P0口可用于接收指令代码字节；程序校验时，可输出指令字节。P0口也可做通用I/O口使用，但需加上拉电阻。作为普通输入时，应输出锁存器配置1。P0口可驱动8个TTL负载。 ·P1口 8位、准双向I/O口，具有内部上拉电阻。 P1口是为用户准备的I/O双向口。在编程和校验时，可用作输入低8位地址。用作输入时，应先将输出锁存器置1。P1口可驱动4个TTL负载。 ·P2 8位、准双向I/O口，具有内部上拉电阻。 当使用外存储器或外扩I/O口时，P2口输出高8位地址。在编程和校验时，P2口接收高字节地址和某些控制信号。 ·P3 8位、准双向I/O口，具有内部上拉电阻。 P3口可作为普通I/O口。用作输入时，应先将输出锁存器置1。在编程/校验时，P3口接收某些控制信号。它可驱动4个TTL负载。 （2）控制信号线

原子结构、化学键 一、原子的构成 1．原子的构成粒子 2．原子中的4个数量关系 (1)质子数(Z)＝核电荷数＝□03核外电子数。 (2)质量数(A)＝□04质子数＋□05中子数。 (3)阳离子的核外电子数＝□06质子数－所带电荷数。如Mg2＋的核外电子数是□0710。 (4)阴离子的核外电子数＝□08质子数＋所带电荷数。如S2－的核外电子数是□0918。 3．“三素”——元素、核素、同位素 (1)元素、核素、同位素的概念及相互关系

(2)同位素的特征与应用 ①同位素的特征 a ．化学性质□ 16相同，物理性质□17不同。 b ．天然存在的同一元素各核素所占的原子百分数一般□18固定。 ②常见的重要核素及其应用 二、原子核外电子排布规律 1．核外电子排布规律 能量规律―→离核由近到远，电子能量由□ 01低到□02高 数量规律―→????? 每层最多容纳的电子数为□ 032n 最外层不超过□048个(K 层为 最外层时不超过□ 052个)次外层不超过□ 0618个 2．原子结构示意图

3．核外电子排布与元素性质的关系 (1)金属元素原子的最外层电子数一般小于4，较易□10失电子，易形成□11阳离子，在化合物中显□12正化合价。 (2)非金属元素原子的最外层电子数一般大于或等于4，较易□13得电子，活泼非金属原子易形成□14阴离子。在化合物中主要显□15负化合价。 (3)稀有气体元素的原子最外层为□168电子(氦为□172电子)稳定结构，□18不易失去或得到电子，通常表现为□190价。 三、化学键 1．化学键 (1)概念：使□01离子相结合或原子相结合的作用力。 (2)分类

原子结构-化学键-分 子结构 https://www.docsj.com/doc/e818318849.html,work Information Technology Company.2020YEAR

原子结构、化学键、分子结构习题 1．判断下列叙述是否正确 （1）电子具有波粒二象性，故每个电子都既是粒子又是波。 （2）电子的波动性是大量电子运动表现出的统计性规律的结果。 （3）波函数，即电子波的振幅。 （4）波函数Ψ，即原子轨道，是描述电子空间运动状态的数学函数式。 （1）（2）（3）（4） 2. 用原子轨道光谱学符号表示下列各套量子数： (1) n =2, l = 1, m = –1 (2) n =4, l = 0, m =0 (3) n =5, l = 2, m =0 2 （1）2p (2) 4s (3) 5d 3. 假定有下列电子的各套量子数，指出哪几套不可能存在，并说明原因。 (1) 3,2,2,1/2 (2) 3,0,–1,1/2 (3) 2, 2, 2, 2 (4) 1, 0, 0, 0, (5) 2,–1,0, –2/1 (6) 2,0,–2,1/2 3. （1）存在，为3d 的一条轨道； (2) 当l=0时，m只能为0，或当m=±1时，l可以为2或1。 (3) 当l=2时，n应为≥3正整数，m s=+1/2或-1/2； 或n=2时l=0 m=0 m s=+1/2或-1/2； l=1 m=0或±1，m s=+1/2或-1/2; （4）m s=1/2或–1/2 ； （5）l不可能有负值； （6）当l=0时，m只能为0 4．指出下列各电子结构中，哪一种表示基态原子，哪一种表示激发态原子，哪一种表示是错误的? (1)1s22s2 (2) 1s22s12d1 (3) 1s22s12p2 (4) 1s22s22p13s1 (5) 1s22s42p2 (6) 1s22s22p63s23p63d1

