《高考化学大一轮专题复习 第三单元 化学基本理论 第13讲 物质结构 元素周期律课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学大一轮专题复习 第三单元 化学基本理论 第13讲 物质结构 元素周期律课件（60页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第三单元化学基本理论第13讲物质结构元素周期律考纲定位选项示例1.了解元素、核素和同位素的含义。2.了解原子的构成。了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。3.了解原子核外电子排布规律。4.掌握元素周期律的实质。了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。5.以第 3 周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。1.下列有关性质的比较，不能用元素周期律. .解释的是：D.热稳定性：Na2CO3NaHCO3。(2015 年北京卷)2.短周期元素 X、Y、Z、W 在元素周期表中的相对位置如图所示。已知 Y、W 的原子序数之和是Z的3倍，下列说
2、法正确的是：C.Z、W 均可与 Mg 形成离子化合物。(2015 年山东卷)3.短周期主族元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大，X 原子的最外层有 6 个电子，Y是迄今发现的非金属性最强的元素，在周期表中 Z 位于A 族，W 与 X 属于同一主族。下列说法正确的是：B.由 Y、Z 两种元素组成的化合物是离子化合物。(2016 年江苏卷)考纲导视(续表)考纲定位选项示例6.以A族和A族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。7.了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质递变规律。8.了解化学键的定义。了解离子键、共价键的形成。4.a、b、c、d为短周期元素，a的原子中只有1个
3、电子，b2和c离子的电子层结构相同，d与b同族。下列叙述错误的是：A.a与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为1。(2016年新课标卷)5.四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X的简单离子具有相同电子层结构，X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，W与Y同族，Z与X形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列说法正确的是：B.W与X形成的化合物溶于水后溶液呈碱性。(2016年新课标卷)基础反馈1判断正误，正确的画“”，错误的画“”。(1)1H218O 的摩尔质量为 20 gmol1(2)13C 和15N 核内中子数相差 1()。)。(3)不同的核素可能具有相同的质子数，也可
4、能具有相同的中子数，也可能具有相同的质量数，还可能质子数、中子数、质量数均不相同()。(5)核外电子排布相同的微粒化学性质也相同()。(6)元素的氧化物对应的水化物酸性越强，非金属性越强；碱性越强，金属性越强()。(7)最外层电子数等于或大于 3(小于 8)的一定是主族元素()。(8)在水溶液中能导电的化合物一定是离子化合物()。答案：(1)(2)(3) (4)(5) (6)(7)(8)2.(1)甲、乙是元素周期表中同一主族相邻周期的两种元素(其中甲在上一周期)，若甲的原子序数为 x，则乙的原子序数可能是_。(2)若甲、乙分别是同一周期的A 族和A 族元素，原子序数分别为 m 和 n，则 m
5、和 n 的关系为_。答案：(1)x2、x8、x18、x32(2)nm5、nm15、nm29考点一 原子结构【知识梳理】1.原子的组成和结构。(1)原子的微粒构成。原子元素化学(2)原子构成的表示。质量电荷原子2.原子结构中的微粒关系。(1)原子。中子质子质子数电荷数(2)离子的核外电子数。质子数电荷数3.核外电子排布。较低KLM电子层的表示方法及能量变化：核外电子排布规律：(1)核外电子总是最先排在能量_的电子层里，分层运动。各电子层符号及能量由低到高的顺序是：_。NOPQ(2)每层最多排_个电子。2n28(3) 电子数最外层不能超过_(K 层为最外层时不超过_)，次外层不超过_，倒数第三层不
