（广西专用）高考化学二轮复习 专题4 第1讲 物质结构 元素周期律（必修）课件-人教版高三必修化学课件

1、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) )-2-专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释-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1.(2019全国)科学家合成出了一种新化合物(如图所示),其中W、X、Y、Z为同一短周期元素,Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是()A.WZ的水溶液呈碱性B.元素非金属性的顺序为XYZC.Y的最高价氧化物的水化物是中强酸D.该新化合物中Y不满足8电子稳定结构C解题要领解题要领 由题给化合物的结构可知,W为第A族金属元素;Z最外层有7个电子,由“Z核外最外层电子数是X核外电子数的

2、一半”可知,X核外电子数为14,即X为硅元素;由四种元素为同一短周期元素可知,W为钠元素;Z为氯元素;Y为磷元素。NaCl的水溶液呈中性,A项错误;元素非金属性的顺序为Z(Cl)Y (P)X(Si),B项错误;P的最高价氧化物的水化物为磷酸,是中强酸,C项正确;P原子最外层有5个电子,与Si共用两对电子,加上得到Na的1个电子,因此最外层满足8电子稳定结构,D项错误。-5-专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释2.(2018全国)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

3、确的是()A.常温常压下X的单质为气态B.Z的氢化物为离子化合物C.Y和Z形成的化合物的水溶液呈碱性D.W与Y具有相同的最高化合价B解题要领解题要领 根据“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”可知,该生成物为HF,则结合“W与Y同族”及“W、X、Z最外层电子数之和为10”可推知,W为氟元素,X为钠元素,Y为氯元素,Z为钙元素。常温常压下,金属钠为固态,A项错误;CaH2为离子化合物,B项正确;CaCl2为强酸强碱盐,其溶液呈中性,C项错误;F无正价,而Cl的最高价为+7价,D项错误。-6-专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释3.(2017全国)短周期主族元素W、X、Y、Z的原

4、子序数依次增大,W的简单氢化物可用作制冷剂,Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后,加入稀盐酸,有黄色沉淀析出,同时有刺激性气体产生。下列说法不正确的是()A.X的简单氢化物的热稳定性比W的强B.Y的简单离子与X的具有相同的电子层结构C.Y与Z形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红D.Z与X属于同一主族,与Y属于同一周期C解题要领解题要领 W的简单氢化物可用作制冷剂,可知W为N;Y的原子半径是短周期主族元素中半径最大的,可知Y为Na;X、Y和Z组成的盐溶于水后,加入稀盐酸有黄色沉淀和刺激性气味的气体产生,可知此盐为Na2S2O3,即X为O,Z为S。O

5、的非金属性比N的强,则H2O的热稳定性比NH3的强,故A项正确;Na+与O2-的电子层结构相同,B项正确;Na2S的水溶液因水解呈碱性,故C项错误;S与O同主族,与Na同周期,D项正确。-7-专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释4.(2017全国)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所在周期序数与族序数相同;d与a同族。下列叙述正确的是()A.原子半径:dcbaB.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B解题要领解题要领 由于都是主族元素,故a原子核外电子总数只能是8,a为氧元素;a

6、、b、c、d为短周期元素,原子序数依次增大,c所在周期序数与族序数相同,c为Al,则b为Na或Mg元素;d与a同族,则d为硫元素。A项,同周期元素,从左到右原子半径逐渐减小,电子层数越多,原子半径越大,故原子半径:Na(或Mg)AlSO,A项错误;4种元素中Na(或Mg)的金属性最强,B项正确;铝的氧化物对应的水化物是两性氢氧化物,C项错误;D项,S的氧化性弱于O2,D项错误。-8-命题热点一命题热点二命题热点三原子结构、原子核外电子排布规律有关原子结构解题的思维路径-9-命题热点一命题热点二命题热点三问题探究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

7、。如在 中:质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)核电荷数=质子数=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-命题热点一命题热点二命题热点三2.短周期元素原子结构有哪些特点?(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

