2013届高三化学一轮复习 第5章 元素周期律教案

用心 爱心 专心1 第五章第五章 元素周期律元素周期律 第一课时第一课时 元素周期表元素周期表 复习目标 复习目标 1 掌握元素周期表的结构 原子结构 2 了解原子结构与元素在周期表中的位置关系 基础知识 基础知识 一 元素周期表一 元素周期表 1 元素周期表的编排原则 1 横行 把电子层数相同的元素按原子序数递增的顺序从左至右排成横行 2 纵行 把不同横行中最外层电子数相等的元素 按电子层数递增的顺序 由上而 下排成纵行 2 元素周期表的结构 1 周期 七个横行 七个周期 短周期长周期 序号一二三四五六七 元素种数 288181832 0 族元素原子序数 21018365486 不完全周期最多容 纳 32 种元素 2 族 18 个纵行 16 个族 列序 121314151617 主族 族序 A A A A A A A 列序 345671112 副族 族序 B B B B B B B 第 族第 8 9 10 共 3 个纵行 0 族第 18 纵行 3 元素周期表的分区 按构造原理最后填入电子的能级的符号可把周期表里的元素划分为 5 个区 分别为 s 区 d 区 ds p 区 f 区 各区分别包括 A 族元素 B 族元素 B B 族元 素 A A 族和 0 族元素 镧系和锕系元素 其中 s 区 H 除外 d 区 ds 区和 f 区的元 素都为金属 用心 爱心 专心2 注意 根据元素原子最后一个电子填充的原子轨道的所属能级不同 将元素周期表中 的元素分为 5 个区 并以此电子所处能级的符号作为该区的符号 元素的化学性质主要决定于价电子 而周期表的分区主要基于元素的价电子构型 处于同 一区内的元素价电子排布是相似的 具体情况如下表所示 分区价层电子的电子排布式 s 区Ns1 2 p 区ns2np1 6 d 区 n 1 d1 9ns1 2 ds 区 n 1 d10ns1 2 f 区 n 2 f1 14 n 1 d0 2ns2 元素周期表元素周期表 1 1 元素周期表结构的记忆 元素周期表结构的记忆 1 七个横行七周期 三短三长一不全 即一 二 三周期为短周期 长周期为四 五 六 七 其中第七周期还未填满 2 18 纵行 16 族 7 主 7 副 0 和 2 2 元素周期表中的几个特殊区域 元素周期表中的几个特殊区域 1 过渡元素 元素周期表中部从 B 族到 B 族 10 个纵行共六十多种元素 通称为过 渡元素 这些元素都是金属 所以又把它们叫做过渡金属 2 主 副族的交界 A 族后是第 B 族 B 族后是 A 族 3 镧系元素 在第六周期 第 B 族中共有 15 种元素 是 57 号元素镧到 71 号元素 镥 因它们原子的电子层结构与性质十分相似 统称镧系元素 4 锕系元素 在第七周期 第 B 族中共有 15 种元素 是 89 号元素锕到 103 号元素 铹 因它们原子的电子层结构与性质十分相似 统称锕系元素 5 第 族 在元素周期表中第 8 9 10 三个纵行统称第 族 3 3 元素原子序数的确定 元素原子序数的确定 1 依据主族元素在周期表中的位置 对于主族元素 电子层数 周期数 最外层电子数 主族序数 所以知道元素在周期 表中的位置 即能画出其原子结构示意图 从而确定其原子序数 如某元素的位置为 第四周期第 A 族 其原子结构 示意图为 则原子序数 Z 为 35 2 利用同主族相邻两元素原子序数的关系 元素周期表中左侧元素 A A 族 同主族相邻两元素中 Z 下 Z 上 上一周期元素所在周期的元素种类数目 元素周期表中右侧元素 A A 族 同主族相邻两元素中 Z 下 Z 上 下一周期元素所在周期的元素种类数目 3 利用同周期 A 族和 A 族元素原子序数的关系 设 A 族 A 族元素原子序数分别为 x y 则有 y x 1 第二 三周期 y x 11 第四 五周期 y x 25 第六 七周期 用心 爱心 专心3 4 4 已知元素的原子序数确定其在元素周期表中的位置 已知元素的原子序数确定其在元素周期表中的位置 方法 利用稀有气体的原子序数来确定 第一至第七周期中稀有气体的原子序数依次为 2 10 18 36 54 86 118 例如 1 35 号元素 相邻近的是 36Kr 则 35 36 1 故周期数为四 族序数为 8 1 7 即第四周期第 A 族 即溴元素 2 87 号元素 相邻近的是 86Rn 则 87 86 1 故周期数为七 族序数为 1 即第七周期 第 A 族 即 Cs 元素 例 1 2 例题精讲 例题精讲 例 1 1 甲 乙是周期表中同一主族的两种元素 若甲的原子序数为 x 则乙的原子序 数不可能是 A x 2B x 4 C x 8D x 18 2 若甲 乙分别是同一周期的 A 族和 A 族元素 原子序数分别是为 m 和 n 则下 列关于 m 和 n 的关系不正确的是 A n m 1B n m 18 C n m 25D n m 11 解析 1 同主族的两种元素 第一 二周期元素 原子序数相差 2 第二 三周期元素 原子序数相差 8 第四 五周期元素 原子序数相差 18 第六 七周期元素 原子序数相差 32 故绝不可能相差 4 2 同周期 A 族和 A 族元素 原子序数之差 第二 三周期 原子序数差为 1 第四 五周期 原子序数差为 11 第六周期 原子序数差为 25 故绝不可能相差 18 答案 1 B 2 B 例 2 A B C 为短周期元素 