第三單元化學(xué)基本理論 第13講 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律 考綱導(dǎo)視 基礎(chǔ)反饋 1 判斷正誤 正確的畫 錯(cuò)誤的畫 1 1H218O的摩爾質(zhì)量為20g mol 1 2 13C和15N核內(nèi)中子數(shù)相差1 3 不同的核素可能具有相同的質(zhì)子數(shù) 也可能具有相同的中子數(shù) 也可能具有相同的質(zhì)量數(shù) 還可能質(zhì)子數(shù) 中子數(shù) 質(zhì)量數(shù)均不相同 5 核外電子排布相同的微?；瘜W(xué)性質(zhì)也相同 6 元素的氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性越強(qiáng) 非金屬性越強(qiáng) 堿性越強(qiáng) 金屬性越強(qiáng) 7 最外層電子數(shù)等于或大于3 小于8 的一定是主族元素 8 在水溶液中能導(dǎo)電的化合物一定是離子化合物 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鄰周期的兩種元素 其中甲在上一周期 若甲的原子序數(shù)為x 則乙的原子序數(shù)可能是 2 若甲 乙分別是同一周期的 A族和 A族元素 原子序數(shù)分別為m和n 則m和n的關(guān)系為 答案 1 x 2 x 8 x 18 x 32 2 n m 5 n m 15 n m 29 考點(diǎn)一 原子結(jié)構(gòu) 知識(shí)梳理 1 原子的組成和結(jié)構(gòu) 注 X符號(hào)中各部分的意義 A 質(zhì)量數(shù) Z 質(zhì)子數(shù) X 元素符號(hào) 2 組成原子的各種微粒及相互關(guān)系 質(zhì)子數(shù) Z 質(zhì)量數(shù) A 陽離子的核外電子數(shù) 質(zhì)子數(shù) 所帶電荷數(shù) 陰離子的核外電子數(shù) 質(zhì)子數(shù) 所帶電荷數(shù) 核電荷數(shù) 核外電子數(shù) 質(zhì)子數(shù) 中子數(shù) 2 核外電子排布 電子層的表示方法及能量變化 核外電子排布規(guī)律 較低 L N Q 1 核外電子總是最先排在能量 的電子層里 分層運(yùn)動(dòng) 各電子層符號(hào)及能量由低到高的順序是 K M O P 2 每層最多排 個(gè)電子 8 2 18 32 3 電子數(shù)最外層不能超過 K層為最外層時(shí)不超過 次外層不超過 倒數(shù)第三層不超過 3 同位素 核素 質(zhì)子數(shù) 中子數(shù) 質(zhì)子數(shù) 中子數(shù) 1 同位素 具有相同 而不同 的同一種元素的不同原子互稱同位素 2 核素 具有一定 和一定 的一種原子 2n2 考點(diǎn)集訓(xùn) 例1 2015年北京順慶區(qū)模擬 根據(jù)原子結(jié)構(gòu)及元素周期律 的知識(shí) 下列推斷正確的是 C 同主族元素形成的含氧酸的酸性隨核電荷數(shù)的增加而減弱D 同周期主族元素形成的簡單離子半徑隨核電荷數(shù)的增大而減小 答案 B 答案 D 歸納總結(jié) 元素 核素 同位素之間的關(guān)系如下圖 答案 A 考點(diǎn)二 元素周期表和元素周期律 知識(shí)梳理 1 元素周期表 1 形成 1869年 由俄國化學(xué)家 初步繪制完 成 門捷列夫 遞增 電子層數(shù) 最外層電子數(shù) 2 編排原則 按原子序數(shù) 的順序從左到右排列 把 相同的元素從左到右排成橫行 把 相同的元素按電子層數(shù)遞增的順序從上到下排成縱行 3 結(jié)構(gòu) 周期 7個(gè)橫行 7個(gè)周期 族 18個(gè)縱行 16個(gè)族 填寫下列各族序數(shù) 4 相關(guān)關(guān)系 周期數(shù) 原子電子層數(shù) 主族族序數(shù) 原子最外層電子數(shù) 元素最高正化合價(jià) 最高價(jià) 最低價(jià) 8 A A B B B B B B B A A A A A 0 2 元素周期律 元素的性質(zhì)隨 遞增 而呈 核電荷數(shù) 周期性 變化的規(guī)律 例如 3 1 7 遞減 遞減 遞增 續(xù)表 難 易 增強(qiáng) 續(xù)表 Na2O MgO Al2O3 SiO2 P2O5 SO3 Cl2O7 