1、学案五 元素的综合推断,【教学目标】 1.了解元素推断题的题型和特征。 2.巩固元素周期表的构成及元素周期律的应用。 3.掌握元素推断常见方法及解题策略。 【教学重点】 元素推断常见方法。,【考情分析】,1.结构与位置互推是解题的核心,(1)掌握四个关系式：电子层数周期数；质子数原子序数；最外层电子数主族序数；主族元素的最高正价主族序数(O、F除外)，负价主族序数8。 (2)熟练掌握周期表的结构及周期表中的一些特殊规律：“凹”型结构的“三短三长一不全，七主七副八零完”；各周期元素种类；稀有气体的原子序数及在周期表中的位置；同主族上下相邻元素原子序数的关系。,2.性质与位置互推是解题的关键,熟悉
2、元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律，主要包括：(1)元素的金属性、非金属性；(2)气态氢化物的稳定性；(3)最高价氧化物对应水化物的酸碱性； (4)金属与水或酸反应置换H2的难易程度。,3.结构和性质的互推是解题的要素,(1)电子层数和最外层电子数决定元素原子的金属性和非金属性；(2)同主族元素最外层电子数相同，化学性质相似；(3)正确推断原子半径和离子半径的大小及结构特点；(4)判断元素金属性和非金属性的强弱。,4.关系总结,5.解题模板：“两步”快速突破元素推断题,考点指导1 依据原子结构特点推断元素,【典例1】 (2018重庆适应性测试)短周期元素a、b、c、d的原子序数依次增
3、大，c、a、b最外层电子数为等差数列，公差为2，a、c的价电子数之和为6，d的核外电子数等于b的核外电子数加8。下列叙述错误的是( ),A.a和b可形成气态化合物 B.c的原子半径小于d的原子半径 C.b和c形成的化合物为离子化合物 D.a和d最高价氧化物的水化物均呈酸性,师生互动 第一步：挖掘题干信息，确定元素名称,第二步：根据元素周期表、周期律，判断结论,答案 B,名师总结 1.根据核外电子的排布三大规律推断元素,(1)最外层电子规律,(2)“阴三、阳四”规律：某元素阴离子最外层电子数与次外层相同，该元素位于第三周期；若为阳离子，则位于第四周期。 (3)“阴上、阳下”规律：电子层结构相同的
4、离子，若电性相同，则位于同周期，若电性不同，则阳离子位于阴离子的下一周期。,2.根据元素在周期表中位置，确定其化合物的化学式,知道元素在周期表中的主族序数后，根据化合价规律就可以写出它的化合物的化学式，例如(用R代表元素)：,【对点训练】 1.a、b、c、d为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，其原子核外L电子层的电子数分别为0、5、6、8，它们的最外层电子数之和为17，下列说法不正确的是( ),A.原子半径：bc B.最高价氧化物对应水化物的酸性：bd C.单质沸点：dc D.a、b、c可能存在于同一离子化合物中,解析 由a、b、c、d原子核外L电子层的电子数分别为0、5、6、8，结合a、
5、b、c、d为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，可知a、b、c分别为氢、氮、氧元素，d为第三周期主族元素；再结合四种元素的原子最外层电子数之和为17，可知d为磷元素。同一周期主族元素从左到右原子半径依次减小，则原子半径：NO，A项错误；氮、磷元素同主族，氮的非金属性强，故HNO3的酸性强于H3PO4，B项正确；常温下，磷元素形成的单质呈固态，而氧气和臭氧均呈气态，故C项正确；NH4NO3中含有氢、氮、氧三种元素，且NH4NO3属于离子化合物，故D项正确。 答案 A,2.(2018山东名校联盟期末联考)叶腊石是一种重要的化工原料，化学式为X2Y4Z10(ZW)2，其中X、Y、Z、W为短周期元素
6、，X与Y为同一周期相邻元素，Y的最外层电子为次外层的一半，X为地壳中含量最多的金属元素，X的离子与ZW含有相同的电子。下列说法正确的是( ),A.原子半径：YXZW B.最简单氢化物的沸点：YZ C.Z和W可组成多个等电子微粒 D.X和Y的最高价氧化物对应的水化物能够反应生成盐和水,解析 由题意X、Y、Z、W分别为Al、Si、O、H，原子半径：AlSiOH，A项错误；最简单氢化物的沸点，H2OSiH4，B项错误；Z和W可组成多个等电子微粒，如H2O、OH、H3O都为10电子微粒，C项正确；Al(OH)3与H2SiO3不反应，D项正确。 答案 C,考点指导2 依据元素及其化合物的性质推断,【典例
