第第2講講物質(zhì)結(jié)物質(zhì)結(jié)構(gòu)和元素周期律構(gòu)和元素周期律1.了解元素、核素和同位素的含義。2.了解原子構(gòu)成。了解原子序數(shù)、核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核外電子數(shù)以及它們之間的相互關(guān)系。3.了解原子核外電子排布。4.掌握元素周期律的實(shí)質(zhì)。了解元素周期表(長(zhǎng)式)的結(jié)構(gòu)(周期、族)及其應(yīng)用。5.以第三周期為例,掌握同一周期內(nèi)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。6.以A和A族為例,掌握同一主族內(nèi)元素性質(zhì)遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。7.了解金屬、非金屬在元素周期表中的位置及其性質(zhì)遞變的規(guī)律。8.了解化學(xué)鍵的定義。了解離子鍵、共價(jià)鍵的形成?？键c(diǎn)1考點(diǎn)2精要研析觸類(lèi)旁通失誤診斷糾錯(cuò)訓(xùn)練1.元素周期表的結(jié)構(gòu)考點(diǎn)1考點(diǎn)2精要研析觸類(lèi)旁通失誤診斷糾錯(cuò)訓(xùn)練2.殘缺元素周期表的推斷題殘缺元素周期表的推斷是元素推斷題中最常見(jiàn)的題型,主要涉及短周期元素的推斷,因此只要記住短周期元素間的相對(duì)位置及短周期的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)即可快速推斷。常見(jiàn)短周期殘缺元素周期表結(jié)構(gòu)有:(均為第二、三周期元素) (1號(hào)元素必為He元素)考點(diǎn)1考點(diǎn)2精要研析觸類(lèi)旁通失誤診斷糾錯(cuò)訓(xùn)練3.元素推斷的常見(jiàn)突破口(1)短周期元素的原子結(jié)構(gòu)的特殊性原子核中無(wú)中子的原子 。原子最外層有1個(gè)電子的元素:H、Li、Na。原子最外層有2個(gè)電子的元素:He、Be、Mg。原子最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的元素:Be、Ar。原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的元素:C;是次外層電子數(shù)3倍的元素:O;是次外層電子數(shù)4倍的元素:Ne。原子最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子總數(shù)一半的元素:Li、P。原子電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的元素:H、Be、Al。原子電子總數(shù)為最外層電子數(shù)2倍的元素:Be。原子次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素:Li、Si?？键c(diǎn)1考點(diǎn)2精要研析觸類(lèi)旁通失誤診斷糾錯(cuò)訓(xùn)練(2)120號(hào)元素中某些元素的性質(zhì)的特殊性原子半徑最大的是K,最小的是H。單質(zhì)硬度最大的,熔、沸點(diǎn)最高的,形成化合物品種最多的,正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零且氣態(tài)氫化物中含氫百分?jǐn)?shù)最高的元素是指C。單質(zhì)密度最小的,原子核中只有質(zhì)子沒(méi)有中子的,原子序數(shù)、電子層數(shù)、最外層電子數(shù)三者均相等的都是H。氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定且只有負(fù)價(jià)而無(wú)正價(jià)的是F。最高價(jià)氧化物的水化物酸性最強(qiáng)的是Cl,堿性最強(qiáng)的是K。氣態(tài)氫化物在水中的溶解度最大,其水溶液呈堿性的是N。單質(zhì)和其最高價(jià)氧化物都是原子晶體的是Si。具有兩性的元素是Al、Be。最輕的金屬是Li?？键c(diǎn)1考點(diǎn)2精要研析觸類(lèi)旁通失誤診斷糾錯(cuò)訓(xùn)練(2015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(shuō)法正確的是()A.原子半徑:XYZC.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:YW考點(diǎn)1考點(diǎn)2精要研析觸類(lèi)旁通失誤診斷糾錯(cuò)訓(xùn)練解析:設(shè)Z的原子序數(shù)為n,則Y、W的原子序數(shù)分別為n-1和n+9,由于Y、W的原子序數(shù)之和是Z的3倍,則n-1+n+9=3n,解得n=8,則X、Y、Z、W分別為Si、N、O、Cl。