H2SiO3 NaOH Mg OH 2 Al OH 3 減弱 增強(qiáng) H3PO4 H2SO4 HClO4 3 同主族元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu) 相同 相同 增大 減弱 強(qiáng) 弱 弱 強(qiáng) 增強(qiáng) 增強(qiáng) 易 減弱 難 強(qiáng) 弱 4 元素周期表和元素周期律的應(yīng)用 1 根據(jù)周期表中的位置尋找元素 半導(dǎo)體 位于分界線附近的元素既能表現(xiàn)出一定的金屬性 又能表現(xiàn)出一定的非金屬性 可找到 材料 過渡元素區(qū)域 可找到 和耐高溫 耐腐蝕的 材料 催化劑 合金 農(nóng)藥 非金屬元素區(qū)域 可制造 2 預(yù)測(cè)元素的性質(zhì) 由遞變規(guī)律推測(cè) 比較不同周期 不同主族元素的性質(zhì) 例如 金屬性 Mg Al Ca Mg 則堿性 Mg OH 2 Al OH 3 Ca OH 2 Mg OH 2 填 或 推測(cè)未知元素的某些性質(zhì) 難 黑 難 酸 不 如已知Ca OH 2微溶 Mg OH 2難溶 可推知Be OH 2 溶 再如 已知鹵族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律 可推知未學(xué)元素砹 At 應(yīng)為 色固體 與氫氣 化合 HAt不穩(wěn)定 水溶液呈 性 AgAt 溶于水等 考點(diǎn)集訓(xùn) A 酸性 H2SO4 H3PO4B 非金屬性 Cl BrC 堿性 NaOH Mg OH 2D 熱穩(wěn)定性 Na2CO3 NaHCO3 解析 A項(xiàng)利用的是元素非金屬性強(qiáng)弱來比較最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱 正確 B項(xiàng)根據(jù)周期表的位置關(guān)系來判斷同主族元素的非金屬性強(qiáng)弱 正確 C項(xiàng)利用的是元素金屬性強(qiáng)弱來比較元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱 正確 D項(xiàng) 鹽的熱穩(wěn)定性無法應(yīng)用元素周期律判斷 因此錯(cuò)誤 答案 D 方法技巧 1 元素的 位 構(gòu) 性 關(guān)系 1 同周期從左到右 同主族從下到上 元素的非金屬性逐 漸增強(qiáng) 體現(xiàn)在 原子半徑逐漸減小 得電子能力逐漸增強(qiáng) 單質(zhì)與氫氣反應(yīng)越容易 生成的氫化物越穩(wěn)定 最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物 即最高價(jià)含氧酸 的酸性越 強(qiáng) 置換規(guī)律 氧化性強(qiáng)的非金屬單質(zhì)能置換出氧化性弱的 非金屬單質(zhì) 2 同周期從右到左 同主族從上到下 元素的金屬性逐漸 增強(qiáng) 體現(xiàn)在 原子半徑逐漸增大 失電子能力逐漸增強(qiáng) 單質(zhì)與酸或水反應(yīng)置換出氫氣越容易 最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物 堿 的堿性越強(qiáng) 置換規(guī)律 活潑的 還原性強(qiáng) 金屬能置換出不活潑的 還 原性弱 金屬 2 元素 位 構(gòu) 性 之間的互推 例5 2015年山東卷 短周期元素X Y Z W在元素周期表中的相對(duì)位置如圖所示 已知Y W的原子序數(shù)之和是Z 的3倍 下列說法正確的是 A 原子半徑 X Y ZB 氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性 X ZC Z W均可與Mg形成離子化合物D 最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性 Y W 解析 Y W的原子序數(shù)之和是Z的3倍 設(shè)Y的原子序數(shù)為x 則Z的原子序數(shù)為x 1 W的原子序數(shù)為x 10 則x x 10 3 x 1 解得x 7 即Y為N 結(jié)合位置關(guān)系可知 Z為O X為Si W為Cl 電子層數(shù)越多 原子半徑越大 則原子半徑為X Y Z A錯(cuò)誤 