人教版高中化学必修第一册第四章第二节第3课时元素的“位-构-性”关系及应用能力课课件

第3课时元素的“位—构—性”关系及应用(能力课)第四章物质结构元素周期律第二节元素周期律素养目标了解元素与元素周期律的应用，理解元素原子结构、在周期表中的位置和元素性质三者之间的关系，建立“位—构—性”关系应用的思维模型。考点元素的“位—构—性”关系及应用1．元素的“位—构—性”关系(1)结构与位置的互推①电子层数＝周期数。②质子数＝原子序数。③主族元素原子最外层电子数＝主族序数。④主族元素的最高正价＝族序数(氧、氟除外)，最低负价＝主族序数－8。(2)性质与位置的互推①根据元素的性质可以推知元素在周期表中的位置：若同周期元素A、B、C的金属性逐渐增强，则A、B、C在同周期中按照C、B、A的顺序从左到右排列。②根据元素在周期表中的位置关系可以推断元素的性质：若同主族元素A、B、C在同一主族中从上往下排列，则可推知A、B、C的单质的氧化性依次减弱或还原性依次增强。(3)结构与性质的互推①若某元素原子的最外层电子数小于4，则该元素原子在反应中容易失电子；若某元素原子的最外层电子数大于4，则该元素原子在反应中容易得电子。②若某元素原子在反应中容易得电子，则该元素原子的最外层电子数大于4；若某元素原子在反应中容易失电子，则该元素原子的最外层电子数小于4。2．元素“位—构—性”规律(1)一般规律

1．四种短周期元素在周期表中的位置如图，其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是(

)A．Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的弱B．Z位于元素周期表中第二周期ⅥA族C．X的气态氢化物的稳定性比Z的弱D．M的原子半径比Y的原子半径大√A

[由四种短周期元素在元素周期表中的位置，可知Y、Z处于第二周期，M、X处于第三周期，其中只有M一种为金属元素，则M为Al，可推知X为Si，Y为N，Z为O。非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性N>Si，故酸性：HNO3>H2SiO3，故A错误；氧元素处于第二周期ⅥA族，故B正确；非金属性Si<O，氢化物稳定性：SiH4<H2O，故C正确；同周期从左到右原子半径逐渐减小，同主族自上而下原子半径逐渐增大，故原子半径M>Y，故D正确。]2．X、Y、Z是三种短周期元素，其中X、Y位于同一主族，Y、Z处于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。Z原子的核外电子数比Y原子少1。下列说法正确的是(

)A．元素非金属性由弱到强的顺序为Z＜Y＜XB．Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H3YO4C．三种元素的气态氢化物中，Z的气态氢化物最稳定D．原子半径由大到小的顺序为Z＜Y＜X√A

[X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，说明X是氧元素，则Y必然为硫元素，Z原子的核外电子数比Y原子少1，则Z为磷元素。元素非金属性由弱到强的顺序为P<S<O，A项正确；S最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H2SO4，B项错误；非金属性越强，其气态氢化物的稳定性越强，因此X的气态氢化物最稳定，C项错误；根据元素周期律，原子半径由大到小的顺序为Z>Y>X(P>S>O)，D项错误。]3．已知W、X、Y、Z为短周期元素，W、Z同主族，X、Y、Z同周期，W的气态氢化物的稳定性大于Z的气态氢化物的稳定性，X、Y为金属元素，X的阳离子的氧化性小于Y的阳离子的氧化性，W、X两种元素可形成两种二元化合物，Y的简单离子半径在同周期中最小。则W、X、Y、Z四种元素中，X的原子结构示意图：________，Y简单离子的结构示意图：________，Z的最高价氧化物对应水化物的化学式为________。H2SO4[解析]

由题目描述可知，W位于第二周期，X、Y、Z位于第三周期；由于Y的离子半径在同周期中最小，则Y为Al。由于金属元素X与非金属元素W可形成两种二元化合物，可知X为Na，W为O，则Z为S。

(3)由元素在周期表中的位置推断51．短周期元素A、B、C原子序数依次增大，A3-与B2-、C＋电子层结构相同，则下列说法中不正确的是(

)A．三种元素可组成CAB2和CAB3型化合物B．离子半径：C＋＞B2-＞A3-C．H2B在同主族元素气态氢化物中最稳定D．B的某种单质可用于杀菌消毒随堂评估·知能落实√243题号15243题号1B

