■2011化学高考5-1第五章物质结构元素周期律.ppt

第五章 物质结构 元素周期律,物质结构，元素周期律是中学化学中基本概念和基本理论部分的重要知识，在高考试卷中出现的几率非常大，可以单独成题，也可与化学反应与能量等其他部分知识综合出题。对原子的结构及同位素概念、电子式书写的考查多出现在第卷选择题中，如2009江苏化学2,2009广东化学1,2009全国理综，9。对元素周期律、元素周期表的考查在第卷选择和第卷填空、判断中多次灵活出现。如2009山东理综11,2009广东化学11,2009北京理综7,10,2009四川理综10,2009海南化学10,2009天津理综7,2009全国理综29,2009福建理综23,2009宁夏理综28。,据近几年此部分知识在高考试题中的展现，做出预测。 (1)原子结构、同位素概念以及原子序数、质量数之间的相互关系还会出现在第卷中，知识难度不大但容易出错。 (2)以围绕着结构、位置和性质三方面关系进行命题考查元素周期律、元素周期表知识的试题，在试卷中仍会重点出现，此类题目涉及的知识范围广，综合性强，对考生的推理能力要求较高，重点考查元素周期律的实质，元素周期表的结构，同一周期、同一主族元素的性质递变规律及其与原子结构的关系。,(3)化学键的分类，单质及化合物电子式的书写和10e、18e粒子的种类及它们之间的反应，这些短小精悍而又灵活的知识考查更全面。 展望2011高考，此章节内容仍会以元素化合物知识为载体，注重知识的整合，用物质结构理论进行抽象推理，考查物质微粒性质。,第一节 元素周期表,1. 了解元素周期表的结构和应用。 2了解元素、核素和同位素的含义。 3了解原子构成。了解原子序数和质量数等概念间的相互关系。 4了解碱金属元素和卤族元素性质。,世界上第一张元素周期表是在1869年，由俄国化学家 绘制完成的，随着科学的不断发展，已逐渐演变为现在的常用形式。 1按照元素在元素周期表中的顺序给元素编号，得到 ，则原子 序数 。,门捷列夫,原子序数,核电荷数,质子数,核外电子数,做一做： 考查周期表的族序数，你能发现族序数(含副族)的变化规律吗？ 提示：短周期中族序数从AAAA0，长周期中族序数从 AAB BBBAA0族。 最外层电子数相等的元素一定都在同一族吗？ 提示：周期表中族内元素的排列并非完全以最外层电子数进行的，还要根据元素的性质等，如He只有一个电子层且已排满，达“稳定”结构，故排在“0”族，而非A族，因此最外层电子数相等的元素不一定都在同一族(特别是过渡元素)。,1质量数 质量数(A) 2原子的表示方法,质子数(Z)中子数(N),3核素 具有 叫核素。 4同位素 相同而 不同的同一元素的 互称为同位素。例如，氧元素有 三种核素，这三种不同核素间互称 。,一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子,质子数,中子数,不同核素,同位素,延伸：组成原子的微粒中有一些“不一定” (1)任何微粒中，质量数质子数中子数，但质子数与中子数不一定相等。 (2)有质子的微粒不一定有中子，有质子的微粒不一定有电子。 (3)质子数相同的微粒不一定属于同一种元素。 (4)任何元素都有零价，但不一定都有负价或正价。,1碱金属元素 碱金属包括 六种元素，它们最外电子 层 上都有 个电子，在反应中很 ，故都是非常活泼的金属 元素。它们统称为碱金属的原因是它们 的 。,Li、Na、K、Rb、Cs、Fr,1,容易失去,氧化物的水化物都是可溶于水的强碱,碱金属元素的原子结构与性质,1,增大,逐渐增多,逐渐增大,逐渐减弱,银白,软,延展性,导电,导热性,较低,渐大,逐渐降低,1,O2,水,越来越剧烈,逐渐增强,逐渐增强,逐渐增强,铯,2. 卤族元素 卤族元素包括 五种元素，它们最外层都有 个电子， 在反应中很容易 电子，故都是非常活泼的非金属元素。