高三化学3年高考2年模拟 第07讲 物质结构 元素周期律课件.ppt

df 2012年高考总复习 化学 df 第07讲物质结构元素周期律 知识梳理基础练习能力提升 一 原子结构二 元素周期律元素周期表三 化学键 物质结构 元素周期律 知识梳理 原子 原子核 核外电子 质子 中子 电荷 1 0 1 实际质量 1 6726 10 27kg 1 6748 10 27kg 相对质量 1 007 1 008 一 原子的构成 带正电 带负电 原子结构 核电荷数 z 质子数 电子数 原子序数 原子核半径小于原子半径的万分之一 体积占原子体积的几千亿分之一 但 原子的质量却集中在原子核 明确组成原子的各种粒子的作用 质子 决定元素的种类中子 决定元素的同位素核外电子 最外层电子决定化学性质 返回 几个重要概念 质量数 核素 同位素 元素 原子量 1 质量数 将原子核内所有的质子和中子的相对质量取近似整数值加起来 所得的数值 叫质量数 质量数 a 质子数 z 中子数 n z个 a z 个 z个 o 8 16 2 2 2 离子电荷 原子个数 质量数 质子数 化合价 数字的位置不同 所表示的意义就不同 返回 粒子与所带电荷的关系 对原子而言 原子不显电性 即呈电中性 核外电子数 核电荷数 核内质子数 原子序数对阳离子而言 核内质子数 阳离子核外电子数 电荷数对阴离子而言 核内质子数 阴离子核外电子数 电荷数离子电荷数 核内质子数 核外电子数 思考 决定元素种类和核素种类的微粒分别是什么 3 同位素 1 概念 把质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素 决定元素种类的微粒是质子数 决定核素种类的微粒是中子数 几种常见的同位素 思考 同位素的 同 和 异 分别是什么 同位 是什么含义 同 质子数相同 异 中子数不同 同位 在周期表中的位置相同 2 同位素的性质 同一元素的各种同位素的化学性质相同 为什么 在天然存在的某种元素里 不论是游离态还是化合态 各种同位素所占的原子百分数是一定的 质子数和核外电子排布相同 元素 同位素 核素的联系与区别 返回 核素的相对原子质量和元素的相对原子质量 质量数 质子数与中子数之和 近似等于该核素的相对原子质量核素的相对原子质量 一个原子的质量与一个12c原子质量的1 12的比值 其数值近似等于该核素的质量数 元素的相对原子质量 用该元素的各种天然核素的相对原子质量及其在自然界中含量算出来的平均值 该值为周期表上的元素的相对原子质量 元素的近似相对原子质量 用同位素的质量数代替其相对原子量进行计算的结果 4 几种重要的原子量 例1 r原子的质量数为y mgr2 离子中含电子xmol 则r原子核内中子数为 a my xy 2m mby x 2c my xy 2m mdy x 2 c 解析 根据mg离子中有电子xmol 及其质量数为y 可得 mgr2 离子的物质的量为m ymol 则其每个离子中所含电子数为 xy m每个r原子的电子数为xy m 2 则质子数为 my xy 2m m 例2 一些科学家预言 存在稳定的超重元素 如114个质子和184个中子的原子 它位于元素周期表的第七周期 a族 由此下列说法正确的是 a 第七周期元素共有50种b 该元素原子的质量数是184c 该元素的相对原子质量是298d 该元素的原子核外有114个电子 最外层有4个电子 d 解析 第七周期元素共有32种 故a错 该元素原子的质量数是184 114 298 故b错 元素的相对原子质量是其各同位素原子的原子量平均值 故c选项不能说是元素的原子量 c错 d正确 返回 1 电子层名称klmnop 2 表示 原子 离子 结构示意图 二 核外电子的排布规律 3 排布规律 能量最低原则 电子的排布先排离核较近的能量低的电子层 尔后排在离核较远的能量较高的电子层上 2n2规则 每一电子层最多容纳的电子数最多为2n2 限制 最外层不超过8个 次外层不超过18个 倒数第三层不超过32个 4 原子的组成和核外电子排布的规律1 熟悉稀有气体及大多主族简单离子核外电子排布 参考坐标 2he10ne18ar36kr54xe86rn118x2 了解主族元素的核外电子排布 最外层 次外层 3 掌握短周期元素的核外电子排布 重点熟练掌握 返回 1 原子核内无中子的原子 2 最外层有1个电子的元素 3 