2019届高考化学二轮复习第4讲物质结构与元素周期律学案201902123226.docx
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1、1第 4 讲 物质结构与元素周期律考纲要求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。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 和A 族为例,掌握同一主族内元素性质的递变规律与原子结构的关系。7.了解金属、非金属在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。9.了解物质的组成、结构和性质的关系。学科素养1.变化观念:认识元素性质呈
2、现周期性变化的根本原因是元素原子的核外电子排布呈现周期性变化,元素周期表是元素周期律的表现形式,能利用元素的位置、原子的结构等与元素性质的关系解决实际问题。2.模型认知:能运用原子结构示意图、电子层模型解释核外电子排布的周期性变化,揭示元素性质周期性变化的本质。3.科学探究:能够发现和提出有探究价值的元素性质递变规律问题,确定探究目的,设计探究方案,进行实验探究,能根据实验现象总结规律,并勇于提出自己的独到见解。4.社会责任:能利用元素周期律对生产、生活进行指导,有效解决生产、生活中的实际问题。网络构建2核心强化1必考的一个微粒( X)和四个“关系式”AZ(1)质子数核电荷数核外电子数原子序数
3、。(2)质量数质子数中子数。(3)质子数阳离子的核外电子数阳离子所带电荷数。(4)质子数阴离子的核外电子数阴离子所带电荷数。2元素周期律中必考的两类“比较”(1)元素金属性、非金属性强弱的比较。(2)微粒半径大小的比较依据:周期表中位置和微粒电子层结构。3常考的两个主族、一个周期(1)碱金属和卤族元素性质递变规律。(2)第三周期元素性质递变规律。4短周期中常考的元素:H、C、N、O、F、Na、Mg、Al、Si、S、Cl。5易错的“一个特殊”:O 与 F 无最高正化合价。6易错的“四个最”(1)非金属性最强的元素是 F。3(2)金属性最强的元素是 Cs(短周期是 Na)。(3)最高价氧化物对应的
4、水化物酸性最强的是 HClO4。(4)第三周期中离子半径最小的是 Al3 。考点一 微粒结构与化学键解析 根据“尾数吻合” ,即 113 号元素到 117 号元素分别位于元素周期表中第七周期第A 族、A 族、VA 族、A 族、A 族,可快速判断 117 号元素 Ts 是第七周期第A族元素,A 项正确;同位素是同种元素不同原子之间的互称,因此 Ts 的同位素原子具有相同的电子数,B 项正确;Ts 是第A 族的卤族元素,从上往下卤族元素非金属性依次减弱,所以 Ts 在同族元素中非金属性最弱,C 项正确;中子数为 176 的 Ts 核素符号是 Ts,D293117项错误。答案 D解答原子组成符号类题
5、目“三部曲”解答该类题目时,可分三步进行。第一步,正确理解符号 的具体含义,如图所示:第二步,掌握原子中各粒子数之间的关系质量数( A)质子数( Z)中子数( N),原子序数核外电子数核内质子数核电荷数。4第三步,质子数( Z)决定元素的种类,具有相同质子数( Z)的元素原子的化学性质几乎完全相同。分点突破角度一:破解原子组成、辨析相关概念1(双选)科学家使用核反应获取氚,再利用氘和氚的核反应获得能量,核反应方程分别为:XY He H4.9 MeV 和 H H HeX17.6 MeV。下列表述正确的有( )42 31 21 31 42AX 是中子BY 的质子数是 3,中子数是 6C两个核反应都
6、没有质量亏损D氘和氚的核反应是核聚变反应解析 根据核反应过程中质量数与电荷数守恒,结合 H H HeX 可知,X 为21 31 42中子( n),A 项正确;由 XY He H 可知,Y 的质量数为 6,电荷数为 3,即质子数10 42 31为 3,中子数也为 3,B 项错误;由核反应方程可知,两个反应都放出了能量,因此都有质量亏损,C 项错误;由两个氢核氘和氚反应生成质量较大的氦核是氢核的聚变反应,D 项正确。答案 AD2 “玉兔”号月球车用 Pu 作为热源材料,下列关于 Pu 的说法正确的是( )23894 23894A. Pu 与 U 互为同位素23894 23892B. Pu 与 Pu
