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山东省高密市第三中学2016年高考化学复习学案:原子结构 元素周期律


《原子结构 元素周期律》复习
姓名 【考纲要求】 1. 了解元素、 核素和同位素的含义。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。了解原子核外电子排布。 2. 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。 3. 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。 4. 以

Ⅰ A 和 为例,掌握同一 元素性质递变规 子结构的关系。 5. 了解金属、 在元素周期表中 及其性质递变规 一、原子结构 非金属 的位置 律。 ⅦA 族 主族内 律与原 班级 编审:臧贻玲 张文娟 2015/10/27

1. 有关概念比较: (1) 元素 、核素 、同位素 ; (2) 质子数、中子数、电子数、质量数、相对原子质量; 【练习 1】 (上海卷.2015)中国科学技术名词审定委员会已确定第 116 号元素 Lv 的名称为
293 鉝。关于 116 Lv 的叙述错误的是(

)21·cn·jy·com C.核外电子数 116 B. 1 H 与 D 互称同位素
16 D. 1H18 2 O 与 D2 O 的相对分子质量相同

A.原子序数 116

B.中子数 177

D.相对原子质量 293 )

【练习 2】 (2013· 海南卷) 重水(D2O)是重要的核工业原料,下列说法错误的是( A.氘(D)的原子核外有 1 个电子 C.H2O 与 D2O 互称同素异形体 【练习 3】下列说法中不正确 的是 ... (



①质子数相同的粒子一定属于同种元素;②电子数相同的粒子不一定是同一种元素;③ 一种元素只能有一种质量数;④某种元素的相对原子质量取整数,就是其质量数;⑤质子 数相同,电子数也相同的粒子,不可能是一种分子和一种离子;⑥同位素的性质几乎完全 相同 www.21-cn-jy.com A.①③④⑥ B.①②④⑤ C.②③⑤⑥ D.②⑤

2.根据原子结构判断元素的化合价 ①主族元素的最高正价=元素原子的最外层电子数;(除 O、F 外)

1

②只有非金属元素才有负价:最低负价绝对值==8-主族序数; 3.等电子微粒 (1)“10 电子”的微粒: 分子 一核 10 电子的 二核 10 电子的 三核 10 电子的 四核 10 电子的 五核 10 电子的 (2) “9 电子”的微粒: (3)“18 电子”的微粒 分子 一核 18 电子的 二核 18 电子的 三核 18 电子的 四核 18 电子的 五核 18 电子的 六核 18 电子的 其它微粒
+ -

离子 N3?、O2?、F?、Na+、Mg2+、Al3+ OH?、 NH2? H3O+ NH4+

Ne HF H2O NH3 CH4

—F、—OH、—NH2、-CH3(取代基)

离子 K+、Ca2+、Cl?、 S2? O22-、HS?

Ar F2、HCl H2S PH3、H2O2 、NH2F SiH4、CH3F 、NH2OH N2H4、CH3OH C2H6 、CH3NH2


N2H5+、N2H62+

【练习 4】用 A 、 B 、 C2 、 D、 E、

F、 G 和 H 分别表示含有 18 个电子的八种微

粒(离子或分子),请回答:2·1·c·n·j·y (1)A 元素是 , B 元素是 , C 元素是 。 。 (用元素符号表示)

(2)D 是由两种元素组成的双原子分子,其分子式是

(3)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 (4)F 是由两种元素组成的三原子分子,其分子式是 (5)G 分子中含有 4 个原子,其分子式是 (6)H 分子中含有 8 个原子,其分子式是 二、 元素周期表 1.元素周期表的结构 第 1 周期: 三个短周期 第 2 周期: 第 3 周期: 周期( 7 个横行) 三个长周期 第 4 周期: 第 5 周期: 第 6 周期: 种元素 种元素 种元素 种元素 种元素 种元素 。 。 。

