高考化学二轮复习 2.4.1 物质结构元素周期律（第1课时）课件（必修）-人教版高三必修化学课件

1、专题四物质结构与性质专题四物质结构与性质第第1 1讲物质结构元素周期律讲物质结构元素周期律( (必修必修) )-3-专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释-4-专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释-5-专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释1231.(2016全国甲)a、b、c、d为短周期元素,a的原子中只有1个电子,b2-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()A.a与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为+1价B.b与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物C.c的原子半径是这些元素中最大的D.d与a形成的化合物的溶液呈弱酸性 答案解析解析关闭根据a的原子中只有1个电子,

2、可知a为氢元素,依据b2-和c+离子的电子层结构相同,且元素都为短周期元素,可知b为氧元素,c为钠元素,最后根据d与b同族且为短周期元素可知d为硫元素。NaH中H为-1价,A项错误;由H2O、H2O2、Na2O、Na2O2、SO2、SO3等物质可知B项正确;原子半径由大到小的顺序为NaSOH,C项正确;H2S的水溶液呈弱酸性,D项正确。 答案解析关闭A-6-专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释1232.(2016全国丙)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 形成的离子化合物的水溶液呈

3、中性。下列说法正确的是()A.简单离子半径:WXZB.W与X形成的化合物溶于水后溶液呈碱性C.气态氢化物的热稳定性:WZ 答案解析解析关闭短周期主族元素中原子半径最大的是Na,X为Na;Z的原子序数比X大且Z与X形成的离子化合物的水溶液呈中性,则Z为Cl;原子序数WX,且W、X的简单离子具有相同的电子层结构,W可能为O或N,Y可能为S或P;Na+和O2-(或N3-)电子层结构相同,核电荷数越大,半径越小,r(Na+)r(O2-)或r(Na+)S(或NP),则氢化物的稳定性H2OH2S或NH3PH3,C项错误。非金属性S(或N)Cl,故酸性H2SO4(或HNO3)baB.a和其他3种元素均能形成

4、共价化合物C.d和其他3种元素均能形成离子化合物D.元素a、b、c各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6 答案解析解析关闭因a-的电子层结构与He相同,所以a为H;因b、c次外层有8个电子,最外层电子数分别为6、7,所以b、c分别为S、Cl;因c-和d+的电子层结构相同,且d最外层为1个电子,所以d为K。c(Cl)、b(S)、a(H)的非金属性强弱次序为c(Cl)b(S)a(H),A项正确;元素H与K不能形成共价化合物,所以B项错误;元素K可与H、S、Cl分别形成离子化合物KH、K2S、KCl,所以C项正确;因a、b、c对应元素的最高化合价和最低化合价分别为+1、+6、+7价和-1、-2

5、、-1价,所以它们的代数和分别为0、4、6,D项正确。 答案解析关闭B -8-热点一热点二热点三原子结构、原子核外电子排布规律有关原子结构解题的思维路径 -9-热点一热点二热点三问题探究1.原子结构和原子核外电子排布有哪些重要规律?(1)构成原子或离子的微粒间的数量关系。核电荷数=质子数=中性原子的核外电子数阳离子(Mn+):核电荷数=质子数=离子核外电子数+电荷数(n)阴离子(Rn-):核电荷数=质子数=离子核外电子数-电荷数(n)(2)原子核外电子排布规律。各层容纳的电子数最多为2n2个(n表示电子层数);最外层电子数最多为8个;电子总是尽可能由内层排起,逐步往外层排,能量逐渐增大。-10

6、-热点一热点二热点三2.短周期元素有哪些特性?(1)最外层电子数是次外层电子数2倍的原子是C;3倍的是O;4倍的是Ne;最外层电子数是次外层电子数 的是Li、Si。(2)最外层电子数与电子层数相等的原子有H、Be、Al;最外层电子数是电子层数2倍的原子是He、C、S;3倍的是O。(3)最外层电子数不是8的短周期元素的简单离子有Li+、H+、H-等。(4)气态密度最小,原子半径最小,原子核中只有质子没有中子,原子序数、电子层数、最外层电子数三者均相等的是H。-11-热点一热点二热点三-12-热点一热点二热点三-13-热点一热点二热点三题后反思2.地壳中含量最高的非金属是O不是N。3.任何微粒中,

