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文档介绍
2019届高考化学二轮复习专题四物质结构 元素周期律课件(76张)
专题 四 物质结构 元素周期律 [ 考纲要求 ] 1. 熟记并正确书写常见元素的名称、符号、离子符号。 2. 熟悉常见元素的化合价,能根据化合价正确书写化学式 ( 分子式 ) ,或根据化学式判断元素的化合价。 3. 掌握原子结构示意图、电子式等表示方法。 4. 了解相对原子质量、相对分子质量的定义,并能进行相关计算。 5. 了解元素、核素和同位素的含义。 6. 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 。 7. 了解原子核外电子排布规律。 8. 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。 9. 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。 10. 以 Ⅰ A 和 Ⅶ A 族为例,掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。 11. 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。 12. 了解化学键的定义。了解离子键、共价键的形成。 内容索引 考点一 微粒结构及相互作用力 考点二 正确把握元素周期表 准确运用元素周期律 微粒结构及相互作用力 考点一 原子结构、离子结构是物质结构的核心内容,同样也是高考的重要考点。复习时,注意掌握常用规律,提高解题能力;重视知识迁移、规范化学用语。根据考纲,应从以下四个方面掌握。 1. 明确微粒间 “ 三个 ” 数量关系 中性原子:核电荷数=核内质子数=核外电子数=原子序数 阴离子:核外电子数=质子数+所带的电荷数 阳离子:核外电子数=质子数-所带的电荷数 核心知识透析 2. “ 四同 ” 的判断方法 判断的关键是抓住描述的对象。 (1) 同位素 —— 原子, 如 。 (2) 同素异形体 —— 单质,如 O 2 、 O 3 。 (3) 同系物 —— 有机化合物,如 CH 3 CH 3 、 CH 3 CH 2 CH 3 。 (4) 同分异构体 —— 有机化合物,如正戊烷、新戊烷。 3. 巧记 10e - 、 18e - 微粒 10 电子体和 18 电子体是元素推断题的重要突破口。 以 Ne 为中心记忆 10 电子体: 以 Ar 为中心记忆 18 电子体: 此外,由 10 电子体中的 CH 4 、 NH 3 、 H 2 O 、 HF 失去一个 H 剩余部分 的 — CH 3 、 — NH 2 、 —OH 、 —F 为 9 电子体,两两组合得到的物质如 CH 3 CH 3 、 CH 3 OH 、 H 2 O 2 、 N 2 H 4 、 F 2 等也为 18 电子体。 4. 理清化学键与化合物的关系 1.(2017· 海南, 3) 下列分子中,其中子总数为 24 的是 A. 18 O 3 B. 2 H 2 17 O 2 C. 14 N 16 O 2 D. 14 C 16 O 2 高考真题研究 答案 解析 解析 A 项, 1 mol 18 O 中含有中子物质的量为 (18 - 8)mol = 10 mol ,即 1 mol 18 O 3 中含有中子物质的量为 3 × 10 mol = 30 mol ,错误; B 项, 1 mol 2 H 2 17 O 2 中含有中子物质的量为 (2 × 1 + 2 × 9)mol = 20 mol ,错误; C 项, 1 mol 14 N 16 O 2 中含有中子物质的量为 (7 + 2 × 8)mol = 23 mol ,错误; D 项, 1 mol 14 C 16 O 2 中含有中子物质的量为 (8 + 2 × 8)mol = 24 mol ,正确。 √ 2.(2018· 全国卷 Ⅲ , 8) 下列叙述正确的是 A.24 g 镁与 27 g 铝中,含有相同的质子数 B. 同等质量的氧气和臭氧中,电子数相同 C.1 mol 重水与 1 mol 水中,中子数比为 2 ∶ 1 D.1 mol 乙烷与 1 mol 乙烯中,化学键数相同 答案 解析 √ 解析 等质量的氧气和臭氧,所含氧原子数相等,故电子数相同, B 项正确; 24 g 镁、 27 g 铝的物质的量均为 1 mol , 1 个镁原子和 1 个铝原子所含的质子数分别为 12 、 13 ,故 24 g 镁与 27 g 铝中含有的质子数分别为 12 mol 和 13 mol , A 项错误; 1 个重水分子含有 10 个中子, 1 个水分子含有 8 个中子, 1 mol 重水与 1 mol 水中含有的中子数之比为 10 ∶ 8(5 ∶ 4) , C 项错误; 1 个乙烷分子中含有 7 对共用电子,而 1 个乙烯分子中含有 6 对共用电子,故 1 mol 乙烷与 1 mol 乙烯中,含有的化学键数之比为 7 ∶ 6 , D 项错误 。 答案 解析 C.NH 3 的结构式: D.Cl - 的结构示意图: B 项, HCl 是共价化合物,电子式 为 ; D 项, Cl - 的结构示意图为 。 √ 答案 解析 B. 氟原子的结构示意图: D. 明矾的化学式: Al 2 (SO 4 ) 3 √ 解析 B 项,氟原子的结构示意图 为 , 错误; D 项,明矾的化学式为 KAl(SO 4 ) 2 ·12H 2 O , 错误。 题组一 概念辨析、比较数量 1. 