广东版高考化学总复习专题十原子结构元素周期律（讲解练）教学讲练

1、专题十原子结构元素周期律高考化学 广东专用考点清单考点一原子结构与化学键1.原子的构成及各微粒之间的数量关系(1)原子的构成原子X)(2)各微粒间的数量关系X表示质量数为A、质子数为Z的一个原子。a.核电荷数=核内质子数=原子核外电子数;b.质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N);c.离子所带电荷数=|质子数-核外电子总数|。2.原子核外电子排布3.元素、核素、同位素的概念及相互关系如氢元素(H)有三种核素:氕H)、氘H或D)、氚H或T)HHH互称为同位素。4.化学键与分子间作用力(1)化学键的形成离子键:原子(原子团)经过得、失电子形成阴、阳离子后,阴、阳离子间通过静电力作用形成的化学键。

2、如:共价键:原子(原子团)通过形成共用电子对达到稳定结构而形成的化学键。如: ,可用HCl表示,由于不同的原子对电子的吸引力不同,电子对有偏移,故两原子间存在极性共价键。 , 可用表示,由于两个氮原子对电子的吸引力相同,电子对无偏移,故两原子之间存在非极性共价键。(2)化学键与化合物类型 说明1)离子化合物中一定含有离子键,离子键只能存在于离子化合物中。如:a.NaCl中Na+与Cl-之间存在离子键;b.NH4Cl中N与Cl-之间存在离子键,但N中N与H之间存在共价键,两者均为离子化合物。2)共价键可存在于离子化合物、共价化合物和单质中。如:a.H2、H2O2、H2SO4中均只有共价键,为共价

3、化合物;b.Na2O2中Na+与之间存在离子键,故为离子化合物,但中存在共价键;c.AlCl3中只存在共价键,为共价化合物。3)熔融状态下能导电的化合物是离子化合物,如NaCl;熔融状态下不能导电的化合物是共价化合物,如HCl,AlCl3。(3)分子间作用力分子间作用力主要为范德华力与氢键,其中范德华力与物质的相对原子(分子)质量有关,氢键主要存在于HF、H2O、NH3之间。分子间作用力主要影响物质的熔、沸点,分子间作用力越强,物质熔、沸点越高,如卤化氢熔、沸点如下:HFHIHBrHCl,HF熔、沸点最高是因为其分子间存在氢键,HIHBrHCl是因为其相对分子质量依次减小。考点二元素周期表与元

4、素周期律一、元素周期表1.元素周期表的结构2.元素原子最外层电子数与族的关系(1)最外层电子数为12的元素:A族、A族、副族、0族(He)元素。(2)最外层电子数在37之间的元素一定是主族元素。(3)最外层电子数为8的元素:0族(He除外)元素。二、元素周期律1.原子结构及化合价变化规律项目同周期(左右)同主族(上下)核电荷数逐渐增大逐渐增大电子层数相同逐渐增多原子半径逐渐减小(稀有气体元素除外)逐渐增大离子半径阳离子逐渐减小,阴离子逐渐减小,r(阴离子)r(阳离子)逐渐增大2.主族元素性质变化规律 知能拓展一、元素金属性与非金属性强弱的比较1.比较元素金属性强弱的方法(1)金属与水(或非氧化

5、性酸)的反应越容易,其对应元素的金属性越强。(2)最高价氧化物对应水化物的碱性越强,则对应金属元素的金属性越强。(3)在金属活动性顺序中,金属元素的位置越靠前,其金属性越强。(4)同一周期,金属元素越靠前,其金属性越强;同一主族,金属元素越靠下,其金属性越强。(5)金属与盐溶液的置换反应,若A元素的单质能置换出B元素的单质,则A元素的金属性强于B元素。(6)一般金属阳离子的氧化性越强,则对应金属元素的金属性越弱。(注:氧化性Fe3+Cu2+Fe2+,金属性FeCu)(7)电化学原理:不同金属形成原电池时,通常作负极的金属的金属性强;通常在电解池中的阴极上先析出的金属的金属性弱。2.比较元素非金

6、属性强弱的方法(1)非金属单质与H2越易化合,则其对应元素的非金属性越强。(2)形成的氢化物越稳定,则其对应元素的非金属性越强。(3)最高价氧化物对应水化物的酸性越强,其对应元素的非金属性越强。(4)同一周期(稀有气体元素除外),非金属元素越靠右,其非金属性越强;同一主族,非金属元素越靠上,其非金属性越强。(5)非金属之间的置换反应,若A元素的单质能置换出B元素的单质,则A元素的非金属性强于B元素。例1(2020届深圳高级中学测试一,10)太阳能电池材料被广泛关注,2019年9月,陕西师范大学赵奎教授等在合成该材料的条件控制中取得突破性进展。已知该材料的化学式为ABC2D,其中,A为元素周期表

