高中化学一轮复习 第三单元 第13讲 物质结构 元素周期律课件.ppt

第三单元化学基本理论 第13讲 物质结构 元素周期律 考纲导视 基础反馈 1 判断正误 正确的画 错误的画 1 1H218O的摩尔质量为20g mol 1 2 13C和15N核内中子数相差1 3 不同的核素可能具有相同的质子数 也可能具有相同的中子数 也可能具有相同的质量数 还可能质子数 中子数 质量数均不相同 5 核外电子排布相同的微粒化学性质也相同 6 元素的氧化物对应的水化物酸性越强 非金属性越强 碱性越强 金属性越强 7 最外层电子数等于或大于3 小于8 的一定是主族元素 8 在水溶液中能导电的化合物一定是离子化合物 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邻周期的两种元素 其中甲在上一周期 若甲的原子序数为x 则乙的原子序数可能是 2 若甲 乙分别是同一周期的 A族和 A族元素 原子序数分别为m和n 则m和n的关系为 答案 1 x 2 x 8 x 18 x 32 2 n m 5 n m 15 n m 29 考点一 原子结构 知识梳理 1 原子的组成和结构 注 X符号中各部分的意义 A 质量数 Z 质子数 X 元素符号 2 组成原子的各种微粒及相互关系 质子数 Z 质量数 A 阳离子的核外电子数 质子数 所带电荷数 阴离子的核外电子数 质子数 所带电荷数 核电荷数 核外电子数 质子数 中子数 2 核外电子排布 电子层的表示方法及能量变化 核外电子排布规律 较低 L N Q 1 核外电子总是最先排在能量 的电子层里 分层运动 各电子层符号及能量由低到高的顺序是 K M O P 2 每层最多排 个电子 8 2 18 32 3 电子数最外层不能超过 K层为最外层时不超过 次外层不超过 倒数第三层不超过 3 同位素 核素 质子数 中子数 质子数 中子数 1 同位素 具有相同 而不同 的同一种元素的不同原子互称同位素 2 核素 具有一定 和一定 的一种原子 2n2 考点集训 例1 2015年北京顺庆区模拟 根据原子结构及元素周期律 的知识 下列推断正确的是 C 同主族元素形成的含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱D 同周期主族元素形成的简单离子半径随核电荷数的增大而减小 答案 B 答案 D 归纳总结 元素 核素 同位素之间的关系如下图 答案 A 考点二 元素周期表和元素周期律 知识梳理 1 元素周期表 1 形成 1869年 由俄国化学家 初步绘制完 成 门捷列夫 递增 电子层数 最外层电子数 2 编排原则 按原子序数 的顺序从左到右排列 把 相同的元素从左到右排成横行 把 相同的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成纵行 3 结构 周期 7个横行 7个周期 族 18个纵行 16个族 填写下列各族序数 4 相关关系 周期数 原子电子层数 主族族序数 原子最外层电子数 元素最高正化合价 最高价 最低价 8 A A B B B B B B B A A A A A 0 2 元素周期律 元素的性质随 递增 而呈 核电荷数 周期性 变化的规律 例如 3 1 7 递减 递减 递增 续表 难 易 增强 续表 Na2O MgO Al2O3 SiO2 P2O5 SO3 Cl2O7 H2SiO3 NaOH Mg OH 2 Al OH 3 减弱 增强 H3PO4 H2SO4 HClO4 3 同主族元素的性质与原子结构 相同 相同 增大 减弱 强 弱 弱 强 增强 增强 易 减弱 难 强 弱 4 元素周期表和元素周期律的应用 1 根据周期表中的位置寻找元素 半导体 位于分界线附近的元素既能表现出一定的金属性 又能表现出一定的非金属性 可找到 材料 过渡元素区域 可找到 和耐高温 耐腐蚀的 材料 催化剂 合金 农药 非金属元素区域 可制造 2 预测元素的性质 由递变规律推测 比较不同周期 不同主族元素的性质 例如 金属性 Mg Al Ca Mg 则碱性 Mg OH 2 Al OH 3 Ca OH 2 Mg OH 2 填 或 推测未知元素的某些性质 难 黑 难 酸 不 