人教版化学必修二第一章 物质结构 元素周期律章末课件

人教版化学必修二第一章 物质结构 元素周期律章末课件

【解析 】 　 A 项中质子数＋中子数＝质量数， A 正确； B 项中， 114 号元素位于第 Ⅳ A 族，故与 Pb 最外层电子数相同； D 项中，质子数均为 16 ，电子数均为 18 。 B 、 D 均正确。 C 中 H 3 O ＋ 与 OH － 质子数不同， C 错。 【答案 】 　 C 【点拨】　 本题意在考查原子结构中的两个关系：一是质量关系：质量数＝质子数＋中子数；二是电性关系： 核电荷数＝核外电子数＝质子数。 【例 2 】　 A 、 B 、 C 、 D 4 种元素的核电荷数依次增大，它们的离子的电子层数相同且最外层电子数均为 8 。 A 原子的 L 层电子数与 K 、 M 层电子数之和相等， D 原子的 K 、 L 层电子数之和等于电子总数的一半。 请回答下列问题： (1)4 种元素的符号依次是 A____________ ， B____________ ， C____________ ， D____________ 。它们原子半径由大到小的顺序是 ______________________ 。 (2) 试写出 4 种元素的离子结构示意图： A________ ， B__________ ， C__________ ， D__________ 。 它们离子的半径由大到小的顺序 ____________________________ 。 (3) 它们最高价氧化物对应水化物的化学式分别是 __________ ，分别比较酸性和碱性的强弱 __________ 。 (4) 写出能够生成的气态氢化物的化学式： ______________________ ，比较其稳定性 ____________ ，理由 ____________ 。 【解析 】 　 A 原子的 L 层电子数与 K 、 M 层电子数之和相等，所以 A 的核电荷数为 2 × 8 ＝ 16 ， A 为硫元素。 D 原子的 K 、 L 层电子数之和等于电子总数的一半，所以 D 原子的核电荷数是 (2 ＋ 8) × 2 ＝ 20 ， D 为钙元素。根据核电荷数依次增大，它们的离子电子层数相同且最外层电子数均为 8 可以判断出 B 为氯元素， C 为钾元素。 【答案 】 　 (1)S 　 Cl 　 K 　 Ca 　 r (K )> r (Ca )> r (S )> r (Cl ) (3)H 2 SO 4 、 HClO 4 、 KOH 、 Ca(OH) 2 酸性： HClO 4 >H 2 SO 4 ，碱性： KOH>Ca(OH) 2 (4)HCl 、 H 2 S 　 HCl >H 2 S 　因非金属性氯元素强于硫元素 　已知 1 ～ 18 号元素的离子 a W 3 ＋ 、 b X ＋ 、 c Y 2 － 、 d Z － 都具有相同的电子层结构，下列关系正确的是 ( 　　 ) A ．离子的还原性： Y 2 － >Z － B ．原子序数： c > b C ．氢化物的稳定性： H 2 Y>HZ D ．离子半径： a W 3 ＋ < c Y 2 － 【解析 】 　 由四种离子具有相同的电子层结构知， W 、 X 为金属在 Y 、 Z 的下一周期，且有 b － 1 ＝ c ＋ 2 ， b > c ， B 项错； Z 非金属性比 Y 强，故稳定性 HZ>H 2 Y ， C 项错。 【答案 】 　 A 、 D 　 X 、 Y 、 Z 和 W 代表原子序数依次增大的四种短周期元素，它们满足以下条件： ① 元素周期表中， Z 与 Y 相邻， Z 与 W 相邻； ② X 分别与 Y 、 Z 、 W 可组成化学式为 YX 3 ， X 2 Z 和 X 2 W 三种共价化合物 请填空： (1)X 、 Y 、 Z 原子最外层电子数之和是 ____________ 。 (2)X 2 W 的电子式是 ____________ 。 (3)X 、 Y 和 Z 组成的一种化合物是强酸。写出该酸的稀溶液与铜反应的离子方程式： ____________ ， X 、 Y 和 Z 组成的另一种化合物是离子化合物，该离子化合物在 210 ℃ 分解生成一种只含 Y 、 Z 的气体和一种只含 X 、 Z 的液体 ( 在常温、常压下 ) 。