在周期表中所处的位置如下图所示 A C 两元素的原子 核外电子数之和等于 B 原子的质子数 B 原子核内质子数和中子数相等 A C B 1 写出 A B C 三种元素的名称 2 B 位于元素周期表中第 周期第 族 3 C 的原子结构示意图为 C 的单质与 H2O 反应的化学方程式为 4 写出 A 的气态氢化物与 B 的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式 导航导航 解答该题要利用 A B C 三种元素在元素周期表中的位置特点 结合条件 Z B Z A Z C 即可推断出 B 元素 其他问题迎刃而解 解析解析 1 根据图示 A B C 一定在 A 族元素之后 又因 Z B Z A Z C 设 Z B b 则有 b b 8 1 b 8 1 即 b 16 即 B 为 16S 则 A 为 N C 为 F 2 S 在元素周期表中第三周期第 A 族 3 F 的原子结构示意图为 F2与 H2O 反应的化学方程式为 2F2 2H2O 4HF O2 4 NH3与 H2SO4反应的化学方程式为 2NH3 H2SO4 NH4 2SO4 或 NH3 H2SO4 NH4HSO4 用心 爱心 专心4 答案答案 1 氮 硫 氟 2 三 A 3 2F2 2H2O 4HF O2 4 2NH3 H2SO4 NH4 2SO4 或 NH3 H2SO4 NH4HSO4 用心 爱心 专心5 第五章 元素周期律 第二课时 原子结构与组成微粒间的关系 复习目标 复习目标 1 了解原子的组成及组成微粒间的关系 2 掌握原子结构示意图 电子排布式 电子排布图等表示方法 基础知识 基础知识 一 原子结构一 原子结构 1 原子的构成 1 原子的组成 2 符号中各数字的含义 c bd ae X 3 组成原子的各种微粒及相互关系 质子数 Z 核电荷数 原子序数 质量数 A 质子数 Z 中子数 N 阳离子的核外电子数 质子数 所带电荷数 阴离子的核外电子数 质子数 所带电荷数 注 注 有质子的微粒不一定有中子如 有质子的微粒不一定有电子如 H 质子数相同的微粒不一定属于同一种元素如 Ne HF H2O NH3 CH4等 任何元素都有零价 但不一定都有负价或正价 如 F 无正价 Na Mg Al 等无 原子X 原子核 核外电子 质子 Z 个 中子 A Z 个 电子数 Z 个 电子排布 分层排布 核电荷数 Z 决定元素的种类 质量数 A 近似相对原子质量 在质子数决定后 决定原子的种 类 最外层电子数 各层电子数 同位素 决定主族元素化学性质 原子的电子式 电子层 K L M 原子结 构示意图 用心 爱心 专心6 负价 2 元素 核素 同位素 元素核素同位素 概 念 具有相同核电荷数 质 子数 的同一类原子的 总称 具有一定数目质子和一 定数目中子的一种原子 质子数相同而中子数不同的原子或 同一元素的不同核素 范 围 宏观概念 对同一类原 子而言 既有游离态又 有化合态 微观概念 对某种元素 的一种原子而言 微观概念 对某种元素的原子而言 因同位素的存在而使原子的种类多 余元素的种类 特 性 主要通过形成的单质或 化合物来体现 不同的核素可能质子数 相同 或中子数相同 或质量数相同 或各类 数均不同 同位素质量数不同 物理性质有差 异 化学性质相同 实 例 H O H H N C Mg 是不 同的核素 H H H 为氢的同位 素 例 1 3 几种 相对原子质量 1 同位素的相对原子质量的计算式 Mr 2 同位素的近似相对原子质量 数值上约等于该同位素原子的相对质量 3 元素的相对原子质量是根据各种同位素的相对原子质量和他们在自然界中所占的 原子个数百分含量计算的结果 A a B b C c Mr 例 2 3 核外电子排布 1 排布方式 分层排布 电子层由里到外依次是 第一 二 七层 符号分别对应 用心 爱心 专心7 K L M N O P Q 2 排布规律 电子是在原子核外距核由近及远 能量由低至高的不同电子层上分层排布 每层最多容纳的电子数为 2n2 n 代表电子层数 电子一般总是先排在能量低 的电子层里 即最先排在 K 层 当 K 层排满后 再排 L 层 依此类推 最外层电子数不超过 8 个 或 2 个 次外层不超过 18 个 倒数第 3 层不超过 32 个 4 构造原理 能量最低原理 1 能层与能级 能层 多电子原子的核外电子的能量是不同的 按电子的能量差异 可将核外电子分成 不同的能层 原子核外电子的每一个能层 序数为 n 最多可容纳的 电子数为 2n2 能级 多电子原子中 同一能层的电子 能量也不同 还可以把它们 分成能级 2 构造原理 随着原子核电荷数的递增 基态原子的核外电子按照上图中箭 头的方向依次排布 即 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 该 原理适用于绝大多数基态原子的核外电子排布 思考 核外电子排布完全依照电子层顺序排列吗 核外电子排布的规律并不完全依据电子层顺序 而是按能级顺序进 行的 3 能量最低原理 基态与激发态光谱 能量最低原理 原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态 基态与激发态 原子核外电子在一定条件下会发生跃迁 跃迁过程中伴随着能量的变化 基态原子激发态原子 吸收能量 释放能量 光谱 光 辐射 是电子释放能量的重要形式之一 