2019-2020年高三化学二轮复习 专题6 物质结构 元素周期律学案.doc

2019-2020年高三化学二轮复习 专题6 物质结构 元素周期律学案【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。【知识回扣】知识网络要点扫描一、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：A、A、B、B、B 、B、B、B、B、A、A、A 、A、A、0，因此，同一周期第A、A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111253.所含元素种类最多的族是B，形成化合物种类最多的元素在第A。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PbSn，而金属活动性SnPb。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：Z2W；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：Z2W，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： 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）。 Z、X两元素按原子数目比l3和24构成分子A和B，A的电子式为_，B的结构式为_。 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 molL1 b+29.7 molL1 c20.6 molL1 d241.8 kJmol1 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A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：AlCNOH。(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，14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25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A族 AlCNOH（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。XYZW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170190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。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_。一定条件下，甲在固定体积的密闭容器中发生分解反应（H0）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abcdx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）氨水与双氧水发生氧化还原反应：2NH3H2O+3H2O2=N2+8H2O生成无污染的氮气；甲在固体体积的密闭容器中发生分解反应H0，H0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= 215KJmol1答案：(1)； A（2）CH2=CH2（3）AlCl3+3H2OAl（OH）3+3HCl（4）2NH3H2O+3H2O2=N2+8H2O a和c；a或c（5）CS2（g）+O2（g）=CO2（g）+SO2（g） H= 215KJmol1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：XY，离子半径：X+Z2C.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BHF、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（ ）w.w.w.k.s.5.u.c.o.mA.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TT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XX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ZT、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1L1molL1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。ABCDEFGHI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： 。专题六1.B 2.B 3.D 4.B 5. D6. （1）离子键、非极性共价键 2Na2O2（s）+2CO2（g）=2Na2CO3（s）+O2（g）H=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+Cl27.（1）H C N O（2） NOx（或NO或NO2）（3）NH4+H2ONH3H2O+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）t0t1（5）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+2NH3H2O=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。