6、超过_。(4)常见的“10 电子”“18 电子”微粒。常见的“10 电子”微粒。21832常见的“18 电子”微粒。4.同位素、核素。质子数中子数(1)同位素：具有相同_而不同_的同一种元素的不同原子互称同位素。质子数中子数(2)核素：具有一定_和一定_的一种原子。(3)同位素的“六同三不同”。【考点集训】例 1(20162017 学年河北保定定州中学月考)科学家最近发现了一种只由四个中子构成的粒子 R，这标志着人类对化学的是()。A.R 与其他原子一样呈电中性B.R 的质量数与4He 相同C.与氢元素的质子数相同D.R 中不含质子可称为“零号元素”解析：粒子 R 只由四个中子构成，中子不带电
7、，故R 不显电性，故 A 正确；质量数质子数中子数044，故B正确；氢元素的质子数为1，该粒子只含有中子，不含有质子，故C 错误；该粒子只由四个中子构成，质子数为0，可称为“零号元素”，故 D 正确。答案：C例 2(20162017 学年度河南郸城一中月考)2011 年 3 月11 日，日本福岛核电站因为 9.0 级大地震引发的海啸受损，产生严重的核泄漏。核泄漏物中含放射性元素碘-131，则有关碘的质子数相同，所以核外电子数相同，核外电子排布方式相同，C 项错误；同位素的化学性质相同，D 项错误。答案：B归纳总结元素、核素、同位素之间的关系如下图：AZ)。A.原子序数为 94B.质子数为 94
8、C.质量数为 239D.中子数为 94答案：D考点二元素周期表和元素周期律【知识梳理】 1元素周期表。(1)形成：1869 年，由俄国化学家_初步绘制完成。门捷列夫递增电子层数最外层电子数(2)编排原则：按原子序数_的顺序从左到右排列。把_相同的元素从左到右排成横行。把_相同的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成纵行。周期序数分类元素种数0 族元素原子序数1短周期234长周期567(3)结构。周期(7 个横行，7 个周期)。2281081818361854328632118族(18 个纵行，16 个族)，填写下列各族序数。(4)相关关系：周期数原子电子层数；主族族序数原子最外层电子数元素最高正
9、化合价；最高价|最低价|8。AAB BBB BBBA A A A A02 元素周期律：元素的性质随_ 递增，而呈核电荷数周期性_变化的规律。例如：第三周期元素11Na12Mg13Al14Si15P16S17Cl(1)电子排布电子层数均为_层，最外层电子数由_逐渐增到_(2)原子半径(3)主要化合价12344536271(4)金属性、非金属性317递减递减递增（续表）第三周期元素11Na12Mg13Al14Si15P16S17Cl(5)单质与水或酸置换的难易程度冷水剧烈与酸反应快与酸反应慢(6)氢化物的化学式SiH4PH3H2SHCl(7)与H2化合的难易程度(8)氢化物的稳定性强弱难易增强（续
10、表）第三周期元素11Na12Mg13Al14Si15P16S17Cl(9)最高价氧化物的化学式最高价氧化物对应的水化物(10)化学式(11)酸碱性强碱中强碱两性氢氧化物弱酸中强酸强酸最强的酸(12)变化规律Na2OMgOAl2O3SiO2P2O5SO3Cl2O7H2SiO3NaOH Mg(OH)2Al(OH)3减弱增强H3PO4H2SO4HClO43.同主族元素的性质与原子结构。项目同主族(从上到下)(1)最外层电子数_(2)主要化合价(O、F无正价除外)最高正价_(3)原子半径(0族除外)逐渐_(4)得失电子能力(副族和0族除外)得电子能力由_失电子能力由_(5)金属性与非金属性金属性_，非
11、金属性_(6)最高价氧化物对应水化物的酸碱性碱性_，酸性_(7)非金属的气态氢化物生成由_到_，稳定性由_到_相同相同增大减弱强弱弱强增强增强易减弱难强弱4.元素周期表和元素周期律的应用。(1)根据周期表中的位置寻找元素。半导体位于分界线附近的元素既能表现出一定的金属性，又能表现出一定的非金属性可找到_材料；过渡元素区域 可找到_ 和耐高温、耐腐蚀的_材料；催化剂合金农药非金属元素区域可制造_。(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。例如，金属性：MgAl，CaMg，则碱性：Mg(OH)2Al(OH)3，Ca(OH)2_Mg(OH)2(填“”“推测未知元素的某