2

一个不完全周期:第 7 周期 个主族(含短、长周期元素):ⅠA 族-ⅦA 族 个副族(只含长周期元素):ⅠB 族-ⅦB 族 族(18 个纵行) (包括 8. 9. 10 三个纵行):Fe、Co、Ni 等元素 :He、Ne、Ar 等 6 种元素 【练习 5】下面的虚线框中每一列、每一行相当于周期表的每一族和每一周期,但它的列数 和行数都多于元素周期表。请在下面的虚线框中用实线画出元素周期表第一至第六周期 的轮廓,从左到右标出各列的族序号,并画出金属与非金属的分界线。

【练习 6】元素周期律和元素周期表是学习化学的重要工具,下列叙述不正确的是( A.从左到右,元素周期表中的第十五列为 VA 族



B.某 IIA 族元素的原子序数为 x,则与它同周期的 IIIA 族元素的原子序数可能为 x+25 C.VIA 族元素,随原子半径增大,对应气态氢化物的稳定性增强 D.53 号元素位于周期表中第 5 周期 VIIA 族 2.周期表和原子最外层电子数规律 【练习 7】某元素的原子最外层有两个电子,该元素 ( A.一定是金属元素 C.一定是ⅡA 族元素或者是 He )

B.一定是主族元素 D.无法确定属于哪类元素 ) D.金属元素

【练习 8】某主族元素最外层只有 1 个电子,则该元素一定在( A.ⅠA 族元素 B. +7 价元素 C.第三周期元素

【归纳】(1)最外层电子数为 1 的元素:主族(IA 族)、过渡元素。 (2)最外层电子数为 2 的元素:主族(IIA 族)、过渡元素、0 族(He)。 (3)最外层电子数在 3-7 之间的元素一定是主族元素。 (4)最外层电子数为 8 的元素:0 族(He 除外)。 3.根据周期表中的位置寻找元素及新物质(农药. 半导体. 催化剂等) 【练习 9】请将下表中 A. B 两栏的内容用各自的序号对应起来。(必修 2 课本 P24) A Ⅰ半导体材料 Ⅱ优良的催化剂 Ⅲ制备耐高温、 耐腐蚀的合金 IV 制备农药 三、 元素周期律 内容 电子层数 最外层电子数 原子半径 同周期元素(左到右) (无惰性元素) 相同 1 逐渐减小 8(或 2) 同主族元素(上到下) 增多 相同 逐渐增大 B ①含 Cl、P、S、N、As 等元素的化合物 ②金属元素与非金属元素的交界处 ③过渡元素区域
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A Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ

B

④ⅢB~ⅥB 过渡元素

3

元素的主要化合价

最高正价+1

+7

最高正价=主族序数 (O 无最高正价、F 无正价) 金属性增强,非金属性减弱 还原性增强,氧化性减弱 生成由易到难,稳定性减弱 失电子增强,得电子减弱 )
- -

|最低负价|+最高正价=8 金属性与非金属性 还原性与氧化性 非金属气态氢化物 得失电子能力 金属性减弱,非金属性增强 还原性减弱,氧化性增强 生成由难到易,稳定性增强 失电子能力减弱,得电子能力增强

【练习 10】 (2014· 海南卷)下列有关物质性质的说法错误的是( A.热稳定性:HCl>HI C.酸性: H2SO3>H2SO4 B.原子半径:Na>Mg

D.结合质子(H+)能力:S2 >Cl

【预习检测】判断正误: 1. 质 子 数 为 35 , 中 子 数 为 45 的 溴 原 子 : 2.最外层为 1 或 2 个电子的原子对应元素肯定在 ( )21 世纪教育网版权所有 )

ⅠA 族或ⅡA 族。( )

3.最外层有 5 个电子的原子对应的元素肯定是非金属元素。 ( 4.碱金属元素是指ⅠA 族的所有元素。( ) )

5.HF、HCl、HBr、HI 的热稳定性和还原性依次增强。( 6.ⅠA 族元素的金属性一定比ⅡA 族元素的强。( )

7.元素周期表中从ⅢB 族到ⅡB 族 10 个纵行的元素全部都是金属元素。(

) )