正误判断,正确的打 “√” ,错误的打 “×” (1) 同种元素可以有若干种不同的核素,即核素种类远大于元素 种类 ( ) (2) 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 ( ) (3) 离子化合物中一定含离子键,一定不含共价键 ( ) 考向题组集训 答案 √ √ × 1 2 3 4 5 (4) 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 ( ) (5) 熔融状态下能导电的化合物是离子化合物,熔融状态下不能导电的化合物是共价化合物 ( ) (6) 氢化物一定是共价化合物 ( ) (7)H 2 O 的稳定性大于 H 2 S ,是因为 H 2 O 分子间存在氢键 ( ) (8)Na 2 O 、 NaOH 、 Na 2 S 、 Na 2 SO 4 加热熔化,克服的是相同类型的 作用力 ( ) 答案 √ √ × × √ 1 2 3 4 5 2. 下列各组中两种微粒所含电子数不相等的是 A.H 3 O + 和 OH - B.CO 和 N 2 √ 答案 解析 1 2 3 4 5 3. 下列 关于 与 CH 4 的相关数目比较前者大于后者的是 A. 电子数 B . 化学键数 C. 质子数 D . 原子数 √ 答案 解析 解析 铵根与甲烷均是 10 电子, A 错误; 二者均含有 4 个共价键, B 错误; 铵根含有 11 个质子,甲烷含有 10 个质子, C 正确; 均含有 5 个原子, D 错误。 1 2 3 4 5 题组二 对比书写电子式 4. 按要求书写电子式: ( 1)H 3 O + ______________ , _______________ , 答案 1 2 3 4 5 (2)HClO ______________ , CCl 4 __________ , NH 3 ____________ , CO 2 __________________ , CS 2 _______________ _ _ , COS ___________________ , HCHO_________ , C 2 H 4 ________________ , 答案 1 2 3 4 5 (CN) 2 ________ _ ____________ , (SCN) 2 ____ _ ___________________ , COCl 2 ___________ , N 2 H 4 ______________ , ________________ _ _ 。 答案 1 2 3 4 5 (3)Na 3 N _____________________ , Mg(OH) 2 ______________________ _ _ , Na 2 S______________ _ _ , NaH _________ __ _ , NH 4 H ________________ _ _ , NaCN _________ __ _________ , NaSCN________________ __ ___ , NaBH 4 __________________ 。 答案 1 2 3 4 5 思维建模 书写 “ 电子式 ” 需要注意 5 个问题 (1) 首先要判断是阴离子,还是阳离子,是离子化合物还是共价化合物。 (2) 不能漏写没有参与成键的电子对,如 NH 3 的电子式 不是 。 ( 3) 不能错误合并离子,如 Na 2 O 2 的电子式写成 是 错误的。 (4) 不能混淆化学键的类别,如 H 2 O 2 的电子式写 成 是 错误的。 (5) 离子 ( 或根 ) 带电荷,基团不显电性, 如 O H - 为 1 2 3 4 5 。 题组三 “ 10e - 、 18e - ” 微粒在推断题中的应用 5. 已知 A 、 B 、 C 、 D 四种物质均是由短周期元素原子组成的,它们之间有如图所示的转化关系,且 A 是一种含有 18 电子的微粒, C 是一种含有 10 电子的微粒。请完成下列各题 : (1) 若 A 、 D 均是气态单质分子,写出 A 与 B 反应的化学 方程式 : ______________________ 。 答案 解析 2F 2 + 2H 2 O == =4HF + O 2 解析 18 电子的气态单质分子为 F 2 ,则 C 为 HF 、 B 为 H 2 O 、 D 为 O 2 ,反应的化学方程式为 2F 2 + 2H 2 O == =4HF + O 2 。 1 2 3 4 5 (2) 若 B 、 D 属同主族元素的单质分子,写出 C 的电子式: __________ 。 答案 解析 解析 B 、 D 为同主族元素的单质,且 A 含有 18 个电子, C 含有 10 个电子时,则 B 为 O 2 、 A 为 H 2 S 、 C 为 H 2 O 、 D 为 S ,即 2H 2 S + O 2 == =2H 2 O + 2S 。 1 2 3 4 5 (3) 若 A 、 B 均是含 2 个原子核的微粒,其中 B 中含有 10 个电子, D 中含有 18 个电子,则 A 、 B 之间发生反应的离子方程式为 ___________________ ______ 。 答案 解析 解析 含 2 个原子核的 18 电子的微粒为 HS - , 10 电子的微粒为 OH - ,反应的离子方程式为 HS - + OH - == =S 2 - + H 2 O 。 HS - + OH - == = S 2 - + H 2 O 1 2 3 4 5 (4) 若 D 是一种含有 22 电子的分子,则符合如图关系的 A 的物质有 ______________ _ ___( 写物质的化学式,如果是有机物则写相应的结构简式 ) 。 