已知 40 g 该离子化合物完全分解可生成 11.2 L 的气体 ( 标准状况下 ) ，该气体的化学式为 ____________ 。 【解析 】 　 从 X 与 Y 、 Z 、 W 可形成共价化合物，可知 X 为氢， Z 、 W 在 Ⅵ A 族， Z 为氧， W 为硫，结合 YX 3 和 Y 与 Z 相邻， Y 为氮。 (1)X 、 Y 、 Z 原子最外层电子数之和是 12 。 (2)X 、 Y 、 Z 组成离子化合物 NH 4 NO 3 ，其分解产物有 H 2 O 和另一种氮氧化合物 A ， NH 4 NO 3 与未知气体 A 的量相等，则有 NH 4 NO 3 ＋ 2H 2 O ，据原子个数守恒 A 为 N 2 O 。 元素周期表 元素周期表 元素周期表 ● 典例精析 【例 3 】　 A 、 B 、 C 、 D 四种元素， A 元素所处的周期数、主族序数、原子序数均相等； B 的原子半径是其所在主族中最小的， B 的最高价氧化物对应水化物的化学式为 HBO 3 ； C 元素原子的最外层电子数比次外层少 2 个； C 的阴离子与 D 的阳离子具有相同的电子排布，两元素可形成化合物 D 2 C 。 (1)B 元素的名称 ____________ ，原子结构示意图为 ____________ 。 (2)A 、 B 形成的化合物的化学式为 ____________ ， B 在元素周期表中的位置是 ____________ 。 (3)C 的元素符号为 ____________ ， C 的最高价氧化物的化学式是 ____________ 。 (4)D 的阳离子的结构示意图 ____________ ， D 的最高价氧化物对应的水化物的化学式为 ____________________________ 。 【解析 】 　 由关于 A 的描述 ( 周期数＝族序数＝原子序数 ) 可推知 A 为 H 。由关于 B 的描述可知 B 的最高正化合价为＋ 5 ，则 B 在第二周期第 Ⅴ A 族，为 N 。由关于 C 的描述知 C 的原子结构示意图是 ，即 C 为 S 。由二者形成 D 2 C ，且离子结构相同，可知 D 为 K 。 【答案 】 　 (1) 氮　　 (2)NH 3 　第二周期第 Ⅴ A 族　 (3)S 　 SO 3 　 (4) 　 KOH 【例 4 】　已知短周期中五种元素的原子序数的大小顺序为 C>A>B>D>E ； A 、 C 同周期， B 、 C 同主族； A 与 B 形成的离子化合物 A 2 B 中所有离子的电子数相同，其电子总数为 30 ； D 和 E 可形成 4 核 10 电子分子。试回答下列问题： (1) 写出五种元素的名称： A____________ ， B____________ ， C____________ ， D____________ ， E____________ 。 (2) 用电子式表示离子化合物 A 2 B 的形成过程 ____________________________ 。 (3) 写出 D 元素形成的单质的结构式 ____________ 。 (4) 写出下列物质的电子式： E 与 B 形成的化合物 ____________ ； A 、 B 、 E 形成的化合物 ____________ ； D 、 E 形成的化合物 ____________ 。 (5)A 、 B 两种元素组成的化合物 A 2 B 2 属于 ________( 填 “ 离子 ” 或 “ 共价 ” ) 化合物，存在的化学键是 ________ ，写出 A 2 B 2 与水反应的化学方程式 __________ 。 【解析 】 　 ① 因为 A 、 B 离子的电子数相同，在电子总数为 30 的 A 2 B 型离子化合物中，每个离子的电子数为 10 个，故可推知 A 是 Na ， B 是 O ； ② 因为 4 个原子核， 10 个电子形成的分子中，每个原子平均不到 3 个电子，可知一定含有氢原子，一定是 NH 3 ，因原子序数 D>E ，所以 D 为 N ， E 为 H ； ③ C 与 A(Na ) 同周期，与 B(O) 同主族，所以 C 位于第三周期第 Ⅵ A 族为 S ； ④ H 与 O 元素可形成 2 种化合物 H 2 O 和 H 2 O 2 。 