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  • 2021-07-05 发布

2018届二轮复习物质结构元素周期律教案(全国通用)

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物质结构 元素周期律 ‎【考纲展示】‎ ‎1.了解元素、核素和同位素的含义。‎ ‎2.了解原子构成。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、离子等概念的含义。‎ ‎3.了解原子核外电子排布。‎ ‎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。‎ ‎6.以IA和VIIA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、非金属在周期表中的位置及其性质递变的规律。‎ ‎8.了解化学键的定义。了解离子键、共价键的形成。‎ ‎9.了解分子的含义。了解原子团的含义。‎ ‎10.了解物质的组成、结构和性质的关系。‎ ‎11.以上各部分知识的综合应用。‎ ‎【知识整合】‎ 一、元素周期表和元素周期律 ‎1.周期 元素周期表共有7个周期,其中三个短周期(第一、二、三周期)、三个长周期(第四、五、六周期)和一个不完全周期(第七周期)。‎ ‎2.族 元素周期表中有18个纵行,但第8、9、10三个纵行为一个族(VIII)所以元素周期表有16个族,即七个主族,七个副族,一个第VIII族和一个零族。‎ 二、核素和同位素 理解、运用这两个概念时需注意以下几点:‎ ‎1.同种元素,可以有若干种不同的核素,即核素种数远大于元素种数。‎ ‎2.核电荷数相同的不同核素,虽然它们的中子数不同,但是属于同一种元素。‎ ‎3.同位素是同一元素不同原子的互相称谓,不指具体原子。‎ ‎4.同一元素的不同同位素原子其质量数不同,核外电子层结构相同,其原子、单质及其构成的化合物的化学性质几乎完全相同,只是某些物理性质略有差异。‎ 三、易忽略问题 ‎1.比较物质非金属性强弱时,应是最高价氧化物对应水化物酸性的强弱,而不是非金属元素对应氢化物酸性的强弱。‎ ‎2.元素周期表中各族的排列顺序由左到右依次是:ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB 、ⅥB、ⅦB、Ⅷ、ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA 、ⅥA、ⅦA、0,因此,同一周期第ⅡA、ⅢA的原子序数差分别为 元素位置 ‎2、3周期 ‎4、5周期 ‎6、7周期 原子序数差 ‎1‎ ‎11‎ ‎25‎ ‎3.所含元素种类最多的族是ⅢB,形成化合物种类最多的元素在第ⅣA。‎ ‎4.化学键影响物质的化学性质,如稳定性等;分子间作用力和氢键影响物质的物理性质,如熔沸点等。‎ ‎5.并非所有非金属元素的氢化物分子间都存在氢键,常见的只有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。‎ ‎6.金属性是指金属气态原子失电子能力的性质,金属活动性是指在水溶液中,金属原子失去电子能力的性质,二者顺序基本一致,仅极少数例外。如金属性Pb>Sn,而金属活动性Sn>Pb。‎ ‎7.10电子体和18电子体是元素推断题的重要突破口。10电子体的记忆可以Ne为中心: ‎ 以Ar为中心记忆18电子体:‎ 此外,由10电子体中的CH4、NH3、H2O、HF失去一个H剩余部分—CH3、—NH2、—OH、F为9电子体,两两组合得到的物质如CH3CH3、CH3OH、H2O2、N2H4、F2等也为18电子体。‎ ‎【热点透视】‎ 热点题型 ‎【典例1】有X、Y、Z、W、M五种短周期元素,其中X、Y、Z、W同周期, Z、M同主族; X+与M2—具有相同的电子层结构;离子半径:Z2—>W—;Y的单质晶体熔点高、硬度大,是一种重要的半导体材料。