8.元素的气态氢化物越稳定, 则非金属性越强, 其水溶液的酸性越强, 还原性越弱。 ( 探究一:微粒半径大小的比较 【知识储备】 (1) 原子半径:同主族——从上到下逐渐 外)。21 教育网 (2) 离子半径:同主族——同价离子从上到下逐渐 半径; O221cnjy.com

;同周期——从左到右逐渐 ;同周期——阴离子半径

(0 族除

阳离子

(3) 具有相同核外电子排布的微粒,核电荷数越多则半径越小,如: F+

Na+

Mg2+
-

Al3+; S22+

Cl3+ +

K+

Ca2 原子半径
-

(4) 同种元素的各种微粒,核外电子数越多,半径越大;阳离子半径 半径 如:H H H;
2+

阴离子

Fe

Fe

Fe
2-

;Na <Na;Cl<Cl )


【例 1】(2015. 海南卷)下列离子中半径最大的是( A.Na


B.Mg

C.O
- -

D. F
+ -

【变式练习 1】 (2014· 全国卷Ⅰ改)X、Y、Z 均为短周期元素,X、Y 处于同一周期,X、 Z 的最低价离子分别为 X2 和 Z , Y 和 Z 具有相同的电子层结构。 下列说法正确 的是( )
[来源:21 世纪教育网]

【来源:21·世纪·教育·网】

A.原子最外层电子数:X>Y>Z C.离子半径:X >Y >Z
2-
+ -

B.原子半径:X>Y>Z D.原子序数:X>Y>Z

探究二: 同周期、同主族元素性质递变规律

4

【知识储备】熟记“预习学案第 4 页表格”。 【例 2】(2014· 新课标全国卷Ⅱ) 铅及其化合物可用于蓄电池、耐酸设备及 X 射线防护材料 等。回答下列问题:
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(1)铅是碳的同族元素,比碳多 4 个电子层。铅在元素周期表的位置为第________周 期、第________族;PbO2 的酸性比 CO2 的酸性________(填“强”或“弱”)。 ( 2 ) PbO2 与 浓 盐 酸 共 热 生 成 黄 绿 色 气 体 , 反 应 的 化 学 方 程 式 为 _______________________。 【来源:21cnj*y.co*m】 【例 3】 (2014· 天津卷)元素单质及其化合物有广泛用途,请根据周期表中第三周期元素相 关知识回答下列问题: 【出处:21 教育名师】 (1)按原子序数递增的顺序(稀有气体除外),以下说法正确的是________。 a.原子半径和离子半径均减小 b.金属性减弱,非金属性增强 c.氧化物对应的水化物碱性减弱,酸性增强 d.单质的熔点降低 (2)原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素名称为________,氧化性最弱的简单阳 离子是________。 【版权所有:21 教育】 【变式练习 2】 下列说法正确的是( )

A.IA 族元素的金属性比 IIA 族元素的金属性强 B.同周期非金属氧化物对应的水化物的氧化性从左到右依次增强 C.VIA 族元素的氢化物中,稳定性最好的一定是电子层数最少的元素 D.第三周期元素的离子半径从左到右逐渐减小 探究三:元素原子非金属性和金属性(得失电子能力)强弱的判断依据 【知识储备】熟记。 1. 元素非金属性(得电子能力)强弱的判断方法和依据: ①根据非金属单质与 H2 化合的难易程度:越易化合,则其对应元素的非金属性越强。 ②根据气态氢化物的稳定性:氢化物越稳定,则元素的非金属性越强。 ③根据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱:酸性越强,对应非金属的非金属性越强。 ④根据非金属之间的相互置换:A 能置换出 B,则非金属性 A>B。 ⑤根据对应阴离子或气态氢化物的还原性强弱:对应阴离子或气态氢化物的还原性越弱, 则元素的非金属性越强。21 教育名师原创作品 ⑥与同种金属反应的难易:越易反应,则对应非金属的非金属性越强。 2. 元素金属性(失电子能力)强弱的判断方法和依据: ①根据金属单质与水(或酸)反应置换出氢的难易:越易,则金属性越强。 ②根据最高价氧化物对应水化物的碱性强弱:碱性越强,则对应金属元素的金属性越强。 ③根据金属活动顺序表。 ④根据金属单质与盐溶液的置换反应:A 置换出 B,则金属性 A>B。