,F 、Cl、Br、I、At,7,得到,卤族元素的原子结构和性质,7,增大,逐渐增多,逐渐增大,逐渐减弱,低,逐渐增高,1,H2,氧化性,越来越难,逐渐减弱,逐渐增强,逐渐减弱,逐渐减弱,逐渐减弱,氟气,小结：卤族单质及重要化合物性质 卤素单质与H2的反应 卤族单质越不活泼，与氢气化合的条件就越难。 H2F2=2HF(暗处化合并发生爆炸) H2Cl2 2HCl(光照混合气体时发生爆炸) H2Br2 2HBr H2I2 2HI(该反应可逆，需持续加热，且生成的碘化氢同时又分解),卤素单质与水的反应 氟气遇水发生剧烈反应：2F22H2O=4HFO2。其余卤族单质能溶于水，且部分与水反应： X2H2O HXHXO(X代表Cl、Br、I)。 从氟到碘，在水中溶解度和反应程度逐渐减小。 卤素单质与碱反应 卤素单质均能与碱反应，其中氟气与碱反应的化学方程式较复杂，不要求掌握(除非题给信息)，常温下氯气和溴与碱反应的通式为： X22NaOH=NaXNaXOH2O(X为Cl、Br)。,与某些具有还原性的化合物反应 二氧化硫能使氯水、溴水和碘水褪色 X2SO22H2O=2HXH2SO4(X为Cl、Br、I) 卤族单质间的置换反应 a气体之间： F22HX=2HFX2(X代表Cl、Br、I) Cl22HX=2HClX2(X代表Br、I) Br22HI=2HBrI2,b溶液：Cl22X=2ClX2(X代表Br、I) Br22I=2BrI2 氟气不能与水溶液中的卤化物发生置换反应，因为氟气能跟水剧烈反应。 卤化氢 a在通常条件下都是有刺激性气味的气体，极易溶于水。 b只有氢氟酸是弱酸，其余为强酸。 c溴化氢和碘化氢有强还原性，不可用浓H2SO4干燥。,碘的特性 碘遇淀粉变蓝色，利用这一特性可以鉴别和检验I2或淀粉的存在；碘易升华。,1原子的构成粒子以及粒子间的关系 (1)构成原子的粒子 (2) 的含义：表示一个质量数为A，质子数为Z，中子数为(AZ)的原子。,(3)有关粒子间的关系 质量数(A)质子数(Z)中子数(N)； 质子数核电荷数中性原子的核外电子数； 阳离子：质子数核外电子数电荷数； 阴离子：质子数核外电子数电荷数。,2.元素、核素、同位素三概念比较,【例1】 (2009广东化学，1)我国稀土资源丰富。下列有关稀土元素 的说法正确的是( ) A. 互为同位素 B. 的质量数相同 C. 是同一种核素 D. 的核外电子数和中子数均为62 解析：根据同位素的概念可直接判断A选项正确。 答案：A,中各数、量之间的关系一直是高考的重点和热点。解答此类问题的关键是要熟悉元素符号周围字母的意义及120号元素微粒的结构特点。 各字母表示的意义：A：质量数，Z：质子数，X：元素符号， x：化合价，R：电荷数，m：原子个数。,(2)120号元素微观粒子中常见等电子粒子 2电子粒子：H2、He、Li、H、Be2。 10电子粒子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4、Na、Mg2、Al3、 、 H3O、N3、O2、F、OH、 等。 18电子粒子：Ar、SiH4、PH3、H2S、HCl、F2、H2O2、N2H4、C2H6、 CH3OH、K、 Ca2、Cl、S2、HS、 等。,1(2010原创)下列叙述错误的是( ) A13C和14C属于同一种元素，它们互为同位素 B1H和2H是不同的核素，它们的质子数相等 C14C和14N的质量数相等，它们的中子数不等 D6Li和7Li的电子数相等，中子数也相等 解析：13C、14C互为同位素；14C、14N质量数都为14，中子数分别为8、 7；1H、2H互为同位素，质子数相等；6Li、7Li互为同位素，质子数和电 子数都对应相等，但中子数不相等。 答案：D,1【记忆口诀】 2. 