[三种短周期元素A、B、C的原子序数依次增大，A3-与B2-、C＋的电子层结构相同，A、B在第二周期，C在第三周期，则A为N元素，B为O元素，C为Na元素。三种元素可组成化合物NaNO2和NaNO3，故A项正确；核外电子排布相同的离子，原子序数越大，离子半径越小，则离子半径：A3-＞B2-＞C＋，故B项错误；O为第ⅥA族中非金属性最强的元素，则对应的气态氢化物最稳定，故C项正确；O元素的单质臭氧具有强氧化性，可用于杀菌消毒，故D项正确。]52．硒(Se)是人体必需的微量元素，在元素周期表中的位置如图所示。下列关于硒元素的叙述正确的是(

)A．硒的非金属性比S弱B．硒最高价氧化物对应水化物的化学式为H2SeO3C．硒元素位于元素周期表第四周期第ⅣA族D．H2Se比HBr更稳定23题号14√O

S

SeBr523题号14A

[同主族从上往下非金属性减弱，所以硒的非金属性比S弱，A正确；硒最高价氧化物对应水化物的化学式为H2SeO4，B错误；根据Se在周期表中的位置可知，硒与氧、硫同主族，与溴同周期，位于元素周期表中的第四周期第ⅥA族，C错误；非金属性Se<Br，HBr比H2Se更稳定，D错误。]53．X、Y、Z、W、R均为短周期主族元素且原子序数依次增大，X元素的某种同位素常用于考古时测定一些文物的年代，Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，Z是短周期主族元素中原子半径最大的元素，W原子M层电子数与K层电子数相同，R的最高正价与最低负价的代数和为6，下列说法不正确的是(

)A．Y分别与X、Z形成的二元化合物均不止一种B．氧化物的水化物的酸性：X＜RC．元素的金属性：Z>WD．原子半径：W>R23题号41√523题号41B

[根据题给信息知X是碳元素，Y原子的次外层有2个电子，最外层有6个电子，Y是氧元素，Z是钠元素，W原子M、K层电子数均是2，W是镁元素，R最高正价＋7，最低负价－1，R是氯元素。Y与X形成的二元化合物有CO、CO2，Y与Z形成的二元化合物有Na2O、Na2O2，A正确；X的氧化物的水化物只有H2CO3，R的氧化物的水化物有多种，其中HClO4酸性大于H2CO3，HClO酸性小于H2CO3，B错误；根据元素周期律，同周期元素从左到右金属性递减，元素金属性Z>W，C正确；同周期主族元素从左到右原子半径递减，原子半径W>R，D正确。]5243题号14．元素X、Y、Z的原子序数之和为36，X、Y在同一周期，X＋与Z2-具有相同的核外电子层结构。下列推测不正确的是(

)A．同族元素中Z的气态氢化物稳定性最强B．原子半径：X＞Y，离子半径：X＋＞Z2-C．同周期元素中X的金属性最强D．同周期元素中Y的最高价氧化物的水化物的酸性最强√5243题号1B

[元素X、Y、Z原子序数之和为36，由于第四周期两元素原子序数之和最小为19＋20＝39，故X、Y、Z为短周期元素，由X、Y在同一周期，X＋与Z2-具有相同的核外电子层结构，可推知Z处于第二周期，X、Y处于第三周期，结合离子电荷可知，X为Na，Z为O，则Y原子序数为36－11－8＝17，故Y为Cl。同一主族元素，从上到下，非金属性减弱，第ⅥA元素中氧元素的非金属性最强，故其气态氢化物稳定性最高，A正确；同一周期的主族元素，原子序数越大，原子半径越小，电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，所以原子半径：X＞Y，离子半径：Z2-＞X＋，B错误；同周期主族元素自左向右金属性逐渐减弱，则第三周期元素中Na的金属性最强，C正确；第三周期元素中Cl的非金属性最强，故它的最高价氧化物的水化物的酸性最强，D正确。]243题号15．现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表：5元素编号元素性质或原子结构TM层电子数是K层电子数的3倍X最外层电子数是次外层电子数的2倍Y常温下单质为双原子分子，一定空气中含量最多的物质Z元素最高正价是＋7价243题号1(1)元素X位于元素周期表的第________周期________族，它的一种核素可测定文物年代，这种核素的符号是________。(2)元素Y的原子结构示意图为________。(3)元素Z与元素T相比，非金属性较强的是________(用元素符号表示)，下列表述中能证明这一事实的是________(填字母)。a．常温下Z的单质和T的单质状态不同b．Z的氢化物比T的氢化物稳定c．一定条件下Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应5二ⅣA

Clb243题号1(4)探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一。T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应的水化物中化学性质明显不同于其他三种的是________，理由是___________________________。5H2CO3H2CO3是弱酸(或非氧化性酸)课时分层作业(二十九)元素的“位—构—性”关系及应用题、选择题(每小题有一个或两个选项符合题目要求)1．已知砷元素符号为As，原子结构示意图如图，则下列对砷的结构及性质的说法错误的是(