5

⑤根据金属阳离子的氧化性强弱:阳离子的氧化性越弱,元素的金属性越强,如氧化性: Cu2+>Fe2+, 则金属性 Cu<Fe (特别提醒:Fe 对应的是 Fe2 ,而不是 Fe3 )。
+ +

⑥根据原电池的正负极:不同金属形成原电池时,作负极的金属活泼(一般)。 ⑦根据电解池阴极析出金属的顺序:在阴极上,越容易析出的金属其金属性越弱。 【例 4】(2015.全国 I 卷)W、X、Y、Z 均为的短周期主族元素,原子序数依次增加,且 原子核外 L 电子层的电子数分别为 0、5、8、8,它们的最外层电子数之和为 18。 下列说法正确的是( A.单质的沸点:W>X C.氧化物的水化物的酸性:Y<Z )21*cnjy*com B.阴离子的还原性:W>Z D.X 与 Y 不能存在于同一离子化合物中

【变式练习 3】(2015.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:X<Y<Z B.气态氢化物的稳定性:X>Z C.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: 【变式练习 4】(2015.福建卷) X Y Z W
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Y>W

短周期元素 X、Y、Z、W 在元素周期表中的相对位置

如下图所示,其中 W 原子的质子数是其最外层电子数的三倍。下列说法不正确 的是 ... ( A. B. ) 原子半径:W>Z>Y>X 最高价氧化物对应水化物的酸性: X>W>Z

C. 最简单气态氢化物的热稳定性:Y>X>W>Z D. 元素 X、Z、W 的最高化合价分别与其主族序数相等 探究四:位、构、性的相互关系 【知识储备】运用“位”、“构”、“性”关系相互推断时,掌握四个关系式: ① 电子层数=周期数,②质子数=原子序数,③最外层电子数=主族序数, ④主族序数=元素最高正化合价(O、F 除外)。结合元素周期表中原子序数、最 外层电子数、原子半径及元素金属性、非金属性的递变规律,综合分析,灵活运 用 【例 5】(山东)元素在周期表中的位置,反映了元素的原子结构和元素的性质。下列说法 正确的是( )

A.同一元素不可能既表现金属性,又表现非金属性 B.第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数 C.短周期元素形成离子后,最外层都达到 8 电子稳定结构 D.同一主族的元素的原子,最外层电子数相同,化学性质完全相同 【变式练习 5】(2015.江苏卷)短周期主族元素 X、Y、Z、W 原子序数依次增大,X 原子 最外层有 6 个电子,Y 是至今发现的非金属性最强的元素,Z 在周期表中处于周期

6

序数等于族序数的位置, W 的单质广泛用作半导体材料。下列叙述正确的是 ( )www-2-1-cnjy-com

A.原子最外层电子数由多到少的顺序:Y、X、W、Z B.原子半径由大到小的顺序:W、Z、Y、X C.元素非金属性由强到弱的顺序:Z、W、X D.简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序:X、Y、W 【当堂检测】 1.(2015.北京卷)下列有关性质的比较,不能 用元素周期律解释的是( .. A.酸性:H2SO4>H3PO4 C.碱性:NaOH>Mg(OH)2 B.非金属性:Cl>Br D.热稳定性:Na2CO3>NaHCO3 )

2. (2014· 海南卷) 4 种相邻主族短周期元素的相对位置如表,元素 X 的原子核外电子数是 M 的 2 倍,Y 的氧化物具有两性。回答下列问题:
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(1)元素 X 在周期表中的位置是第______周期第______族, 其单质 可采用电解熔融________的方法制备。 (2)M、N、Y 三种元素最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强 的是________,碱性最强的是________。(填化学式) 【拓展练习】 X Y

