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1、章末重难点专题突破 第1章原子结构与元素周期律 内容索引 一 原子核外电子排布规律 二 元素金属性 非金属性强弱的判断方法 三 胸怀周期表放眼周期律 四 元素的 位置 结构 性质 之间的关系规律及其应用 五 元素推断题的解题思路 六 两种推测元素在周期表中位置的重要方法 一 原子核外电子排布规律 原子非常小 原子核更小 如果把原子比作十层高的大楼 则原子核只能是大楼中放置的一个桃子 由此可见 原子中具有 很大 的空间 电子就在此空间里做高速运动 现代物质结构理论认为 在含有多个电子的原子里 电子是分层排布的 1 核外电子排布规律原子核外电子排布规律如图所示 1 各电子层最多容纳电子数目 2n2
2、个 2 最外层电子数目不超过8个 K层为最外层时 不超过2个 3 次外层电子数目不超过18个 倒数第三层电子数目不超过32个 4 核外电子总是尽量先排布在能量低的电子层 然后按能量高低依次排布 2 核外电子排布表示方法 1 原子结构示意图是用小圆圈和圆圈内的符号及数字表示原子核及核内质子数 弧线表示各电子层 弧线上的数字表示该电子层上的电子数 原子结构示意图是核外电子排布规律的具体体现 其构成图示如下 2 原子失去电子变为阳离子时 原子核不变 电子层数改变 最外层电子数改变 原子带正电荷 原子得到电子变为阴离子时 原子核不变 电子层数不变 最外层电子数改变 原子带负电荷 3 元素的性质与原子结
3、构的关系 1 元素金属性 非金属性与原子结构的关系金属元素 最外层电子数一般少于4个 易失电子 显金属性 非金属元素 最外层电子数一般大于或等于4个 易得电子 显非金属性 稀有气体元素 原子最外层电子数为8个 其中氦为2个 性质稳定 不易起反应 2 元素的化合价与原子结构的关系元素化合价的正负及数值与原子的电子层结构特别是原子的最外层电子数具有密切的关系 例如 稀有气体原子核外电子排布已达稳定结构 既不易得电子也不易失电子 所以稀有气体元素的常见化合价为零 钠原子的最外层电子数为1 容易失去这个电子达到8e 稳定结构 因此钠元素在化合物中通常显 1价 氯原子最外层有7个电子 容易得到1个电子达
4、到8e 稳定结构 因此氯元素在化合物中通常显 1价 碳原子的最外层电子数为4 它的化合价通常有 4和 4价等 例1核电荷数为1 18的元素中 下列叙述正确的是A 最外层只有3个电子的元素一定是金属元素B 核电荷数是7的元素原子容易获得1个电子C 原子核外各层电子数相等的元素一定是金属元素D 最外层只有4个电子的元素一定是金属元素 答案 解析 解析核电荷数为1 18的元素中 最外层只有3个电子的元素有硼和铝 硼是非金属元素 铝是金属元素 A错误 核电荷数是7的元素为氮元素 它容易获得3个电子而达到稳定结构 B错误 最外层有4个电子的元素有碳和硅 它们均是非金属元素 D错误 原子核外各层电子数相等
5、的元素为铍元素 它是金属元素 C正确 例2有V W X Y Z五种元素 它们的核电荷数依次增大 且都小于20 其中 X和Z是金属元素 V和Z元素原子的最外层电子都只有一个 W和Y元素原子的最外层电子数相同 且W元素原子L层电子数是K层电子数的3倍 X元素原子的最外层电子数是Y元素原子最外层电子数的一半 1 由此可知 V是 W是 X是 Y是 Z是 填元素符号 答案 解析 HOAlSK 解析根据五种元素核电荷数依次增大 且都小于20 V Z原子最外层电子数为1可知 V为氢元素 Z为钾元素或钠元素 W元素原子L层电子数是K层电子数的3倍 可知W为氧元素 W和Y元素原子的最外层电子数相同 则可知Y为S
