2012高考化学二轮优化课件：第1部分 专题2-第1讲物质结构　元素周期律.ppt

1、专题二化学反应原理、化学基本理论第1讲 物质结构 元素周期律一、原子结构1原子的构成2元素、同位素、核素、同素异形体之间的联系和区别二、元素周期表和元素周期律1元素周期表中元素性质的递变规律2.对角线规律周期表中A、B两元素若处在如图所示的位置，则性质相似，如：Li与Mg、Be与Al等。3分界线规律：位于金属和非金属分界线附近的元素，通常既有金属性又有非金属性，常作半导体材料如锗(Ge)、砷(As)等。4奇偶规律原子序数为偶数的元素所在的族序数及主要化合价也为偶数，奇数亦然。特别提醒(1)原子的最外层电子数大于或等于3而又小于8的元素一定是主族元素；最外层电子数为1或2的元素可能是主族、副族或

2、0族(He)元素；最外层电子数为8的元素是稀有气体元素(He例外)。(2)金属无负价。(3)氟无正价，氧无6价，只在OF2中氧为2价。易错警示1活泼性不同的金属作为两个电极构成原电池时，负极材料的金属性并不一定比正极材料强，如AlMgNaOH溶液构成原电池时，Al为负极，Mg为正极。2判断元素非金属性强弱，若根据其对应的含氧酸的酸性强弱进行比较，使用的必须是最高价氧化物的水化物。例如，硫的最高价含氧酸是指H2SO4，而不是H2SO3，氯的最高价含氧酸是指HClO4，而不是指HClO或HClO3。解题时不能混淆，如H2SO4的酸性比HClO强，但硫的非金属性比氯弱。3气态氢化物水溶液的酸性强弱不

3、能判断元素非金属性强弱，如HCl的酸性H2S的酸性，不能证明氯的非金属性大于硫的非金属性。三、化学键1离子键和共价键的比较2.物质中化学键的存在(1)离子化合物中一定有离子键，可能还有共价键。如(NH4)2SO4、Na2O2等。(2)共价化合物中只有共价键，一定没有离子键，如CH4、CO2、H2SO4等。(3)在非金属单质中只有共价键，如Cl2、O2、金刚石等。(4)无化学键的物质稀有气体。(5)非金属元素之间也可以形成离子键，如NH4Cl中存在离子键。(6)活泼金属与活泼非金属形成的化合物不一定含离子键，如AlCl3为共价化合物。(7)离子化合物熔融时可以导电，共价化合物熔融时不导电。特别提

4、醒判断化合物是离子化合物还是共价化合物可根据以下两个方面：(1)根据构成化合物粒子间是以离子键还是以共价键结合来判断。(2)根据化合物的熔、沸点和熔化时是否导电等性质来判断。原子构成及各粒子的关系解析A项，第117号元素在元素周期表中的第17列即A族；B项，质子数是97，质量数是249；C项，在周期表中同一主族，从上到下，元素的金属性增强，所以117号可能为金属元素。答案D1(2011年北京西城一模)下列说法正确的是()A0.1 mol 16O2和0.1 mol18O2中均含有0.8 mol质子BK、S2的最外层电子数相同，化学性质相同CN2O5是酸性氧化物，能与NaOH溶液反应D新制的氯水显

5、酸性，滴加少量紫色石蕊试液，溶液始终呈红色解析：A项，0.1 mol16O2和0.1 mol18O2中均含有1.6 mol质子；B项，S2有还原性无氧化性，而K只有弱的氧化性无还原性；D项，新制的氯水中含有次氯酸，溶液最终褪至无色。答案：C元素周期表的结构和粒子半径大小例2(2011年高考江苏卷)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Z3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酸性比Q的强解析由元素在周期表中的位置可推知X、Y