【答案 】 　 (1) 钠　氧　硫　氮　氢 (2) (3)N ≡ N 　 (2010 广东高考， 10,4 分 ) 短周期金属元素甲～戊在元素周期表中的相对位置如下表所示： 甲 乙 丙 丁 戊 下列判断正确的是 ( 　　 ) A ．原子半径：丙 < 丁 < 戊 B ．金属性：甲 > 丙 C ．氢氧化物碱性：丙 > 丁 > 戊 D ．最外层电子数：甲 > 乙 【解析 】 　 A 项，同一周期，原子半径从左到右逐渐减小； B 项，同一主族，从上到下，元素的金属性逐渐增强； C 项，金属性越强，对应的氢氧化物碱性越强； D 项，同一周期，最外层电子数从左到右逐渐增加。 【答案 】 　 C 　 ( 山东德州一中 2009 ～ 2010 学年度高一下学期期中考试， 19) 有 A 、 B 、 C 、 D 四种元素： A 元素形成的－ 2 价阴离子的核外电子数比氦的核外电子数多 8 个； B 元素的一种氧化物为淡黄色固体，该固体与水反应能生成 A 的单质；已知 1 mol C 的单质与足量的盐酸反应失去电子 1.806 × 10 24 个，且 C 离子与氖具有相同的电子层结构； D 的 M 层上有 7 个电子。 (1)A 、 C 元素符号分别是 A________ 、 C________ 。 (2) 分别画出 B 原子的原子结构示意图 ____________ ； D 阴离子的离子结构示意图 ____________ 。 (3) 已知 C 的最高价氧化物的水化物是两性氢氧化物，按要求写出离子方程式。 C 的最高价氧化物的水化物与 D 的气态氢化物的水溶液反应： ______________________________ ； C 的最高价氧化物的水化物与 B 的最高价氧化物的水化物反应： ____________________________ 。 (4) 写出 D 的气态氢化物与 H 2 S 和 HF 的稳定性由大到小的关系： ______________________ 。 【解析 】 　 由 “ A 元素形成的－ 2 价阴离子的核外电子数比氦的核外电子数多 8 个 ” 得出 A 元素是氧元素；由 “ B 元素的一种氧化物为淡黄色固体且该固体与水反应能生成 A 的单质 ” 得出 B 元素为钠元素；由 “ 1 mol C 的单质与足量的盐酸反应失去电子 1.806 × 10 24 个 ” 知， 1 mol C 单质容易失去 3 mol 的电子，且生成的 “ C 离子与氖具有相同的电子层结构 ” 从而得出 C 元素为铝元素；由 “ D 的 M 层上有 7 个电子 ” 知 D 元素为氯元素。然后依据同周期、同主族元素性质的递变性即可得 HCl 与 H 2 S 和 HF 的稳定性由大到小的关系 HF>HCl >H 2 S 。 【答案 】 　 (1)O ； Al ； (2) ；； (3)Al(OH) 3 ＋ 3H ＋ ===Al 3 ＋ ＋ 3H 2 O ； Al(OH) 3 ＋ OH － ===[Al(OH) 4 ] － ； (4)HF>HCl >H 2 S 1. 物质中的化学键的判断规律 (1) 离子化合物中一定有离子键，可能有共价键，简单离子组成的离子化合物中只有离子键，如 MgO 、 NaCl 等，复杂离子 ( 原子团 ) 组成的离子化合物既有离子键，又有共价键，如 (NH 4 ) 2 SO 4 、 NH 4 NO 3 等。 (2) 共价化合物中只有共价键，没有离子键。这是因为共价化合物中只有原子间共用电子对，没有带电荷的阴、阳离子，如 HCl 、 CH 4 等。 (3) 非金属单质中只有共价键。 (4) 稀有气体由单原子组成，无化学键。 2 ．书写电子式的常见错误 (1) 化学键的类型写错 在书写电子式时常有学生将化学键类型写错，像酸类物质在水溶液中能电离出 H ＋ 和酸根离子，常有学生就将酸类物质误认为离子化合物。如： (2) 阳离子的电子式写错 ① 电子式是在元素符号周围小黑点 ( 或 × ) 来表示原子的最外层电子，而当原子失去最外层电子成为阳离子时，次外层成为最外层，写电子式时，不要求画出阳离子最外层电子，只要求在元素符号右上角标出所带正电荷，但常有学生画出阳离子最外层电子。