下列说法中,正确的是( )‎ A. X、M两种元素只能形成X2M型化合物 B. 由于W、Z、M元素的氢化物相对分子质量依次减小,所以其沸点依次降低 C. 元素Y、Z、W的单质晶体属于同种类型的晶体 D. 元素W和M的某些单质可作为水处理中的消毒剂 解析:本题为元素周期律与周期表知识题。首先,运用周期表工具,结合周期规律,考虑位、构、性关系推断X、Y、Z、W、M分别是什么元素。在此基础上应用知识解决题给选项的问题。本题分析的要点或关键词是:短周期元素、同周期、同主族、相同的电子层结构、离子半径大小、单质晶体熔点硬度、半导体材料等。找到突破口:Y单质晶体熔点高硬度大、半导体材料,则Y是Si。根据X、Y、Z、W同周期,Z2—、M2—知Z是S,M是O(Z、M同主族)。X+与M2—具有相同的电子层结构则X为Na。离子半径:Z2—>W—‎ ‎,则W为Cl。整理一下:X、Y、Z、W、M分别是:Na、Si、S、Cl、O。‎ A项:X、M两种元素能形成Na2O和Na2O2两种化合物;B项:W、Z、M元素的氢气化物分别为HCl、H2S、H2O,虽然相对分子质量减小,但由于水中存在氢键,沸点最高;C项:Y、Z、W的单质分别为:Si、S、O2。分别属于原子晶体和分子晶体两种类型。D项:W和M的单质Cl2、O3可作水处理剂。‎ 答案:D 命题意图:本题考查元素周期表和元素周期律的知识。涉及单质、化合物、晶体、氢键、物质的性质、用途、结构、原子结构等知识。是单一知识内容中的多知识点综合题。考查学生重点知识点的重点掌握情况。要重视双基与能力的培养,重视重点化学知识的突破,重视重点化学工具的学习与应用。元素周期表知识是统帅高中元素化合物知识的重要规律,同时要注意规律下的特例(如化学键与氢键)。元素周期表知识也是高等化学的重要研究手段。‎ ‎【典例2】X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大。X、Y、Z、L是组成蛋白质的基础元素,M是地壳中含量最高的金属元素。‎ 回答下列问题:‎ ‎⑴ L的元素符号为________;M在元素周期表中的位置为____________;五种元素的原子半径从大到小的顺序是____________________(用元素符号表示)。‎ ‎⑵ Z、X两元素按原子数目比l∶3和2∶4构成分子A和B,A的电子式为___,B的结构式为____________。‎ ‎⑶ 硒(se)是人体必需的微量元素,与L同一主族,Se原子比L原子多两个电子层,则Se的原子序数为_______,其最高价氧化物对应的水化物化学式为_______。该族2 ~ 5周期元素单质分别与H2反应生成l mol气态氢化物的反应热如下,表示生成1 mol硒化氢反应热的是__________(填字母代号)。‎ a.+99.7 mol·L-1 b.+29.7 mol·L-1 c.-20.6 mol·L-1 d.-241.8 kJ·mol-1 ‎ ‎⑷ 用M单质作阳极,石墨作阴极,NaHCO3溶液作电解液进行电解,生成难溶物R,R受热分解生成化合物Q 。写出阳极生成R的电极反应式:______________;由R生成Q的化学方程式:_______________________________________________。‎ 解析:(1)X、Y、Z、L是组成蛋白质的四种元素且原子序数依次增大,故分别为:H、C、N、O元素;M是地壳中含量最高的元素,为Al,其在周期表的位置为第3周第ⅢA族;再根据五种元素在周期表的位置,可知半径由大到小的顺序是:Al>C>N>O>H。‎ ‎(2) N和H 1:3构成的分子为NH3,电子式为;2:4构成的分子为N2H4,其结构式为。‎ ‎(3)Se比O多两个电子层,共4个电子层,1→4电子层上的电子数分别为:2、8 、18、6,故其原子序数为34;其最高价氧化物对应的水化物的化学式类似H2SO4,为H2SeO4。‎ 非金属性越强,与氢气反应放出的热量越多,故2→5周期放出的热量依次是:d、c、b、a,则第四周期的Se对应的是b。