答案 解析 解析 含 22 电子的分子为 CO 2 ,则 A 为含 18 电子的含 C 、 H 或 C 、 H 、 O 的化合物,可能为 CH 3 CH 3 或 CH 3 OH 。 CH 3 CH 3 、 CH 3 OH 1 2 3 4 5 小知识 若 10e - 微粒满足关系: 1 2 3 4 5 正确把握元素周期表 准确运用元素周期律 考点二 在历年高考中,元素周期表、元素周期律的知识点属于高频考点,在复习时,可从以下几个方面突破: 1. 强化记忆元素周期表的结构 核心知识透析 2. 利用区间定位推断元素 对于原子序数较大的元素,可采用区间定位确定元素。 元素周期表中各族序数的排列顺序由左到右依次为 Ⅰ A 、 Ⅱ A 、 Ⅲ B 、 Ⅳ B 、 Ⅴ B 、 Ⅵ B 、 Ⅶ B 、 Ⅷ 、 Ⅰ B 、 Ⅱ B 、 Ⅲ A 、 Ⅳ A 、 Ⅴ A 、 Ⅵ A 、 Ⅶ A 、 0 ,牢记各周期对应的 0 族元素的原子序数,可以快速确定周期数。 周期 一 二 三 四 五 六 七 起止序数 1 ~ 2 3 ~ 10 11 ~ 18 19 ~ 36 37 ~ 54 55 ~ 86 87 ~ 118 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) < r (K) < r (Rb) < r (Cs) r (O 2 - ) < r (S 2 - ) < r (Se 2 - ) < r (Te 2 - ) r (Na) > 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 (O 2 - ) > r (F - ) > r (Na + ) > r (Mg 2 + ) > r (Al 3 + ) “ 三看 ” 核外电子数:当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 (Fe 2 + ) > r (Fe 3 + ) 4. 金属性、非金属性强弱的判断方法 5. 建立 “ 位、构、性 ” 关系模型 这类题目往往将元素化合物知识、物质结构理论、化学基本理论等知识串联起来,综合性较强,难度较大,解题的关键是正确推断元素,常用的主要方法有: (1) 原子或离子结构示意图。 (2) 元素主要化合价的特征关系。 (3) 原子半径的递变规律。 (4) 元素周期表中短周期的特殊结构。 如: 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 Ⅰ 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。 利用这个关系可以确定元素所在的周期和族。 如:已知 X 、 Y 、 Z 、 W 四种短周期元素的位置关系如图: 则可以推出 X 为 He ,再依次推知 Y 为 F 、 Z 为 O 、 W 为 P 。 (5) 元素及其化合物的特性: ① 形成化合物种类最多的元素或对应单质是自然界中硬度最大的物质的元素: 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简单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化合价的元素或无含氧酸的非金属元素或无氧酸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的碱性最强的元素或阳离子的氧化性最弱的元素: Cs 。 ⑦ 焰色反应呈黄色的元素: Na 。焰色反应呈紫色 ( 透过蓝色钴玻璃观察 ) 的元素: K 。 ⑧ 单质密度最小的元素: H 。单质密度最小的金属元素: Li 。 ⑨ 常温下单质呈液态的非金属元素: Br 。常温下单质呈液态的金属元素: Hg 。 ⑩ 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 。 ⑪ 元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能发生化合反应的元素: N 。元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能发生氧化还原反应的元素: S 。 ⑫ 单质为常见的半导体材料: Si 、 Ge 。 ⑬ 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的单质的元素: S 。 ⑭ 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 。 1.(2018· 全国卷 Ⅰ , 12) 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 和 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 高考真题研究 答案 解析 √ 1 2 3 4 5 6 解析 可腐蚀玻璃的物质是 HF 。以此为切入点,根据题意进行元素推断,可知 W 是氟、 X 是钠、 Y 是氯、 Z 是钙。钙是活泼金属元素,氢是非金属元素, CaH 2 是由 Ca 2 + 和 H - 构成的离子化合物, B 项正确; 常温常压下,钠的单质是固体, A 项错误; CaCl 2 是强酸强碱盐,水溶液呈中性, C 项错误; 氯有最高化合价+ 7 价,氟没有正价, D 项错误。 1 2 3 4 5 6 2.(2018· 全国卷 Ⅲ , 13)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 W查看更多