6、 排除Z为钠元素的可能 X元素原子的最外层电子数是Y元素原子最外层电子数的一半 可知X为Al 2 W原子结构示意图为 Y和Z形成的化合物的化学式是 3 由这些元素组成的一种结晶水合物的化学式为 俗称 答案 K2S KAl SO4 2 12H2O 明矾 1 元素金属性强弱的判断方法 1 从元素原子的结构判断 当最外层电子数相同时 电子层数越多 原子半径越大 越易失电子 金属性越强 当电子层数相同时 核电荷数越多 越难失电子 金属性越弱 2 根据金属活动性顺序表判断一般来说 排在前面的金属元素其金属性比排在后面的强 二 元素金属性 非金属性强弱的判断方法 3 从元素单质及其化合物的相关性质判断 金
7、属单质与水或酸反应越剧烈 元素金属性越强 最高价氧化物对应水化物的碱性越强 元素金属性越强 4 根据离子的氧化性强弱判断离子的氧化性越强 则对应金属元素的金属性越弱 例3研究表明26Al可以衰变为26Mg 可以比较这两种元素金属性强弱的方法是 a 比较这两种元素的单质的硬度和熔点b 在氯化铝和氯化镁的溶液中分别滴加过量的NaOH溶液c 将打磨过的镁带和铝片分别和热水作用 并滴入酚酞溶液d 将空气中久置的这两种元素的单质分别和热水作用 答案 解析 易错警示 解析元素原子越易失电子 元素金属性越强 a项 金属元素单质的物理性质不能证明元素金属性的强弱 b项 氯化铝溶液中滴加过量NaOH溶液 先生成
8、Al OH 3 后Al OH 3与NaOH溶液反应 氯化镁溶液中滴加过量NaOH溶液 生成的Mg OH 2不与NaOH溶液反应 证明Al OH 3的碱性弱于Mg OH 2 即Mg比Al的金属性强 c项 打磨过的镁带与热水反应 而铝片与热水不反应 证明Al的金属性比Mg的弱 易错警示 易错警示金属性强弱的比较 关键是比较原子失去电子的难易 而不是失去电子数目的多少 如Na失去一个电子 而Mg失去两个电子 但Na的金属性比Mg强 2 非金属性强弱的判断方法 1 从元素原子的结构判断 当电子层数相同时 核电荷数越多 非金属性越强 当最外层电子数相同时 核电荷数越多 非金属性越弱 2 从元素单质及其化
9、合物的相关性质判断 单质越易跟H2化合 生成的氢化物也就越稳定 氢化物的还原性也就越弱 其非金属性也就越强 最高价氧化物对应水化物的酸性越强 其非金属性越强 如H2SO4的酸性强于H3PO4 说明S的非金属性比P强 非金属单质间的置换反应 例如 Cl2 2KI 2KCl I2 说明氯的非金属性比碘强 3 元素的原子对应阴离子的还原性越强 元素的非金属性就越弱 如S2 的还原性比Cl 强 说明Cl的非金属性比S强 例4下列有关叙述 非金属单质M能从N的化合物中置换出非金属单质N M原子比N原子容易得到电子 单质M跟H2反应比N跟H2反应容易得多 气态氢化物水溶液的酸性HmM HnN 氧化物对应水
10、化物的酸性HmMOx HnNOy 熔点M N 能说明M比N的非金属性强的是A B C D 全部 答案 解析 解析根据非金属单质间的置换反应可推断M比N的非金属性强 故 正确 根据得电子的难易程度可以推断M比N的非金属性强 故 正确 根据单质与H2反应的难易程度可以推断M比N的非金属性强 故 正确 根据气态氢化物水溶液的酸性不能推断M N的非金属性强弱 故 错误 如果不是最高价氧化物对应水化物的酸性则不能推断M N的非金属性强弱 故 错误 熔点属于物理性质 其高低与化学性质无关 故 错误 选A 例5不能作为判断硫 氯两种元素非金属性强弱的依据是A 单质氧化性的强弱B 单质沸点的高低C 单质与氢气
11、化合的难易D 最高价氧化物对应水化物的酸性强弱 解析单质的物理性质不能作为元素非金属性强弱的判断依据 单质的氧化性和气态氢化物的稳定性及最高价氧化物对应水化物的酸性可以作为非金属元素非金属性强弱的判断依据 易错警示 答案 解析 易错警示比较元素非金属性的强弱 其实质是看元素原子得电子的难易程度 越易得电子 非金属性越强 比较元素非金属性强弱时应注意以下几点 1 单质或化合物物理性质方面的规律与元素非金属性强弱无关 2 含氧酸的氧化性强弱与元素的非金属性的强弱无关 3 根据含氧酸的酸性强弱比较元素非金属性的强弱时 必须是最高价含氧酸 4 原子在反应中获得电子数目的多少与元素非金属性的强弱无关 5