)A．砷元素的原子序数是33B．砷的最高价氧化物对应水化物是一种强酸C．三氧化二砷既有氧化性又有还原性D．砷的非金属性比溴弱√题

[原子序数＝核外电子数，所以砷元素的原子序数是33，故A正确；非金属性：P＞As且磷酸为中强酸，则砷的最高价氧化物对应的水化物不是强酸，故B错误；三氧化二砷中的As为＋3价，属于中间价，所以既有氧化性又有还原性，故C正确；砷与溴在同周期，并且溴的原子序数比砷大，所以砷的非金属性比溴弱，故D正确。]题号135246879102．现有短周期元素X、Y、Z和M，它们在周期表中的相对位置如图所示。其中Y原子的最外层电子数是次外层电子数的一半。下列说法正确的是(

)A．Y元素位于第三周期第ⅤA族B．X的原子半径比Z的小C．气态氢化物的稳定性：M>Z

D．M的最高价氧化物对应的水化物是二元酸√

XZY

M

题

[Y原子的最外层电子数是次外层电子数的一半，则Y为Si元素；由四种元素在周期表中的相对位置可知，M是S元素、X是O元素、Z是F元素。硅元素位于元素周期表第三周期第ⅣA族，A错误；同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则氧原子的原子半径大于氟原子的原子半径，B错误；氟元素的非金属性最强，氢化物最稳定，C错误；硫元素的最高价氧化物对应的水化物是硫酸，属于二元酸，D正确。]题号135246879103．已知X、Y、Z均为短周期的元素，X、Y同周期，X、Z的最低价气态氢化物为H2X和HZ，Y2+和Z－具有相同的电子层结构，下列说法正确的是(

)A．离子半径：X2->Z－>Y2+B．原子序数Y>X>ZC．气态氢化物的稳定性：H2X<HZD．Z元素的最高正价为＋7价√√题C

[X、Z的最低价离子分别为X2-和Z－，则X位于第ⅥA族，Z位于第ⅦA族，Y2+和Z－具有相同的电子层结构，则Y在Z的下一周期，从而可知Y为Mg元素，Z为F元素，X、Y同周期，则X为S元素。电子层数越多，离子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，离子半径越小，则离子半径：S2->F－>Mg2+，即X2->Z－>Y2+，A正确；原子序数：S>Mg>F，B错误；非金属性：S<F，则气态氢化物的稳定性：H2S<HF，C正确；Z为F元素，F无正价，D错误。]题号135246879104．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X的原子半径是短周期元素中最小的，Y是短周期中金属性最强的元素，元素Z的最高正价与最低负价代数和为4，下列说法正确的是(

)A．原子半径：W>Z>YB．简单离子的还原性：W>ZC．最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>WD．X与Y形成化合物的水溶液可使红色石蕊试纸变蓝√题

[短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X的原子半径是短周期元素中最小的，则X为H元素；Y是短周期中金属性最强的元素，则Y为Na元素；元素Z的最高正价与最低负价代数和为4，则Z为S元素、W为Cl元素。同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则原子半径：Na＞S＞Cl，A错误；同周期元素，从左到右元素的非金属性依次增强，对应简单离子的还原性依次减弱，则硫离子的还原性强于氯离子，B错误；同周期元素，从左到右元素的非金属性依次增强，最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强，则硫酸的酸性弱于高氯酸，C错误；X与Y形成的化合物为氢化钠，氢化钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠溶液可使红色石蕊试纸变蓝，D正确。]题号135246879105．X、Y、Z、M、R为五种前18号元素，其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列说法中正确的是(

)A．简单离子半径：R>MB．Z的最高价氧化物对应的水化物是一种弱酸C．M的气态氢化物的水溶液放置在空气中易变质产生浑浊D．R可以将Y从其盐溶液中置换出来√题

[由图中信息可知X、Y、Z、M、R分别代表H、Al、N、S、Na元素。电子层数越多，离子半径越大，则简单离子半径：S2->Na＋，A错误；Z的最高价氧化物对应的水化物是硝酸，是一种强酸，B错误；硫化氢的水溶液久置于空气中会被氧气氧化生成硫单质，反应方程式为2H2S＋O2===2S↓＋2H2O，C正确；R为金属钠，钠先与水反应生成氢氧化钠，不会置换出Al单质，D错误。]题号135246879106．罗红霉素一般用于治疗呼吸道、尿道和软组织感染，其化学式为Y41X76Z2M15。X、Y、Z、M属于四种短周期元素，原子序数依次增大，X－的核外电子数是X元素主族序数的2倍；Y、Z、M为同周期相邻元素，Y元素的最高正价与最低负价的绝对值均等于主族序数，Z原子的最外层电子数是次外层电子数的2.5倍。下列说法不正确的是(