6、、Z、W、Q分别为N、O、Al、S、Cl。元素X(N)的最高正价5与元素Z(Al)的最高正价3之和为8；原子半径的大小顺序为rZrWrQrXrY；Y2和Z3的核外电子数和电子层数均相同；非金属性：W(S)Q(Cl)，故最高价氧化物对应的水化物的酸性：W(S)Q(Cl)。答案A2(2010年高考上海卷)几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：下列叙述正确的是()AX、Y元素的金属性XAl，A错；N2与O2化合时生成的是NO，B错；Al2O3只能溶于强酸和强碱，而氨水是弱碱，C错；NH3在纯氧气中燃烧可以得到N2，D正确。答案：D元素“位构性”关系的推断例3(2011年高考福建理综)依据元素周

7、期表及元素周期律，下列推断正确的是()AH3BO3的酸性比H2CO3的强BMg(OH)2的碱性比Be(OH)2的强CHCl、HBr、HI的热稳定性依次增强D若M和R2的核外电子层结构相同，则原子序数：RM解析非金属性：CB，则酸性：H2CO3H3BO3；Be、Mg属于同一主族，金属性：MgBe，故碱性：Mg(OH)2Be(OH)2；元素的非金属性：ClBrI，故氢化物的热稳定性：HClHBrHI；若M和R2的核外电子层结构相同，则原子序数：MR。答案B物质类别与化学键类型判断例4(2011年高考课标全国理综)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

8、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11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解析首先根据题中条件确定各元素：根据W是制备一种高效电池的重要材料，确定W为Li元素；根据X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，确定X是C元素；根据Y是地壳中含量最丰富的金属元素，确定Y是Al元素，再根据原子序数依次增大，Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，确定Z是S元素。W为

9、Li元素，其氯化物为LiCl，电子式为，显然Li原子不能满足8电子稳定结构，A错误。C元素和H元素形成的原子个数比为11的有机物有多种，如苯、苯乙烯等，B正确。金属Al与氢氧化钠溶液或盐酸都反应，产生氢气，C正确。S元素和C元素形成的CS2，属于共价化合物，D正确。答案A某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律，设计了如下系列实验。.(1)将钠、钾、镁、铝各1 mol分别投入到足量的同浓度的盐酸中，试预测实验结果：_与盐酸反应最剧烈，_与盐酸反应的速度最慢，_与盐酸反应产生的气体最多。(2)向Na2S溶液中通入氯气出现黄色浑浊，可证明Cl的非金属性比S的强，反应的离子方程式为_。.利用下图装

10、置可验证同主族元素非金属性的变化规律。(3)仪器B的名称为_，干燥管D的作用为_。(4)若要证明非金属性：ClI，则在A中加浓盐酸，B中加KMnO4(KMnO4与浓盐酸常温下反应生成氯气)，C中加淀粉碘化钾混合溶液，观察到C中溶液出现_的现象，即可证明。从环境保护的角度考虑，此装置缺少尾气处理装置，可用_溶液吸收尾气。(5)若要证明非金属性：CSi，则在A中加盐酸、B中加CaCO3、C中加Na2SiO3溶液观察C中溶液_的现象，即可证明。但有的同学认为盐酸具有挥发性，可进入C中干扰试验，应在两装置间添加装有_溶液的洗气瓶除去。解析：.(1)钠、钾为同主族金属元素，钾的金属性强；钠、镁、铝为同周

11、期金属元素，金属性依次减弱。金属性由强至弱的顺序为钾、钠、镁、铝，故钾与盐酸反应最剧烈，铝与盐酸反应最慢。根据电子守恒，失去的电子数越多，在酸足量的条件下，生成的氢气越多，铝与盐酸反应失去的电子数最多，则生成的氢气最多。(2)氯气和Na2S反应生成NaCl和单质硫。.(4)本实验利用KMnO4与浓盐酸反应制备氯气，然后让氯气与淀粉碘化钾混合溶液反应，根据溶液颜色的变化来比较氯和碘的非金属性强弱。过量的氯气会逸散到空气中污染环境，应用碱液吸收。(5)利用强酸制弱酸的原理比较硅和碳的非金属性强弱，制二氧化碳的过程中有杂质氯化氢存在，不能说明是二氧化碳与Na2SiO3反应生成白色沉淀，故应先用饱和N