7、2】 A、B、C、D是原子序数依次增大的四种短周期元素，甲、乙、丙、丁、戊是由其中的两种或三种元素组成的化合物，辛是由C元素形成的单质。已知：常温下0.1 mol/L丁溶液的pH为13，甲、乙、丙、丁、戊、辛物质间可发生如图所示转化。,则下列说法不正确的是( ) A.原子半径：DBC B.元素的非金属性：BCA C.A、B、C、D形成的化合物中既含有离子键又含有共价键 D.A分别与B、C、D形成的简单化合物中，A与B形成的简单化合物的熔点最低,师生互动 第一步：挖掘题干信息，确定元素,第二步：根据元素周期表、周期律，判断递变规律,答案 B,名师总结 常见元素及其化合物的特性,(1)形成化合物种
8、类最多的元素或单质是自然界中硬度最大的物质的元素或气态氢化物中氢的质量分数最大的元素：C。 (2)空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素：N。 (3)地壳中含量最多的元素或气态氢化物的沸点最高的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素：O。 (4)地壳中含量最多的金属元素：Al。 (5)最活泼的非金属元素或无正价的元素或无含氧酸的非金属元素或无氧酸(气态氢化物)可腐蚀玻璃的元素或气态氢化物最稳定的元素或阴离子的还原性最弱的元素：F。,(6)最活泼的金属元素或最高价氧化物对应水化物碱性最强的元素或阳离子的氧化性最弱的元素：Cs。 (7)最易着火的非金属元素的单质，其元素是：P。 (8)
9、焰色反应呈黄色的元素：Na。 (9)焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察)的元素：K。 (10)单质密度最小的元素：H，密度最小的金属元素：Li。 (11)常温下单质呈液态的非金属元素：Br；金属元素：Hg。 (12)最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素：Al。,(13)元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应水化物起化合反应的元素：N；能起氧化还原反应的元素：S。 (14)元素的气态氢化物能和它的氧化物在常温下反应生成该元素单质的元素：S。 (15)元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素：Li、Na、F。 (16)常见的一种元素存在几种单质的元素：C、P、O、S，
10、其中一种同素异形体易着火的元素：P。,【对点训练】 3.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( ),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,解析 由于Y是非金属性最强的元素，则Y为氟元素；X原子最外层有6个电子，属于第A族元素，且原子序数小于9，则X为氧元素；由于Z在周期表中处于周期序数等于
11、族序数的位置，且其原子序数大于9，则Z为铝元素；由于W的单质广泛用作半导体材料，则W为硅元素。A项，Y、X、W、Z的原子最外层电子数分别为7、6、4、3，正确；B项，原子半径由大到小的顺序为Al、Si、O、F，错误；C项，非金属性由强到弱的顺序为F、O、Si、Al，错误；D项，简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序：F、O、Si，错误。 答案 A,4.(2018济宁一模)原子序数依次增大的X、Y、Z、M、W五种短周期元素。已知X与M同主族且X与Z、M与Z都可以形成A2B、A2B2型的化合物；Y、M、W的最高价氧化物对应的水化物两两间都能发生反应。下列说法不正确的是( ),A.由X、M分别与Z形成
12、的化合物X2Z2和M2Z2中所含的化学键类型相同 B.含有W的某种盐，可用作净水剂 C.M的单质可保存在煤油中 D.由X、Y、Z三种元素形成的化合物的水溶液，可能呈碱性也可能呈酸性,解析 由“X与M同主族且X与Z、M与Z都可以形成A2B、A2B2型的化合物”可知X为H，M为Na，Z为O；由Y、M、W的最高价氧化物对应的水化物两两间都能发生反应，且Y的原子序数小于Z的，可知Y为N，W为Al。H2O2中只含共价键，Na2O2中既含共价键又含离子键，A选项错误；由NH3H2O、NH4NO3、HNO3等化合物水溶液的酸碱性，可知D项正确。 答案 A,考点指导3 依据元素周期表的“片段结构”推断元素,【