根据各周期元素种数的变化规律可以分析得出同周期A族和A族元素 原子序数的差存在如下规律。,同主族元素原子序数之差存在下列规律：根据各周期元素的种数依次为： 第一周期：2种，第二、三周期各8种，第四、五周期各18种，第六周期32 种，这样同主族相邻元素的原子序数之差分别有：2、8、8、18、18、32， 对于同主族不相邻的元素，可将它们的差累计求得，如：H与K相差18，可 理解为 ，即28818，又如F和I，可理解 为： ，即8181844。,【例2】 同一主族的两种元素的原子序数之差不可能是( ) A16 B26 C 36 D46 解析：本题考查元素周期表的结构。当了解元素周期表的编排规律后，需记住同主族相邻元素的序号差，从第一周期到第七周期，同族相邻周期的原子序号相差依次为2、8、8、18、18、32，在以上各选项中，有8816、81826、181836，而D选项中的46是不可能具有的。 答案：D,2(2010模拟精选，武汉模拟)原子序数为z的元素R，在周期表中位于A、B、C、D四种元素的中间，A、B、C、D四种元素的原子序数之和为下列数据，其中不可能的是( ) A4z B4z10 C4z5 D4z14 解析：由周期表的结构可知C与R或R与D的原子序数之差可能为8、18、32。即C、D原子序数之和存在三种情况：2z、2z10或2z14。而A、B原子序数之和为2z(如右图)。 答案：C,【例1】 下列关于原子的几种描述中错误的是( ) A16O与17O具有相同的电子数 B18O与19F具有相同的中子数 C15N与14N具有相同的质子数 D12C与13C具有相同的质量数,解析：中子数质量数质子数。16O与17O互为同位素，具有相同的电子数，A正确。18O含有8个质子，中子数18810；19F含有9个质子，中子数19910，B正确。15N与14N互为同位素，具有相同的质子数，C正确；12C与13C的质量数分别是12和13，D不正确。 答案：D,高分策略 本题易忽视质量数、质子数、中子数、电子数之间的关系，错选A或B， 解本类题要注意掌握以下几个数量关系： (1)质子数中子数质量数 (2)原子的核外电子数核内质子数核电荷数 (3)阳离子核外电子数核内质子数电荷数 (4)阴离子核外电子数核内质子数电荷数,【例2】 (2009重庆理综，29)(15分)化合物A由周期不同的短周期元素X、Y组成，是良好的耐热冲击材料。 (1)X的单质既可与盐酸反应，又可与NaOH溶液反应，X的原子结构示意图为_。 (2)X的硫酸盐溶液与过量NaOH溶液反应的离子方程式为 _。,(3)一定条件下，A和水缓慢作用生成含Y的化合物Z，Z分子含有10个电子。 Z与H2O2反应，其产物之一是Y的单质，Y单质的电子式为_；Z分子的结构呈_。 A的化学式是_。 (4)X的单质、石墨和二氧化钛(TiO2)按比例混合，高温下反应得到的化合物均由两种元素组成，且都是新型陶瓷材料(在火箭和导弹上有重要应用)，其反应的化学方程式是_。,作答与批改实录,点评 1该生未能正确解答第(2)问，主要是未挖掘出“过量NaOH溶液”这一条件的 含义。2.书写N2的电子式只写出了成键电子，未写出未成键的孤对电子。 点拨 解答本题的突破点是：根据“化合物A是由周期不同的短周期元素X、Y组成，是良好的耐热冲击材料”及X的单质的性质，不难推出X是Al元素，Y是第二周期的元素，其氢化物与H2O2反应时能生成Y的单质，可推测Y是N元素。,答案 (1) (2)Al34OH=AlO 2H2O (3)NN 三角锥型 AlN (4)4Al3TiO23C 2Al2O33TiC,题后反思 本题主要考查原子结构、新型无机非金属材料、电子式的书写等知识。分析近几年的无机推断题，可以发现将原子结构、元素周期律(表)与无机物的性质(如本题A是一种耐热冲击材料，X的单质、石墨和