12、aHCO3溶液除去氯化氢。答案：(1)钾 铝 铝(2)S2Cl2=S2Cl(3)锥形瓶 防止倒吸(4)变蓝 NaOH(5)有白色沉淀生成 饱和NaHCO31(2011年高考天津理综)以下有关原子结构及元素周期律的叙述正确的是()A第A族元素铯的两种同位素137Cs比133Cs多4个质子B同周期元素(除0族元素外)从左到右，原子半径逐渐减小C第A族元素从上到下，其氢化物的稳定性逐渐增强D同主族元素从上到下，单质的熔点逐渐降低解析：A项137Cs和133Cs互为同位素，二者具有相同的质子数；C项第A族元素从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，氢化物的稳定性逐渐减弱；D项第A族和第A族金属元素从上到下对

13、应单质的熔点逐渐降低，而第A族、第A族非金属元素对应单质的熔点逐渐升高。答案：B2(2010年高考海南卷)短周期元素X、Y、Z所在的周期数依次增大，它们的原子序数之和为20，且Y2与Z核外电子层的结构相同。下列化合物中同时存在极性和非极性共价键的是()AZ2YBX2Y2CZ2Y2 DZYX解析：由Y2与Z核外电子层的结构相同，可知Y在Z的上一周期，所以Y为氧元素、Z为钠元素，推知X为H；A选项Na2O中只有离子键；B选项H2O2中有非极性共价键，也有极性共价键；C选项Na2O2有离子键、非极性共价键，没有极性共价键；D选项NaOH有离子键、极性共价键。答案：B3有X、Y两种元素，原子序数20，

14、X的原子半径小于Y，且X、Y原子的最外层电子数相同(选项中m、n均为正整数)。下列说法正确的是()A若X(OH)n为强碱，则Y(OH)n也一定为强碱B若HnXOm为强酸，则X的氢化物溶于水一定显酸性C若X元素形成的单质是X2，则Y元素形成的单质一定是Y2D若Y的最高正价为m，则X的最高正价一定为m解析：X与Y在同一主族，且X位于Y的上一周期，A正确。X为N时B项不正确；若X2为N2，Y可能是P4，则C不正确；Y为S或Cl时，X为O或F，没有m价，D不正确。答案：A4短周期元素A、B、C、D原子序数依次增大，A的单质是最轻的气体，A、C同主族，只有C是金属元素，B的最外层电子数是次外层电子数的3

15、倍，B、C的最外层电子数之和与D的最外层电子数相等。(1)C的原子结构示意图为_。(2)化合物C2B2中阴阳离子个数比为_，其中含有的化学键类型为_。(3)化合物CDB是家用消毒剂的主要成分，其水溶液显碱性。请用离子方程式说明该化合物溶液呈碱性的原因是_。(4)A单质、B单质和由A、B、C三种元素组成的化合物溶液可以设计成一种燃料电池，该电池负极的电极反应式为_。(5)往CD溶液中滴加硝酸银溶液生成白色沉淀后，再滴加碘化钠溶液，可观察到的现象是_，其反应的离子方程式为_。解析：本题考查元素推断、水解、溶度积等内容，具有一定综合性，属于容易题。(1)A单质是最轻气体，A为H；B的最外层电子是次外层的3倍，只能有两个电子层，为O元素，A、C同主族，C为Na；B、C最外层电子数之和等于D最外层电子数，D为Cl。(2)Na2O2中过氧根与钠离子数目比为12，Na2O2中含有离子键和非极性共价键。(3)ClO水解生成弱酸，溶液显碱性，ClOH2O HClOOH。(4)三者可以设计成氢氧燃料电池，通入氢气的电极为负极，负极反应为H22OH2e=2H2O。(5)AgCl的溶度积比AgI大，白色沉淀转化为黄色沉淀，生成AgI，AgCl(s)I(aq)AgI(s)Cl(aq)。答案：