2014届高考一轮复习—物质结构元素周期律学案.docVIP

高考一轮复习物质结构 元素周期律一、课本重难考点梳理(巧计课本，事半功倍)(一)元素周期表的结构编排原则：把 相同的元素按 递增的顺序从左到右排成一横行；把 相同的元素按 递增的顺序从上到下排成一纵行。【例1】短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法正确的是( )A元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于8B原子半径的大小顺序为：rXrYrZrWrQC离子Y2和Z 3的核外电子数和电子层数都不相同D元素W的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Q的强【练习1】如图为元素周期表中短周期的一部分，关于Y、Z、M的说法正确的是( )A非金属性：YZM B离子半径：M-Z2-Y- CZM2分子中各原子的最外层均满足8电子稳定结构 D三种元素中，Y的最高价氧化物对应的水化物酸性最强(二)元素的性质和原子结构1碱金属元素(包括 、 、 、 、 等)，从Li到Cs，随着核电核数的增加，电子层数逐渐增多，原子核对最外层电子的引力逐渐_，原子失去电子的能力逐渐_，即金属性逐渐增强。2卤族元素(包括 、 、 、 等)，从F到I，随着核电核数的增加，电子层数逐渐增多，原子核对最外层电子的引力逐渐_，得电子能力逐渐_，即非金属性逐渐减弱。【练习2】关于碱金属元素的下列叙述中，错误的是( )A碱金属元素原子最外层都只有1个电子 B依Li、Na、K、Rb、Cs，单质熔沸点升高，密度增大C随核电荷数递增，氢氧化物碱性增强 D随电子层数增加，原子半径增大，金属还原性增强【练习3】下列关于碱金属的叙述中正确的是( )A碱金属单质与水反应都能生成碱和H2 B碱金属单质都是质软、熔点低、密度均小于1的轻金属C碱金属元素随原子半径增大，原子核吸引最外层电子的能力增强D碱金属单质在空气中燃烧都生成过氧化物【练习4】砹(At)原子序数85，与F、Cl、Br、I同族，推测砹或砹的化合物不可能具有的性质是( )A砹是有色固体 B非金属性：At2I2CHAt非常稳定 DI2 可以把At从其可溶性的盐溶液置换出来。(三)元素、核素、同位素1原子中各微粒的数量关系()原子序数 核电核数 质子数 核外电子数()质量数(A) = 质子数(Z) + 中子数(N) (3)符号中，数值A、Z、d、e表示的意义 。2核素、同位素、元素三者之间的关系： 【练习5】在Li、N、Na、Mg、Li、C中：(1) 和 互为同位素。(2) 和 质量数相等，但不能互称同位素。(3) 和 的中子数相等，但质子数不相等，所以不是同一种元素。(四)“三量”比较原子的相对原子质量元素的相对原子质量质量数定义该元素一个原子的质量与一个原子质量的相比所得的数值该元素各种核素(各同位素原子)的相对原子质量与其在自然界中所占的原子个数百分比的乘积之和该元素一种核素(一同位素原子)原子核内的质子数与中子数之和实例的相对原子质量(M1)=的相对原子质量(M1)=元素相对原子质量：M r = M1a1%+M2a2%+元素近似相对原子质量：M r A1a1%+A2a2%+的质量数为35，的质量数为37(五)核外电子排布规律及表示方法1排布规律：(1)核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层里，然后由里及外，依次排布在能量逐渐升高的电子层；(2)各电子层最多容纳的电子数是2n2 (n表示电子层)；(3)最外层电子数不超过8个(K层是最外层时，最多不超过2个)，次外层电子数目不超过18个，倒数第三层不超过32个；(4)以上三条相互联系，必须同时满足。2表示方法：118号元素的原子结构示意图；电子式。【练习7】短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍，Y原子最外层只有2个，Z单质可制成半导体材料，W与X属于同一主族。下列叙述正确的是A元素X的简单气态氢化物的热稳定性比W强B元素W的最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐比Z弱C化合物YX、ZX2、WX3中化学键类型相同D原子半径的大小顺序：rYrZrWrX【练习8】短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。元素W是制备一种高效电池的重要材料，X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素，Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。下列说法错误的是A元素W、X的氯化物中，各原子均满足8电子的稳定结构B元素X与氢形成的原子比为1:1的化合物有很多种C元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成D元素Z可与元素X形成共价化合物XZ2【练习9】下列叙述正确的是 ( )AFe分别与氯气和稀盐酸反应所得氯化物相同 BK、Zn分别与不足量的稀盐酸反应所得溶液均呈中性CLi、Na、K的原子半径和密度随原子序数的增加而增加 DC、P、S、Cl的高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强(六)元素周期律随着原子序数的递增，元素的 、 、 都呈现周期性的变化规律，这一规律叫做元素周期律。