非金屬性越強(qiáng) 氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定 則氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性為X Z B錯(cuò)誤 Cl的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性為含氧酸中酸性最強(qiáng)的酸 則最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性 Y W D錯(cuò)誤 答案 C 方法技巧 元素周期表結(jié)構(gòu)中隱含的兩條規(guī)律 1 同周期主族元素原子序數(shù)差的關(guān)系 1 短周期元素原子序數(shù)差 族序數(shù)差 2 兩元素分布在過渡元素同側(cè)時(shí) 原子序數(shù)差 族序數(shù)差 兩元素分布在過渡元素兩側(cè)時(shí) 四或五周期元素原子序數(shù)差 族序數(shù)差 10 六 七周期元素原子序數(shù)差 族序數(shù)差 24 3 四 五周期的 A與 A族原子序數(shù)之差都為11 六 七周期為25 2 同主族 鄰周期元素的原子序數(shù)差的關(guān)系 1 A族元素 隨電子層數(shù)的增加 原子序數(shù)依次相差2 8 8 18 18 32 2 A族元素 隨電子層數(shù)的增加 原子序數(shù)依次相差8 8 18 18 32 3 A A族元素 隨電子層數(shù)的增加 原子序數(shù)依次 相差8 18 18 32 3 0族元素 隨電子層數(shù)的增加 原子序數(shù)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對(duì)位置如圖所示 其中W原子的質(zhì)子數(shù)是其最外層 A 原子半徑 W Z Y XB 最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性 X W ZC 最簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性 Y X W ZD 元素X Z W的最高化合價(jià)分別與其主族序數(shù)相等 解析 同一周期的元素 原子序數(shù)越大 原子半徑越小 不同周期的元素 原子核外電子層數(shù)越多 原子半徑就越大 所以原子半徑大小關(guān)系是Z W X Y A錯(cuò)誤 元素的非金屬性越強(qiáng) 其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性越強(qiáng) 元素的非金屬性 X W Z 所以它們的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性 X W Z B正確 元素的非金屬性越強(qiáng) 其相應(yīng)的氫化物的穩(wěn)定性就越強(qiáng) 元素的非金屬性 Y X W Z 所以元素的氫化物的穩(wěn)定性 Y X W Z C正確 主族元素除了O和F之外 最高化合價(jià)等于主族序數(shù) 所以X Z W的最高化合價(jià)分別與其主族序數(shù)相等 D正確 答案 A 方法技巧 單核微粒半徑大小的判斷方法 單核微粒的半徑大小取決于三個(gè)因素 1 電子層數(shù)越多 微粒的半徑越大 2 電子層數(shù)相同時(shí) 核電荷數(shù)越大 微粒的半徑越小 3 電子層數(shù)和核電荷數(shù)都相同時(shí) 核外電子數(shù)越多 微粒 的半徑越大 以上規(guī)律對(duì)于主族元素原子 離子之間的半徑比較均適用 稀有氣體元素的原子半徑與同周期中元素的原子半徑不具有可比性 因測(cè)定依據(jù)不同 例7 X Y M N是短周期主族元素 且原子序數(shù)依次增大 已知X原子的最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的3倍 X M同主族 Y原子在短周期主族元素中原子半徑最大 下列說法 正確的是 A M與X的化合物對(duì)應(yīng)的水化物一定是強(qiáng)酸B Y2X和Y2X2中化學(xué)鍵類型相同 陰 陽離子的個(gè)數(shù)比相同C 氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性 M N 答案 D 考點(diǎn)三 化學(xué)鍵 知識(shí)梳理 