1、专题五 物质结构与元素周期律,第二单元,PART 1,考纲展示,1.了解元素、核素和同位素的含义。 2.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。 3.了解原子核外电子排布规律。 4.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。 5.以第三周期为例,掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。 6.以第A族和第A族为例,掌握同一主族内元素性质的递变规律与原子结构的关系。 7.了解金属、非金属元素在周期表中的位置及其性质递变规律。 8.了解化学键的定义;了解离子键、共价键的形成。 9.了解物质的组成、结构和性质的关
2、系。,高频考点探究,1.牢记微粒间重要的数量关系 (1)质子数=核电荷数=核外电子数=原子序数。 (2)质量数=质子数+中子数。 (3)阳离子的核外电子数=质子数-阳离子所带正电荷数。 (4) 阴离子的核外电子数=质子数+阴离子所带负电荷数。,【核心透析】,考点一 微粒结构及相互作用力 化合物的类型,2.巧记10电子微粒和18电子微粒的方法,3.正确理解微粒间的作用力 (1)强度:化学键氢键范德华力。 (2)范德华力与物质的组成、熔沸点:由分子构成的物质,若组成和结构相似,一般地说,物质的相对分子质量越大,范德华力越强,熔沸点越高。如沸点:HIHBrHCl。 (3)氢键与物质的熔沸点:H2O的
3、熔沸点高于H2S,因水分子间存在氢键,H2S分子间只存在范德华力。常见的非金属性较强的元素如N、O、F的氢化物分子间可形成氢键。,4.理清化学键类型与物质类型的对应关系,提醒 (1)只含非极性共价键的物质:非金属元素组成的单质(稀有气体除外)。如I2、N2、P4、金刚石、晶体硅等。 (2)只含有极性共价键的物质:一般是不同非金属元素组成的共价化合物。如HCl、NH3、SiO2、CS2等。 (3)既有极性键又有非极性键的物质:如H2O2、C2H4、CH3CH3、C6H6等。 (4)只含有离子键的物质:活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物。如Na2S、CsCl、K2O、NaH等。 (5)既有离
4、子键又有非极性键的物质:如Na2O2、CaC2等。 (6)由强极性键构成但又不是强电解质的物质:如HF等。,例1 2018全国卷 W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素。W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体;Y的周期数是族序数的3倍;Z原子最外层的电子数与W的电子总数相同。下列叙述正确的是 ( ) A.X与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物 B.Y与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键 C.四种元素的简单离子具有相同的电子层结构 D.W的氧化物对应的水化物均为强酸,【典例探究】,答案 A,解析 W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素,W与X可生成一种红
5、棕色有刺激性气味的气体,该气体为NO2,则W是N,X是O;Y的周期数是族序数的3倍,且原子序数大于X(O),则Y是Na;Z原子最外层的电子数与W的电子总数相同,则Z是Cl。X(O)与N、Na、Cl可形成NO、NO2、N2O4、Na2O、Na2O2、Cl2O、Cl2O5等多种二元化合物,A项正确;Y(Na)与O形成的Na2O2中,含有离子键和非极性共价键,B项错误;四种元素形成的简单离子分别为N3-、O2-、Na+和Cl-,前三种离子的电子层结构与Ne原子结构相同,Cl-的电子层结构与Ar原子结构相同,C项错误;W(N)的氧化物有多种,对应的水化物中HNO3是强酸,HNO2则是弱酸,D项错误。,
