2019年高考化学考纲解读与热点难点突破专题04物质结构与元素周期律教学案（含解析）.doc

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1、1物质结构与元素周期律【2019 年高考考纲解读】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。4掌握元素周期律的实质；了解元素周期表(长式)的结构(周 期、族)及其应用。5以第 3 周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。6以A 族和A 族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。7了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质递变规律。8了解化学键的定义；了解离子键、共价键的形成。【重点、难点剖析】一、原子结构及其组成微粒间的关系1粒子之间的关系粒子之间的关系

2、粒子种类 符号 电性关系 质量关系中性原子XAZ 原子序数核电荷数核内质子数核外电子数阳离子XmAZ 原子序数核电荷数核内质子数核外电子数 m阴离子XnAZ 原子序数核电荷数核内质子数核外电子数 n质量数质子数中子数2.120 号元素原子的电子层结构特征：(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数总数一半的元素：Li、P；(6)最外层电子数是次外层电子数 4 倍的元素：Ne；2(7)次外层电子数

3、是最外层电子数 2 倍的元素：Li、Si；(8)次外层电子数是其他各层电子总数 2 倍的元素：Li、Mg；(9)次外层电子数与其他各层电子总数相等的元素 Be、S；(10)电子层数与最外层电子数相等的元素：H、Be、Al。3元素、同位素、核素之间的联系和区别图解二、元素周期表中“位、构、性”的关系及应用1 “位、构、性”之间的三角关系2性质与位置互推问题是解题的关键熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律，主要包括：(1)元素的金属性、非金属性。(2)气态氢化物的稳定性。(3)最高价氧化物对应水化物的酸碱性。(4)金属与 H2O 或酸反应的难易程度。3结构和性质的互推问题是解题的要素(

4、1)原子结构决定元素原子得失电子的能力。(2)同主族元素最外层电子数相同，化学性质相似。(3)通过原子结构判断元素金属性和非金属性的强弱。【方法技巧】31判断元素金属性和非金属性强弱的依据本质 原子越易失去电子，金属性越强在金属活动性顺序中位置越靠前，金属性越强单质与水或非氧化性酸反应置换 H2的能力越强，金属性越强单质还原性越强或阳离子氧化性越弱，金属性越强最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强金属性比较判断依据若 Xn YXY m ，则 Y 比 X 金属性强本质 原子越易得电子，非金属性越强单质与 H2化合越容易，气态氢化物越稳定，非金属性越强单质氧化性越强，阴离子还原性越弱，非金属

5、性越强最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强非金属性比较判断依据A n BB m A，则 B 比 A 非金属性强2.比较单核微粒半径的方法(1)同周期元素的微粒同周期元素的原子或最高价阳离子或最低价阴离子半径随核电荷数增大而逐渐减小(稀有气体元素除外)，如 NaMgAlSi，Na Mg2 Al3 ，S 2 Cl 。(2)同主族元素的微粒同主族元素的原子或离子半径随核电荷数增大而逐渐增大，如 LiF Na Mg2 Al3 。(4)同种元素形成的微粒同种元素原子形成的微粒电子数越多，半径越大。如 Fe3 cba B4 种元素中 b 的金属性最强Cc 的氧化物的水化物是强碱 Dd 单质的氧化

6、性比 a 单质的氧化性强【答案】B【解析】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，因此 a、b、c、d 分别为 O、Na 或 Mg、Al、S。一般电子层数越多，半径越大，同周期从左向右原子半径减小，因此半径大小顺序是 Na(Mg)AlSO，A 错误；同周期从左向右金属性减弱，因此 Na 或 Mg 在 4 种元素中金属性最强，B 正确；c 的氧化物的水化物为氢氧化铝，为两性氢氧化物，C 错误；同主族从上到下非金属性减弱，因此 S 的氧化性比氧气弱，D 错误。【变式探究】(2016课标全国，

7、13)短周期元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增加。 m、 p、 r 是由这些元素组成的二元化合物， n 是元素 Z 的单质，通常为黄绿色气体， q 的水溶液具有漂白性，0.01 molL1 r 溶液的 pH 为 2， s 通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的6是( )A原子半径的大小 WXYCY 的氢化物常温常压下为液态DX 的最高价氧化物的水化物为强酸答案 C【变式探究】(2016课标全国，12)四种短周期主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大，W、X的简单离子具有相同电子层结构，X 的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，W 与 Y 同族，Z 与 X

8、 形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列说法正确的是( )A简单离子半径：WZ解析 由题意可知 X 为 Na，则 Z 为 Cl，W、Y 分别为 O、S。A 项，离子半径：Cl O2 Na ，即XS，故气态氢化物的热稳定性：H 2OH2S，即 WY，错误；D 项，元素的非金属性Y(S)BrC碱性：NaOHMg(OH) 2 D热稳定性：Na 2CO3NaHCO3答案 D【变式探究】(2015江苏化学，5，2 分)短周期主族元素 X、Y、Z、W 原子序数依次增大，X 原子最外层有 6 个电子，Y 是至今发现的非金属性最强的元素，Z 在周期表中处于周期序数等于族序数的位置，W的单质广泛用作半导体材料。下