最外层有2个电子的元素 5 最外层电子数比次外层电子数多的元素 第二周期元素 2倍的是c 3倍的是o 4倍的是ne 4 最外层电子数等于次外层电子数的元素 6 电子层数等于最外层电子数的元素 7 电子总数是最外层电子数2倍的元素 8 次外层电子数是最外层电子数2倍的元素 9 内层电子数是最外层电子数2倍的元素 1 18号元素原子结构特点 1h h li na be mg he be ar h be al be li si li p 返回 三 重要的规律 方法 1 判断微粒半径大小的依据 一 先看电子层数 电子层数越多 原子半径越大 如 na k二 当电子层数相同时 再看核电荷数 核电荷数越大 原子半径越小 如 na mg三 当电子层数和核电荷数都相同时 再看核外电子总数越多 核外电子总数越多 半径越大 如 cl cl 返回 1 下列化合物中阳离子与阴离子半径比最小的是 a nafb mgi2c bai2d kbr b 2 a元素的阴离子 b元素的阴离子和c元素的阳离子具有相同的电子层结构 已知a的原子序数大于b的原子序数 则abc三种离子半径大小的顺序是 a a b cb b a cc c a bd c b a b 知识巩固 2 10电子 18电子微粒及反应 阳离子 na mg2 al3 nh4 h3o 阴离子 n3 o2 f oh nh2 分子 ne hf h2o nh3 ch4 10e 10电子体之间的反应 18e 阳离子 k ca2 阴离子 p3 s2 hs cl 分子 ar hcl h2s ph3 f2 h2o2 c2h6 ch3oh n2h4 18电子体之间的反应 10e 与18e 之间的反应 例 用a b c2 d e f g和h分别表示含有18个电子八种微粒 离子或分子 请回答 a元素是 b元素是 c元素是 用元素符号表示 d是由两种元素组成的双原子分子 其分子式是 e是所有含18个电子的微粒中氧化能力最强的分子 其分子式是 f是由两种元素组成的三原子分子 其分子式是 g分子中含有4个原子 其分子式是 h分子中含有8个原子 其分子式是 答案 k cl s hcl f2 h2s h2o2 或ph3 c2h6 返回 元素周期律元素周期表 主要包括 1 核外电子排布的周期性变化2 原子半径的周期性变化3 元素主要化合价的周期性变化 一 元素周期律 什么是元素周期律 元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周期性变化的规律叫元素周期律 1 核外电子排布的周期性变化 2 元素原子半径的周期性变化 3 元素主要化合价的周期性变化 元素金属性 非金属性强弱的判断 1 金属性强弱的判断 1 单质的还原性 离子的氧化性 2 根据单质与水或非强氧化性酸反应情况 3 最高价氧化物对应水化物的碱性 4 单质与盐溶液的置换反应 2 非金属性强弱的判断 1 单质的氧化性 离子的还原性 2 与氢气化合的难易及氢化物的稳定性 3 最高价氧化物对应水化物的酸性 4 单质与盐溶液的置换反应 返回 二 元素周期表 1 元素周期表的编排 编排原则 按原子序数递增的顺序从左到右排列 将电子层数相同的元素排列成一个横行 把最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成纵行 编排依据 元素周期律 返回 三 元素周期表的结构 周期的分类及各周期的元素数目 注意 主族序数 最外层电子数 各族在元素周期表中的位置 过渡元素 a 从 b族到 b族10个纵行的元素 它包括了第 族和全部副族元素 这些元素都是金属元素 0 a a a a a b b b b b b b a 第二周期 8 第三周期 18 a a 8 第四周期 18 第五周期 32 a a 18 第六周期 32 第七周期 同主族元素原子序数之间的关系 返回 例 a b c是周期表中相邻的三种短周期元素 其中a b是同周期 b c是同主族 此三种元素原子最外层电子数之和为17 质子数之和为31 则a b c分别为什么元素 解析 设a b c的位置关系用联立方程式求解 由三元素有如下四种位置关系 常规解法 设 中b的质子数为x 则a为 x 1 c为 x 8 可得 x x 1 x 8 31 x 8 故b为o a为n c为s 设 中b的质子数为x 则a为 x 1 c为 x 8 可得 