‎ ‎(4)Al作阳极失去电子生成Al3+,Al3++3HCO3—==Al(OH)3↓+3CO2↑,2Al(OH)3Al2O3+3H2O。‎ 答案:(1)O 第三周第ⅢA族 Al>C>N>O>H(2) (3) 34 H2SeO4 b ‎(4) Al-3e-Al3+ Al3++3HCO3—==Al(OH)3↓+3CO2↑,2Al(OH)3Al2O3+3H2O。‎ 命题意图:本题以元素的推断为背景,综合考查了元素符号的书写、元素位置的判断和原子半径大小的比较;考查了电子式、结构式的书写,元素周期律,和电极反应式、化学方程式的书写,是典型的学科内综合题。‎ 技巧点拨:以原子结构、核外电子排布知识综合考查中学化学知识是高考重要的命题手段,应注重该类题型的训练。找准解题突破口,确定出相关元素及对应物质,找准关键词,按照题目要求答题。‎ 热点预测 ‎【预测1】四种短周期元素在周期表中的相对位置如下所示,其中Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍。‎ X Y Z W 请回答下列问题:‎ ‎(1)元素Z位于周期表中第______________周期,___________族;‎ ‎(2)这些元素的氢化物中,水溶液碱性最强的是_______________(写化学式);‎ ‎(3)XW2的电子式为_______________;‎ ‎(4)Y的最高价氧化物的化学式为________________;‎ ‎(5)W和Y形成的一种二元化合物具有色温效应,且相对分子质量在170~190之间,且W的质量分数约为70%。该化合物的化学式为_________________。‎ 解析:由题干先推导出Z元素为磷元素,则X、Y、W分别是C、N、S。(3)小题的电子式教材中没有,可由二氧化碳的结构类比而来。(5)小题中计算为N(S): N(N)=≈1:1,再由相对分子质量得分子式为S4N4‎ 答案:(1)三,VA族;(2)NH3;(3);(4)N2O5;(5)S4N4‎ 预测点评:周期表、律,物质相关结构与性质的关系考查,即常说的“位构性”考查。‎ 技巧点拨:“位、构、性”考查的题,要先找到突破口,如本题中的磷元素,再由此逐个突破。对于教材中没出现过的元素性质、分子结构等方面的题时,可由同族元素的相似性类比。‎ ‎【预测2】J、L、M、R、T是原子序数依次增大的短周期主族元素,J、R在周期表中的相对位置如右表;J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等;M是地壳中含量最多的金属元素。‎ ‎(1)M的离子结构示意图为_____;元素T在周期表中位于第_____族。‎ ‎(2)J和氢组成的化合物分子有6个原子,其结构简式为______。‎ ‎(3)M和T形成的化合物在潮湿的空气中冒白色烟雾,反应的化学方程式为_____。‎ ‎(4)L的最简单气态氢化物甲的水溶液显碱性。‎ ‎①在微电子工业中,甲的水溶液可作刻蚀剂H2O2 的清除剂,所发生反应的产物不污染环境,其化学方程式为______。‎ ‎②一定条件下,甲在固定体积的密闭容器中发生分解反应(△H>0)并达平衡后,仅改变下表中反应条件x,该平衡体系中随x递增y递减的是_______(选填序号)。‎ 选项 a b c d x 温度 温度 加入H2的物质的量 加入甲的物质的量 y 甲的物质的量 平衡常数K 甲的转化率 生成物物质的量总和 ‎(5)由J、R形成的液态化合物JR2 0.2mol在O2中完全燃烧,生成两种气态氧化物,298K时放出热量215kJ。 该反应的热化学方程式为________。