7、质量数=质子数+中子数,但质子数与电子数不一定相等。4.质子数相同的微粒不一定属于同一种元素,如Ne和H2O。5.因许多元素存在同位素,故原子的种类多于元素的种类,有多少种核素就有多少种原子。并非所有元素都有同位素,如Na、F、Al等就没有同位素。6.互为同位素的原子中子数不同,质子数相同,化学性质几乎完全相同,物理性质差异较大。-14-热点一热点二热点三 答案解析解析关闭 答案解析关闭-15-热点一热点二热点三“位构性”的关系及应用有关“位构性”题目解题思维路径-16-热点一热点二热点三-17-热点一热点二热点三-18-热点一热点二热点三问题探究1.原子结构与位置、性质的关系包括哪些内容?

8、-19-热点一热点二热点三-20-热点一热点二热点三2.如何比较元素的金属性和非金属性强弱? -21-热点一热点二热点三-22-热点一热点二热点三例2短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,其中Y、Z原子的核外电子数之和与X、W原子的核外电子数之和相等,Z单质可以用来冶炼其他熔点较高的金属,X和W间可形成一种能产生酸雨的化合物,则下列说法不正确的是()A.原子半径从大到小顺序为WZYXB.X与Y可形成既含离子键又含非极性共价键的化合物C.X、W分别形成的简单氢化物中,后者还原性强D.X形成单核阴离子的核外电子数与Y、Z、W原子的核外内层电子数相同-23-热点一热点二热点三分析推理 (1)铝

9、热反应有何作用?哪些物质可形成酸雨?铝热反应主要是用来冶炼高熔点的金属。形成酸雨的物质包括氮氧化物、硫氧化物。所以Z为Al;结合原子序数依次增大可知W为S、X为O。(2)Y的核外电子数=24-13=11,为Na。(3)怎样比较原子半径或离子半径?原子半径应用元素周期表进行比较,首先把X、Y、Z、W放在元素周期表中大致位置 ,可知Y的原子半径最大,A选项错误;离子半径大小比较,应用“同层比核”,具有相同电子层结构的离子,核电荷数越大,离子半径越小,如r(Al3+)r(Na+)r(F-)DCD.C、D、E三种元素最高价氧化物对应的水化物中D的酸性最强 答案解析解析关闭首先根据“C元素原子的最外层电

10、子数与最内层电子数之和等于其电子总数的一半”确定C为硫元素,然后根据这五种元素的位置关系可确定A为碳元素,B为氮元素,D为氯元素,E为溴元素;元素A、B的氢化物如C2H6、N2H4等,除了含有极性共价键外,还含有非极性共价键,A项错误;元素C、D形成的简单离子分别为S2-、Cl-,其电子总数均为18,B项错误;元素C、D、E形成的常见单质分别为S(固体)、Cl2(气体)、Br2(液体),根据这些物质在常温下的状态可知其熔、沸点高低为CED,C项错误;C、D、E三种元素中,元素D(Cl)的非金属性最强,则其最高价氧化物对应水化物的酸性最强,D项正确。 答案解析关闭D -27-热点一热点二热点三3

11、.(2015安徽合肥质检)几种前四周期元素的原子半径及主要化合价如下表所示:下列叙述正确的是()A.元素A和B的最高价氧化物均可用作耐火材料B.由元素B、C组成的化合物可以通过单质与单质化合制得,也可以在溶液中通过复分解反应制得C.气态氢化物的还原性:CED.D元素的非金属性最强,其最高价氧化物对应水化物的酸性最强 答案解析解析关闭根据元素的原子半径及主要化合价可确定A为镁元素,B为铝元素,C为硫元素,D为氟元素(因氟元素无正价),E为硒元素;MgO、Al2O3的熔点均很高,均可用作耐火材料,A项正确;Al2S3在水中会发生剧烈反应生成Al(OH)3沉淀和H2S气体,故不能在溶液中通过复分解反