(1)最高正化合价： 最低负化合价：-(2)最高正化合价最外层电子数主族序数(3)最高正化合价最低负化合价_(4)同周期从左到右，金属性逐渐 ，非金属性逐渐 。同主族从上到下，金属性逐渐 ，非金属性逐渐 。【练习10】已知33As、35Br位于同一周期，下列关系正确的是A原子半径：AsC1P B热稳定性：HC1AsH3HBrC还原性：As3-S2-C1- D酸性：H3AsO4H2SO4H3PO4【练习11】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，、为金属元素，的阳离子的氧化性小于的阳离子的氧化性。下列说法正确的是的原子半径依次减小 与形成的化合物中只含离子键的气态氢化物的沸点一定高于的气态氢化物的沸点若与的原子序数相差，则二者形成化合物的化学式一定为Y2W3【练习12】短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序数依次递增，A、B两元素相邻，B、C、E原子的最外层电子数之和为13，E原子最外层电子数是B原子内层电子数的3倍或者C原子最外层电子数的3倍，B、D原子最外层电子数之和等于C、E原子最外层电子数之和下列说法正确的是()A元素C、D、E的最高价氧化物对应的水化物之间均可相互反应 B元素B和E的氧化物对应的水化物均为强酸 C单质C能与A的某种氧化物发生置换反应 D工业上常用电解元素C、D的氯化物来制取它们的单质【练习13】部分短周期元素化合价与原子序数的关系图， 下列说法正确的是 A原子半径：ZYX B气态氢化物的稳定性：RW CWX和水反应形成的化合物是离子化合物DY和Z两者最高价氧化物对应的水化物能相互反应(七)元素金属性和非金属性元素金属性强弱的判断依据：金属单质与水(或酸)反应产生氢气的难易程度，与水(或酸)反应产生氢气越容易，则元素的金属性越强；最高价氧化物对应的水化物氢氧化物的碱性强弱，碱性越强，金属元素的金属性越强；金属间的相互置换；金属阳离子的氧化性越强，金属元素的金属性越弱。元素非金属性强弱的判断依据：非金属单质与氢气化合的难易或生成与的氢化物的稳定性，与氢气化合越容易或生成的氢化物越稳定，元素的非金属性越强；最高价氧化物对应的水化物最高价含氧酸的酸性强弱，酸性越强，非金属元素的非金属性越强；非金属单质间的相互置换；阴离子(或氢化物)的还原性越强，非金属元素的非金属性越弱。【练习14】a、b、c、d四个集气瓶中装有Cl2、H2、HCl、HBr中的任一种气体，若a、d两瓶气体混合后强光照射下发生爆炸，a、b两瓶气体相混，瓶壁上出现红棕色液滴，则a、b、c、d四瓶中气体应是( )ACl2、HBr、HCl、H2 BCl2、HCl、HBr、H2CH2、HBr、HCl、Cl2 DH2、HCl、HBr、Cl2【练习15】已知X、Y、Z为三种原子序数相连的元素，最高价氧化物对应水化物的酸性相对强弱是：HXO4H2YO4H3ZO4。则下列说法不正确的是( )A气态氢化物的稳定性：HXH2YZH3 B非金属性：YXZ C单质的氧化性：X2Y2Z2 D原子最外电子层电子数：ZYX【练习16】某化学研究性学习小组为探究元素性质的变化规律，设计了如下实验：(1)甲同学根据同周期元素原子结构的变化规律，预测出同一周期，从左至右元素的金属性逐渐减弱请你根据实验室常用试剂和仪器帮助甲同学设计实验，简述实验步骤和现象(以第三周期元素为例)： 。(2)乙同学欲比较N、C、Si的非金属性强弱，设计了如图所示的实验装置，其能否达到实验目的 (填“能”或“不能”)，设计的理论依据是 。但也有同学根据硝酸具有挥发性，认为乙同学的实验装置存在不足，请你帮助该同学提出修改意见 。(3)丙同学从资料中获悉：元素周期表中处于象硼与硅这样“对角线”位置的某些元素性质相似。预测金属铍应该具有与 相似的性质，能证明其预测的实验方案是 。(4)丁同学设计了如图2装置验证元素性质递变规律。A、B、C处分别是蘸有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉KI试纸、湿润的红纸。已知常温下浓盐酸与高锰酸钾能反应生成氯气。丁同学可能观察到的现象有 。从环保角度考虑，该装置有明显不足，请指出并提出改进建议 。(八)元素周期表和元素周期律的应用1元素分区：在分界线附近的元素具有金属性又具有非金属性。金属性最强的在周期表的左下角是Cs；非金属性最强的在周期表的右上角是。2元素周期表和元素周期律的应用(1)寻找未知元素(2)预测元素的性质比较同周期、同主族元素的性质；预测未知元素的性质(3)寻找新材料在 附近寻找半导体材料；在 中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料。在周期表中 附近寻找新的农药。二、考点突破(一)微粒半径大小的比较“三看”一看电子层数，电子层数越多，微粒半径越大；若电子层数相同，二看核电荷数，核电荷数越大，微粒半径越小；若核电荷数也相同，三看核外电子总数，核外电子总数越大，微粒半径越大。【常用规律】阳离子比相应原子的半径小，阴离子比相应原子的半径大；具有相同电子层结构的微粒，核电荷数越大，微粒的半径越小。【练习17】元素X形成的离子与钙离子的核外电子排布相同，且X的离子半径小于负二价硫离子的半径。X元素为 ( )AAl BP CAr DK(二)元素的“位、构、性”的关系及应用【例2】短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。