6、答案 D,变式2 已知A为常见温室气体,B 为淡黄色氧化物,C 为常见液体,D 为黄绿色气体单质,相互反应的关系如图5-1所示,M 的水溶液能杀菌消毒。下列有关叙述不正确的是 ( ) A.A、D中均含有共价键 B.反应有非极性共价键的破坏与生成 C.N溶于水断裂了离子键 D.M 的电子式为,图5-1,答案 C,解析 A为常见温室气体,A为CO2,B 为淡黄色氧化物,B为Na2O2,C为常见液体,C为H2O,D为黄绿色气体单质,D为Cl2,M的水溶液能杀菌消毒,M为HClO。推断出E为Na2CO3、F为O2、G为NaOH、M为HClO、N为HCl。CO2有极性共价键,Cl2中含有非极性共价键,A
7、正确;发生反应时Na2O2中非极性键被破坏,生成的O2中也有非极性共价键,B正确;HCl中只有共价键,溶于水时没有离子键的断裂,C错误;M为HClO,原子间以共价键相结合,电子式为 ,D正确。,解题策略,正确理解物质类别与化学键类型的关系 (1)离子键、极性键一定存在于化合物中。 (2)除AlCl3外,含活泼金属元素或NH4+的化合物多数属于离子化合物。 (3)含有离子键的化合物,无论是否含有共价键,必定属于离子化合物。 (4)离子化合物中一定含有离子键,可能含有共价键。 (5)只含共价键的物质有非金属单质和共价化合物,稀有气体不含任何化学键。 (6)可能含有非极性键的物质有:非金属单质(除稀
8、有气体)、某些共价化合物(如H2O2、C2H6等)、某些离子化合物(如Na2O2等)。,1.熟记元素周期表的结构,【核心透析】,考点二 元素周期表和元素周期律的综合应用,2.主族元素性质递变规律,3.“三看”比较微粒半径大小 在中学化学要求的范畴内,可按“三看”规律来比较粒子半径的大小: “一看”电子层数:当电子层数不同时,电子层数越多,半径越大。 例:r(Li)r(Na+) “二看”核电荷数:当电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小。 例:r(Na)r(Mg)r(Al)r(Si)r(P)r(S)r(Cl) r(O2-)r(F-)r(Na+)r(Mg2+)r(Al3+) “三看”核外电子数:当
9、电子层数和核电荷数均相同时,核外电子数越多,半径越大。 例:r(Cl-)r(Cl) r(Fe2+)r(Fe3+),4.掌握金属性、非金属性强弱的判断方法,【典例探究】,例2 2018全国卷 W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大,元素X和Z同族。盐YZW与浓盐酸反应,有黄绿色气体产生,此气体同冷烧碱溶液作用,可得到含YZW的溶液。下列说法正确的是 ( ) A.原子半径大小为WXYZ B.X的氢化物水溶液酸性强于Z的 C.Y2W2与ZW2均含有非极性共价键 D.标准状况下W的单质状态与X的相同,答案 D,解析 盐YZW与浓盐酸反应产生的黄绿色气体为Cl2,该盐为NaClO,Cl2与NaO
10、H反应生成NaClO和NaCl。故W为O,Y为Na,Z为Cl,X与Z同族,则X为F。原子半径:OF、NaCl,A项错误。 HF为弱酸,HCl为强酸,B项错误。 Na2O2中两个氧原子之间为非极性共价键,ClO2中两个氧原子位于氯原子的两侧,不存在非极性共价键,C项错误。标准状况下,O2和F2均为气体,D项正确。,变式1 短周期主族元素R、T、Q在周期表中的相对位置如图5-2所示;在常温暗处,R元素的单质可与氢气剧烈化合并爆炸。下列说法正确的是 ( ) A.原子半径:QTR B.最高价氧化物对应水化物的酸性:RQT C.TR5水解生成两种酸 D.Q2和Q8的相互转化是物理变化,图5-2,答案 C
11、,解析 在常温暗处,R元素的单质可与氢气剧烈化合并爆炸,R为F,则T为P,Q为S。原子半径:TQR,A错误;F没有正价,没有最高价氧化物对应水化物,B错误;TR5水解生成HF和H3PO4两种酸,C正确;Q2和Q8的相互转化是化学变化,D错误。,变式2 A、B、C、D、E均为周期表中的短周期元素,且原子序数依次增大。A和B、D、E均能形成共价化合物,A和B形成的化合物在水中呈碱性,C和E形成的化合物在水中呈中性。已知A和C同主族,B和D同主族,C离子和B离子具有相同的电子层结构。下列说法正确的是 ( ) A.B离子半径小于C离子半径 B.五种元素中非金属性最强的是D C.由A分别和B、D、E所形