8、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-命题热点一命题热点二命题热点三例1微粒中所含有的相关微粒数存在一定的代数关系。下列有关叙述正确的是()-12-命题热点一命题热点二命题热点三分析推理 (1)如何理解同位素?同位素是指质子数相同,中子数不同的同一元素的不同原子,互为同位素的原子中子数不同,质量数也不同。如 ,其质量数之和为22,而质子数之和为10,质量数之和不是质子数之

9、和的两倍。(2)同种元素的原子和离子之间的结构特征关系如何?同种元素的原子和离子,无论它们的中子数是否相同,它们的核电荷数一定相同,核外电子数一定不同。(3)如何确定核外电子总数相同的简单阴离子和阳离子之间的等量关系?bXn-和aYm+两种离子,当它们核外电子总数相同时,有a-m=b+n,即a=b+m+n。答案答案 D-13-命题热点一命题热点二命题热点三题后反思1.不是所有原子核都由质子和中子组成,如 无中子。2.地壳中含量最高的非金属是O不是N。3.任何微粒中,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

10、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-命题热点一命题热点二命题热点三对点训练1(2017北京高考)2016年IUPAC命名117号元素为Ts(中文名“ ”,tin),Ts的原子核外最外层电子数是7。下列说法不正确的是()A.Ts是第七周期第A族元素B.Ts的同位素原子具有相同的电子数C.Ts在同族元素中非金属性最弱D.中子数为176的Ts核素符号是D-15-命题热点一命题热点二命题热点三“位”“构”“性”的关系及应用有关“位

11、”“构”“性”题目解题思维路径-16-命题热点一命题热点二命题热点三-17-命题热点一命题热点二命题热点三-18-命题热点一命题热点二命题热点三问题探究1.原子结构与位置、性质的关系包括哪些内容?-19-命题热点一命题热点二命题热点三-20-命题热点一命题热点二命题热点三2.如何比较元素的金属性和非金属性强弱? -21-命题热点一命题热点二命题热点三-22-命题热点一命题热点二命题热点三例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(

12、)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-命题热点一命题热点二命题热点三分析推理 (1)铝热反应有何作用?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

13、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-)SOH,C项正确;H2S的水溶液呈弱酸性,D项正确。-26-命题热点一命题热点二命题热点三2.(2018天津理综)下列有关物质性质的比较,结论正确的是()A.溶解度:Na2CO3NaHCO3B.热稳定性:HClPH3C.沸点:C2H5SHC2H5OHD.碱性:LiOHP,则氢化物的稳定性:HClPH3,B项错误;由于C2H5OH分子间可以形成氢键,因此沸点:C2H5SHBe ,因此碱性:LiOHBe(OH)2,D项错误。-27-命题热点一命题热点二命题

14、热点三化学键和元素推断有关化学键的解题思维路径-28-命题热点一命题热点二命题热点三问题探究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。-29-命题热点一命题热点二命题热点三-30-命题热点一命题热点二命题热点三(3)已知元素在周期表中的位置: -31-命题热点一命题热点二命题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

15、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。-32-命题热点一命题热点二命题热点三例3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

16、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。 -33-命题热点一命题热点二命题热点三(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,它们之间存在如图所示的转化关系: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

17、化均在常温条件下完成,则反应ZY的离子方程式为。 -34-命题热点一命题热点二命题热点三分析推理 (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。-35-命题热点一命题热点二命题热点三-36-命题热点一命题热点二命题热点三-37-命题热点一命题热点二命题热点三题后反思1.误认为离子化合物

18、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。-38-命题热点一命题热点二命题热点三对点训练31.(2016全国)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

19、与Y同族,Z与X 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: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(

20、或HNO3)HClO4,D项错误。 答案解析关闭B-39-命题热点一命题热点二命题热点三2.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C解析解析 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,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、Na

21、2O2、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。-40-1.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()A.X与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物B.Y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D.W的氧化物对应的水化物均为强酸A解析解析 根据题给条件分析,W、X、Y、Z分别是N、O、Na、Cl四种元素。O与N可形成N2O、NO、N

