物质结构 元素周期律 复习学案

6/6物质结构元素周期律复习学案物质结构元素周期律

【复习目标】

1、了解元素周期表的结构，能描述元素在周期表中的位置；

2、掌握碱金属和卤素的性质；

3、理解核素的表示方法和同位素；

4、会应用元素周期律；

5、能判断化学键类型，会写常见物质的电子式。

【知识梳理】

（一）原子结构与同位素

1、原子的构成：

2、原子的表示方法：

①原子可表示为，代表的意义是。

②abXcd的含义：a代表，b代表，c代表，d代表。

3、原子中各粒子存在的数据关系：

①质量关系：质量数(A)＝质子数(Z)+中子数(N)。

②电子关系：

对于中性原子：核外电子数＝＝＝；

对于阳离子：核外电子数＝；

对于阴离子：核外电子数＝。

4、元素、核素与同位素：

（1）概念：

①元素：具有相同的的原子的总称。

②核素：具有一定数目的和一定数目的的一种。

③同位素：相同而不同的同一元素的互称为同位素。（2）三者之间的关系：

（二）元素周期表与元素周期律

1、元素周期表的编排及结构

（1）编排原则：

①按原子序数递增的顺序从到排列；

①将的各元素按递增的顺序从左到右排成一横行

．．，称为一周期；

①把的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成一纵行

．．，称为一族。（2）周期表的结构：

（3）元素周期表与原子结构的关系：

周期序数＝；主族序数＝＝；主族元素的负化合价＝。

2、元素周期律的实质及内容

（1）元素周期律：元素的性质（、、、、等）随着核电荷数的递增而呈周期性变化的规律。元素性质的周期性变化实质是。

（2）运用列表对比，掌握同周期、同主族元素性质的递变规律

（三）化学键

1、化学键：在原子结合成分子时，叫做化学键。化学反应的过程，本质上就是的断裂和的形成的过程。

2

二、规律方法总结

1、元素金属性与非金属性的判断规律

（1）元素金属性的判断规律

①在同一周期中，从左到右元素的金属性逐渐减弱；在同一主族中，从上向下元素的金属性逐渐增强。

②金属与水（或酸）反应越容易，则元素的金属性越强；反应则越弱。

③氢氧化物的碱性越强，则元素的金属性越强；反之，则越弱。例如，碱性：NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3，则元素的金属性：Na＞Mg＞Al。

④金属单质和另外金属盐溶液的置换反应。

（2）元素非金属性的判断规律

①在同一周期中，从左向右元素的非金属性逐渐增强；在同一主族中，从上向下元素的非金属性逐渐减弱。

②若该水化物的酸性越强，则元素的非金属性越强；反之，则越弱。例如，酸性：HClO4(最强酸)＞H2SO4(强酸)＞H3PO4(中强酸)＞H4SiO4(弱酸)，则元素的非金属性：Cl＞S＞P＞Si。

③若容易生成气态氢化物，则元素的非金属性越强；反之，则越弱。

④若氢化物越稳定，则元素的非金属性越强；反之，则越弱。

⑤非金属单质和另外非金属盐溶液的置换反应。

2、微粒半径大小的比较规律

（1）同种元素微粒的半径比较

①阳离子半径小于相应原子半径，如r(Na+)＜r(Na)；

②阴离子半径大于相应原子半径，如r(Cl-)＞r(Cl)；

③同种元素不同价态的离子，价态越高，离子半径越小如r(Fe2+)＞r(Fe3+)。

（2）不同元素微粒半径的比较

①同周期元素，原子序数越大，原子半径、最高价阳离子半径、最低价阴半径均渐小(仅限主族元素)，如r(Na)＞r(Mg)＞r(Al)＞r(S)＞r(Cl)；

②同主族元素，电子层数越多，原子半径越大，同价态的离子半径大小也如此。如：r(F)

＜r(Cl)＜r(Br)＜r(I)，r(F-)＜r(Cl-)＜r(Br-)＜r(I-)；

③电子层结构相同的不同粒子，其半径比较规律是核电荷数越大，半径越小，r(S2-)＞r(Cl-)