原子结构、化学键、分子结构习题 1.判断下列叙述就是否正确 （1）电子具有波粒二象性,故每个电子都既就是粒子又就是波。 （2）电子得波动性就是大量电子运动表现出得统计性规律得结果。 （3）波函数ψ ,即电子波得振幅。 （4）波函数Ψ,即原子轨道,就是描述电子空间运动状态得数学函数式。 (1) ?(2) √(3) ?(4) √ 2、用原子轨道光谱学符号表示下列各套量子数: (1) n =2, l = 1, m = –1 (2) n =4, l = 0, m =0 (3) n =5, l = 2, m =0 2 (1)2p (2) 4s (3) 5d 3、假定有下列电子得各套量子数,指出哪几套不可能存在,并说明原因。 (1) 3,2,2,1/2 (2) 3,0,–1,1/2 (3) 2, 2, 2, 2 (4) 1, 0, 0, 0, (5) 2,–1,0, –2/1 (6) 2,0,–2,1/2 3、(1)存在,为3d 得一条轨道; (2) 当l=0时,m只能为0,或当m=±1时,l可以为2或1。 (3) 当l=2时,n应为≥3正整数,m s=+1/2或-1/2; 或n=2时l=0 m=0 m s=+1/2或-1/2; l=1 m=0或±1,m s=+1/2或-1/2; (4)m s=1/2或–1/2 ; (5)l不可能有负值; (6)当l=0时,m只能为0 4.指出下列各电子结构中,哪一种表示基态原子,哪一种表示激发态原子,哪一种表示就是错误得? (1)1s22s2(2) 1s22s12d1(3) 1s22s12p2 (4) 1s22s22p13s1(5) 1s22s42p2(6) 1s22s22p63s23p63d1 5.符合下列每一种情况得各就是哪一族哪一元素？ (1)最外层有6个p电子。 (2)3d轨道无电子,n =4,l = 0得轨道只有1个电子。 (3)3d轨道全充满,4 s轨道只有1个电子。

专题二、原子结构及化学键 1 2 考点一、原子 3 1、原子的构成 4 5 6 7 8 9 2、质量数= 10 考点二、原子结构与元素性质关系 11 （1） _____ 决定元素种类，_______ 决定同位素种类 12 （2）金属元素原子一般最外层电子数 ____4，因此易失电子;非金属原子一13 般最外层电子数_____4因此易得电子，稀有气体元素最外层电子数为 _____ 14 （氦为2）达到最大容量数，称为稳定结构，化学性质稳定。 考点三、元素、核素、同素异形体、同位素的比较 15

16 例、1、我国稀土资源丰富。下列有关稀土元素144 62Sm与150 62 Sm的说话正确的 17 是（）18 A.144 62Sm与150 62 Sm互为同位素 19 B.144 62Sm与150 62 Sm的质量数相同 20 C.144 62Sm与150 62 Sm是同一种核素 21 D..144 62Sm与150 62 Sm的核外电子电子数和中子数均为62 22 2、16O和18O是氧元素的两种核素，N A 表示阿伏伽德罗常数，下列说法正确的 23 是（） 24 A.16O和18O互为同分异构体 25 B.16O和18O核外电子排布方式不同 26 C.通过化学方法可以实现16O和18O间的相互转化 27 D.标准状况下，1.12L16O和1.12L18O均含有0.1N A 个氧原子 28 考点四、核外电子数29

30 例：A+、B+、C-、D、E五种粒子（分子或离子）中每个粒子均有10个电子已 31 知 32 A++C-=D+E B++C-=2D请回答： 33 （1）C-离子的电子式是 _____（2）具有相同空间构型的粒子是____和 ____ 34 （3）分别写出A+和D反应，B+和E反应的离子方程式______________________ 35 （4）出D、E外请再写出两种含有10个电子的分子的分子式 36 ______________________ 37 （5）除A+和B+外请再写出两种含有10个电子的阳离子 38 ______________________ 39 考点五、化学键 40 41 42 43 44 45 46 47