22、2O3、NO2、N2O4、N2O5等多种氧化物,O与Na可形成Na2O、Na2O2两种化合物,O与Cl可形成Cl2O、ClO2、Cl2O5、Cl2O7等多种氧化物,A项正确;Na2O2中既有离子键又有共价键,B项错误;Cl-和N3-、O2-、Na+电子层结构不同,C项错误; W的氧化物的水化物HNO3是强酸、HNO2是弱酸,D项错误。-41-2.W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大,元素X和Z同族。盐YZW与浓盐酸反应,有黄绿色气体产生,此气体同冷烧碱溶液作用,可得到含YZW的溶液。下列说法正确的是()A.原子半径大小为WXYClOF,A项错误;HF为弱酸,盐酸是强酸,B项错误; N

23、a2O2中有离子键、非极性共价键,ClO2中只有极性共价键,C项错误;O2、O3和F2都是气体,D项正确。-42-3.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)r(Y)r(Z)NOH,错误;B项,NaOH为强碱,错误;C项,元素非金属性:ON,则单质的氧化性:O2(或O3)N2,错误;D项,H、N和O可以组成共价化合物HNO3,也可以组成离子化合物NH4NO3,正确。-43-4.X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期元素,在元素周期表中的相对位置如图所示

24、。已知X、Y的原子序数之和等于W,下列说法正确的是()A.X和W不可能存在于同一离子化合物中B.QY2、Y3和Q2均可用于自来水消毒C.最高价氧化物对应水化物的酸性:QZWD.W、X、Y元素的原子半径及它们的气态氢化物的稳定性均依次减小 答案解析解析关闭X、Y的原子序数之和等于W,X、W同主族,则Y的原子序数为8,Y为O,则X为N,W为P;根据元素在周期表中的位置可知,Z为Si,Q为Cl。N和P可能存在于同一离子化合物中,如磷酸二氢铵,故A错误;ClO2、O3和Cl2都具有强氧化性,均可用于自来水消毒,故B正确;非金属性:ClPSi,最高价氧化物对应水化物的酸性:QWZ,故C错误;同周期从左到

25、右,主族元素原子半径逐渐减小,同主族,从上到下,原子半径逐渐增大,原子半径:PNO,非金属性:ONP,气态氢化物的稳定性:ONP,故D错误。 答案解析关闭B-44-5.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。工业上以金红石(主要成分是TiO2)为原料制备金属钛:在高温下,向金红石与W的单质的混合物中通入Z的气体单质,得到化合物甲和化学式为WX的常见可燃性气体乙;在稀有气体环境和加热条件下,用Y的金属单质与甲反应可得钛,下列说法不正确的是()A.非金属性:ZXWB.简单离子半径:ZXYC.W与Z形成的化合物可用作工业上的重要有机溶剂D.ZX2具有强氧化性,可用于饮用水消毒 答案解析解析关

26、闭在高温下,向金红石与碳单质的混合物中通入氯气,在一定条件下发生反应得到化合物四氯化钛和可燃性气体一氧化碳;四氯化钛与金属镁反应生成金属钛和氯化镁;因此短周期主族元素W为C、X为O、Y为Mg、Z为Cl。原子半径越小,元素的非金属性越强,因此非金属性:OClC,A错误;电子层数越多,半径越大,核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,因此,简单离子半径:Cl-O2-Mg2+,B正确;W与Z形成的化合物为四氯化碳,它性质稳定,是工业上一种重要的有机溶剂,C正确;ClO2具有强氧化性,可用于饮用水消毒,D正确。 答案解析关闭A-45-6.元素在元素周期表中的位置如表所示,请回答下列问题:(1)、的原子半径由大到小的顺序为。(用元素符号表示)(2)和的最高价含氧酸的酸性强弱为(用化学式表示)。 (3)、两种元素按原子个数之比为1 1组成的常见液态化合物,在酸性溶液中能将Fe2+氧化,写出该反应的离子方程式