如： (3) 漏标离子所带电荷 (4) 与化合价的标法相混淆 (5) 将相同离子合并在一起 (6) 漏写没有参加成键的电子对 (7) 电子式中微粒排列错误 (8) 用电子式表示形成过程时用 “ === ” ● 典例精析 【例 5 】　现有如下各说法： ① 在水中氢、氧原子间均以化学键相结合； ② 金属和非金属化合形成离子键； ③ 离子键是阳离子、阴离子的相互吸引； ④ 根据电离方程式： HCl ===H ＋ ＋ Cl － ，判断 HCl 分子里存在离子键； ⑤ H 2 分子和 Cl 2 分子的反应过程是 H 2 、 Cl 2 分子里共价键发生断裂生成 H 、 Cl 原子，而后 H 、 Cl 原子形成离子键。 对上述各种说法判断正确的是 ( 　　 ) A ． ①③⑤ 正确 B ．都不正确 C ． ④ 正确，其他不正确 D ．仅 ① 正确 【解析 】 　 水分子内存在 H 、 O 原子间的相互作用，分子间的 H 、 O 原子也相互作用。而化学键只指分子内相邻原子间强烈的相互作用。故 ① 叙述不正确。 离子键不是存在于任何金属和非金属微粒间。只有活泼金属和活泼非金属化合时，才可形成离子键。故 ② 叙述不正确。 在离子化合物中，阴、阳离子间存在相互作用，但不单指吸引力，还有相互排斥。故 ③ 叙述不正确。 HCl 分子中不存在离子，它属于共价化合物，分子中没有离子键。故 ④ 叙述不正确。 化学反应的本质是旧键断裂、新键形成的过程，但 HCl 中存在共价键而非离子键。故 ⑤ 不正确。 【答案 】 　 B 【例 6 】　 U 、 V 、 W 、 X 、 Y 、 Z 是原子序数依次增大的六种常见元素。 Y 的单质在 W 2 中燃烧的产物可使品红溶液褪色。 Z 和 W 元素形成的化合物 Z 3 W 4 具有磁性。 U 的单质在 W 2 中燃烧可生成 UW 和 UW 2 两种气体。 X 的单质是一种金属，该金属在 UW 2 中剧烈燃烧生成黑、白两种固体。 (1)V 的单质分子的结构式为 ____________ ； XW 的电子式为 ____________ ； Z 元素在周期表中的位置是 ____________ 。 (2)U 、 V 、 W 形成的 10 电子氢化物中， U 、 V 的氢化物沸点较低的是 ( 写化学式 )____________ ； V 、 W 的氢化物分子结合 H ＋ 能力较强的是 ( 写化学式 )____________ ，用一个离子方程式加以证明 ____________ 。 　甲、乙、丙、丁四种短周期元素在周期表中的位置关系如图所示 ( 其中乙、丙、丁位置未标出 ) 。已知四种元素的原子序数之和为 40 ，丁的原子序数与乙、丙原子序数之和相等。 (1) 甲元素在周期表中的位置是 ____________ 。 (2) 这四种元素中按原子个数比 1∶2 两两化合时能形成多种化合物分子，其中价电子数之和为偶数的有 ____________ 、 ____________( 举两例，写化学式 ) 。 (3) 丁元素最高价氧化物水化物的浓溶液与丁单质共热时反应的化学方程式为 ____________ 。 【解析 】 　 甲、乙、丙、丁四种元素是短周期元素，设甲的原子序数为 x ，则左、右、下的原子序数分别为 x － 1 ， x ＋ 1 ， x ＋ 8 ，则有： x － 1 ＋ x ＋ x ＋ 1 ＋ x ＋ 8 ＝ 40 ， x ＝ 8 ，甲是氧元素，又丁的原子序数与乙、丙原子序数之和相等，丁为硫。 　 A 、 B 、 C 、 D 、 E 都是元素周期表中前 20 号元素，原子序数依次增大， A 是地壳中含量最高的元素， B 、 C 、 D 同周期， E 和其他元素既不在同周期也不在同主族， D 的氢化物和最高价氧化物的水化物均为强酸，且 B 、 C 、 D 的最高价氧化物的水化物两两混合均能发生反应生成盐和水。据此回答下列问题： (1)A 和 D 氢化物中，沸点较低的是 ____________( 选 “ A ” 或 “ D ” ) 。 (2) 元素 C 在元素周期表中位置是 ____________ ， B 的最高价氧化物的水化物的电子式为 ____________ 。 (3)A 、 D 、 E 可以形成多种盐，其中一种盐中 A 、 D 、 E 三种元素的原子个数比为 2 ： 2 ： 1 ，该盐的名称为 ______________ 。