不同元素的原子发生跃迁时会吸收或 释放不同的光 用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱 总称为原子光 谱 利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素 称为光谱分析 4 电子云与原子轨道 用心 爱心 专心8 电子云 电子云是电子在核外空间各处出现概率的形象化描述 黑点密的地方表示电子出现的 概率大 黑点疏的地方表示电子出现的概率小 原子轨道 电子云轮廓图给出了电子在核外经常出现的区域 这种电子云轮廓图称为原子轨道 原子轨道轨道形状轨道个数 s 球形 1 p 纺锤形 3 泡利原理和洪特规则 A 泡利原理 条件 当电子在同一个轨道中排布时 结论 1 个轨道里最多容纳 2 个电子 且自旋方向相反 B 洪特规则 条件 当电子排布在同一能级的不同轨道时 结论 总是优先单独占据一个轨道 而且自旋方向相同 C 基态原子的核外电子在原子轨道上排布要遵循三个原则 能量最低原理 泡利原 理 洪特规则 表示原子结构和组成的常见化学用语 1 原子结构示意图 可表示核外电子的分层排布和核内质子数 如 2 电子式 可表示原子最外层电子数目 如 3 核素符号 侧重表示原子核的组成 它告诉人们该原子核内的质子数和质量数 并推及中子数和核 外电子数 如O 4 电子排布式 1 用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数 这就是电子排布式 例如 K 1s22s22p63s23p64s1 2 为了避免电子排布式书写过于繁琐 把内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分 以相应稀有气体的元素符号外加方括号表示 例如 K Ar 4s1 3 有少数元素的基态原子的电子排布相对于构造原理有 1 个电子的偏差 因为能量相 同的原子轨道在全充满 如 p6和 d10 半充满 如 p3和 d5 和全空 如 p0和 d0 状态时 体系的能量较低 原子较稳定 例如 Cr 1s22s22p63s23p63d44s2 Cr 1s22s22p63s23p63d54s1 用心 爱心 专心9 5 电子排布图 用方框表示一个原子轨道 每个箭头代表一个电子 如氮原子的电子排布图为 例 3 4 典型例题 典型例题 例 1 2008 年高考广东卷 2007 年诺贝尔化学奖得主 Gerhard Ertl 对金属 Pt 表面催化 氧化 CO 反应的模型进行了深入研究 下列关于Pt 和Pt 的说法正确的是 A Pt 和Pt 的核外电子数相同 是同一种核素 B Pt 和Pt 的中子数相同 互称为同位素 C Pt 和Pt 的质子数相同 互称为同位素 D Pt 和Pt 的质量数相同 不能互称为同位素 答案答案 C 例 2 一个 12C 原子的质量为 aKg 一个12C16O2分子的质量为 bKg 若以12C16O2中的一个 氧原子质量的作为相对原子质量的标准 则 12C16O2的相对分子质量为 1 16 A B C D 32b a b 32b b a 16b b a 8b b a 答案 B 例 3 2008 年海南高考 在基态多电子原子中 关于核外电子能量的叙述错误的是 A 最易失去的电子能量最高 B 电离能最小的电子能量最高 C p 轨道电子能量一定高于 s 轨道电子能量 D 在离核最近区域内运动的电子能量最低 解析解析 原子在反应中失去的电子应是离核最远的外层电子 其能量最高 A 正确 B 项 电离能最小的电子离原子核最远 受原子核的吸引力最小 能量最高 B 正确 处于高能 层中的 s 轨道电子的能量要比处于较低能层中 p 轨道电子的能量高 C 错误 能量越低的 电子尽量排布在离原子核越近的轨道上 D 正确 答案答案 C 例 4 下列各种基态原子的核外电子排布式中 正确的是 A 1s22s12p1 B 1s22s22p33s1 C 1s22s22p63s14s1 D 1s22s22p63s23p64s1 答案答案 D 用心 爱心 专心10 第五章 物质结构 元素周期律 第三课时 元素周期律 复习目标 复习目标 1 掌握元素周期律的本质 内容 能根据元素周期确定元素的性质 2 深入了解 位 构 性 的关系 基础知识 基础知识 1 概念 元素的性质随核电荷数递增发生周期性的递变 2 实质 元素周期律的实质是元素原子结构的周期性变化必然引起元素性质的周期性变化 3 对角线规则 在元素周期表中 某些主族元素与右下方的主族元素的某些性质相似 如 Li 和 Mg Be 和 Al 4 元素周期表中同周期 同主族元素性质的递变规律 项目同周期 从左到右 同主族 从上到下 最外层电子数由 1 递增到 7相同 主要化合价 最高正价由 1 7 O F 除外 负价由 4 1 最高正价相同 原子半径逐渐减小 惰性气体除外 逐渐增大 金属性与 非金属性 金属性逐渐减弱 非金属性逐渐增强 金属性逐渐增强 非金属性逐渐减弱 最高价氧化物对应 水化物的酸碱性 碱性逐渐减弱 酸性逐渐增强 碱性逐渐增强 酸性逐渐减弱 非金属的 气态氢化物 生成由难到易 稳定性由弱到强 生成由易到难 稳定性由强到弱 得失电子能力 得电子能力逐渐增强 失电子能力逐渐减弱 得电子能力逐渐减弱 失电子能力逐渐增强 第一电离能 逐渐增大 特例 Be B N O Mg Al P S 