‎ 解析: (1) J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等,可以判断J元素为碳元素;M是地壳中含量最多的金属元素为铝元素;根据J、R在周期表中的相对位置可以判断R为硫元素,则T为氯元素,处于第三周期第Ⅶ族 ‎(2)J和氢组成含有6个原子的分子为乙烯,其结构简式为CH2=CH2‎ ‎(3)M和T形成的化合物为AlCl3,与水反应AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,其中氯化氢气体呈雾状 ‎(4)①氨水与双氧水发生氧化还原反应:2NH3·H2O+3H2O2=N2+8H2O生成无污染的氮气;‎ ‎②甲在固体体积的密闭容器中发生分解反应△H>0,△H>0表明正反应为吸热反应,升高温度,平衡朝着正方向移动,甲物质的量减少;加入H2的物质的量即增加生成物的浓度,平衡朝逆方向移动,甲的转化率减小 ‎(5)JR2为CS2,燃烧生成二氧化碳和二氧化硫,依题意可以很快的写出反应的热化学方程式CS2(g)+O2(g)=CO2(g)+SO2(g) △H= —215KJ·mol—1‎ 答案:(1); ⅦA ‎(2)CH2=CH2‎ ‎(3)AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl ‎(4)①2NH3·H2O+3H2O2=N2+8H2O ②a和c;a或c ‎(5)CS2(g)+O2(g)=CO2(g)+SO2(g) △H= —215KJ·mol—1‎ 预测点评:利用元素在周期表中的相对位置,确定元素,综合考查周期表结构、盐类水解、氧化还原反应、热化学方程式等知识。‎ 技巧点拨:根据原子核外电子排布特点、元素周期表的结构特点及元素的相对位置,确定出元素,元素组成物质,物质间发生反应,是元素推断题解题的方法。‎ ‎【直击高考】‎ ‎1.“捕捉”暗物质的精密仪器—高纯锗探测器的工作空间。在自然界中锗有5中稳定的核素:70Ge、72Ge、73Ge、74Ge、76Ge。下列有关说法正确的是( )‎ A. 70Ge、72Ge等互称同素异形体 B. 70Ge、72Ge等互称同位素 C. 70Ge、72Ge等的核外电子排布不同 D. 70Ge、72Ge等的质子数、质量数、核外电子数相等 ‎2.元素X、Y、Z原子序数之和为36,X、Y在同一周期,X+与Z2—具有相同的核外电子层结构,以下推测不正确的是( )‎ A.同周期元素中X的金属性最强 B.原子半径:X>Y,离子半径:X+>Z2—‎ C.同族元素中Z的氢化物稳定性最高D.同周期元素中Y的最高价含氧酸的酸性最强 ‎3. 下列说法正确的是( )‎ A.形成离子键的阴阳离子间只存在静电吸引力 B.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性和还原性从左到右依次减弱 C.第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强 D.元素周期律是元素原子核外电子排布周期性变化的结果 ‎4. 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,最外层电子都达到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 ‎5.在周期表的主族元素中,甲元素与乙、丙、丁三元素相邻,甲、乙的原子序数之和等于丙的原子序数,这四种元素原子的最外层电子数之和为20。下列判断正确的是( )‎ A.原子半径:丙>乙>甲>丁 B.气态氢化物的稳定性:甲>丙 C.最高价氧化物对应水化物的酸性:丁>甲 D.乙和甲或乙和丁所能形成的化合物都是有毒物质 ‎6. 阅读表中部分短周期元素的相关信息:‎ 元素代号 相关性质 T T的单质能与冷水剧烈反应,所得的强碱性溶液中含有两种电子数相等的阴、阳离子 X X原子的最外层电子数是其最内层电子数的3倍 Y 在第3周期元素中,Y的简单离子半径最小 Z T、X、Z组成的36电子的化合物A是家用消毒剂的主要成分 请回答下列问题:‎ ‎(1)元素T与X按原子个数比1:1组成的化合物B所含的化学键有 。(填化学键类型)。已知在标准状况下,39gB与足量CO反应放出QkJ的热量,写出该反应的热化学方程式 。