如已知Ca OH 2微溶 Mg OH 2难溶 可推知Be OH 2 溶 再如 已知卤族元素性质的递变规律 可推知未学元素砹 At 应为 色固体 与氢气 化合 HAt不稳定 水溶液呈 性 AgAt 溶于水等 考点集训 A 酸性 H2SO4 H3PO4B 非金属性 Cl BrC 碱性 NaOH Mg OH 2D 热稳定性 Na2CO3 NaHCO3 解析 A项利用的是元素非金属性强弱来比较最高价氧化物对应水化物的酸性强弱 正确 B项根据周期表的位置关系来判断同主族元素的非金属性强弱 正确 C项利用的是元素金属性强弱来比较元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱 正确 D项 盐的热稳定性无法应用元素周期律判断 因此错误 答案 D 方法技巧 1 元素的 位 构 性 关系 1 同周期从左到右 同主族从下到上 元素的非金属性逐 渐增强 体现在 原子半径逐渐减小 得电子能力逐渐增强 单质与氢气反应越容易 生成的氢化物越稳定 最高价氧化物对应的水化物 即最高价含氧酸 的酸性越 强 置换规律 氧化性强的非金属单质能置换出氧化性弱的 非金属单质 2 同周期从右到左 同主族从上到下 元素的金属性逐渐 增强 体现在 原子半径逐渐增大 失电子能力逐渐增强 单质与酸或水反应置换出氢气越容易 最高价氧化物对应的水化物 碱 的碱性越强 置换规律 活泼的 还原性强 金属能置换出不活泼的 还 原性弱 金属 2 元素 位 构 性 之间的互推 例5 2015年山东卷 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 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 X Y ZB 气态氢化物的稳定性 X ZC 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 Y W 解析 Y W的原子序数之和是Z的3倍 设Y的原子序数为x 则Z的原子序数为x 1 W的原子序数为x 10 则x x 10 3 x 1 解得x 7 即Y为N 结合位置关系可知 Z为O X为Si W为Cl 电子层数越多 原子半径越大 则原子半径为X Y Z A错误 非金属性越强 气态氢化物越稳定 则气态氢化物的稳定性为X Z B错误 Cl的最高价氧化物对应水化物的酸性为含氧酸中酸性最强的酸 则最高价氧化物对应水化物的酸性 Y W D错误 答案 C 方法技巧 元素周期表结构中隐含的两条规律 1 同周期主族元素原子序数差的关系 1 短周期元素原子序数差 族序数差 2 两元素分布在过渡元素同侧时 原子序数差 族序数差 两元素分布在过渡元素两侧时 四或五周期元素原子序数差 族序数差 10 六 七周期元素原子序数差 族序数差 24 3 四 五周期的 A与 A族原子序数之差都为11 六 七周期为25 2 同主族 邻周期元素的原子序数差的关系 1 A族元素 随电子层数的增加 原子序数依次相差2 8 8 18 18 32 2 A族元素 随电子层数的增加 原子序数依次相差8 8 18 18 32 3 A A族元素 随电子层数的增加 原子序数依次 相差8 18 18 32 3 0族元素 随电子层数的增加 原子序数依次相差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对位置如图所示 其中W原子的质子数是其最外层 A 原子半径 W Z Y XB 最高价氧化物对应水化物的酸性 X W ZC 最简单气态氢化物的热稳定性 Y X W ZD 元素X Z W的最高化合价分别与其主族序数相等 解析 同一周期的元素 原子序数越大 原子半径越小 不同周期的元素 原子核外电子层数越多 原子半径就越大 所以原子半径大小关系是Z W X Y A错误 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 X W Z 所以它们的最高价氧化物对应水化物的酸性 X W Z B正确 元素的非金属性越强 其相应的氢化物的稳定性就越强 元素的非金属性 Y X W Z 所以元素的氢化物的稳定性 Y X W Z C正确 