＞r(K+)＞r(Ca2+)。

3、具有相同电子层结构的阴、阳离子、原子相应的元素在周期表中的位置关系

（1）具有相同电子层结构的阴、阳离子相应的元素在周期表中的位置关系和半径大小相同电子层结构的阴离子和阳离子，相应的元素在周期表中周期相邻，阴离子相应的元

2、具有相同电子层结构的阴离子、稀有气体元素的原子、阳离子相应的元素在周期中位置的关系：

相同电子层结构的阴离子和阳离子，相应的元素在周期表中周期相邻，阴离子相应的元素与稀有气体原子的元素在同一个周期，阳离子相应的元素在下一个周期，且阴离子半径大于阳离子半径。即：阴前阳下，阴稀同周。

4、化学键与物质类别的关系规律

（1）只含非极性共价键的物质：同种非金属元素构成的单质，如：、金钢石、

晶体等。

（2）只含极性共价键的物质：一般是不同非金属元素构成的共价化合物。如：HCl、NH3、SiO2、CO2等。

（3）既有极性键又有非极性键的物质：如：、苯等。

INP224、、HOCH2222、Na……FNeK……S…Ar

（4）只含有离子键的物质：活泼金属元素与活泼非金属元素形成的化合物。如：、等。

三、典型例题分析

例1、四种主族元素的离子和（a、b、c、d为元素的原子序数），它们具有相同的电子层结构，若m＞n，对下列叙述的判断正确的是（）

①a－b＝n－m；②元素的原子序数a＞b＞c＞d；③元素非金属性Z＞R；④最高价氧化物对应水化物的碱性X＞Y

A．只有③正确

B．①②③④正确

C．①②③正确

D．②③正确

解析：四种离子具有相同的电子层结构，则核外电子数相等，即a－m＝b－n＝c+n＝d+m，又m＞n，则①错，②正确。对于主族元素简单阳离子所带的正电荷数为其族序数，阴离子所带的负电荷数为8－族序数，故Z、R位于X、Y的上一周期，且Z在R后，X在Y后，故③正确，④错，综合以上情况，故D正确。

答案：D

例2、A、B、C、D、E五种短周期元素，它们的原子序数依次增大。B原子的最外层电子数是其次外层电子数的2倍；C的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应生成一种盐X；E与A同主族；A、B、C这三种元素，每一种与D都能形成元素的原子个数比不相同的若干种化合物。

（1）写出下列元素的元素符号：A___________，E___________；

（2）D在周期表中位于第___________周期，第___________纵行；

（3）B的最高价氧化物的电子式为___________；

（4）E和D形成的化合物与水反应的化学方程式为___________。

解析：由“B原子的最外层电子数是其次外层电子数的2倍”，可确定其为6号元素碳。由“C的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应生成一种盐X”可确定其为氮，因为只有氮元素的氢化物的水溶液呈碱性。

由“A、B、C、D、E五种短周期元素，它们的原子序数依次增大”和“E与A同主族”可知，A只可能为“H、Li、Be、B”，又由“A、B、C这三种元素，每一种与D都能形成元素的原子个数比不相同的若干种化合物”知，D应为氧。能与氧生成多种氧化物的只有H，故E为Na。

NaS2CaClNaH2、

答案：（1）H，Na

（2）2，16

（3）

（4）

例3、A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的短周期主族元素。已知：A、C、F三种原子的最外层共有11个电子，且这三种元素的最高价氧化物的水化物之间两两皆能反应，均生成盐和水；D元素原子的最外层电子数比次外层电子数少4；E元素原子次外层电子数比最外层电子数多3。

(1)写出下列元素的符号：A_______，D________，E_______。

(2)B的单质在F的单质中的现象是_______，化学方程式是_________。

(3)A、C两种元素最高价氧化物的水化物反应的离子方程式是_____________________。解析：根据各种元素均为前三周期的主族元素，A、C、F三种元素的最高价氧化物的水化物之间两两反应生成盐和水，可推知其中一种元素为铝。因A、B、C、E原子序数依次增大，故只能是C为铝元素，A为钠元素，B为镁元素。再根据A、C、F三种元素的最外层共有11个电子，可求得F的最外层电子数为11－3－1=7，F为氯元素。D和E的原子序数应介于13和17之间，依据D元素原子的最外层电子数比次外层电子数少4，E元素原子次外层电子比次外层电子数多3，可推知D为硅，E为磷。