元素原子半徑:NO,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;非金屬性:OSi,則氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:H2OSiH4,B項(xiàng)錯(cuò)誤;O、Cl分別與Mg形成MgO、MgCl2,二者均是離子化合物,C項(xiàng)正確;最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性:HClO4HNO3,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:C考點(diǎn)1考點(diǎn)2精要研析觸類(lèi)旁通失誤診斷糾錯(cuò)訓(xùn)練考點(diǎn)1考點(diǎn)2精要研析觸類(lèi)旁通失誤診斷糾錯(cuò)訓(xùn)練 (2015湖南五市十校第一次聯(lián)考)X、Y、Z均為短周期元素,它們?cè)谠刂芷诒碇械奈恢萌缦聢D所示。若Y原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍,下列說(shuō)法中正確的是()A.Z的氧化物對(duì)應(yīng)的水化物一定是一種強(qiáng)酸B.原子半徑大小順序是XYZC.Z單質(zhì)與Fe反應(yīng)形成的化合物中,鐵元素顯+3價(jià)D.Y的單質(zhì)比Z的單質(zhì)更易與氫氣反應(yīng)解析:由題意可推出X、Y、Z分別為N、O、S。S的氧化物對(duì)應(yīng)的水化物H2SO3為弱酸,A項(xiàng)錯(cuò)誤;Z的原子半徑大于Y的原子半徑,B項(xiàng)錯(cuò)誤;S與Fe發(fā)生反應(yīng)生成FeS,其中Fe顯+2價(jià),C項(xiàng)錯(cuò)誤;O的非金屬性強(qiáng)于S的非金屬性,O2比S更易與氫氣反應(yīng),D項(xiàng)正確。答案:D考點(diǎn)1考點(diǎn)2精要研析觸類(lèi)旁通失誤診斷糾錯(cuò)訓(xùn)練 (2015湖北武漢高中畢業(yè)班調(diào)研)下圖是部分短周期主族元素原子半徑與原子序數(shù)的關(guān)系。下列說(shuō)法正確的是()A.a的單質(zhì)在高溫條件下能置換出e的單質(zhì),說(shuō)明非金屬性aH3PO4B.非金屬性:ClBrC.堿性:NaOHMg(OH)2D.熱穩(wěn)定性:Na2CO3NaHCO3解析:H2SO4和H3PO4分別為硫元素和磷元素對(duì)應(yīng)的最高價(jià)氧化物的水化物,其酸性強(qiáng)弱可根據(jù)硫元素的非金屬性強(qiáng)于磷元素的非金屬性進(jìn)行比較;Cl元素和Br元素的非金屬性強(qiáng)弱可根據(jù)其在元素周期表中的位置進(jìn)行比較;NaOH和Mg(OH)2分別為鈉元素和鎂元素對(duì)應(yīng)的最高價(jià)氧化物的水化物,其堿性強(qiáng)弱可根據(jù)鈉元素的金屬性強(qiáng)于鎂元素的金屬性進(jìn)行比較。Na2CO3與NaHCO3的熱穩(wěn)定性與元素周期律無(wú)關(guān)。答案:D考點(diǎn)1考點(diǎn)2精要研析觸類(lèi)旁通失誤診斷糾錯(cuò)訓(xùn)練關(guān)于元素周期表、元素周期律的認(rèn)識(shí)誤區(qū)1.誤認(rèn)為主族元素的最高正價(jià)一定等于族序數(shù),但是F無(wú)正價(jià),O一般不顯正價(jià)。2.元素的非金屬性越強(qiáng),其氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性就越強(qiáng)。但是HClO、H2SO3是弱酸,忽略了關(guān)鍵詞“最高價(jià)”。3.同周期相鄰兩主族元素原子序數(shù)之差等于1。忽視了也有相差11或25的情況。4.誤認(rèn)為失電子難的原子得電子的能力一定強(qiáng)。但是碳原子、稀有氣體元素的原子失電子難,得電子也難。5.誤認(rèn)為得失電子數(shù)多的原子,得失電子的能力一定強(qiáng)。其實(shí)不然,把得失電子數(shù)的多少與得失電子的能力混淆。6.誤認(rèn)為最高正價(jià)和最低負(fù)價(jià)絕對(duì)值相等的元素只有A族的某些元素。忽視了A族的H的最高正價(jià)為+1價(jià),最低負(fù)價(jià)為-1價(jià)?？键c(diǎn)1考點(diǎn)2精要研析觸類(lèi)旁通失誤診斷糾錯(cuò)訓(xùn)練1.金屬和非金屬元素分界線(xiàn)附近的元素是過(guò)渡元素。 ()提示:過(guò)渡元素屬于副族元素。答案:2.H2SO4的酸性比HClO強(qiáng),說(shuō)明硫的非金屬性強(qiáng)于氯的。 ()提示:比較元素非金屬性的強(qiáng)弱,要比較元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱。答案:考點(diǎn)1考點(diǎn)2精要研析觸類(lèi)旁通失誤診斷糾錯(cuò)訓(xùn)練1.10電子微粒2.18電子微?？键c(diǎn)1考點(diǎn)2精要研析觸類(lèi)旁通失誤診斷糾錯(cuò)訓(xùn)練3.離子半徑大小比較(1)同周期元素(稀有氣體元素除外)的原子或最高價(jià)陽(yáng)離子半徑或簡(jiǎn)單陰離子半徑從左至右逐漸減小,如NaMgAlSi;Na+Mg2+Al3+;N3-O2-F-。(2)同主族元素的原子或離子半徑從上到下逐漸增大,如LiNaK;Li+Na+K+;F-Cl-F-Na+Mg2+Al3+。(4)核電荷數(shù)相同(即同種元素)的微粒,電子數(shù)越多,半徑越大,如Fe3+Fe2+,ClCl-。(5)電子層數(shù)和所帶電荷數(shù)都不同的,可選相近的離子參照比較,如:比較Al3+與S2-的半徑大小,可選O2-為參照,可知:Al3+O2-、O2-S2-,故Al3+YZC.Y、Z、R對(duì)應(yīng)的最高價(jià)氧化物的水化物相互之間可以發(fā)生反應(yīng)D.電解熔融的X與Z組成的化合物可以得到單質(zhì)Z考點(diǎn)1考點(diǎn)2精要研析觸類(lèi)旁通失誤診斷糾錯(cuò)訓(xùn)練解析:同一短周期主族元素自左而右原子半徑減小,同主族元素自上而下原子半徑增大,故前7種元素處于第二周期,后7種元素處于第三周期,由原子序數(shù)可知,X為O,Y為Na,Z為Al,R為S。O沒(méi)有+6價(jià),A項(xiàng)錯(cuò)誤;簡(jiǎn)單離子的半徑:O2-Na+Al3+,B項(xiàng)正確;Y、Z、R對(duì)應(yīng)的最高價(jià)氧化物的水化物分別為NaOH、Al(OH)3、H2SO4,相互之間可以發(fā)生反應(yīng),C項(xiàng)正確;工業(yè)上電解熔融的Al2O3冶煉Al,D項(xiàng)正確。答案:A考點(diǎn)1考點(diǎn)2精要研析觸類(lèi)旁通失誤診斷糾錯(cuò)訓(xùn)練 (2015河北唐山一模)W、X、Y、Z均是短周期主族元素,X、Y、Z處于同一周期,W、X、Z的簡(jiǎn)單離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu),W的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物與其氫化物能反應(yīng)生成鹽,X的氧化物既能溶于酸又能溶于堿,Y的最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)的代數(shù)和為0。下列說(shuō)法正確的是()A.離子半徑:WXZB.原子半徑:ZXYC.單質(zhì)的熔點(diǎn):WZYD.最高正價(jià):ZWX考點(diǎn)1考點(diǎn)2精要研析觸類(lèi)旁通失誤診斷糾錯(cuò)訓(xùn)練解析:由W的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物與其氫化物能反應(yīng)生成鹽,則W為氮元素;X的氧化物既能溶于酸又能溶于堿,則X為鋁元素;Y的最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)的代數(shù)和為0,且X、Y、Z處于同一周期,則Y為硅元素;W、X、Z的簡(jiǎn)單離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu),則Z為鈉元素或鎂元素。Na+或Mg2+的半徑大于A(yíng)l3+的半徑,A項(xiàng)錯(cuò)誤;原子半徑:Na(或Mg)AlSi,B項(xiàng)正確;N2常溫下為氣態(tài),其熔、沸點(diǎn)很低,C項(xiàng)錯(cuò)誤;最高正價(jià):NAlNa(或Mg),D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:B考點(diǎn)1考點(diǎn)2精要研析觸類(lèi)旁通失誤診斷糾錯(cuò)訓(xùn)練 (2015海南卷)下列離子中半徑最大的是()A.Na+B.Mg2+C.O2-D.F-解析:4種離子的核外電子排布相同,核電荷數(shù)大的,離子半徑反而小,故選C項(xiàng)。答案:C考點(diǎn)1考點(diǎn)2精要研析觸類(lèi)旁通失誤診斷糾錯(cuò)訓(xùn)練1.