逐渐减小 电负性逐渐增大逐渐减小 5 电离能 1 第一电离能 气态电中性基态原子 失去一个电子 转化为气态基态正离子所需要的最 低能量 2 元素第一电离能的意义 元素的第一电离能可以衡量元素的原子失去一个电子的难易 程度 第一电离能数值越小 原子越易失去一个电子 该元素的金属性越强 反之 第一电离 能数值越大 原子越难失去一个电子 用心 爱心 专心11 3 变化规律 同一周期从左到右元素的第一电离能呈增大的趋势 但某些地方出现曲折变化 如 Be B N O Mg Al P S 同一族从上到下元素的第一电离能变小 6 电负性 1 键合电子 原子中用于形成 化学键 的电子 2 电负性 用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小 3 意义 电负性越大的原子 对键合电子的吸引力越大 非金属性越强 故电负性的大 小可用来衡量元素非金属性和金属性的大小 4 变化规律 同周期从左到右元素的电负性逐渐增大 同主族从上到下元素的电负性逐渐变小 5 应用 判断元素的金属性和非金属性的强弱 非金属的电负性 1 8 金属的电负性S 3 用酸性强弱判断元素非金属性强弱时 一定是最高价含氧酸的酸性 如酸性 由 H2SO4 H3PO4可判断非金属性 S P 但酸性 H2SO4 HClO HCl H2S 均不能用于判断元 素非金属性强弱 例 3 微粒半径的大小比较规律微粒半径的大小比较规律 1 同周期元素的原子半径随原子序数的递增逐渐减小 如 Na Mg Al Si 稀有气体 的原子半径不参与比较 2 同主族元素原子的半径随原子序数的递增逐渐增大 如 Li Na K Rb O SMg2 Al3 4 同周期阴离子半径随原子序数递增逐渐减小 如 第三周期中 P3 S2 Cl 5 同主族阳离子半径随原子序数递增逐渐增大 如 第 A 族中 Na K Rb Cs 6 同主族阴离子半径随原子序数递增逐渐增大 如 第 A 族中 F Cl Br I 7 阳离子半径总比相应原子半径小 如 Na Na Fe2 S Br Br 9 电子层结构相同的离子半径随核电荷数的增大而减小 如 S2 Cl K Ca2 Al3 Mg2 Na Fe2 Fe3 H 用心 爱心 专心14 H H 例 4 例题精讲 例题精讲 例 1 下列关于元素电负性大小的比较中 不正确的是 A O S Se Te B C N O F C P S O F D K Na MgS P Si 故其氢 化物稳定性为 HCl H2S PH3 SiH4 用心 爱心 专心15 4 氧元素和氮元素相比 非金属性较弱的是氮元素 可通过 C E 验证 答案答案 1 2 PCl3 CCl4 Si3N4 原子 3s23p4 3 HCl H2S PH3 SiH4 4 氮 元素 CE 例 3 下列推断正确的是 A 根据同浓度的两元素含氧酸钠盐 正盐 溶液的碱性强弱 可判断该两元素非金属 性的强弱 B 根据同主族两非金属元素氢化物沸点高低 可判断该两元素非金属性的强弱 C 根据相同条件下两主族金属单质与水反应的难易 可判断两元素金属性的强弱 D 根据两主族金属原子最外层电子数的多少 可判断两元素金属性的强弱 解析解析 元素非金属性的强弱与最高价含氧酸的酸性对应 A 错 氢化物沸点高低与元素 的非金属性强弱没有必然联系 B 错 当电子层数相同时 才可以根据最外层电子数的多 少判断金属性的强弱 D 错 答案答案 C 例 3 已知 1 18 号元素的离子 aW3 bX cY2 dZ 都具有相同的电子层结构 下列关 系正确的是 A 质子数 c d B 离子的还原性 Y2 Z C 氢化物的稳定性 H2Y HZ D 原子半径 Xb d c 所以氢化物稳定性应为 HZ H2Y 原子半径大小关系应为 X W 故选 B 规律总结 在中学要求范畴内可按 三看 规律来比较微粒半径的大小 一看电子层数 在电子层数不同时 电子层数越多 半径越大 二看核电荷数 在电子层数相同时 核电荷数越大 半径越小 三看电子数 在电子层数和核电荷数均相同时 电子数越多 半径越大 此规律对于原子 离子之间的半径比较均适用 稀有气体元素的原子半径与同周期中相邻非金属原子半径不具有可比性 因测定依据不 同 用心 爱心 专心16 第五章 物质结构 元素周期律 第四课时 元素周期律与元素周期表综合应用 复习目标 复习目标 1 掌握元素周期表和元素周期律综合应用的问题 2 能够解决原子结构 元素周期律综合性问题解题的方法 基础知识 基础知识 1 元素的分区 虚线两边 的元素 既能表现出一定的非金属性 又能表现出一定的金属性 2 元素周期律和元素周期表的应用 1 根据周期表中的位置寻找未知元素 2 预测元素的性质 由递变规律推测 比较不同周期 不同主族元素的性质 如金属性 Mg Al Ca Mg 则碱性 Mg OH 2 Al OH 3 Ca OH 2 Mg OH 2 推测未知元素的某些性质 如已知 Ca OH 2微溶 Mg OH 2难溶 可推知 Be OH 2 溶 再如 已知卤族 元素的性质递变规律 可推知未学元素砹 At 应为 色固体 与氢 化合 HAt 不稳定 水溶液呈 性 AgAt 溶于水等 3 启发人们在一定区域内寻找新物质 在周期表中 寻找半导体材料 在周期表中的 附近探索研制农药 的材料 在 中寻找催化剂和耐高温 耐腐蚀的合金材料等 位位 构构 性性 三者之间的关系三者之间的关系 1 位 构 性 