12、成的共价化合物中,热稳定性最差的是E D.C的最高价氧化物对应的水化物中化学键类型为离子键和共价键,答案 D,解析 A、B、C、D、E均为周期表中的短周期元素,且原子序数依次增大,A和B形成的化合物在水中呈碱性,A为氢元素,B为氮元素;A和C同主族,C为钠元素;B和D同主族,D为磷元素;C和E形成的化合物在水中呈中性,E为氯元素。核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,所以离子半径:N3-Na+,A错误。氯的非金属性强于磷,B错误。由H分别和N、P、Cl所形成的共价化合物中,热稳定性最差的是PH3,C错误。钠的最高价氧化物对应的水化物为氢氧化钠,钠离子与氢氧根离子间为离子键,氧原子
13、与氢原子间为共价键,D正确。,元素的“性、位、构”的推断及综合应用,规律小结,1.2018天津卷 下列有关物质性质的比较,结论正确的是 ( ) A.溶解度:Na2CO3NaHCO3 B.热稳定性:HClPH3 C.沸点:C2H5SHC2H5OH D.碱性:LiOHBe(OH)2,命题考向追踪,【历年动态】,答案 C,解析 Na2CO3的溶解度大于NaHCO3,A项错误;非金属性越强,气态氢化物越稳定,非金属性ClP,故热稳定性HClPH3,B项错误;C2H5OH的分子间能够形成氢键,故C2H5OH沸点大于C2H5SH,C项正确;同周期从左到右元素金属性减弱,则最高价氧化物对应水化物的碱性减弱,
14、故LiOH碱性强于Be(OH)2,D项错误。,2.2018全国卷 主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20。W、X、Z最外层电子数之和为10;W与Y同族;W与Z形成的化合物可与浓硫酸反应,其生成物可腐蚀玻璃。下列说法正确的是 ( ) A.常温常压下X的单质为气态 B.Z的氢化物为离子化合物 C.Y与Z形成的化合物的水溶液呈碱性 D.W与Y具有相同的最高化合价,答案 B,解析 根据“W与Z形成的化合物可与浓硫酸反应,其生成物可腐蚀玻璃”可知,该生成物为HF,结合“W与Y同族”及“W、X、Z最外层电子数之和为10”可推知,W为氟元素,X为钠元素,Y为氯元素,Z为钙元素。常温常压下,
15、金属钠为固态,A项错误;CaH2为离子化合物,B项正确;CaCl2为强酸强碱盐,其溶液呈中性,C项错误;F无正价,而Cl的最高价为+7价,D项错误。,3.2017全国卷 a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同;c所在周期数与族数相同;d与a同族。下列叙述正确的是 ( ) A.原子半径:dcba B.4种元素中b的金属性最强 C.c的氧化物的水化物是强碱 D.d单质的氧化性比a单质的氧化性强,答案 B,解析 根据题意推断出a、b、c、d分别为O、Na(或Mg)、Al、S。根据元素周期律可知,原子半径bcda,A项错误;4种元素中,Na(或M
16、g)的金属性最强,B项正确; c的氧化物的水化物为Al(OH)3,为两性氢氧化物,不是强碱,C项错误;由元素周期律可知d单质S的氧化性比a单质O2弱,D项错误。,4.2017全国卷 短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如下表所示,这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是 ( ) A.氢化物沸点:WW C.化合物熔点:Y2X3YZ3 D.简单离子的半径:YX,答案 D,解析 结合图示和已知条件可知,W、X、Y、Z分别为N、O、Al、Cl。沸点:NH3HCl,A项错误;氧化物对应水化物的酸性:Al(OH)3AlCl3,C项错误;Al3+和O2-核外电子排布相同,根据“径小序
17、大”规律可知,离子半径:Al3+O2-,D项正确。,5.2017全国卷 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的简单氢化物可用作制冷剂,Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后中,加入稀盐酸,有黄色沉淀析出,同时有刺激性气体产生。下列说法不正确的是 ( ) A.X的简单氢化物的热稳定性比W的强 B.Y的简单离子与X的简单离子具有相同的电子层结构 C.Y与Z形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红 D.Z与X属于同一主族,与Y属于同一周期,答案 C,解析 氨可作制冷剂,所以W是氮元素;钠是短周期主族元素中原子半径最大的,所以Y是钠元素;硫代硫酸