9、列叙述正确的是( )A原子最外层电子数由多到少的顺序：Y、X、W、ZB原子半径由大到小的顺序：W、Z、Y、XC元素非金属性由强到弱的顺序：Z、W、XD简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序：X、Y、W解析 由于 Y 是非金属性最强的元素，则 Y 为氟元素；X 原子最外层有 6 个电子，属于第A 族元素，且原子序数小于 9，则 X 为氧元素；由于 Z 在周期表中处于周期序数等于族序数的位置，且其原子序数大于 9，则 Z 为铝元素；由于 W 的单质广泛用作半导体材料，则 W 为硅元素。A 项，Y、X、W、Z 的原子最外层电子数分别为 7、6、4、3，正确；B 项，原子半径由大到小的顺序为 Al、Si

10、、O、F，错误；C 项，非金属性由强到弱的顺序为：F、O、Si、Al，错误；D 项，简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序：F、O、Si，错误。 答案 C题型三 元素“位构性”三者的关系元素周期表(律)的综合应用的考查，主要集中在在元素推断的基础上，结合元素化合物、化学反应原理的知识进行综合判断，以“位构性”关系的形式考查较为常见，但也可能出 现新的命题角度，属于8有一定难度的中档题。【方法技巧】元素推断与物质推断融合题的解答思路(1)审：审清题意，题干问题框图，迅速浏览一遍，尽量在框图中把相关 信息表示出来，明确求解要求。(2)找：找“题眼” ，即找到解题的突破口。(3)析(推)：从“题眼”出

11、发，联系新信息及所学知识，大胆猜测，应用正、逆向思维、发散收敛思维、横向纵向思维等，进行综合分析、推理，初步得出结论。(4)验：验证确认，将结果放入原题检验，完全符合条件才算正确。(5)答：按题目的要求写出答案。例 2(2018全国卷)主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增加，且均不大于 20。W、X、Z 最外层电子数之和为 10；W 与 Y 同族；W 与 Z 形成的化合物可与浓硫酸反应，其生成物可腐蚀玻璃。下列说法正确的是( )A常温常压下 X 的单质为气态BZ 的氢化物为离子化合物CY 和 Z 形成的化合物的水溶液呈碱性DW 与 Y 具有相同的最高化合价【答案】B 【解析】可腐蚀玻璃的

12、物质是 HF。根据题意可推知，W 是氟、X 是钠、Y 是氯、Z 是钙。常温常压下Na 是固态，A 项错误；CaH 2是离子化合物，B 项正确；CaCl 2是强酸强碱盐，水溶液呈中性，C 项错误；氯有最高化合价为7，氟无正价，D 项错误。 【变式探究】 (2016课标全国，9)a、b、c、d 为短周期元素，a 的原子中只有 1 个电子，b 2 和c 离子的电子层结构相同，d 与 b 同族。下列叙述错误的是( )Aa 与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为1Bb 与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物Cc 的原子半径是这些元素中最大的Dd 与 a 形成的化合物的溶液呈弱酸性9答案 A【变式

13、探究】(2016浙江理综，9)短周期主族元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大，X 原子核外最外层电子数是其电子层数的 2 倍，X、Y 的核电荷数之比为 34。W 的最外层为 8 电子结构。金属单质 Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应。下列说法正确的是( )AX 与 Y 能形成多种化合物，一般条件下都能与 Z 的最高价氧化物的水化物发生反应B原子半径大小：XY，ZWC化合物 Z2Y 和 ZWY3都只存在离子键DY、W 的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂解析 据题意得，X 原子核外最外层电子数是其电子层数的 2 倍，可知 X 为碳元素；X、Y 的核电荷数之比为

14、34，则 Y 为 8 号元素，应为氧元素；金属单质 Z 在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应，则 Z 为钠元素；又 W 的最外层为 8 电子结构，结合四种元素原子序数依次增大，故 W 为氯元素。A项，碳和氧形成的化合物主要为 CO、CO 2，其中 CO 不能与氢氧化钠反应，错误；B 项，原子半径：CO，NaCl，错误；C 项，化合物 Na2O 中只存在离子键，而 NaClO3存在离子键和共价键，错误；D 项，O3、Cl 2、Cl 2O 等可用作水的消毒剂，正确。答案 D【变式探究】(2015广东理综，23，6 分)甲庚等元素在周期表中的相对位置如下表，己的最高价氧化物对应水化物有强脱

15、水性，甲和丁在同一周期，甲原子最外层与最内层具有相同电子数。下列判断正确的是(双选)( )A丙与戊的原子序数相差 28B气态氢化物的稳定性：庚_；比较 g、h 的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱_。(3)任选上述元素组成一种四 原子共价化合物，写出其电子式：_。 (4)已知 1 mol e 的单质在足量 d2中燃烧，恢复至室温，放出 255.5 kJ 热量，写出该反应的热化学方程式：_。(5)上述元素可组成盐 R：zx 4f(gd4)2。向盛有 10 mL 1 molL1 R 溶液的烧杯中滴加 1 molL1 NaOH溶液，沉淀物质的量随 NaOH 溶液体积的变化示意图如下：R 溶液中，离子浓

16、度由大到小的顺序是_。写出 m 点反应的离子方程式：_。若在 R 溶液中改加 20 mL 1.2 molL1 Ba(OH)2溶液，充分反应后，溶液中产生沉淀的物质的量为_mol。解析 由题中图示及同周期、同主族元素的原子半径、主要化合价的变化规律可推出八种短周期元素如下x y z d e f g hH C N O Na Al S Cl12答案 (1)第三周期 A 族(2)r(O2 ) r(Na ) HClO 4H 2SO4(3) (或 、HC CH 等其他合理答案均可 )(4)2Na(s)O 2(g)=Na2O2(s) H511 kJmol 1(5) c(SO ) c(NH ) c(Al3 ) c(H ) c(OH )24 4NH OH =NH3H2O 0.022 413