12、些性质。难黑难酸不如已知 Ca(OH)2 微溶，Mg(OH)2 难溶，可推知 Be(OH)2_溶。再如，已知卤族元素性质的递变规律，可推知未学元素砹(At)应为_色固体，与氢气_化合，HAt 不稳定，水溶液呈_性，AgAt_溶于水等。【考点集训】期律解释的是()。A.酸性：H2SO4H3PO4 B.非金属性：ClBrC.碱性：NaOHMg(OH)2 D.热稳定性：Na2CO3NaHCO3解析：A 项利用的是元素非金属性强弱来比较最高价氧化物对应水化物的酸性强弱，正确；B 项根据周期表的位置关系来判断同主族元素的非金属性强弱，正确；C 项利用的是元素金属性强弱来比较元素最高价氧化物对应水化物的碱
13、性强弱，正确；D 项，盐的热稳定性无法应用元素周期律判断，因此错误。答案：D方法技巧1.元素的“位构性”关系。(1)同周期从左到右，同主族从下到上，元素的非金属性逐渐增强，体现在：原子半径逐渐减小，得电子能力逐渐增强；单质与氢气反应越容易，生成的氢化物越稳定；最高价氧化物对应的水化物(即最高价含氧酸)的酸性越强；置换规律：氧化性强的非金属单质能置换出氧化性弱的非金属单质。(2)同周期从右到左，同主族从上到下，元素的金属性逐渐增强，体现在：原子半径逐渐增大，失电子能力逐渐增强；单质与酸或水反应置换出氢气越容易；最高价氧化物对应的水化物(碱)的碱性越强；置换规律：活泼的(还原性强)金属能置换出不活
14、泼的(还原性弱)金属。2.元素“位”“构”“性”之间的互推。YZXW例 5(2015 年山东卷)短周期元素 X、Y、Z、W 在元素周期表中的相对位置如图所示。已知 Y、W 的原子序数之和是 Z的 3 倍，下列说法正确的是()。A.原子半径：XYZB.气态氢化物的稳定性：XZC.Z、W 均可与 Mg 形成离子化合物D.最高价氧化物对应水化物的酸性：YW解析：Y、W 的原子序数之和是Z 的3 倍，设Y 的原子序数为 x，则 Z 的原子序数为x1，W 的原子序数为x10，则xx103(x1)，解得x7，即Y 为N，结合位置关系可知，Z 为O，X 为Si，W 为Cl。电子层数越多，原子半径越大，则原子
15、半径为XYZ，A 错误；非金属性越强，气态氢化物越稳定，则气态氢化物的稳定性为XZ，B 错误；Cl 的最高价氧化物对应水化物的酸性为含氧酸中酸性最强的酸，则最高价氧化物对应水化物的酸性：YW，D 错误。答案：C方法技巧元素周期表结构中隐含的两条规律1.同周期主族元素原子序数差的关系。(1)短周期元素原子序数差族序数差。(2)两元素分布在过渡元素同侧时，原子序数差族序数差。两元素分布在过渡元素两侧时，四或五周期元素原子序数差族序数差10，六、七周期元素原子序数差族序数差24。(3)四、五周期的A 与A 族原子序数之差都为11，六、七周期为25。2.同主族、邻周期元素的原子序数差的关系。(1)A
16、族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差2、8、8、18、18、32。(2)A 族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差8、8、18、18、32。(3)AA 族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差 8、18、18、32。(3)0 族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差8、8、18、18、32、32。例 6(2015 年福建卷)短周期元素 X、Y、Z、W 在元素周期表中的相对位置如图所示，其中 W 原子的质子数是其最外层A.原子半径：WZYXB.最高价氧化物对应水化物的酸性：XWZC.最简单气态氢化物的热稳定性：YXWZD.元素 X、Z、W 的最高化合价分别与其主族序数相等解析：同一