18、钠与稀盐酸反应生成黄色沉淀硫单质和有刺激性气味的气体二氧化硫,所以X、Z分别是氧元素、硫元素。氧元素非金属性强于氮元素,所以热稳定性:H2ONH3,A项正确;Na、O的简单离子都具有与氖原子相同的电子层结构,B项正确;硫化钠水溶液呈碱性,该溶液可使石蕊试纸变蓝,C项错误;S、O同为第A族元素,S、Na同为第三周期元素,D项正确。,6.短周期主族元素a、b、c、d的原子序数依次增大。已知a、c的原子序数之差为8,a、b、c三种元素原子的最外层电子数之和为15,b元素原子的最外层电子数等于a元素原子的最外层电子数的一半,下列叙述正确的是 ( ) A.简单离子的半径:bcd B.b与d形成的化合物溶
19、于水所得溶液显酸性 C.c与d不可能形成化合物c2d2 D.b与c形成的化合物在水溶液中能稳定存在,答案 B,解析 只有a为O,b为Al,c为S,d为Cl时符合题给要求。简单离子半径大小顺序是S2-Cl-Al3+,A错误;b与d形成的化合物为AlCl3,AlCl3属于强酸弱碱盐,水溶液显酸性,B正确;S和Cl可以形成S2Cl2,C错误;b和c形成的化合物是Al2S3,其水溶液发生双水解,生成氢氧化铝和硫化氢,D错误。,【2019预测】,7.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,Y单质能在W单质中燃烧,生成的二元化合物与H2O反应,产生的气体能使
20、湿润的红色石蕊试纸变蓝。Z与X同主族。下列说法不正确的是 ( ) A.X的气态氢化物的沸点比Z的高 B.简单离子半径:r(Z)r(X)r(Y) C.W与X只能形成两种二元化合物 D.W、Z的最高价氧化物对应的水化物都是强酸,答案 C,解析 W、X、Y、Z分别为氮、氧、镁、硫元素。H2O分子间存在氢键,而H2S分子间不存在氢键,因此沸点:H2OH2S,A正确。,7.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,Y单质能在W单质中燃烧,生成的二元化合物与H2O反应,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。Z与X同主族。下列说法不正确的是 ( ) A.X的气态
21、氢化物的沸点比Z的高 B.简单离子半径:r(Z)r(X)r(Y) C.W与X只能形成两种二元化合物 D.W、Z的最高价氧化物对应的水化物都是强酸,核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,电子层数越多,半径越大,因此简单离子半径:S2-O2-Mg2+,B正确。氮元素和氧元素形成的化合物有NO、N2O、N2O3、N2O4、NO2等,C错误。硝酸、硫酸均为强酸,D正确。,1.A、B、C、D是原子序数依次增大的四种短周期元素,m、n、p、q、s是由这些元素中的两种或三种组成的化合物,r是由元素C形成的单质,上述物质的转化关系如图所示。常温下0.01 molL-1s溶液的pH为12。下列说法
22、正确的是 ( ) A.原子半径的大小BCD B.化合物n与s中均既含有离子键,又含有共价键 C.1 L 0.1 molL-1的q溶液中阴离子总数等于0.1NA D.1 mol n与足量的p完全反应可生成11.2 L的r,教师备用习题,答案 B,2.A、B、C、D为原子序数依次增大的短周期主族元素。其中只有D为金属元素;A的某种同素异形体是自然界最硬的物质。下列说法一定正确的是 ( ) A.A、B、C三种元素最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强 B.简单离子的半径大小顺序为BCD C.B、C分别与D形成的可溶于水的化合物的水溶液可能呈酸性、中性或碱性 D.若B、C能形成化合物BC3,则该化合物中B的化合价为-3,答案 B,解析 A、B、C、D为原子序数依次增大的短周期主族元素,A是C, D为金属元素,可能是Na、Mg、Al,B、C可能是N、O、F。若B、C是O、F,则无最高价氧化物对应的水化物,A错误;不论B、C、D是哪种可能,其简单离子核外电子层结构相同,半径BCD,B正确;B、C分别与D形成的可溶于水的化合物的水溶液显碱性,C错误;若B、C能形成化合物BC3,C的电负性更大,B的化合价应为正价,D错误。,