)A．原子半径：Y<Z<MB．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y<ZC．X与M组成的化合物X2M2能用作消毒剂D．Z、M简单离子半径：Z>M√题

[根据X－的核外电子数是X元素主族序数的2倍，可推知X为H元素；由Z原子的最外层电子数是次外层电子数的2.5倍，可推知Z为N元素；由Y、Z、M为同周期相邻元素，Y元素的最高正价与最低负价的绝对值均等于主族序数，可推知Y为C元素、M为O元素。同周期主族元素从左到右原子半径依次减小，则原子半径：Y>Z>M，A错误；非金属性：N>C，则最高价氧化物对应水化物的酸性：HNO3>H2CO3，B正确；H2O2具有强氧化性，可用于杀菌、消毒，C正确；核外电子排布相同的离子，核电荷数小的半径大，故离子半径：N3->O2-，D正确。]题号135246879107．现有四种短周期元素的有关信息如表所示元素结构特点及在周期表中的位置单质及化合物的部分性质与用途甲在元素周期表中，主族序数等于周期数单质常用于制合金乙原子最外层电子数是次外层电子数的一半单质是重要的半导体材料丙原子最外层电子数是内层电子数的2倍单质存在多种同素异形体丁元素能形成两种不同的单质，最外层电子是电子层数的三倍丁的一种单质与KI溶液反应生成丁的另一种单质题甲、乙、丙、丁四种元素的原子序数从大到小的排列顺序为(

)A．甲、乙、丙、丁 B．丁、甲、乙、丙C．丙、丁、甲、乙 D．乙、甲、丁、丙√题

[四种短周期元素，甲在元素周期表中，主族序数等于周期数，则甲为Al；乙单质是重要的半导体材料，则乙为Si；丙原子最外层电子数是内层电子数的2倍，则丙原子只能有2个电子层，最外层电子数为4，则丙为C，其单质有多种同素异形体；丁元素最外层电子是电子层数的三倍，能形成两种不同的单质，丁的一种单质与KI溶液反应生成丁的另一种单质，两种单质为臭氧和氧气，丁为O元素。]题号135246879108．如图是部分短周期元素的原子序数与其某种常见化合价的关系图，若用原子序数代表所对应的元素，则下列说法正确的是(

)A．31d和

33d属于同种核素B．气态氢化物的稳定性：a>d>eC．b和c的最高价氧化物对应的水化物可以反应D．a和b只能形成一种化合物√题

[由部分短周期元素的原子序数与其某种常见化合价的关系图分析，a为氧元素，b为钠元素，c为铝元素，d为磷元素，e为硫元素。31d和

33d质子数相同，中子数不同，不是同种核素，二者互为同位素，A错误；a、e、d的非金属性依次减弱，它们的气态氢化物的稳定性也依次减弱，即a>e>d，B错误；b和c的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH和Al(OH)3，二者可以反应，C正确；a和b可形成Na2O和Na2O2，D错误。]题、非选择题9．根据元素周期表回答下列问题：题1)在上面元素周期表中，全部是金属元素的区域为________(填字母)。A．Ⅰ区B．Ⅱ区C．Ⅲ区D．Ⅳ区(2)a～m中，化学性质最不活泼的是________元素(填元素符号，下同)。只有负化合价而无正化合价的是________。BArF题3)最高价氧化物对应水化物呈两性的是_____________(填化学式，下同)，写出它分别与a、l的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式：__________________________、_________________________。(4)a、c的最高价氧化物对应水化物的碱性：_______>_________。Al(OH)3

Al(OH)3＋3H＋===Al3+＋3H2ONaOHMg(OH)2Al(OH)3＋OH－==[Al(OH)4]－题号1352468791010．元素周期表与元素周期律在学习、研究中有很重要的作用。下表是5种元素的相关信息，W、X都位于第三周期。元素信息Q地壳中含量最高的元素W最高化合价为＋7价X最高价氧化物对应的水化物在本周期中碱性最强Y焰色试验(透过蓝色钴玻璃)火焰呈紫色Z原子结构示意图为：

题1)Q在周期表中的位置是____________________。(2)W的最高价氧化物对应的水化物的化学式是________。(3)X单质与水反应的离子方程式是__________________________________。(4)金属性Y强于X，用原子结构解释原因：____________________