三者的关系可表示如下 1 原子结构与元素在周期表中的位置关系 主族元素的最高正化合价 主族序数 最外层电子数 主族元素的最低负化合价 最高 用心 爱心 专心17 正化合价 8 核外电子层数 周期数 质子数 原子序数 原子核外电子数 核电荷数 最外层电子数等于或大于 3 而小于 8 的一定是主族元素 最外层有 1 个或 2 个电子 则可能是第 A 第 A 族元素 也可能是副族 第 族 或 0 族元素氦 2 性质与位置互推是解题的关键 熟悉元素周期表中同周期 同主族元素性质的递变规律 主要包括 元素的金属性 非金属性 气态氢化物的稳定性 最高价氧化物对应水化物的酸碱性 3 结构和性质的互推是解题的要素 电子层数和最外层电子数决定元素原子的氧化性和还原性 同主族元素最外层电子数相同 性质相似 正确推断原子半径和离子半径的大小及结构特点 判断元素金属性和非金属性的方法 2 元素 位 构 性 规律中的特例 在 位 构 性 的规律中一些例外必须引起我们足够的注意 否则在解题时会误入 歧途 1 一般原子的原子核是由质子和中子构成 但无中子 2 元素周期表中每一周期一般都是从金属元素开始 但第一周期例外 是从氢元素 开始 3 大多数元素在自然界中都有稳定的同位素 但 Na F P Al 等 20 种元素却未 发现稳定的同位素 4 元素的原子序数大 相对原子质量不一定大 如 18Ar 的相对原子质量为 39 95 大 于 19K 的 39 10 5 一般元素性质越活泼 其单质性质也越活泼 但 N 与 P 却相反 N 的非金属性强 于 P 但 N2比白磷 红磷稳定得多 典型例题 典型例题 例 1 X Y Z W 均为短周期元素 它们在周期表中相对位置如右图所示 若 Y 原子的 最外层电子数是内层电子数的 3 倍 下列说法中正确的是 A 原子半径 W Z Y X B 最高价氧化物对应水化物的酸性 W 比 Z 弱 C Y 的气态氢化物的稳定性较 Z 的弱 D 四种元素的单质中 Z 的熔 沸点最高 用心 爱心 专心18 解析 Y 原子的最外层电子数是内层电子数的 3 倍 则 Y 为 O 故 X 为 N Z 为 S W 为 Cl A 项错误 B 项 HClO4酸性比 H2SO4酸性强 错误 H2O 比 H2S 稳定 故 C 项错误 S 为 固体 其他为气体 故 D 项正确 例 2 20102010 山东卷 山东卷 1111 下列说法正确的是 A 形成离子键的阴阳离子间只存在静电吸引力 B HF HCL HBr HI 的热稳定性和还原性从左到右依次减弱 C 第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强 D 元素周期律是元素原子核外电子排布周期性变化的结果 解析 离子键是阴阳离子通过静电作用形成的 静电作用包括静电吸引和静电排斥 故 A 错 因同驻足元素从上到下的非金属性减弱 故 HF HCL HBr HI 的热稳定性依次减弱 但 HF HCL HBr HI 的还原性依次增强 故 B 错 根据元素的非金属性越强 其对应的最 高价汉阳算得酸性越强 C 错 因为没有指明是最高价含氧酸 元素周期律的根本原因是 元素原子核外电子排布的周期性变化 D 正确 答案 D 例 3 20102010 上海卷 上海卷 2020 几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表 元素代号 XYZW 原子半径 pm 1601437066 主要化合价 2 3 5 3 3 2 下列叙述正确的是 A X Y 元素的金属性 XY 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 知识归纳 解答元素推断题的突破口可能是原子结构 元素在周期表中的位置 元素的 性质等 在此题中解答时 关键是抓住元素性质和元素在周期表中的位置的关系 从原子 半径的变化和元素的最高正价和最低负价入手寻求突破 用心 爱心 专心19 化学键 离子键 共价键 极性共价键 非极性共价键 第五章 物质结构 元素周期律 第五课时 化学键 复习目标 复习目标 1 了解离子键 共价键的形成过程和与物质类别间的关系 2 掌握电子式的书写方法 基础知识 基础知识 1 化学键 1 含义 使 离子 相结合或 原子 相结合的作用力 2 特点 短程有效 强烈的相互作用 3 分类 2 离子键和共价键 共价键 比较 离子键 极性键 非极性键 概念 使阴 阳离子结合成化合物的静 电作用 原子之间通过共用电子对所形成的相互作 用 成键粒子 阴 阳离子 原子 特点 阴 阳离子间的相互作用 共用电子对偏向一 方 共用电子对不偏向任 一方 形成条件 活泼金属和活泼非金属通过得 失电子形成阴 阳离子 带正电荷原子团 NH 与带 负电荷的阴离子之间发生强烈相 互作用 不同非金属元素 的原子间 非金属元素与不 活泼的金属元素之 间 同种元素的原子间通 过共用电子对结合 3 化学反应的实质 1 化学键的形成 化学键的形成与原子结构有关 主要通过两个方面来实现 原子的价电子间的 转移 离子键 原子的价电子间的 共用 共价键 2 化学反应的本质 反应物分子内 旧键的断裂 和产物分子中 新键的形成 化学键与物质类别之间的关系化学键与物质类别之间的关系 1 离子化合物 共价化合物与物质分类的关系 化合物类型 定义 与物质分类的关系 举例 离子化合物 含有离子键 的化合物 