12、 无氧酸的酸性强弱与元素非金属性强弱无必然联系 元素周期表能使无机化学有序可循 根据周期表可以推测各种元素的原子结构以及元素化合物的性质 是学习元素化合物的理论基础 由于该部分知识内容丰富 规律性强 因此命题的空间极为广阔 要快速准确地解答这类题目 只有熟悉元素周期表的结构 理解元素周期律的特点 才能灵活运用 三 胸怀周期表放眼周期律 1 周期表要了然于胸 1 能熟练地画出周期表的结构周期表的结构具有一定的对称性 元素周期表共18个纵行16个族 第18纵行为0族 第8 9 10三个纵行为第 族 第 族左边是 右边也是 但要分清是主族还是副族 副族都是过渡元素 副族在表的中间 主族 A A和 A
13、 A分列两边 0族在最后 在此基础上 要能画出周期表的结构 并能将前20号和主族元素的名称 符号填在表中 找出金属与非金属的分界线 标出周期和族序数 画出镧系 锕系 各15种元素 的位置 标出各周期元素的种类 2 8 8 18 18 32 32 填满时 记住稀有气体元素的原子序数 2 10 18 36 54 86 118 2 掌握原子序数之间的关系 同主族内相邻周期元素原子序数的关系元素周期表中 处于 A族 A族的元素 未经过过渡元素 下一周期元素原子序数等于同主族上一周期元素的原子序数与上一周期元素种类之和 如K原子序数等于Na原子序数与第3周期元素种类之和 而处于 A族以后的元素 经过了过
14、渡元素 原子序数等于本周期元素的种类与同主族上一周期元素的原子序数之和 形和 形关系数字在短周期中 直接相邻的形和 形四种元素的原子序数关系如下图 如果涉及长周期 则上下原子序数可以变为Z 18 Z 18或Z 32 能熟练作出以下推断 以0族元素的原子序数2 10 18 36 54 86 118为基数 找到任意原子序数元素在周期表中的位置 如第6周期 A族元素的原子序数可由第5周期的Xe 54 后推得到 再如115号元素在周期表中的位置可由118号前推即可得到 将第7周期的序号填满 所填元素所在的主族数正好等于原子序数的个位数 118号元素除外 例6甲 庚等元素在周期表中的相对位置如下表 己的
15、最高价氧化物对应水化物有强脱水性 甲和丁在同一周期 甲原子最外层与最内层具有相同电子数 下列判断正确的是A 丙与戊的原子序数相差25B 气态氢化物的稳定性 庚 己 戊C 常温下 甲和乙的单质均能与水剧烈反应D 丁的最高价氧化物可用于制造光导纤维 答案 解析 解析己的最高价氧化物对应水化物有强脱水性 则己为S 由元素在周期表中的相对位置可推断 丙为B 丁为Si 庚为F 因甲和丁在同一周期 且甲原子最外层与最内层具有相同电子数 则甲为Mg 乙为Ca A项 丙为B 原子序数为5 而戊位于P的下方 其原子序数比P的原子序数大18 即戊的原子序数为33 则丙与戊的原子序数相差28 错误 B项 同周期元素
16、自左向右 元素的非金属性逐渐增强 同主族元素自上而下 元素的非金属性逐渐减弱 因此元素的非金属性 庚 己 戊 元素的非金属性越强 其气态氢化物的稳定性越强 故氢化物稳定性 庚 己 戊 错误 C项 常温下 甲 Mg 与水反应缓慢 加热时反应较快 D项 丁 Si 的最高价氧化物为SiO2 可用于制造光导纤维 正确 2 周期律要多层次理解 1 性质递变规律 同一周期 从左到右金属性减弱 非金属性增强 同一主族 从上到下金属性增强 非金属性减弱 金属性最强的元素是位于左下角的铯 非金属性最强的元素是位于右上角的氟 稀有气体除外 金属性越强 单质越容易跟水或酸反应置换出氢 对应的最高价氧化物对应的水化物碱性越强 非金属性越强 跟氢气反应越容易 生成的气态氢化物越稳定 对应的最高价氧化物对应的水化物酸性越强 2 定性 判断规律设主族元素族序数为a 周期数为b 则 3 阴上阳下 径小序大 规律与稀有气体元素同周期的阴离子及下周期元素的阳离子 若二者具有相同的电子层结构 原子序数大者 粒子的半径小 例如 r Ca2 r K r Cl r S2 4 序差 左上右下 规律元素周期表中上下相邻两元素的原子序