x x 1 x 8 31 x 22 3 不合题意 三种元素原子最外层电子平均数为17 3 5 7 三种元素位于第 a a族 三种元素质子数之和为31 应为第二第三周期元素 观察 可得a是氮元素b是氧元素c是硫元素 5 2 6 17 试商法 解析 周期表中特殊位置的元素 1 族序数等于周期数的元素 2 族序数是周期数两倍的元素 3 族序数是周期数三倍的元素 4 周期数是族序数两倍的元素 5 周期数是族序数两倍的元素 6 最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素 h be al c s o li ca na li 气态氢化物含氢量最高的非金属 常温下呈液态的非金属 硬度最大的单质 熔点最高的单质 地壳中含量最多的元素 地壳中含量最多的金属元素 气态氢化物与最高价氧化物对应水化物能反应的元素 最活泼的非金属 最活泼的金属 常见元素的一些特性 f cs c br c c o al s n 返回 一 基本概念 化学键 离子键 共价键 极性键 非极性键 离子化合物 共价化合物 分子或晶体内相邻原子 或离子 间强烈的相互作用 使阴阳离子结合成化合物的静电作用 原子间通过共用电子对而形成的相互作用 同种原子间的叫非极性键 不同种原子间的叫极性键 离子化合物判断 由金属和非金属元素构成的化合物 铵盐 共价化合物判断 只由非金属元素构成的化合物 除铵盐外 化学键 离子键和共价键与离子化合物和共价化合物之间的关系 有离子键的化合物一定是离子化合物 离子化合物中一定有离子键 可能有共价键 共价化合物中一定没有离子键 一定有共价键 有共价键的化合物不一定是共价化合物 例 下列物质不含离子键的是 nh4hco3 nh3 baso4 kal so4 2 12h2o ba oh 2 h2so4a b c d d 返回 电子式 式子在元素符号周围用小黑点 或x 来表示原子的最外层电子的 二 电子式 1 原子的电子式 2 离子的电子式 3 离子化合物的电子式 4 共价化合物的电子式 5 用电子式表示化合物的形成过程 练习 按要求完成下列过程 1 判断下列物质中化学键类型 写出电子式 hclo h2o2 nh4cl na2o2 co2 ccl4 n2 koh cacl2 hcn cac2 cs2 c2h4 c2h2 羟基 甲基 2 用电子式表示下列物质的形成过程 h2s cah2 nh3 na2s ki 总结 书写电子式时应先判断是离子化合物还是共价化合物 再分离子和共价来写 返回 三 共价键的极性 同种元素原子间形成的共价键 共用电子对无偏移 如 h2cl2 2 非极性键 不同种元素原子间形成的共价键 共用电子对有偏移 如 hcl 1 极性键 四 共价键的参数 1 键能 在25 101025pa时 拆开1mol某化学键所需的能量称为键能 单位kj mol 键能越大 键越牢固 键的热稳定性越好 2 键长 两个成键的原子的核间距离 键长越短 键越牢固 3 键角 分子中键与键的夹角 hcl h2等无夹角 返回 返回目录 基础练习 1 2010福建卷 8 下列有关化学研究的正确说法是a 同时改变两个变量来研究反映速率的变化 能更快得出有关规律b 对于同一个化学反应 无论是一步完成还是分几步完成 其反应的焓变相同c 依据丁达尔现象可将分散系分为溶液 胶体与浊液d 从hf hcl hi酸性递增的事实 推出f cl br i的非金属递增的规律 解析 本题侧重考查反应速率 盖斯定律 分散系 元素周期律重要的基本概念 规律同时改变两个变量来研究反应速率的变化 不容易判断影响反应速率的主导因素 因此更难得出有关规律这是盖斯定律的表述分散系的划分是以分散质颗粒大小来区分的在以酸性强弱作为判断元素非金属性非金属性强弱依据时 是以最高价氧化物对应水化物的酸性强弱为判断依据的 答案 b 2 解析 此题考查了物质结构与元素周期律知识 根据题给数据 x y的化合价不同 但原子半径相差较小 可知两者位于同一周期相邻主族 故金属性x y a错 根据z w的原子半径相差不大 化合价不同 且w只有负价 则其可能是o z是n 两者的单质直接生成no b错 据此判断可知x是mg y是al y的最高价氧化物的水化物是氢氧化铝 其不溶于氨水 c错 一定条件下 氧气可以和氨气反应生成水和氮气 d对 答案 d 解析 a选项中同位素是指中子数不同 