17、周期的元素，原子序数越大，原子半径越小，不同周期的元素，原子核外电子层数越多，原子半径就越大，所以原子半径大小关系是ZWXY，A 错误；元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，元素的非金属性：XWZ，所以它们的最高价氧化物对应水化物的酸性：XWZ，B 正确；元素的非金属性越强，其相应的氢化物的稳定性就越强，元素的非金属性：YXWZ，所以元素的氢化物的稳定性：YXWZ，C 正确；主族元素除了 O 和 F 之外，最高化合价等于主族序数，所以X、Z、W 的最高化合价分别与其主族序数相等，D 正确。答案：A方法技巧微粒半径大小的判断方法例7(2016 年新课标卷)a、b、c、d 为短
18、周期元素，a 的原子中只有1个电子，b2和c离子的电子层结构相同，d与bA.a 与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为1B.b 与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物C.c 的原子半径是这些元素中最大的D.d 和 a 形成的化合物的溶液呈弱酸性答案：A解析：a的原子中只有1个电子，则a为氢元素，a、b、c、d为短周期元素，b2和c离子的电子层结构相同，则b为氧元素，c为钠元素，d与b同族，则d为硫元素。H与O、S形成的化合物为H2O和H2S，氢元素的化合价为1，而NaH中氢元素的化合价为1价，A项错误；氧元素与其他三种元素能形成H2O、H2O2、SO2、SO3、Na2O、Na2O2 ，
19、B项正确；同周期元素，从左到右原子半径逐渐减小，电子层数越多，原子半径越大，原子半径：NaSOH，C项正确；d和a形成的化合物为H2S，H2S的溶液呈弱酸性，D项正确。例8(2016 年新课标卷)短周期元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增加。m、p、r 是由这些元素组成的二元化合物，n是元素 Z 的单质，通常为黄绿色气体，q 的水溶液具有漂白性，0.01 molL1 r溶液的pH为2，s通常是难溶于水的混合物。上)。述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是(A.原子半径的大小：WXYB.元素的非金属性：ZXYC.Y 的氢化物常温常压下为液态D.X 的最高价氧化物的水化物为强酸解析：短周期元
20、素W、X、Y、Z 的原子序数依次增加。m、p、r 是由这些元素组成的二元化合物，n 是元素 Z 的单质，通常为黄绿色气体，则Z是氯元素；0.01 molL1r溶液的pH为2，说明 r 是强酸，因此 W 是氢元素；q 的水溶液具有漂白性，s通常是难溶于水的混合物，根据转化关系图可知 m 是水，r 是氯化氢，q 是次氯酸，p 是甲烷，因此 X 是碳元素，Y 是氧元素。同周期自左向右原子半径逐渐减小，同主族自上而下原子半径逐渐增大，则原子半径的大小：WYX，A 错误；同周期元素，随着原子序数的增大，自左向右元素的非金属性逐渐增强，同主族元素自上而下，随着原子序数的增大，元素的非金属性逐渐减弱，则元素
21、的非金属性 YZX，B 错误；Y 的氢化物是H2O或H2O2，二者在常温常压下都为液态，C 正确；X的最高价氧化物的水化物碳酸为弱酸，D 错误。答案：C性强弱的依据的是()。A.单质氧化性的强弱B.单质沸点的高低C.单质与氢气化合的难易D.最高价氧化物对应水化物的酸性强弱解析：元素的非金属性越强，其单质获得电子的能力就越强，单质氧化性就越强，故A 正确；S 单质、Cl2 都是分子晶体，分子之间通过分子间作用力结合，分子间作用力越大，物质的熔沸点就越高，这与元素的非金属性强弱无关，故B 错误；元素的非金属性越强，其单质与氢气化合形成氢化物就越容易，形成的氢化物的稳定性就越强。故C 正确；元素的非
22、金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强，故D 正确。答案：B三表元素周期表金属性“右弱左强，上弱下强，右上弱左下强”非金属性“左弱右强，下弱上强，左下弱右上强”金属活动性顺序表按 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn PbCu Hg Ag Pt Au 的顺序，金属性逐渐减弱非金属活动性顺序表按 F O Cl Br I S 的顺序，非金属性逐渐减弱方法技巧金属性和非金属性强弱的判断方法三反应置换反应强的置换弱的，适用于金属和非金属与水或酸反应反应越剧烈，或最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则金属性越强与氢气反应反应越容易发生，生成的气态氢化物的稳定性越强，或最高价氧化物对应的