‎ ‎(2)将Y与Z形成的化合物的水溶液,逐滴加入T的最高价氧化物对应水化物的溶液直至过量(边滴加边振荡),写出此过程中发生反应的离子方程式 。‎ ‎(3)已知1mol化合物A与Na2SO3在溶液中反应时转移2mol电子,写出该反应的离子方程式 。‎ ‎(4)在一定条件下,X、Y两种单质以及有孔惰性电极在化合物TZ的水溶液中可形成原电池,为新型海上航标灯提供能源,写出该原电池正极的电极反应式 。‎ ‎(5)用惰性电极电解化合物YZ3的水溶液,写出该电解反应的总方程式 。‎ ‎7.已知X、Y、Z、W是短周期中的四种非金属元素,它们的原子序数依次增大。X元素原子形成的离子就是一个质子,Z、W在周期表中处于相邻的位置,它们的单质在常温下均为无色气体,Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍。‎ ‎(1)请写出元素符号:X ;Y ;Z ;W 。‎ ‎(2)X单质和Z单质在一定条件下反应生成化合物E,该反应的化学方程式为 (请注明反应条件) 。E在催化剂存在条件下,可用于处理汽车尾气中的 ,以减少对大气的污染。‎ ‎(3)仅由X、Z、W三种元素组成的某种盐是一种速效肥料,但长期使用会使土壤酸化,有关的离子方程式为 。‎ ‎(4)这四种元素可组成原子个数比为5:1:1:3的化合物(按X、Y、Z、W的顺序),该化合物的水溶液与足量NaOH溶液反应的离子方程式为 。‎ ‎(5)将9gY的单质在足量W中燃烧,所得气体通入1L1mol·L—1的NaOH溶液中。完全吸收后溶液中的离子浓度由大到小的顺序是 。‎ ‎8.下表是元素周期表的一部分,表中所列的字母分别代表某种化学元素。‎ A B C D E F G H ‎…‎ I 以下X、Y表示某不固定的元素或原子或物质;所涉及的物质都由上表中的元素组成。‎ ‎(1)写出上述两种元素组成X2Y2型化合物的化学式(写2个,不重复同一种元素):‎ ‎ 、 ‎ ‎(2)B、C、D的氢化物中稳定性最高的氢化物的化学式为 。‎ ‎(3)F、H构成的盐溶液呈酸性,表现其酸性的离子方程式是 。‎ ‎(4)可逆反应3A2(g)+C2(g)2CA3(g),当反应达到平衡时,不断改变条件(不改变A2、C2、CA3的量),右图表示反应速率和反应过程的关系,其中表示平衡混合物中的含量最高的一段时间是 。‎ ‎(5)温度为T℃时,将4amolA2和2amolC2放入1L密闭容器中,充分反应后测得C2的转化率为50%,则该反应的平衡常数为 。‎ ‎(6)勒夏特列原理适用于化学中的一切动态平衡,请用此原理解释为什么难溶于水和硝酸的氯化银却能溶于CA3溶液?请配以必要的方程式和文字来解释: 。‎ 参考答案 ‎1.B 2.B 3.D 4.B 5. D ‎6. (1)离子键、非极性共价键 2Na2O2(s)+2CO2(g)=2Na2CO3(s)+O2(g)ΔH=—4QkJ/mol ‎(2)Al3++4OH—=AlO2—+2H2O Al3++3AlO2—+6H2O = 4Al(OH)3↓‎ ‎(3)SO32—+ClO—=SO42—+Cl—‎ ‎(4)O2+4e—+2H2O=4OH— ‎ ‎(5)2AlCl3+6H2OAl(OH)3↓+H2↑+Cl2↑‎ ‎7.(1)H C N O(2) NOx(或NO或NO2)‎ ‎(3)NH4++H2ONH3·H2O+H+‎ ‎(4)‎ ‎(5)c(Na+)>c(HCO3—)>c(CO32—)>c(OH—)>c(H+)‎ ‎ 8.(1)Na2O2、C2H2(2)H2O(3)Al3++3H2OAl(OH)3+3H+(4)t0~t1‎ ‎(5) (mol·L—1)—2(6)氯化银在水中存在溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl—(aq),加入氨水后,由于发生反应Ag++2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++2H2O,使氯化银在水中的溶解平衡不断向右移动而溶解。‎