共價(jià)鍵主要影響物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì);分子間作用力(包括氫鍵)只影響物質(zhì)的物理性質(zhì)。2.物質(zhì)的穩(wěn)定性與物質(zhì)熔、沸點(diǎn)描述的分別是物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)。3.化合物中只要存在離子鍵,就是離子化合物,也就是說(shuō)離子化合物中可能有共價(jià)鍵。4.稀有氣體中不含有任何化學(xué)鍵,但含有分子間作用力。5.僅有化學(xué)鍵的斷裂而沒(méi)有新化學(xué)鍵的形成不是化學(xué)反應(yīng),如NaCl溶于水,離子鍵被破壞,HCl溶于水,共價(jià)鍵被破壞,均為物理變化。6.NaHSO4熔融時(shí)電離成Na+和 ,而溶于水時(shí)電離成Na+、H+和 。因?yàn)槿廴跁r(shí)只能破壞離子鍵,而溶于水時(shí)既可以破壞離子鍵又可以破壞部分共價(jià)鍵?？键c(diǎn)1考點(diǎn)2精要研析觸類(lèi)旁通失誤診斷糾錯(cuò)訓(xùn)練1.第三周期元素形成的簡(jiǎn)單離子中,半徑最小的為Cl-。 ()提示:第三周期元素形成的簡(jiǎn)單離子有:Na+、Mg2+、Al3+、S2-、Cl-,前三種離子核外只有兩個(gè)電子層,且核外電子層結(jié)構(gòu)相同,離子半徑關(guān)系:Na+Mg2+Al3+,而后兩種離子核外有三個(gè)電子層,且核外電子層排布相同,離子半徑關(guān)系:S2-Cl-,電子層數(shù)越多,離子半徑越大,故離子半徑最小的為Al3+。答案:2.氫化物都是共價(jià)化合物。 ()提示:NaH為離子化合物。答案:學(xué)會(huì)審題圖表信息題的審題策略圖表信息題的審題策略圖表信息題是一種用二維圖像、統(tǒng)計(jì)圖、表格來(lái)描述化學(xué)問(wèn)題的題型。圖表信息題中的圖表語(yǔ)言是高考命題設(shè)置的表現(xiàn)形式,化學(xué)知識(shí)是解題的載體。理解圖表信息是解題的關(guān)鍵,借助圖表語(yǔ)言,聯(lián)想熟知的化學(xué)知識(shí),將圖表信息變換為化學(xué)語(yǔ)言是解答此類(lèi)題目的基本思路。典型例題(2015江西南昌校級(jí)二模)乙烯催化氧化成乙醛可設(shè)計(jì)成如圖所示的燃料電池,下列說(shuō)法正確的是()A.每有0.1 mol O2反應(yīng),則遷移H+ 0.4 molB.正極反應(yīng)式為CH2 CH2-2e-+2OH- CH3CHO+H2OC.電子移動(dòng)方向:電極a磷酸溶液電極bD.該電池為可充電電池審題指導(dǎo)從示意圖中提取的信息:1.充入O2的電極為正極(b),充入乙烯的電極為負(fù)極(a);2.氧化產(chǎn)物為乙醛,還原產(chǎn)物為水;3.電解質(zhì)溶液為磷酸溶液。解析:O2作氧化劑,其還原產(chǎn)物為H2O,每有0.1 mol O2反應(yīng),則轉(zhuǎn)移H+ 0.4 mol,A項(xiàng)正確;正極發(fā)生得電子反應(yīng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;“電子走陸路,離子走水路”,C項(xiàng)錯(cuò)誤;若為充電電池,則發(fā)生放電反應(yīng)的逆反應(yīng),應(yīng)有儲(chǔ)存生成的氣體的裝置,顯然示意圖中沒(méi)有,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:A納米級(jí)Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注,下表為制取Cu2O的兩種方法:在相同的恒容密閉容器中,用以上兩種方法制得的Cu2O分別進(jìn)行催化分解水的實(shí)驗(yàn):2H2O(g) 2H2(g)+O2(g)H0,水蒸氣的濃度隨時(shí)間t的變化如下表所示。(1)實(shí)驗(yàn)前20 min的平均反應(yīng)速率 v(H2)=。 (2)實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)相比,說(shuō)明用上述兩種方法制得的Cu2O。 (3)實(shí)驗(yàn)時(shí)的溫度:T2(填“”“T1。答案:(1)710-5 molL-1min-1(2)對(duì)水的催化分解效率不同(或固體顆粒大小不同等合理答案)(3)體驗(yàn)與感悟分析圖表數(shù)據(jù)時(shí)一要看數(shù)據(jù)的變化規(guī)律,二要看數(shù)據(jù)變化規(guī)律的反常。從數(shù)據(jù)的變化規(guī)律中得到什么信息,數(shù)據(jù)的變化規(guī)律中的反常是什么原因造成的。