13、典例3】 短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如右图所示。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：XYZ B.气态氢化物的稳定性：XZ 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：YW,师生互动 第一步：挖掘题干信息，确定元素,第二步：根据元素周期表、周期律，判断递变规律,答案 C,名师总结 1.元素周期表中短周期的特殊结构的应用,(1)元素周期表中第一周期只有两种元素H和He，H元素所在的第A族为元素周期表的左侧边界，第A族左侧无元素分布。 (2)He为0族元素，0族元素为元素周期表的右侧边界，0族元素右侧没有元素分布。
14、 利用这个关系可以确定元素所在周期和族。,2.熟悉主族元素在周期表中的特殊位置,(1)族序数等于周期数的元素：H、Be、Al。 (2)族序数等于周期数2倍的元素：C、S。 (3)族序数等于周期数3倍的元素：O。 (4)周期数是族序数2倍的元素：Li、Ca。 (5)周期数是族序数3倍的元素：Na、Ba。 (6)最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素：H、C、Si。 (7)最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素：S。 (8)除H外，原子半径最小的元素：F。 (9)最高正价不等于族序数的短周期元素：O(F无正价)。,【对点训练】 5.a、b、c、d四种主族元素在周期表中的位置如图，则下列说法正确
15、的是( ),A.若b的最高价氧化物对应的水化物为H2bO4，则a的简单氢化物的化学式为aH3 B.若b的单质可作半导体材料，则c的单质不可能为半导体材料 C.若b的单质与H2易化合，则c的单质与H2更易化合 D.a与b容易形成离子化合物,解析 若b的最高价氧化物对应的水化物为H2bO4，即b最高价为6，其负价为2，再利用a、b在周期表中的位置知，a的主族序数比b的小1，故a的负价为3，a的简单氢化物的化学式为aH3，A项正确；若b是Si，则c是Ge，Si和Ge均为半导体材料，B项错误；同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，因此c的单质与氢气化合比b的单质与氢气化合难，C项错误；若b为非金属，则a
16、的金属性很弱，故a、b不易形成离子化合物，D项错误。 答案 A,6.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电子数的三倍，下列说法不正确的是( ),A.原子半径：WZYX B.最高价氧化物对应水化物的酸性：XWZ C.最简单气态氢化物的热稳定性：YXWZ D.元素X、Z、W的最高化合价分别与其主族序数相等,解析 根据短周期元素W原子的质子数是其最外层电子数的3倍，可推知W是P元素。结合元素在周期表中的相对位置可知：X是N元素，Y是O元素，Z是Si元素。A项，同周期元素，由左到右原子序数增大，原子半径减小；同主族元素，由上到下原子序数增大，原子核外电
17、子层数增多，半径增大。所以原子半径关系为：SiPNO，错误；B项，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：NPSi，所以它们的最高价氧化物对应的水化物的酸性：HNO3H3PO4H2SiO3，正确；C项，元素的非金属性越强，其对应的最简单气态氢化物的热稳定性就越强。元素的非金属性：ONPSi，所以对应最简单气态氢化物的热稳定性：H2ONH3PH3SiH4，正确；D项，主族元素原子的最外层电子数一般等于该元素的最高正化合价(O、F除外)，也等于主族序数，故N、Si、P的最高正化合价分别与其主族序数相等，正确。 答案 A,【课堂反思】 推断元素的常用思路,根据原子结构、元素周期表的知识及已知条件，可推算原子序数，判断元素在周期表中的位置等，基本思路如下：,
