山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化学 山东省专用考点清单考点一原子结构1.元素、核素、同位素的概念及相互关系2.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。1)核电荷数=核内质子数=原子核外电子数;2)质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N);3)离子所带电荷=质子数-核外电子总数。3.基态原子核外电子排布及其表示方法(1)排布原则1)能量最低原理原子核外电子先占据能量低的轨道,然后依次进入能量较高的轨道,这样使整个原子的能量处于最低状态。2)泡利原理在一个原子轨道里,最多只能容纳2个电子,而且它们的自旋状态相反,这个原理称为

2、泡利原理。3)洪特规则当电子排布在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道,而且自旋状态相同,这个规则称为洪特规则。(2)填充顺序构造原理(3)核外电子排布规律1)每个电子层最多能容纳2n2个电子(n代表电子层数)。2)最外层电子数最多不超过8个。3)次外层电子数最多不超过18个,倒数第三层不超过32个。(4)基态原子核外电子排布的表示方法 考点二元素周期表与元素周期律一、元素周期表1.编排原则2.结构3.元素周期表的分区s区元素:A族和A族;p区元素:AA和0族;d区元素:B族;ds区元素:包括B和B族;f区元素:包括镧系元素和锕系元素。二、元素周期律1.定义:元素的性

3、质随着原子序数的递增,而呈周期性变化的规律。2.实质:原子核外电子排布呈现周期性变化决定了元素性质的周期性变化。3.具体表现项目同周期(左右)同主族(上下)原子结构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)逐渐增大性质化合价最高正化合价由+1+7(O、F除外),最低负化合价=-(8-主族序数)最高正化合价=主族序数(O、F除外)元素的金属性和非金属性金属性逐渐减弱; 非金属性逐渐增强 (稀有气体元素除外)金属性逐渐增强非金属性逐渐减弱离子的氧化性、还原性阳离子氧化性逐渐增强;阴离子还原

4、性逐渐减弱阳离子氧化性逐渐减弱;阴离子还原性逐渐增强气态氢化物稳定性逐渐增强逐渐减弱最高价氧化物对应的水化物的酸碱性碱性逐渐减弱酸性逐渐增强碱性逐渐增强酸性逐渐减弱第一电离能呈增大趋势(A、A族元素除外)逐渐减小电负性逐渐增大逐渐减小项目同周期(左右)同主族(上下)三、元素周期表中的位置、结构、性质的关系元素的原子结构决定了元素在周期表中的位置和元素的主要性质,元素在周期表中的位置反映了元素的原子结构和元素的主要性质,故三者之间可相互推断。 知能拓展一、元素金属性、非金属性强弱比较元素金属性是指失去电子的能力;元素非金属性是指得到电子的能力。判断元素金属性、非金属性强弱的方法归纳如下:元素金属

5、性强弱的判断元素非金属性强弱的判断同周期从左到右元素金属性减弱,同主族从上到下元素金属性增强同周期从左到右元素非金属性增强,同主族从上到下元素非金属性减弱第一电离能越小,元素金属性越强(注意同周期A族与A族元素例外)第一电离能越大,元素非金属性越强(注意同周期A族与A族元素例外)电负性越小,元素金属性越强电负性越大,元素非金属性越强单质与水或酸反应置换出氢的能力单质与H2化合的难易程度或最简单氢化物的稳定性最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱溶液中的置换反应(单质的还原性)相互置换的能力(单质的氧化性)对应金属阳离子的氧化性:氧化性越强,金属的还原性越弱,金属性

6、越弱(Fe对应Fe2+,而不是Fe3+)对应非金属阴离子的还原性:还原性越强,非金属的氧化性越弱,非金属性越弱原电池反应:两金属电极,作负极溶解的,其金属性强共价化合物AmBn中,显负价的元素的非金属性强电解反应:在阴极先析出的金属,其金属性弱氧化同种变价金属的程度,如2Fe+3Cl2 2FeCl3,Fe+S FeS,说明氧化性:Cl2S,非金属性:ClS例1(2017天津理综,5,6分)根据元素周期表和元素周期律,判断下列叙述不正确的是()A.气态氢化物的稳定性:H2ONH3SiH4B.氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物C.如图所示实验可证明元素的非金属性:ClCSiD.用中文“”