23、水化物的酸性越强，则非金属性越强(续表)两池原电池 负极材料的金属性强于正极电解池在阳极首先放电的阴离子，其对应元素的非金属性弱；在阴极首先放电的阳离子，其对应元素的金属性弱(续表)考点三化学键【知识梳理】1.定义：相邻原子间强烈的_。相互作用2.分类。离子偏向阴、阳离子间的静电作用类型作用方式成键微粒存在(1)离子键_活泼金属与活泼非金属的原子_化合物(2)共价键极性键共用电子对共用电子对_吸引电子能力强的原子_的非金属元素的原子_化合物非极性键共用电子对_同一非金属元素的原子非金属单质不同共价不偏移3.离子化合物与共价化合物。离子键共价键离子化合物：含_的化合物。共价化合物：只由_构成的化
24、合物。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。熔点沸点a分子间作用力比化学键_得多，它主要影响物质的_、_等物理性质，而化学键主要影响物质的化学性质。弱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。但如二氧化硅、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。越大越高一般来说，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、沸点也_。例如，熔、沸点：I2_Br2_Cl2_F2(填“”“”或“”)。(2)氢键。定义：分子间存在着一种比分子间作用力_的相互作
25、用。形成条件：除 H 外，形成氢键的原子通常是_、_、_。稍强N升高存在：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_。OF【考点集训】例10下列各组化合物中，化学键类型完全相同的是()。A.C2H6、H2O2、C2H5OH B.HCl、NaCl、MgCl2C.H2O、CO2、Na2O2 D.NaOH、NaClO、Na2O解析：A项各物质只存在共价键，正确；B项HCl中只存在共价键，而NaCl、MgCl2中存在离子键，错误；C项Na2O2中存在共价键和离子键，而H2O、CO2中只存在共价键，错误；D项Na2O中只存在离子键，而NaOH、NaClO
26、中既存在离子键又存在共价键，错误。答案：A归纳总结化学键与化合物类型的关系说明：(1)离子化合物一定含有离子键，离子键只能存在于离子化合物中；(2)共价键可存在于离子化合物、共价化合物和共价单质分子中。例 11下列说法中正确的是()。A.含有共价键的化合物一定是共价化合物B.分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物C.由共价键形成的分子一定是共价化合物D.只有非金属原子间才能形成共价键解析：化合物中含有共价键，还可能含有离子键，若含离子键则为离子化合物，若不含离子键，则为共价化合物，A 错误，B 正确；共价分子可以为单质，也可以为化合物，C 错误；通常情况下非金属原子间形成共价键，但有些金属原
27、子与非金属原子间也可以形成共价键，如AlCl3属于共价化合物，D 错误。答案：B判断依据化学键类型含离子键，一定是离子化合物只含共价键，一定是共价化合物化合物类型大多数金属氧化物、强碱、盐为离子化合物一般非金属氢化物、非金属氧化物、有机物为共价化合物化合物性质熔融状态下能导电的为离子化合物熔融状态下不能导电的为共价化合物方法技巧离子化合物和共价化合物的判断方法例12(2017 届甘肃平凉庄浪紫荆中学一模)下列关于化学键的叙述，正确的一项是()。A.离子化合物中一定含有离子键B.单质分子中均不存在化学键C.含有极性键的分子一定是极性分子D.含有共价键的化合物一定是共价化合物解析：离子化合物中一定含有离子键，可能含有共价键，如KOH 中含有离子键和共价键，故A 正确；单质分子中有的含有化学键，如H2，有的不含化学键，如稀有气体分子，故B错误；含有极性键的分子不一定是极性分子，如果分子正负电荷重心重合，则就是非极性分子，如CCl4，故C 错误；含有共价键的化合物不一定是共价化合物，可能是离子化合物，如NH4Cl，故 D 错误。答案：A