M

N

【A 组】1.(2015.全国 II 卷)原子序数依次增大的元素 a、b、c、d,它们的最外层电 子数分别为 1、6、7、1。a-的电子层结构与氦相同,b 和 c 的次外层有 8 个电子,c- 和 d+的电子层结构相同。下列叙述错误 的是( .. A.元素的非金属性次序为 c>b>a B. a 和其他 3 种元素均能形成共价化合物 C. d 和其他 3 种元素均能形成离子化合物 D.元素 a、b、c 各自最高和最低化合价的代数和分别为 0、4、6 2.(2013.福建)四种短周期元素在周期表中的位置如右图,其中只有 M 为金属元素。下 列说法不正确 的是( ... A.原子半径 Z<M ) )

B.Y 的最高价氧化物对应水化物的酸性比 X 的弱 C.X 的最简单气态氢化物的热稳定性比 Z 的小 D.Z 位于元索周期表中第 2 周期、第ⅥA 族 3.(2013.江苏)短周期元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大,且原子最外层电子数之 和为 13。X 的原子半径比 Y 的小,X 与 W 同主族,Z 是地壳中含量最高的元素。下 列说法正确的是( ) A.原子半径的大小顺序: r(Y)>r(Z)>r(W) B.元素 Z、W 的简单离子的电子层结构不同 C.元素 Y 的简单气态氢化物的热稳定性比 Z 的强

7

D.只含 X、Y、Z 三种元素的化合物,可能是离子化合物,也可能是共价化合物 4. (2013· 山东)W、X、Y、Z 四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示,W 的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成离子化合物,由此可知( A.X、Y、Z 中最简单氢化物稳定性最弱的是 Y B.Z 元素氧化物对应水化物的酸性一定强于 Y C.X 元素形成的单核阴离子还原性强于 Y D.Z 元素单质在化学反应中只表现氧化性 【B 组】 5. (2015.浙江.改)右下表为元素周期表的一部分,其中 X、Y、Z、W 为短周期元素, W 元素的核电荷数为 X 元素的 2 倍。下列说法正确的是( )
[来源:21 世纪教育网]



W

X Y Z

A.X、W、Z 元素的原子半径及它们的气态氢化物的热稳定性均依次递增 B.Y、Z、W 元素在自然界中均不能以游离态存在,它们的最高价氧化物 的水化物的酸性依次递增 C.W 单质在过量的 X 单质中燃烧可生成 WX3 D.根据元素周期律,可以推测 T 元素的单质具有半导体特性,T2X3 具有氧化性和还 原性 6. (2014.广东)(双选)甲~辛等元素在周期表中的相对位置如下表。甲与戊的原子序数相 差 3,戊的一种单质是自然界硬度最大的物质,丁与辛属同周期元素,下列判断正确的是 ( )2-1-c-n-j-y

A.金属性:甲>乙>丁 B.原子半径:辛>己>戊 C.丙与庚的原子核外电子数相差 13 D.乙的单质在空气中燃烧生成只含离子键的化合物 7. (2013.广东)(双选)元素 R、X、T、Z、Q 在元素周期表中的相对位置如下表所示, 其 中 R 元素无正价,其单质在暗处与 H2 剧烈化合并发生爆炸。则下列判断正确的是( A.非金属性:Z<T<X B.R 与 Q 的电子数相差 26 C.气态氢化物稳定性:R <T<Q D.最高价氧化物的水化物的酸性:T>Q 8.(2014· 福建)元素周期表中第ⅦA 族元素的单质及其化合物的用途广泛。 (1)与氯元素同族的短周期元素的原子结构示意图为________。 (2)能作为氯、溴、碘元素非金属性(原子得电子能力)递变规律的判断依据是_____(填序 号)。 a.Cl2、Br2、I2 的熔点 c.HCl、HBr、HI 的热稳定性 b.Cl2、Br2、I2 的氧化性 d.HCl、HBr、HI 的酸性 )

8

9


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