1 定義 相鄰原子間強(qiáng)烈的 相互作用 2 分類 離子 偏向 陰 陽離子間的靜電作用 不同 共價(jià) 不偏移 3 離子化合物與共價(jià)化合物 離子鍵 共價(jià)鍵 離子化合物 含 的化合物 共價(jià)化合物 只由 構(gòu)成的化合物 4 分子間作用力和氫鍵 1 分子間作用力 定義 把分子聚集在一起的作用力 又稱范德華力 特點(diǎn) 熔點(diǎn) 沸點(diǎn) a 分子間作用力比化學(xué)鍵 得多 它主要影響物質(zhì)的 等物理性質(zhì) 而化學(xué)鍵主要影響物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì) 弱 b 分子間作用力存在于由共價(jià)鍵形成的多數(shù)共價(jià)化合物和絕大多數(shù)氣態(tài) 液態(tài) 固態(tài)非金屬單質(zhì)分子之間 但如二氧化硅 金剛石等由共價(jià)鍵形成的物質(zhì) 微粒之間不存在分子間作用力 變化規(guī)律 越大 越高 一般來說 對(duì)于組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì) 相對(duì)分子質(zhì)量越大 分子間作用力 物質(zhì)的熔 沸點(diǎn)也 例如 熔 沸點(diǎn) I2 Br2 Cl2 F2 填 或 2 氫鍵 定義 分子間存在著一種比分子間作用力 的相互作用 形成條件 除H外 形成氫鍵的原子通常是 稍強(qiáng) N 升高 存在 氫鍵存在廣泛 如蛋白質(zhì)分子 H2O NH3 HF等分子之間 分子間氫鍵會(huì)使物質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn) O F 考點(diǎn)集訓(xùn) 例8 2015年全國名校模擬改編 有下列物質(zhì) Cl2 Na2O2 NaOH HCl H2O2 MgF2 NH4Cl 1 只由離子鍵構(gòu)成的物質(zhì)是 2 只由極性鍵構(gòu)成的物質(zhì)是 3 只由非極性鍵構(gòu)成的物質(zhì)是 4 只由非金屬元素組成的離子化合物是 5 由極性鍵和非極性鍵構(gòu)成的物質(zhì)是 6 由離子鍵和極性鍵構(gòu)成的物質(zhì)是 7 由離子鍵和非極性鍵構(gòu)成的物質(zhì)是 答案 1 2 3 4 5 6 7 歸納總結(jié) 化學(xué)鍵與化合物類型的關(guān)系 說明 1 離子化合物一定含有離子鍵 離子鍵只能存在于 離子化合物中 2 共價(jià)鍵可存在于離子化合物 共價(jià)化合物和共價(jià)單質(zhì)分 子中 例9 下列變化需克服相同類型作用力的是 A 液溴和苯分別受熱變?yōu)闅怏wB 干冰和氯化銨分別受熱變?yōu)闅怏wC 二氧化硅和鐵分別受熱熔化D 食鹽和葡萄糖分別溶解在水中 解析 液溴和苯都是分子晶體 分子間通過分子間作用力結(jié)合 二者分別受熱變?yōu)闅怏w 克服的都是分子間作用力 所克服的粒子間相互作用力相同 A正確 干冰是固態(tài)CO2 屬于分子晶體 汽化時(shí)克服的是分子間作用力 而氯化銨是離子晶體 受熱變?yōu)闅怏w時(shí)發(fā)生的是化學(xué)變化 克服的是離子鍵 二者的作用力不同 B錯(cuò)誤 二氧化硅屬于原子晶體受熱熔化斷裂的是共價(jià)鍵 而鐵是金屬晶體 熔化斷裂的是金屬鍵 克服的作用力不相同 C錯(cuò)誤 食鹽是離子晶體 在水中溶解克服的是離子鍵 而葡萄糖屬于分子晶體 它溶解在水中克服的是分子間作用力 二者不同 D錯(cuò)誤 答案 A 例10 下列排序正確的是 A 酸性 H2CO3 C6H5OH CH3COOHB 堿性 Ba OH 2 Ca OH 2 KOHC 熔點(diǎn) CCl4 SiO2 NaClD 沸點(diǎn) PH3 NH3 H2O 思路指導(dǎo) 組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體 一般相對(duì)分子質(zhì)量越大 熔 沸點(diǎn)越高 但HF HCl H2O H2S NH3 PH3 是因?yàn)镠F H2O NH3分子間有氫鍵 解析 A項(xiàng) 酸性 C6H5OH H2CO3 CH3COOH B項(xiàng) 堿性 Ca OH 2 Ba OH 2 KOH C項(xiàng) CCl4為分子晶體 SiO2為原子晶體 NaCl為離子晶體 熔點(diǎn) CCl4 NaCl SiO2 答案 D