主族元素除了O和F之外 最高化合价等于主族序数 所以X Z W的最高化合价分别与其主族序数相等 D正确 答案 A 方法技巧 单核微粒半径大小的判断方法 单核微粒的半径大小取决于三个因素 1 电子层数越多 微粒的半径越大 2 电子层数相同时 核电荷数越大 微粒的半径越小 3 电子层数和核电荷数都相同时 核外电子数越多 微粒 的半径越大 以上规律对于主族元素原子 离子之间的半径比较均适用 稀有气体元素的原子半径与同周期中元素的原子半径不具有可比性 因测定依据不同 例7 X Y M N是短周期主族元素 且原子序数依次增大 已知X原子的最外层电子数是电子层数的3倍 X M同主族 Y原子在短周期主族元素中原子半径最大 下列说法 正确的是 A M与X的化合物对应的水化物一定是强酸B Y2X和Y2X2中化学键类型相同 阴 阳离子的个数比相同C 气态氢化物的热稳定性 M N 答案 D 考点三 化学键 知识梳理 1 定义 相邻原子间强烈的 相互作用 2 分类 离子 偏向 阴 阳离子间的静电作用 不同 共价 不偏移 3 离子化合物与共价化合物 离子键 共价键 离子化合物 含 的化合物 共价化合物 只由 构成的化合物 4 分子间作用力和氢键 1 分子间作用力 定义 把分子聚集在一起的作用力 又称范德华力 特点 熔点 沸点 a 分子间作用力比化学键 得多 它主要影响物质的 等物理性质 而化学键主要影响物质的化学性质 弱 b 分子间作用力存在于由共价键形成的多数共价化合物和绝大多数气态 液态 固态非金属单质分子之间 但如二氧化硅 金刚石等由共价键形成的物质 微粒之间不存在分子间作用力 变化规律 越大 越高 一般来说 对于组成和结构相似的物质 相对分子质量越大 分子间作用力 物质的熔 沸点也 例如 熔 沸点 I2 Br2 Cl2 F2 填 或 2 氢键 定义 分子间存在着一种比分子间作用力 的相互作用 形成条件 除H外 形成氢键的原子通常是 稍强 N 升高 存在 氢键存在广泛 如蛋白质分子 H2O NH3 HF等分子之间 分子间氢键会使物质的熔点和沸点 O F 考点集训 例8 2015年全国名校模拟改编 有下列物质 Cl2 Na2O2 NaOH HCl H2O2 MgF2 NH4Cl 1 只由离子键构成的物质是 2 只由极性键构成的物质是 3 只由非极性键构成的物质是 4 只由非金属元素组成的离子化合物是 5 由极性键和非极性键构成的物质是 6 由离子键和极性键构成的物质是 7 由离子键和非极性键构成的物质是 答案 1 2 3 4 5 6 7 归纳总结 化学键与化合物类型的关系 说明 1 离子化合物一定含有离子键 离子键只能存在于 离子化合物中 2 共价键可存在于离子化合物 共价化合物和共价单质分 子中 例9 下列变化需克服相同类型作用力的是 A 液溴和苯分别受热变为气体B 干冰和氯化铵分别受热变为气体C 二氧化硅和铁分别受热熔化D 食盐和葡萄糖分别溶解在水中 解析 液溴和苯都是分子晶体 分子间通过分子间作用力结合 二者分别受热变为气体 克服的都是分子间作用力 所克服的粒子间相互作用力相同 A正确 干冰是固态CO2 属于分子晶体 汽化时克服的是分子间作用力 而氯化铵是离子晶体 受热变为气体时发生的是化学变化 克服的是离子键 二者的作用力不同 B错误 二氧化硅属于原子晶体受热熔化断裂的是共价键 而铁是金属晶体 熔化断裂的是金属键 克服的作用力不相同 C错误 食盐是离子晶体 在水中溶解克服的是离子键 而葡萄糖属于分子晶体 它溶解在水中克服的是分子间作用力 二者不同 D错误 答案 A 例10 下列排序正确的是 A 酸性 H2CO3 C6H5OH CH3COOHB 碱性 Ba OH 2 Ca OH 2 KOHC 熔点 CCl4 SiO2 NaClD 沸点 PH3 NH3 H2O 思路指导 组成和结构相似的分子晶体 一般相对分子质量越大 熔 沸点越高 但HF HCl H2O H2S NH3 PH3 是因为HF H2O NH3分子间有氢键 解析 A项 酸性 C6H5OH H2CO3 CH3COOH B项 碱性 Ca OH 2 Ba OH 2 KOH C项 CCl4为分子晶体 SiO2为原子晶体 NaCl为离子晶体 熔点 CCl4 NaCl SiO2 答案 D