1、专题四 物质结构与性质,第1讲 物质结构 元素周期律(必修),-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,-5-,专题知识脉络,能力目标解读,热点考题诠释,-6-,专题知识脉络,能力目标解读,热点考题诠释,1.(2017全国)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,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
2、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,答案,解析,-7-,专题知识脉络,能力目标解读,热点考题诠释,2.(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所在周期数与族数相同;d与a同族。下列叙述正确的是( ) A.原子半径:dcba B.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,答案,解析,3.(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
3、原子中最大的,W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:WZ,-8-,专题知识脉络,能力目标解读,热点考题诠释,答案,解析,-9-,热点一,热点二,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,-10-,热点一,热点二,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。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
4、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。,-11-,热点一,热点二,热点三,2.短周期元素有哪些特性? (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
5、均相等的是H。,-12-,热点一,热点二,热点三,-13-,热点一,热点二,热点三,-14-,热点一,热点二,热点三,题后反思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。,-15-,热点一,热点二,热点三,对点训练1(2017江苏化学)下列有关化学用
6、语表示正确的是( ),答案,解析,-16-,热点一,热点二,热点三,“位构性”的关系及应用 有关“位构性”题目解题思维路径,-17-,热点一,热点二,热点三,-18-,热点一,热点二,热点三,-19-,热点一,热点二,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?,-20-,热点一,热点二,热点三,-21-,热点一,热点二,热点三,2.如何比较元素的金属性和非金属性强弱?,-22-,热点一,热点二,热点三,-23-,热点一,热点二,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
7、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( ) A.原子半径从大到小顺序为WZYX B.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,-24-,热点一,热点二,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
8、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-)r(O2-)。,-25-,热点一,热点二,热点三,(4)其他选项,可采取具体举例法分析由Na2O2可知B项正确;H2S的还原性强于H2O的,C选项正确;O2-的核外电子数为10,Na、Al、S的内层电子数之和均为10,D选项正确。 答案A,-26-,热点一,热点二,热点三,题后反思 解答元素“位构性”关系的“六大误区”,-27-,热点一,热点二,热点三,对点训练 2
9、.(2016全国)a、b、c、d为短周期元素,a的原子中只有1个电子,b2-和c+离子的电子层结构相同,d与b同族。下列叙述错误的是( ) A.a与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为+1价 B.b与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物 C.c的原子半径是这些元素中最大的 D.d与a形成的化合物的溶液呈弱酸性,答案,解析,-28-,热点一,热点二,热点三,3.几种前四周期元素的原子半径及主要化合价如下表所示:下列叙述正确的是( ) A.元素A和B的最高价氧化物均可用作耐火材料 B.由元素B、C组成的化合物可以通过单质与单质化合制得,也可以在溶液中通过复分解反应制得 C.气态氢化物的还原
10、性:CE D.D元素的非金属性最强,其最高价氧化物对应水化物的酸性最强,答案,解析,-29-,热点一,热点二,热点三,化学键和元素推断 有关化学键的解题思维路径,-30-,热点一,热点二,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。,-31-,热点一,热点二,热点三,-32-,热点一,热点二,热点三,-33-,热点一,热点二,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
11、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。,-34-,热点一,热点二,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
12、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 。,-35-,热点一,热点二,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,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
13、含有同一种非金属元素的化合物,W是一种常见金属单质,且上述转化均在常温条件下完成,则反应ZY的离子方程式为 。,-36-,热点一,热点二,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。,-37-,热点一,热点二,热点三,-38-,热点一,热点二,热点三,-39-
14、,热点一,热点二,热点三,题后反思 1.误认为离子化合物中只存在离子键,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。,-40-,热点一,热点二,热点三,对点训练 4.五种短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序数依次递增,A2属于绿色燃料,C的氧化物常
15、用于玻璃的生产;D元素原子的核电荷数是同主族上一周期元素的2倍,B、C为同周期元素,B、D元素原子最外层电子数之和等于E元素原子的最外层电子数。根据以上叙述,下列说法中正确的是( ) A.五种元素中B的金属性最强 B.元素D、E分别与元素A形成化合物的稳定性:A2DAE C.元素C、D、E的最高价氧化物对应水化物的酸性递减 D.元素B、D、E的简单离子半径大小为BDE,答案,解析,-41-,热点一,热点二,热点三,5.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
16、离子个数之比为11的离子化合物 D.可形成双核离子或者四核离子,答案,解析,-42-,1,2,3,4,1.(2017江苏化学)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)r(W) B.W的最高价氧化物的水化物是一种弱碱 C.Y的单质的氧化性比Z的强 D.X、Y、Z三种元素可以组成共价化合物和离子化合物,答案,-43-,1,2,3,4,2.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍,Y是地壳中含量最
17、高的元素,Z2+与Y2-具有相同的电子层结构,W与X同主族。下列说法正确的是( ) A.原子半径的大小顺序:r(W)r(Z)r(Y)r(X) B.Y分别与Z、W形成的化合物中化学键类型相同 C.X的最高价氧化物对应的水化物的酸性比W的弱 D.Y的气态简单氢化物的热稳定性比W的强,答案,解析,-44-,1,2,3,4,3.元素的性质主要表现在原子半径、主要化合价、元素的金属性、元素的非金属性等方面。下列有关元素性质的说法中正确的是( ) A.同一周期元素形成的简单离子的半径从左到右依次减小 B.主族元素的最高正价均等于其族序数 C.元素的非金属性、金属性与元素原子在氧化还原反应中得失电子数目的多
18、少无关 D.元素的非金属性越强,其气态氢化物的还原性越弱,其气态氢化物的酸性也越弱,答案,解析,-45-,1,2,3,4,4.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)。,-46-,1,2,3,4,(3)、两种元素按原子个数之比为11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: 。 (4)由表中元素形成的物质可发生如图所示的反应,其中B、C、G是单质,B为黄绿色气体,D溶液显碱性。,写出D溶液与G反应的化学方程式: ; 写出检验A溶液中溶质的阴
19、离子的方法: ;,-47-,1,2,3,4,常温下,若电解1 L 0.1 molL-1的A溶液,一段时间后测得溶液pH为12(忽略溶液体积变化),则该电解过程中转移电子的物质的量为 ; 若上图中各步反应均恰好完全进行,则混合物X中含有的物质除水外还有 (填化学式)。,-48-,1,2,3,4,-49-,1,2,3,4,解析 根据表中位置可知是氢元素、是氧元素、是氟元素、是钠元素、是铝元素、是硫元素、是氯元素。(1)根据三种元素原子结构可以判断原子半径大小顺序是NaClF。(2)两元素位于同周期,同周期元素从左到右,非金属元素最高价含氧酸的酸性逐渐增强。(3)氢、氧两种元素按原子个数之比为11组成的常见液态化合物是H2O2,具有氧化性,在酸性溶液中能将Fe2+氧化为Fe3+。,-50-,1,2,3,4,