答案：(1)Na、Si、P；(2)产生白烟，Mg+Cl2MgCl2；(3)OH－+Al(OH)3=AlO2－+2H2O

四、本章巩固练习

1、第三周期元素R，它的原子最外电子层上达到饱和所需电子数小于次外层和最内层电子数之差，但等于最内层电子数的正整数倍。下列说法正确的是（）

A．常温下，能稳定存在的R的氧化物都能与烧碱溶液反应

B．R的最高价氧化物对应的水化物都是强酸

C．点燃条件下，R的单质均能生成最高价氧化物

D．在常温下，R的气态氢化物都能在空气中稳定存在

2、下列分子的电子式书写正确的是()

3、在元素周期表短周期中的X和Y两种元素可组成化合物XY3，下列说法正确的是（）

A．XY3一定是离子化合物

B．若Y的原子序数为m，X的原子序数一定是m±4

C．X和Y可属于同一周期，也可属于两个不同周期

D．X和Y一定不属于同一主族

4、A、B、C、D四种短周期元素的原子半径依次减小，A与C的核电荷数之比为3：4，D能分别与A、B、C形成电子总数相等的分子X、Y、Z。下列叙述正确的是（）

A．X、Y、Z的稳定性逐渐减弱

B．A、B、C、D只能形成5种单质

C．X、Y、Z三种化合物的熔沸点逐渐升高

D．自然界中存在多种由A、B、C、D四种元素组成的化合物

5、X、Y、Z为三种不同的短周期元素，X、Y处在相邻的两个周期，X原子的最外层电子数是Y原子最外层电子数的2倍，Y的原子序数比X的原子序数多5，Z原子与Y原子的最外层电子数之差为3。下列叙述正确的是（）

A.X、Y、Z三种元素不能组成一种盐

B.Y单质与Z单质均能导电

C.X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物，可能是酸、碱或两性的物质

D.X、Y形成的一种离子跟反应可生成Y的离子

6、有人建议将氢元素排在元素周期表的VIIA族。下列事实能支持这一观点的是（）

①H原子得到一个电子实现最外电子层稳定结构；②氢分子的结构式为H—H；③与碱金属元素形成离子化合物；④分子中原子间的化学键都属于非极性键

A．只有①②③B．只有①③④

C．只有②③④D．有①②③④

7、甲、乙、丙、丁为四种的短周期元素，在周期表中，甲与乙、丙、丁在周期表中的位置关系如下图所示（其中，乙、丙、丁位置未标出）。四种元素的原子序数之和为40，丁的原子序数与乙、丙原子序数之和相等，四种元素原子的最外层电子数之和为24。

（1）甲元素在周期表中的位置是第___________周期第___________族；

（2）这四种元素可按原子个数比1：2两两化合，形成的化合物的化学式有___________、___________、___________（写出三种即可）；

（3）乙、丙两元素可形成AB3型化合物，其结构式可表示为___________。

8、短周期主族元素A、B、C、D的原子序数依次增大，其中A、C同主族，B、C、D同周期，A原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，B是短周期元素中原子半径最大的主族元素。试回答下列问题：

(1)A的元素符号。

(2)A、B、C三种元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序是。

(3)A、B、C、D形成的化合物B2A2、CD2、D2A、DA2中各原子都满足最外层8电子结构的是(填化学式)。

参考答案

【知识梳理】

（一）1、原子核；元素种类；同一元素不同原子；电子；元素的化学性质；

2、AZX；一个质量数为A，质子数为Z的X元素原子；质量数；质子数；原子数；所带电荷数

3、②核电荷数；质子数；原子序数；核电荷数－所带电荷数；核电荷数+所带电荷数

4、①核电荷数；同一类；②质子；中子；原子；③质子数；中子数；不同原子

（二）1、（1）①左；右；②电子层数相同；原子序数；③最外层电子数

（2）短周期；长周期；IA、IIA、IIIA、IVA、VA、VIA、VIIA；IB、IIB、IIIB、IVB、VB、VIB、VIIB；第8、9、10；稀有气体

（3）电子层数；最外层电子数；最高正价；最外层电子数－8

2、（1）核外电子排布、原子半径、主要化合价、金属性、非金属性；元素原子核外电子排布的周期性变化的必然结果

（2）①增大；增大；②相同；增多；③减小；增大；④减小；增大；增大；⑥减弱；增强；增强；减弱；⑦增强；减弱；减弱；增强；⑧增强；减弱；⑨减弱；增强；增强；减弱

（三）1、