质子数相同的不同核素 原子 的互称 选项中给出的是分子 错误 b中ph 1的溶液为强酸性环境 解答时应在离子组na no3 hco3 fe2 中增加h 分析可知碳酸氢根离子和氢离子不共存 在氢离子存在时硝酸根离子和亚铁离子不能共存 错误 c中明矾的净水原理是其溶于水电离产生的铝离子水解生成氢氧化铝能吸附水中悬浮物 而漂白粉是由其成分中的次氯酸钙和水 二氧化碳反应生成的次氯酸能杀菌消毒 作用原理不同 错误 d中此反应的 h 说明此反应是吸热反应 也就是金刚石的具有能量大于石墨 物质具有的能量越大 该物质越不稳定 正确 答案 d 解析 a中只有活泼金属和活泼非金属元素之间形成离子键 形成化合物属于离子化合物 但像铝元素和氯元素等不活泼的金属和不活泼的非金属元素之间形成的则是共价键 正确 b中分子等呈现电中性的微粒中质子数和核外电子数也相等 错误 c中目前使用的元素周期表 最长的周期是第6周期 含有32种元素 错误 d中非金属形成的化合物种类繁多 像一氧化碳 一氧化氮 二氧化硫等均不符合2或8电子结构 错误 答案 a 答案 b 解析 只有离子化合物中才含有离子键 题目给出的各个选项中只有c选项中的nacl为离子化合物 其余各选项中的物质均含有共价键 答案 c 解析 li na k元素处于同一主族 原子核外电子层数随着核电荷数的增加而增多 金属性逐渐增强 故a选项正确 c选项错误 同于周期从左到右金属性逐渐减弱 非金属性逐渐增强 因此第二周期元素从li到f 非金属性逐渐增强 正确 o与s为同主族元素 且s的核电荷数大于o 因此o的非金属性比s强 正确 答案 c 解析 本题考查了原子结构与离子键的含义 本题可以根据原子序数写出化学式即a hclb mgf2c sicd p2o5写出化学式后 很容易看出只有mgf2是离子化合物 存在离子键 答案 b 解析 难度 中等 此题是传统的元素推断题 由题意分析可知 x y z最外层电子数之和为13 13 3 4 z原子最外层电子数最多 又是3的整数倍 故z最外层电子数为6 只能是s y与z同周期 最外层电子数为2 故为mg x y z原子的最外层电子数之和为13 x内层电子数为2 由此可知x为n 答案 b 答案 d 返回目录 能力提升 解析 hbr分子的h原子和br原子是以共用电子对形成的化合物 没有电子的转移 不存在离子 答案 a 解析 中o和f属于同周期元素 氢化物的稳定性 hf h2o 中na和mg为第三周期元素 原子半径 na mg 而mg比o多一个电子层 所以mg o p s cl属于同周期元素 其酸性 hclo4 h2so4 h3po4 答案 b 解析 由题目信息可推断出 x为na y为cl z为o 同周期 第三周期中 x na 的金属性最强 a正确 同周期元素从左向右原子半径减小 原子半径x na y cl 电子层结构相同的离子 离子半径随核电荷数的增加而减小 离子半径x na z o2 b错误 同族元素中 via族 z o 的氢化物稳定性最高 c正确 同周期 第三周期中 y cl 的非金属性最强 则最高价含氧酸的酸性最强 hclo4 d正确 答案 b 解析 根据同周期和同主族性质的递变规律可以判断各选项的正误 a选项e d元素同主族 且d在第二周期 而e在第三周期 因此d的氢化物比e的氢化物稳定 b选项中a b e三种元素同周期 所以其原子半径为a b e 这六中元素的单质中c的单质碳是化学性质最不活泼的 答案 d 解析 从题目所给的条件可以看出x是h元素 y是o元素 z是na元素 w是mg元素 r是s元素 所以 a项 y z w具有相同电子层结构的离子 o2 na mg2 其半径依次减小 判断依据 核外电子排布相同的微粒 半径随着核电荷数的增加而减小 b项 x和y元素能形成2种化合物 x2y h2o 和x2y2 h2o2 c项 元素y r分别与元素x形成的化合物是氢化物 因为y o元素 和r s元素 的非金属性强弱 y r 所以对应的氢化物的稳定性 xmy xmr w元素最高价氧化物的水化物是mg oh 2 是中强碱 而r元素最高价氧化物的水化物是h2so4 是强酸 答案 c 解析 本题中元素为同一周期 从左至右最外层电子数依次增加 而单质的活泼性分金属与非金属性 氧化能力随着单质晶体形态及分子内的化学键不同有变化 最高化合价随原子序数的递增有特例 o f无正价 答案 b 解析