元素W是制备一种高效电池的重要材料，X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素，Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。下列说法错误的是( )A元素W、X的氯化物中，各原子均满足8电子的稳定结构元素有关信息X元素主要化合价为-2，原子半径为0.074nmY所在主族序数与所在周期序数之差为4Z原子半径为0.102nm，其单质在X的单质中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰D最高价氧化物对应的水化物能电离出电子数相等的阴、阳离子E单质是生活中常见金属，其制品在潮湿空气中易被腐蚀或损坏B元素X与氢形成的原子比为1：1的化合物有很多种C元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成D元素Z可与元素X形成共价化合物XZ2【例3】有关元素X、Y、Z、D、E的信息如下：用化学用语答下列问题：(1)X的一种氢化物可用于实验室制取X的单质，其反应的化学方程式为 。(2)E元素与Y元素可形成EY2和EY3两种化合物，下列说法正确的是(填序号) 保存EY2溶液时，需向溶液加入少量E单质 EY2、E2Y3均能通过化合反应生成铜片、碳棒和EY3溶液组成原电池，电子由铜片沿导线流向碳棒向淀粉KI溶液和傲视苯酚溶液中分别滴加几滴EY3的浓溶液，原无色溶液都变成紫色。(3)用化学符号表示D2Z的水溶液中各粒子的浓度关系，如c (Z2-) = (4) 将一定量的Y单质通入一定浓度的苛性钾溶液中，两者恰好完全反应(已知反应过程放热)，生成物中有三种含氯元素的离子，其中ClO-和ClO3-两种离子的物质的量（n）与反应时间（t）的变化示意图如图所示。苛性钾溶液中KOH的质量是 ，该反应转移电子的物质的量为 。(三)核外电子数相同的微粒 10个电子的微粒18个电子的微粒分子阳离子阴离子【练习18】下列各组微粒中微粒半径由大到小的是()AO、Cl、S、P BAl3、Mg2、Ca2、Ba2 CH、Al3、Mg2、K DCs、K、Na、Li【练习19】下列说法正确的是()AP和As属于第A族元素，H3PO4酸性比H3AsO4弱 BO2半径比F的小CNa和Cs属于第A族元素，Cs失电子能力比Na强DSiH4比CH4稳定 【例4】(1)某元素的原子的核电荷数是电子层数的5倍，其质子数是最外层电子数的3倍，该元素的原子结构示意图是 。当y=8时，离子可能为 、 、 、 。将镁条用砂纸打磨后，放入试管中，加入少量水后，加热至水沸腾；再向溶液中滴加酚酞溶液向新制得Na2S溶液中滴加新制氯水将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液冷水中将镁条投入稀盐酸中将铝条投入稀盐酸中向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量写出y=3与y=7的元素最高价氧化物对应水化物间的反应的离子反应方程式 。【练习20】某同学做同周期元素性质递变规律实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象（见下表，表中的“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系）。请你帮助该同学整理并完成实验报告(1)实验目的 。(2)实验用品：试剂：金属钠，镁条，铝条，稀盐酸，新制氯水，新制Na2S溶液，AlCl3溶液，NaOH溶液，酚酞溶液等。仪器： ， ， 试管夹，镊子，小刀，玻璃片，砂纸，火柴等。(3)实验内容(完成下列表格中实验现象和化学方程式)实验编号实验现象化学方程式或离子方程式(4）实验结论： 。(5)请用原子结构的知识解释上述结论 。三、化学键(一)离子键和和化学键离子键共价键概念 之间的相互作用 间通过 形成的相互作用成键粒子 成键实质静电作用： 和 静电作用： 和 形成条件 与 与 表示方法(1)电子式表示：Na2O Na2O2 NaOH NH4Cl (2)用电子式表示离子化合物的形成过程：NaCl： CaCl2： (1)电子式表示：Cl2 N2 H2O CO2 (2)用电子式表示离子化合物的形成过程：CH4： CO2： 2分子间作用力和氢键(1)分子间作用力定义：把 的作用力，又称 。特点：分子间作用力比化学键 ；影响物质的物理性质，如 ，而化学键影响物质的化学性质和物理性质；存在于由共价键形成的多数 和绝大多数非金属单质及稀有气体分子之间，如CH4、O2、Ne等。规律：一般来说，对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力 ，物质的熔、沸点越 。例如：HCl HBr HI。(2)氢键一离子键CH4离子化合物：像NaCl这种由离子构成的化合物叫做离子化合物。(1)活泼金属与活泼非金属形成的化合物。如NaCl、Na2O、K2S等(2)强碱：如NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2等(3)大多数盐：如Na2CO3、BaSO4(4)铵盐：如NH4Cl小结：一般含金属元素的物质(化合物)铵盐。(一般规律)注意：酸不是离子化合物。离子键只存在离子化合物中，离子化合物中一定含有离子键。三电子式：定义：在元素符号周围用