12、应制得Al2S3,B项错误;由于硫的非金属性比硒的强,故其气态氢化物的还原性:H2SeH2S,C项错误;由于氟元素的非金属性最强,氟元素无正价,故氟元素无最高价氧化物对应的水化物,D项错误。 答案解析关闭A -28-热点一热点二热点三化学键和元素推断有关化学键的解题思维路径-29-热点一热点二热点三问题探究1.书写电子式应注意哪些问题?书写电子式时,首先要判断物质是离子化合物,还是共价化合物,活泼金属与活泼非金属形成的大多是离子化合物,非金属之间形成的大多是共价化合物,但要注意铵盐属于离子化合物,如NH4Cl、NH4HCO3等。2.如何书写等电子体?在记忆电子数相同的微粒时,我们一定要利用元素

13、周期表这一工具。如:10电子的微粒在元素周期表中从10电子的Ne向后推18电子的微粒应以Ar为基准向前后推导,但不要忘记一些相加类型,如:F2、H2O2、C2H6、CH3OH、CH3F、N2H4等。-30-热点一热点二热点三-31-热点一热点二热点三-32-热点一热点二热点三问题探究常见元素有哪些特性?(1)地壳中含量最多的元素或简单氢化物在常温下呈液态的元素为O;地壳中含量第二的元素为Si;地壳中含量最多的金属元素为Al。(2)空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液显碱性的元素为N。(3)单质硬度最大,熔、沸点最高,形成化合物种类最多,正负化合价代数和为零且气态氢化物中含氢质量分数最高的元

14、素是C。(4)最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应,又能与强碱反应的元素在中学阶段为Al。(5)两短周期金属元素的最高价氧化物对应水化物相互反应,这两种元素分别为Na和Al。-33-热点一热点二热点三例3(2015江西南昌质检)已知A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期元素,A与C同主族,A与B、A与E形成共价化合物,A与B形成的最简单化合物的水溶液呈碱性,E的最高正化合价与最低负化合价的代数和为6,D是同周期中简单离子半径最小的元素。(1)五种元素中,E在元素周期表中的位置是,画出C的原子结构示意图。 (2)B的气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物反应生成的化合物中存在的化学键类

15、型为。 (3)C的最高价氧化物对应的水化物与D的最高价氧化物反应的化学方程式为。 -34-热点一热点二热点三(4)已知X、Y、Z三种物质中均含有上述元素中的某一种元素,若X、Y、Z均含有同一种金属元素,若W固体俗称干冰,则反应YZ的离子方程式为;若W是强碱,且Y是白色难溶固体,则反应YZ的离子方程式为。 若X、Y、Z是均含有同一种非金属元素的化合物,W是一种常见金属单质,且上述转化均在常温条件下完成,则反应ZY的离子方程式为。 -35-热点一热点二热点三分析推理 (1)最高正价与最低负价代数和为6的是什么元素?依据元素周期律,第A族元素的最高正价为+7,最低负价为-1,代数和为6。短周期中,由

16、于F无正价,故符合上述条件的元素只有Cl。(2)同周期中简单离子半径最小的元素在周期表的什么位置?依据电子层结构相同的离子,核电荷数越小,半径越大,同周期中,第A族元素能形成简单离子的离子半径最小,如第三周期中Al3+半径最小。-36-热点一热点二热点三-37-热点一热点二热点三-38-热点一热点二热点三题后反思1.误认为离子化合物中只存在离子键,不存在共价键。2.由金属元素与非金属元素形成的化合物不一定是离子化合物,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

17、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,但未发生化学反应。5.误认为同位素原子间的质量数不同而造成化学性质的不同。-39-热点一热点二热点三对点训练4.(2015湖北宜昌四月调研)五种短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序数依次递增,A2属于绿色燃料,C的氧化物常用于玻璃的生产;D元素原子的核电荷数是同主族上一周期元素的2倍,B、C为同周期元素,B、D元素原子最外层电子数之和等于E元素原子的最外层电子数。根据以上叙述,下列说法中正确的是()A.五种元素中B的金属性最强B.元素D、E分别与元素A形成化合物的稳定性:A2DAEC.元素C、D、E的最高价氧化物对应水化物的酸性递