包括强碱 绝大多数盐及活泼金属的 氧化物和过氧化物 NaCl Na2O2 NaOH NH 4Cl 等 共价化合物 只含有共价 键的化合物 包括酸 弱碱 极少数盐 气态氢化 物 非金属氧化物 大多数有机物等 H2S SO2 CH3COOH H2 SO4 NH3 H2O 等 用心 爱心 专心20 2 离子化合物 共价化合物的判断方法 1 根据化学键类型来判断 一般来说 活泼的金属原子和活泼的非金属原子间形成的是离子键 同种或不同 种非金属原子间形成的是共价键 含有离子键的化合物一定为离子化合物 仅含有共价键的化合物一定为共价化合 物 2 根据化合物的类型来判断 大多数碱性氧化物 强碱和盐都属于离子化合物 非金属氢化物 非金属氧化物 含氧酸都属于共价化合物 3 根据化合物的性质来判断 熔点 沸点较低的化合物是共价化合物 溶于水后不能发生电离的化合物是 共价化合物 熔化状态下能导电的化合物是离子化合物 不导电的化合物是共价化 合物 3 化学键与物质类别之间的关系 除稀有气体无化学键外 其他物质内部都存在化学键 化学键与物质类别关系规律可 概括如下 只含有极性共价键的物质一般是不同非金属元素形成的共价化合物 如 SiO2 HCl CH4等 只含非极性共价键的物质是同种非金属元素形成的单质 如 Cl2 P4 金刚石等 即有极性键又有非极性键的物质一般为多原子 4 个原子以上 且相同的原子至 少有 2 个的非金属元素形成的共价化合物 如 H2O2 C2H4等 只含离子键的物质主要是由活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物 如 Na2S CaCl2等 既有离子键又有极性键的物 质 如 NaOH K2SO4等 既有 离子键又有非极性键的物质 如 Na2O2等 仅由非金属元素形成的离子 化合物 如铵盐 NH4Cl NH4NO3等 金属元素和非金属元素间可能存在共价键 如 AlCl3等 非金属性较强的元素的氢化物 H2O NH3 HF 等 易形成氢键 但氢键属于一种 特殊的分子间作用力 例 1 4 分子间作用力和氢键 1 分子间作用力 定义 把分子聚集在一起的作用力 又称范德华力 特点 用心 爱心 专心21 A 分子间作用力比化学键弱得多 它主要影响物质的熔点 沸点等物理性质 而化学 键主要影响物质的化学性质 B 分子间作用力存在于由共价键形成的多数共价化合物和绝大多数气态 液态 固态 非金属 单质 分子之间 但像二氧化硅 金刚石等由共价键形成的物质 微粒之间不 存在分子间作用力 变化规律 一般说来 对于组成和结构相似的物质 相对分子质量越大 分子间作用力越大 物 质的熔 沸点也 越高 例如 熔 沸点 I2 Br2 Cl2 F2 2 氢键 定义 分子间存在着一种比分子间作用力稍强的相互作用 形成条件 除 H 外 形成氢键的原子通常是 N O F 存在 氢键存在广泛 如蛋白质分子 H2O NH3 HF 等分子之间 分子间氢键会使物质的熔 点和沸点升高 五 几种表示方法五 几种表示方法 1 电子式 概念 在 元素符号 周围 用 或 来表示原子的最外层层电子 价电子 的式子 微粒的种类 电子式的表示方法 注意事项 举例 原子 元素符号周围标明价电子少于或等于 4 时以单 电子分布 多于 4 时多出部 分以电子对分布 单原子 离子符号右上方标明电荷 Mg2 阳 离 子 多原子 元素符号紧邻铺开 周围标清电子分布 用 右上方标明 电荷 单原子元素符号周围合理分 布价电子及所获电子 用 右上方标明电荷 阴 离 子 多原子 元素符号紧邻铺开 合理分布价电子及所 获电子 相同原子不得加和 用 右上方标明 电荷 离子化 合物 由阳离子电子式和阴 离子电子式组成 同性不相邻 离子合理分布 书写 单 质 及 化 合 单质及 共价化 合物 各原子紧邻铺开 标 明价电子及成键电子 情况 原子不加和 无 不 标明电荷 用心 爱心 专心22 物 离子化 合物形 成过程 原子电子式 离子化合 物电子式 电子转移方向及位置 用 弧形箭头 变化过程用 同性不相邻 合 理分布 共价化 合物形 成过程 原子电子式 共价化合 物电子式 无电子转移不用 不用 不标明电荷 注意 1 书写电子式或判断电子式的正误时 首先要判断化合物是离子化合物还是共 价化合物 然后再进行书写或判断 2 要熟练掌握一些重要物质电子式的书写 2 结构式 1 含义 用一根短线 表示一对共用电子对 忽略其他电子的式子 2 特点 仅表示成键情况 不代表空间构型 如 H2O 的结构式可表示为 H O H 或 都行 例 2 例题精讲 例题精讲 例 1 下列各组化合物中 化学键的类型相同的是 CaCl2和 Na2S Na2O 和 Na2O2 CO2和 CS2 HCl 和 NaOH A B C D 解析 项 CaCl2和 Na2S 中都仅含离子键 项 CO2和 CS2中都仅含共价键 但 项 Na2O 中仅含离子键而 Na2O2中还含有 O O 共价键 项 HCl 中无离子键而 NaOH 中既有离子 键又有共价键 例 6 下列各项中表达正确的是 用心 爱心 专心23 A NaCl 的电子式为 B CO2的分子模型示意图为 C CrO5的结构式为 该氧化物中 Cr 为 6 价 D 次氯酸的结构式为 H Cl O 解析 氯化钠是离子化合物 存在离子键 A 错 CO2是直线形分子 B 错 HClO 的结构 式是 H O Cl D 错 用心 爱心 