7、 互为同素异形体23894 23994C. Pu 与 U 具有完全相同的化学性质23894 23892D. Pu 与 Pu 具有相同的最外层电子数23894 23994解析 Pu 与 U 是两种不同的元素, Pu 与 Pu 的质子数相同(质子数核23894 23892 23894 23994外电子数),中子数不同,互为同位素,故 D 正确。答案 D角度二:化学键与物质类别的关系3判断正误,正确的打“” ,错误的打“”(1)当化合物中只存在离子键时,该化合物是离子化合物( )(2)共价化合物中一定只存在共价键( )(3)在离子化合物中一定存在金属元素,而共价化合物中一定不存在金属元素( )(4)
8、氢化物一定是共价化合物( )(5)离子晶体熔化时破坏离子键,原子晶体熔化时破坏共价键,而分子晶体熔化时破坏分子间作用力( )(6)H2O 的稳定性大于 H2S,是因为 H2O 分子间存在氢键( )答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6)54在标准状况下,将 2.24 L NH3与 4.48 L HCl 气体充入密闭容器内混合。已知:NH3HCl= =NH4Cl。下列说法正确的是(设 NA为阿伏加德罗常数的值)( )A反应中有 0.4NA个共价键断裂B反应中有 0.3NA个离子键形成C混合后,容器内物质含有 0.5NA个化学键D混合前气体中含有 0.5NA个共价键解析 1 个 NH3
9、分子中存在 3 个共价键,1 个 HCl 分子中存在 1 个共价键,故反应前容器内共含有共价键 0.1 mol30.2 mol0.5 mol,D 项正确;NH 3与 HCl 反应生成NH4Cl,NH 3与 H 形成 NH ,故反应中 NH3分子中的共价键没有断裂,只有 HCl 分子中的共 4价键断裂,HCl 过量,故生成离子键 0.1 mol,断裂共价键 0.1 mol,A、B 项错误;混合后,生成的 0.1 mol NH4Cl 中存在 0.4 mol 共价键和 0.1 mol 离子键,过量的 0.1 mol HCl 中含有 0.1 mol 共价键,共 0.6 mol 化学键,C 项错误。答案
10、 D判断化学键与物质类别关系的“四大误区”(1)误认为离子化合物中只存在离子键,不存在共价键。(2)误认为金属元素与非金属元素形成的化合物一定是离子化合物,如 AlCl3为共价化合物;只由非金属元素形成的化合物不一定是共价化合物,如 NH4Cl 为离子化合物。(3)误认为任何物质中都存在化学键,如稀有气体分子中不存在化学键。(4)误认为只要有化学键的断裂就一定发生化学反应,如 NaCl 熔化时断裂化学键。角度三:“10e 、18e ”微粒在推断题中的应用5已知 A、B、C、D 四种物质均是由短周期元素原子组成的,它们之间有如图所示的转化关系,且 A 是一种含有 18 电子的微粒,C 是一种含有
11、 10 电子的微粒。请完成下列各题:(1)若 A、D 均是气态单质分子,写出 A 与 B 反应的化学方程式:_。(2)若 B、D 属同主族元素的单质分子,写出 C 的电子式:6_。(3)若 A、B 均是含 2 个原子核的微粒,其中 B 中含有 10 个电子,D 中含有 18 个电子,则 A、B 之间发生反应的离子方程式为_。(4)若 D 是一种含有 22 电子的分子,则符合如图关系的 A 的物质有_(写物质的化学式,如果是有机物则写相应的结构简式)。解析 (1)18 电子的气态单质分子为 F2,则 C 为 HF、B 为 H2O、D 为 O2,反应方程式为 2F22H 2O=4HFO 2。(2)
12、B、D 为同主族元素的单质,且 A 含有 18 个电子,C 含有 10 个电子时,则 B 为O2、A 为 H2S、C 为 H2O、D 为 S,即 2H2SO 2=2H2O2S。(3)含有 2 个原子核的 18 电子的微粒为 HS ,10 电子的微粒为 OH ,反应离子方程式为 HS OH =S2 H 2O。(4)含有 22 电子的分子为 CO2,则 A 为含 18 电子的含 C、H 或 C、H、O 的化合物,可能为 CH3CH3和 CH3OH。答案 (1)2F 22H 2O=4HFO 2(2)(3)HS OH =S2 H 2O(4)CH3CH3、CH 3OH巧记 10 电子微粒和 18 电子微