18、减D.元素B、D、E的简单离子半径大小为BDE 答案解析解析关闭根据“A2属于绿色燃料”推出A为氢元素,然后根据“C的氧化物常用于玻璃的生产”推出C为硅元素,再根据“D元素原子的核电荷数是同主族上一周期元素的2倍”确定D为硫元素,硫元素之后的短周期主族元素只有氯元素,故E为氯元素,最后根据“B、C为同周期元素,B、D元素原子最外层电子数之和等于E元素原子的最外层电子数”可确定B为钠元素。在这五种元素中只有B(Na)为金属元素,则其金属性最强,A项正确;由于E(Cl)的非金属性比D(S)的强,则元素D、E分别与元素A(H)形成的氢化物的稳定性大小为HClH2S,B项错误;根据元素C(Si)、D(

19、S)、E(Cl)的非金属性递增,则其最高价氧化物对应水化物的酸性也递增,C项错误;元素B、D、E的简单离子分别为Na+、S2-、Cl-,其离子半径大小为S2-Cl-Na+,D项错误。 答案解析关闭A-40-热点一热点二热点三5.(2016山东滨州模拟)X、Y为两种短周期元素,其原子的最外层电子数分别是1和6,则X、Y两种元素形成的常见化合物或者离子不可能是()A.只含极性键的共价化合物B.含非极性键的共价化合物C.阴阳离子个数之比为1 1的离子化合物D.可形成双核离子或者四核离子 答案解析解析关闭短周期元素X原子的最外层电子数为1,则X可能为H、Li、Na;短周期元素Y原子的最外层电子数为6,

20、则Y可能为O、S。X、Y可形成只含极性键的共价化合物H2O,A项正确;X、Y形成的含非极性键的共价化合物为H2O2,B项正确;X、Y形成的离子化合物可为Na2O、Na2O2、Na2S等,阴阳离子个数比都为1 2,C项错误;X、Y形成的双核离子可为OH-,形成的四核离子为H3O+,D项正确。 答案解析关闭C -41-12341.(2016吉林长春质检)X、Y、M、N是短周期主族元素,且原子序数依次增大。已知X的最外层电子数是电子层数的3倍,X、M同主族,Y原子在短周期主族元素中原子半径最大,下列说法正确的是()A.M与X形成的化合物对应的水化物一定是强酸B.Y2X和Y2X2中阴、阳离子的个数比相

21、同,化学键类型也完全相同C.X、Y的简单离子半径:r(X2-)r(Y+)D.N的气态氢化物比X的气态氢化物稳定 答案解析解析关闭X、Y、M、N是短周期主族元素,且原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是电子层数的3倍,则X是O元素,X、M同主族且都是短周期主族元素,所以M是S元素;N原子序数大于M且为短周期主族元素,所以N是Cl元素;Y原子在短周期主族元素中原子半径最大,则Y是Na元素。由于H2SO4是强酸,但H2SO3是弱酸,A项错误;Na2O中只含离子键、Na2O2中含有共价键和离子键,所以化学键类型不完全相同,B项错误;电子层结构相同的离子,核电荷数越大离子半径越小,所以离子半径:r(O

22、2-)r(Na+),C项符合题意;由于非金属性:X(O)N(Cl),所以气态氢化物的热稳定性:XN,D项错误。 答案解析关闭C -42-12342.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍,Y是地壳中含量最高的元素,Z2+与Y2-具有相同的电子层结构,W与X同主族。下列说法正确的是()A.原子半径的大小顺序:r(W)r(Z)r(Y)r(X)B.Y分别与Z、W形成的化合物中化学键类型相同C.X的最高价氧化物对应的水化物的酸性比W的弱D.Y的气态简单氢化物的热稳定性比W的强 答案解析解析关闭 答案解析关闭-43-12343.(2015河北唐山检测)元素的性质主要表现在原子半径、主要化合价、元素的金属性、元素的非金属性等方面。下列有关元素性质的说法中正确的是()A.同一周期元素形成的简单离子的半径从左到右依次减小B.主族元素的最高正价均等于其族序数C.元素的非金属性、金属性与元素原子在氧化还原反应中得失电子数目的多少无关D.元素的非金属性越强,其气态氢化物的还原性越弱,其气态氢化物的酸性也越弱 答案解析解析关闭同一周期元素形成的简单离子