专心24 第五章 物质结构 元素周期律 第六课时 晶体类型及作用力 复习目标 复习目标 1 掌握晶体的常识以及晶体与化学键 作用力等相关知识 2 能判断出物质的晶体类型 能运用晶体知识比较物质熔沸点的高低 基础知识 基础知识 类型比较分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体 构成粒子分子原子金属阳离子和自由电子阴 阳离子 粒子间的相 互作用力 分子间作用力 范 德华力 共价键金属键离子键 硬度较小很大有的很大 有的很小较大 熔 沸点较低很高有的很高 有的很低较高 溶解性相似相溶难溶于任何溶剂常见溶剂难溶 大多易溶于水等极 性溶剂 导电 传热 性 一般不导电 溶于 水后有的导电 一般不具有导电 性 个别为半导 体 电和热的良导体 晶体不导电 水溶 液或熔融态导电 物质类别及 举例 大多数非金属单质 气态氢化物 酸 非金属氧化物 SiO2除 外 绝 大多数有机物 有 机盐除外 部分非金属单质 如金刚石 硅 晶体硼 部分非 金属化合物 如 SiC SiO2 金属单质 与合金 如 Na Al Fe 青铜 金属氧化物 如 K2O Na2O 强碱 如 KOH NaOH 绝大部分盐 如 NaCl 一 晶体类型的判断 1 依据组成晶体的粒子和粒子间的作用判断 离子晶体的粒子是阴 阳离子 粒子间的作用是离子键 原子晶体的粒子是原子 原子 间的作用是共价键 分子晶体的粒子是分子 分子间的作用为分子间作用力 即范德华力 金属晶体的粒子是金属阳离子和自由电子 粒子间的作用是金属键 2 依据物质的性质分类判断 金属氧化物 如 K2O Na2O2等 强碱 如 NaOH KOH 等 和绝大多数的盐类是离子晶 体 大多数非金属单质 除金刚石 石墨 晶体硅 晶体硼外 气态氢化物 非金属氧化 物 除 SiO2外 酸 绝大多数有机物 除有机盐外 是分子晶体 常见的原子晶体单质 有金刚石 晶体硅 晶体硼等 常见的原子晶体化合物有碳化硅 二氧化硅等 金属单质 与合金属于金属晶体 3 依据晶体的熔点判断 离子晶体的熔点较高 常在几百至一千多度 原子晶体的熔点高 常在一千至几千度 分子晶体熔点低 常在几百度以下至很低温度 金属晶体的熔点差别很大 4 依据导电性判断 固态不导电 熔融态能导电的一定是离子晶体 原子晶体一般为非导体 分子晶体为非 用心 爱心 专心25 导体 而分子晶体中的电解质溶于水 使分子内的化学键断裂形成自由离子 也能导电 金属晶体是电的良导体 5 依据硬度和机械性能判断 离子晶体硬度较大或略硬而脆 原子晶体硬度大 分子晶体硬度小且较脆 金属晶体多 数硬度差别大 且具有延展性 二 晶体熔 沸点高低的判断 1 不同类型晶体的熔 沸点高低的一般规律 原子晶体 离子晶体 分子晶体 金属晶体的熔 沸点差别很大 如钨 铂等沸点很高 而汞 镓 铯等沸点很低 2 原子晶体 在原子晶体中 原子半径小的键长短 键能大 晶体的熔 沸点高 如熔点 金刚石 石英 碳化硅 硅 3 离子晶体 一般来说 阴 阳离子的电荷数越多 离子半径越小 则离子间的作用力就越强 其 离子晶体的熔 沸点就越高 如熔点 MgO MgCl2 NaCl CsCl 4 分子晶体 1 分子间作用力越大 物质的熔 沸点越高 具有氢键的分子晶体 熔 沸点反常地高 如 H2O H2Te H2Se H2S 2 组成和结构相似的分子晶体 相对分子质量越大 熔 沸点越高 如 SnH4 GeH4 SiH4 CH4 3 组成和结构不相似的物质 相对分子质量接近 分子的极性越大 其熔 沸点越高 如 CO N2 CH3OH CH3CH3 4 同分异构体 支链越多 熔 沸点越低 5 金属晶体 金属离子半径越小 离子电荷数越多 其金属键越强 金属熔 沸点就越高 如熔 沸 点 Na Mg0 并达平衡后 仅改变下 表中反应条件 x 该平衡体系中随 x 递增 y 递减的是 选填序号 选项 abcd x 温度温度加入 H2的物质的量加入甲的物质的量 y 甲的物质的量平衡常数 K甲的转化率生成物物质的量总和 5 由 J R 形成的液态化合物 JR2 0 2mol 在 O2中完全燃烧 生成两种气态氧化物 298K 时放出热量 215kJ 该反应的热化学方程式为 解析 1 J 元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等 可以判断 J 元素 为碳元素 M 是地壳中含量最多的金属元素为铝元素 根据 J R 在周期表中的相对位置可 以判断 R 为硫元素 则 T 为氯元素 处于第三周期第七主族 2 J 和氢组成含有 6 个原子的分子为乙烯 其结构简式为 CH2 CH2 3 M 和 T 形成的化合物为 AlCl3 与水反应 AlCl3 3H2OAl OH 3 3HCl 其中氯 化氢气体呈雾状 4 氨水与双氧水发生氧化还原反应 2NH3 H2O 2H2O2 N2 6H2O 生成无污染的氮气 甲在固体体积的密闭容器中发生分解反应 H 0 H 0 表明正反应为吸热反应 升高温 度 平衡朝着正方向移动 甲物质的量减少 加入 H2的物质的量即增加生成物的浓度 平 衡朝逆方向移动 甲的转化率减小 5 JR2为 CS2 燃烧生成二氧化碳和二氧化硫 依题意可以很快的写出反应的热化学方程 式 CS2 O2 g CO2 g SO2 g H 275KJ mol 1 1 5 3 5 1 5 2 5 答案 1 A 2 CH2 