13、粒的方法7考点二 元素周期表和元素周期律解析 第一步,画出两条线,代表相邻的两个周期。_第二步,找出元素在两个周期中的位置。X、Y 形成阳离子,在下一周期;R、Z 形成阴离子,在上一周期。由于 mn,则四种元素在周期表中的位置关系如图所示:第三步,确定元素的结构。根据位置关系,可知原子序数大小顺序为 abcd,A 项正确;再根据电子层结构相同可得 a m b n,故有 a b m n,B 项错误。第四步,推导元素的性质。根据元素周期律,同周期从左到右,元素的金属性依次减弱,非金属性依次增强,故非金属性 ZR,金属性 YX,最高价氧化物对应水化物的碱性 YX,C、D 项错误。答案 A分点突破角度
14、一:微粒半径的比较1下列离子中半径最大的是( )ANa BMg 2 CO 2 DF 解析 选项中的离子都具有相同的电子层结构,对于电子层结构相同的离子来说,核电荷数越大,离子半径就越小,故选 C。答案 C2如图是部分短周期主族元素原子半径与原子序数的关系图。下列说法错误的是( )8AX、R 的最高化合价相同B简单离子的半径:XYZCY、Z、R 对应的最高价氧化物的水化物之间可以相互发生反应D电解熔融的 X 与 Z 构成的化合物可以得到单质 Z解析 结合元素周期律及图中信息可知,两曲线分别代表第二周期和第三周期元素,进而推知,X 为 O,Y 为 Na,Z 为 Al,R 为 S。A 项,O 无6
15、价,错误;B 项,半径:O2 Na Al3 ,正确;C 项,NaOH、Al(OH) 3、H 2SO4之间可以相互反应,正确;D 项,电解熔融 Al2O3可得 Al,正确。答案 A“三看法”比较微粒半径大小9角度二:元素金属性、非金属性的强弱比较3不能作为判断硫、氯两种元素非金属性强弱的依据是( )A单质氧化性的强弱B单质沸点的高低C单质与氢气化合的难易D最高价氧化物对应的水化物酸性的强弱解析 A 项,元素的非金属性越强,其单质获得电子的能力就越强,因此单质氧化性就越强。故可以通过比较单质氧化性的强弱,判断元素的非金属性的强弱;B 项,S 单质、Cl2都是分子晶体,分子之间通过分子间作用力结合,
16、分子间作用力越大,物质的熔、沸点就越高,这与元素的非金属性强弱无关;C 项,元素的非金属性越强,其单质与氢气化合形成氢化物就越容易,形成的氢化物的稳定性就越强。因此可以比较元素的非金属性的强弱;D 项,元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强,因此可以通过比较硫、氯两种元素最高价氧化物对应的水化物酸性的强弱比较元素的非金属性的强弱。答案 B4(2016天津卷)下表为元素周期表的一部分。碳 氮 YX 硫 Z回答下列问题:(1)Z 元素在周期表中的位置为_。(2)表中元素原子半径最大的是(写元素符号)_。(3)下列事实能说明 Y 元素的非金属性比 S 元素的非金属性强的是_。aY
17、 单质与 H2S 溶液反应,溶液变浑浊b在氧化还原反应中,1 mol Y 单质比 1 mol S 得电子多10cY 和 S 两元素的简单氢化物受热分解,前者的分解温度高解析 依据元素周期表的结构,可知 X 为 Si 元素,Y 为 O 元素,Z 为 Cl 元素。(1)Cl 元素在周期表中位于第三周期A 族。(2)同一周期,从左到右,原子半径逐渐减小,同一主族,从上到下,原子半径逐渐增大,表中元素原子半径最大的是 Si。(3)a.氧气与H2S 溶液反应,溶液变浑浊,生成硫单质,说明氧气的氧化性比硫强,从而说明氧元素的非金属性比硫元素的非金属性强,正确;b.在氧化还原反应中,氧化性的强弱与得失电子数