7、(o)命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族解题导引通过实验装置图和三种酸的酸性,确定三个装置中的反应,结合非金属元素性质递变规律回答相关问题;容易错用酸性强弱判断元素的非金属性强弱,误认为C项正确。解析气态氢化物的稳定性:H2ONH3SiH4,A正确;H2O属于共价化合物,NaH属于离子化合物,B正确;题图所示实验可证明酸性:HClH2CO3H2SiO3,但不能据此得出元素的非金属性:ClCSi,C不正确;前六周期共有86种元素,第七周期可排32种元素,故118号元素在第七周期0族,D正确。答案C二、元素的推断1.元素推断的一般思路2.利用元素原子或离子的核外电子排布推断要注意一些元

8、素原子核外电子排布的特殊性,如前18号元素中:(1)族序数等于周期数的元素:H、Be、Al。(2)族序数等于周期数两倍的元素:C、S。(3)族序数等于周期数三倍的元素:O。(4)周期数等于族序数两倍的元素:Li。(5)周期数等于族序数三倍的元素:Na。(6)A、A、A族1个未成对电子,A、A族2个未成对电子,A族3个未成对电子(主族元素原子中未成对电子数最多)。在136号元素的基态原子中,含未成对电子数最多的为24Cr(价电子排布式:3d54s1),共有6个未成对电子。3.利用元素的特殊性质推断(1)最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素:H、C、Si。(2)最高正价是最低负价绝对值三倍的短

9、周期元素:S。(3)除H外,原子半径最小的主族元素:F。(4)第一电离能最大的主族元素:F;第一电离能最小的主族元素:Cs(放射性元素除外)。(5)电负性最小的主族元素:Cs(0.7);电负性最大的主族元素:F(4.0)。(6)同主族相邻两种元素的原子序数若具有2倍关系,则此两种元素为O和S。4.利用元素的单质或化合物的性质、用途、存在的特殊性推断(1)地壳中含量最多的元素或通常氢化物呈液态的元素:O。(2)空气中含量最多的元素或气态氢化物水溶液呈碱性的元素:N。(3)形成化合物种类最多的元素或形成的某种单质是自然界中硬度最大的物质的元素:C。(4)地壳中含量最多的金属元素或常见氧化物、氢氧化

10、物呈两性的元素:Al。(5)最活泼的非金属元素或无氧酸可腐蚀玻璃的元素或氢化物最稳定的元素:F。(6)最活泼的金属元素或最高价氧化物对应水化物碱性最强的元素:Cs(放射性元素除外)。(7)焰色反应呈黄色的元素:Na。(8)焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃)的元素:K。(9)最轻的金属元素:Li。(10)元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应水化物能够化合的元素:N。(11)常温下单质呈液态的非金属元素:Br。例2(2018济南一模,9)a、b、c、d、e为原子序数依次增大的5种短周期主族元素。常温下,a、d最高价含氧酸的浓溶液均可盛放在由金属元素c 的单质制成的容器中,a的气态氢化物遇到e的单质

11、会产生白烟,负一价b 离子的电子数等于e、a 的质子数之差。下列叙述正确的是()A.简单离子半径:caB.最高价氧化物对应水化物的酸性:deC.d2e2分子中各原子最外层都达到了8 电子结构D.b与c形成的化合物是共价化合物解析“a、b、c、d、e为原子序数依次增大的5种短周期主族元素。常温下,a、d最高价含氧酸的浓溶液均可盛放在由金属元素c 的单质制成的容器中”,则a为N元素、c为Al元素、d为S元素;a的气态氢化物遇到e的单质会产生白烟,e为Cl元素;负一价b 离子的电子数等于e、a 的质子数之差,b为F元素。简单离子半径:N3-Al3+,A项错误;最高价氧化物对应水化物的酸性:HClO4

12、H2SO4,B项错误;S2Cl2的结构式为ClSSCl,各原子最外层都达到了8 电子结构,C项正确;b与c形成的化合物AlF3是离子化合物,D项错误。答案C实践探究元素周期表、元素周期律和无机框图题推断综合应用例1(2016课标,13,6分)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 molL-1r 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。下列说法正确的是 ()A.原子半径的大小WXXYC.Y的氢化物常温常压下为液态D.X的最高价氧化物的水化物为强酸解析根据题意,不难推出n为Cl2,m为H2O,q为HClO,r为HCl,p为烷烃,s为一氯代烷、二氯代烷等的混合物,从而推出W、X、Y、Z四种元素分别为H、C、O、Cl。A项,原子半径大小为HOC(即W