CH2 3 AlCl3 3H2OAl OH 3 3HCl 4 2NH3 H2O 2H2O2 N2 6H2O a 和 c a 或 c 2 8 3 13 用心 爱心 专心38 5 CS2 O2 g CO2 g SO2 g H 275KJ mol 1 1 5 3 5 1 5 2 5 14 14 20102010 福建卷 福建卷 30 化学 物质结构与性质 13 分 1 中国古代四大发明之一 黑火药 它的爆炸反应为 2KNO3 3C S A N2 3CO2 已配平 引爆 除 S 外 上列元素的电负性从大到小依次为 在生成物中 A 的晶体类型为 含极性共价键的分子的中心原子轨道杂化类型 为 已知 CN 与 N2结构相似 推算 HCN 分子中键与键数目之比为 2 原子序数小于 36 的元素 Q 和 T 在周期表中既处于同一周期又位于同一族 且原子 序数 T 比 Q 多 2 T 的基态原子外围电子 价电子 排布为 Q2 的未成对电 子数是 3 在 CrCl3的水溶液中 一定条件下存在组成为 CrCln H2O 6 n x n 和 x 均为正整数 的配离子 将其通过氢离子交换树脂 R H 可发生离子交换反应 CrCln H2O 6 n x xR H Rx CrCln H2O 6 n xH 交换出来的 H 经中和滴定 即可求出 x 和 n 确定配离 子的组成 将含 0 0015 mol CrCln H2O 6 n x 的溶液 与 R H 完全交换后 中和生成的需浓度为H 0 1200 mol L 1 NaOH 溶液 25 00 ml 该配离子的化学式为 解析 1 钾为活泼金属 电负性比较小 在同周期 C N O 在同周期 非金属性逐 渐增强 电负性也逐渐增大 K2S 是离子化合物 属于离子晶体 产物中含有极性共价键 的分子为 CO2 其空间构型为直线型 中新源自轨道杂化类型为 sp HCN 中 CN 与 N2结构 相同 含有三个键 一个 键和两个 键 另外 C 和 H 之间形成一个 键 所以 HCN 分 子中 键和 键数目之比为 2 2 即为 1 1 2 原子序数小于 36 的元素 Q 和 T 在周期表中既处于同一周期又位于同一族 应该都 属于第 族元素 原子序数 T 比 Q 多 2 可以确定 T 为 Ni Q 为 Fe 所以 T 的基态原子外 围电子 价电子 排布为 3d84S2 Q2 即 Fe2 的未成对电子数是 4 3 中和生成的 H 需要浓度为 0 1200mol LNaOH 溶液 25 00ml 则可以得出 H 的物质的量 为 0 12 25 00 10 3 0 0030mol 所以 x 0 0030 0 0015 2 Cr 的化合价为 3 价 x 2 可 以得知 n 1 即该配离子的化学式为 CrCl H2O 5 2 答案 1 O N C K 离子晶体 1 1 2 3d84S2 3 CrCl H2O 5 2 1515 20102010 上海卷上海卷 23 胃舒平主要成分是氢氧化铝 同时含有三硅酸镁 Mg2Si3O8 nH2O 等化合物 1 三硅酸镁的氧化物形式为 某元素与镁元素不同周期但在相邻一族 且性质 和镁元素十分相似 该元素原子核外电子排布式为 用心 爱心 专心39 2 铝元素的原子核外共有 种不同运动状态的电子 种不同能级的电子 3 某元素与铝元素同周期且原子半径比镁原子半径大 该元素离子半径比铝离子半径 填 大 或 小 该元素与铝元素的最高价氧化物的水化物之间发生反应的离子方程 式为 4 Al2O3 MgO 和 SiO2都可以制耐火材料 其原因是 a Al2O3 MgO 和 SiO2都不溶于水 b Al2O3 MgO 和 SiO2都是白色固体 c Al2O3 MgO 和 SiO2都是氧化物 d Al2O3 MgO 和 SiO2都有很高的熔点 答案 1 2MgO 3SiO nH2O 1s22s1 2 13 5 3 大 Al OH 3 OH AlO2 2H2O 4 ad 解析 此题考查了硅化合物 元素周期表 原子的核外电子排布 原子的核外电子运动 状态 元素周期律等知识 1 根据胃舒平中三硅酸镁的化学式和书写方法 其写作 2MgO 3SiO nH2O 与镁元素在不同周期但相邻一族的元素 其符合对角线规则 故其是 Li 其核外电子排布为 1s22s1 2 中铝元素原子的核外共有 13 个电子 其每一个电子的 运动状态都不相同 故共有 13 种 有 1s 2s 2p 3s 3p 共 5 个能级 3 与铝元素同周 期且原子半径大于镁的元素是钠 其离子半径大于铝的离子半径 两者氢氧化物反应的离 子方程式为 Al OH 3 OH AlO2 2H2O 4 分析三种氧化物 可知三者都不溶于水且都具 有很高的熔点 技巧点拨 硅酸盐用氧化物的形式来表示组成的书写顺序是 活泼金属氧化物 较活泼 金属氧化物 非金属氧化物 二氧化硅 水 并将氧化物的数目用阿拉伯数字在其前面表 示 比如斜长石 KAlSi3O8 K2O Al2O3 6SiO2 1616 20102010 江苏卷 江苏卷 2121 12 12 分分 本题包括 A B 两小题 分别对应于 物质结构与性质 和 实验化学 两个选修模块的内容 请选定其中一题 并在相应的答题区域内作答 若 两题都做 则按 A 题评分 A A 乙炔是有机合成工业的一种原料 工业上曾用 CaC2与水反应生成乙炔 1 CaC2中 C与 O互为等电子体 O的电子式可表示为 1mol O中含有的 键