7、稳定存在的元素中最活泼的金属元素;B原子的最外层电子数为4且属于主族金属元素;C和D均为同主族非金属元素,且常温常压下,对应单质分别呈液态和固态。则下列说法不正确的是()A.A元素最高价氧化物对应水化物的碱性比氢氧化镁强B.B元素的原子半径小于碳原子C.C和D元素对应的气态氢化物的热稳定性相比较,C的更稳定D.A和C形成的稳定化合物中只含离子键解题导引在元素周期表中,同周期元素从左到右金属性逐渐减弱,同主族元素从上到下,金属性逐渐增强,所以金属性最强的元素位于元素周期表的左下角,由于Fr具有放射性,不是自然界稳定存在的元素,所以自然界稳定存在的最活泼的金属元素是Cs,则A元素为Cs;B原子的最

8、外层电子数为4且属于主族金属元素,且为太阳能电池材料的组成元素,则B元素为Ge;C和D均为同主族非金属元素,且常温常压下,对应单质分别呈液态和固态,在C元素为Br,D元素为I。解析A元素是Cs,Cs金属性比Mg强,金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,则Cs元素最高价氧化物对应水化物的碱性比氢氧化镁强,A项正确;同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大,Ge原子半径大于C原子,B项错误;同主族元素从上到下,非金属性逐渐减弱,Br的非金属性比I的强,非金属性越强,其气态氢化物的稳定性越强,则Br的气态氢化物更稳定,C项正确;Cs和Br形成的化合物为CsBr,为离子化合物,D项正确。答案B

9、二、微粒半径大小的比较微粒半径大小常取决于两个因素:微粒电子层数、微粒核电荷数。电子层数越多,微粒半径越大;当电子层数相同时,核电荷数越多,微粒半径越小。故同一主族元素从上而下,原子半径增大;同一周期元素从左至右,原子半径减小。判断离子半径时,应画出原子结构示意图进行分析。如:Na+、O2-、S2-,其中Na+与O2-均有两层电子,但Na+核电荷数较大,故r(Na+)r(Na+),故r(S2-)r(O2-)r(Na+)。例2(2018广东二模,10)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X、Y的最外层电子数之和等于6,且X、Y 位于不同的周期,W的最简单气态氢化物与Z的单质形成的混合

10、气体在光照条件下可得到Z的氢化物和油状混合物。下列说法正确的是()A.简单离子的半径:YZB.X的最简单氢化物与Z的单质混合后可产生白烟C.Z的氧化物对应的水化物酸性一定比W的强D.W、X、Y 三种元素形成的化合物YWX的水溶液呈中性解题导引短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的最简单气态氢化物与Z的单质形成的混合气体在光照条件下可得到Z的氢化物和油状混合物,依据所学知识可知为CH4与Cl2的反应,故W为碳元素,Z为氯元素;X、Y的最外层电子数之和等于6,且X、Y 位于不同的周期,故X、Y只能是氮元素和钠元素。解析由已知可推知W、X、Y、Z分别为C、N、Na、Cl元素。氯离子比钠

11、离子多一个电子层,故简单离子的半径:ZY,A项错误;X的最简单氢化物NH3与Z的单质Cl2混合后可产生白烟氯化铵,B项正确;Z的氧化物对应的水化物酸性不一定比W的强,如次氯酸的酸性弱于碳酸,C项错误;W、X、Y 三种元素形成的化合物NaCN为强碱弱酸盐,在水溶液中水解呈碱性,D项错误。答案B实践探究结合原子半径变化图像、元素化合价变化图像、某物质的结构式、晶体类型与化学键等信息进行元素推断,考查学生证据推理与模型认知的学科核心素养。例(2019辽宁大连二模,11)随着原子序数的递增,八种短周期元素(用字母x等表示)原子半径的相对大小,最高正价或最低负价的变化如图所示,下列说法错误的是()A.离

12、子半径:ghdeB.上述元素组成zx4f(gd4)2溶液中,离子浓度:c(f 3+)c(z)C.由d、e、g三种元素组成的盐溶液和稀硫酸反应可能生成沉淀D.f的最高价氧化物的水化物可以分别与e和h的最高价氧化物的水化物发生反应解析根据原子半径的大小判断元素的周期数,再根据最高正化合价和最低负化合价的数值大小判断元素所在的主族,由此判断出元素的种类。由题图可知:x属于第一周期元素,y、z、d属于第二周期元素,e、f、g、h属于第三周期元素;根据最高正价或最低负价可知:x为H,y为C、z为N、d为O、e为Na、f为Al、g为S、h为Cl。g为S,h为Cl,离子半径:gh;d为O,e为Na,离子半径:de,故离子半径:ghde,A项正确;zx4f(gd4)2为NH4Al(SO4)2,溶液中Al3+和N均水解,且相互抑制,由于氢氧化铝的电离常数小于一水合氨,则铝离子水解程度大于铵根,即离子浓度:c(Al3+)c(N),B项错误;d为O、e为Na、g为S,由d、e、g三种元素组成的盐为Na2S