18、目无关,错误;c 元素的非金属性越强,其氢化物越稳定,根据同主族元素的非金属性递变知,H 2O 比 H2S 受热分解的温度高,正确。答案 (1)第三周期A 族(2)Si (3)ac金属性和非金属性强弱的判断方法角度三:元素周期表(律)的应用5下列有关性质的比较,不能用元素周期律解释的是( )A酸性:H 2SO4H3PO4B非金属性:ClBr11C碱性:NaOHMg(OH) 2D热稳定性:Na 2CO3NaHCO3解析 A 项,S、P 位于同一周期,且 S 位于 P 的右侧。同周期元素从左向右非金属性逐渐增强,故非金属性 SP,所以 H2SO4的酸性大于 H3PO4;B 项,Cl、Br 位于同一
19、主族,Cl 位于 Br 的上方,同主族元素由上到下非金属性逐渐减弱,故非金属性 ClBr;C 项,Na、Mg 是同周期元素,Na 位于 Mg 的左侧,故 Na 的金属性比 Mg 的强,则 NaOH 的碱性比Mg(OH)2的强;D 项,NaHCO 3的热稳定性差,是由于 HCO 受热易分解。 3答案 D6我国在 GaAs 太阳能电池研究方面国际领先。砷(As)和镓(Ga)都是第四周期元素,分别属于A 和A 族。下列说法中,不正确的是( )A原子半径:GaAsPB热稳定性:NH 3PH3AsH3C酸性:H 3AsO4H2SO4H3PO4DGa(OH) 3可能是两性氢氧化物解析 同周期自左而右,原子
20、半径减小,同主族自上而下原子半径增大,所以原子半径 GaAsP,A 正确;同主族自上而下非金属性减弱,非金属性 NPAs,非金属性越强,氢化物越稳定,所以热稳定性:NH 3PH3AsH3,B 正确;同周期自左而右,非金属性增强,同主族自上而下非金属性减弱,所以非金属性 SPAs,所以最高价氧化物对应水化物的酸性 H2SO4H3PO4H3AsO4,C 错误;镓(Ga)是第四周期A 族元素,与 Al 同族,与 Al 具有相似性质,Al(OH) 3是两性氢氧化物,Ga 金属性虽然比 Al 强,但可能具有两性,D 正确。答案 C解答元素周期律(表)的“六大误区”常见误区 出错原因误区 1误认为最高正价
21、和最低负价绝对值相等的元素只有第A 族的元素忽视了A 族的 H 的最高正价为1 价,最低负价为1 价误区 2误认为主族元素的最高正价一定等于其族序数忽视了氧无最高正价,氟无正价误区 3误认为元素的非金属性越强,其氧化物对应水化物的酸性就越强忽视了关键词“最高价”误区 4误认为失电子难的原子得电子的能力一定强忽视了稀有气体元素的原子失电子难,得电子也难12误区 5误认为同周期相邻两主族元素原子序数之差都等于 1忽视了长周期也有相差 11 或 25 的情况误区 6误认为得(失)电子的数目越多,元素的非金属性(金属性)越强忽视了元素原子得失电子的数目多少与元素的非金属性、金属性强弱没有必然的联系考点
22、三 元素“位、构、性”的相互推断类型一 文字信息型(2018全国卷)W、X、Y 和 Z 为原子序数依次增大的四种短周期元素。W 与 X 可生成一种红棕色有刺激性气味的气体;Y 的周期数是族序数的 3 倍;Z 原子最外层的电子数与 W 的电子总数相同。下列叙述正确的是( )AX 与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物BY 与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键C四种元素的简单离子具有相同的电子层结构DW 的氧化物对应的水化物均为强酸解题流程 第一步:挖掘题干信息,确定元素名称第二步:根据元素周期表、周期律判断选项 判断依据 结论13AO 与 N、Na、Cl 分别形成Na2O、NO
23、、N 2O3、NO 2,Na 2O、Na 2O2;Cl 2O、Cl 2O3、Cl 2O5、ClO 2等正确B Na 与 O 形成的化合物 Na2O2中含有离子键和共价键 错误C Na 、O 2 、N 3 具有相同的电子层结构,Cl 不同 错误D N 的氧化物对应的水化物有 HNO2为弱酸 错误答案 A文字信息型元素“位、构、性”推断的基本方法分点突破角度一:根据原子或离子结构特点推断1(2018湖南五市十校联考)已知 X 、Y 2 、Z 、W 2 四种简单离子具有相同的电子层结构。下列关于 X、Y、Z、W 四种主族元素的描述不正确的是( )A金属性:XY,还原性:Z W2B原子半径:XYWZC
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