它的水溶液与 D 的氢化物的水溶液反应可生成 D 的单质，该反应的离子方程式为： ________________________________________________________________________ 。 【解析 】 　 A 是地壳中含量最高的元素， A 是氧， D 的氢化物和最高价氧化物的水化物均为强酸； D 是氯， B 、 C 、 D 三元素在第三周期，它们的最高价氧化物的水化物两两混合均能发生反应生成盐和水，根据 B 、 C 、 D 原子序数依次增大，因此 B 是钠， C 是铝，据 A 、 D 、 E 三种元素形成的盐中， A 、 D 、 E 三种元素的原子个数比为 2 ： 2 ： 1 ， E 为＋ 2 价金属 Ca 。 【答案 】 　 (1)D 　 (2) 第三周期 Ⅲ A 　 (3) 次氯酸钙　 ClO － ＋ 2H ＋ ＋ Cl － ===Cl 2  ＋ H 2 O ● 资料备选 有关物质中化学键及组成元素的判断问题 1 ．构成稀有气体的单质分子，由于原子已构成稳定结构，在这些单原子分子中不存在化学键； 2 ．在多原子非金属单质中存在共价键，如 Cl 2 、 I 2 、 O 3 等； 3 ．在共价化合物分子中存在共价键，如 HCl 、 H 2 O 、 H 2 O 2 、 H 2 SO 4 等； 4 ．在离子化合物中一定含有离子键，可能含有共价键。如 K 2 O 2 、 NaOH 、 NH 4 Cl 等离子化合物中既有离子键又有共价 5 ．在共价化合物中一定不存在离子键； 6 ．含离子键的化合物不一定都是由金属元素和非金属元素组成。如 NH 4 Cl 、 NH 4 NO 3 等离子化合物中不含金属元素，只含非金属元素； 7 ．含共价键的化合物不一定都由非金属元素组成。如 AlCl 3 属于共价化合物。 ● 走进高考 1 ． (2010 · 山东高考卷， 9,4 分 ) 16 O 和 18 O 是氧元素的两种核素， N A 表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是 ( 　　 ) A ． 16 O 2 与 18 O 互为同分异构体 B ． 16 O 与 18 O 核外电子排布方式不同 C ．通过化学变化可以实现 16 O 与 18 O 间的相互转化 D ．标准状况下， 1.12 L 16 O 2 和 1.12 L 18 O 2 均含 0.1 N A 个氧原子 【解析 】 　 A 项， 16 O 2 与 18 O 2 都是氧气单质； B 项， 16 O 与 18 O 核外均是 8 个电子，核外电子排布方式相同； C 项，化学变化中元素原子的个数和种类不变； D 项，标准状况下， 1.12 L 16 O 2 和 1.12 L 18 O 2 的物质的量均为 0.05 mol ，含氧原子个数均为 0.1 N A 。 【答案 】 　 D 2 ． (2010 · 天津高考卷改编 ) 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： (1)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 ) 。 (2)Z 、 X 两元素按原子数目比 1  3 和 2  4 构成分子 A 和 B ， A 的电子式为 ______ ， B 的结构式为 ______ 。 (3) 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 ________ 。 【解析 】 　 本题主要考查了元素推断、物质结构等相关知识。组成蛋白质的基础元素是 C 、 N 、 H 、 O ，地壳中含量最高的金属元素是 Al ，所以 X 、 Y 、 Z 、 L 、 M 分别是 H 、 C 、 N 、 O 、 Al 。 (1)H 为原子半径最小的元素，根据元素周期表中原子半径的变化规律 ( 同周期元素从左向右，原子半径依次减小，同主族元素从上向下，原子半径依次增大 ) 可推断五种元素的原子半径从大到小的顺序是： Al>C>N>O>H 。 (2)A 、 B 分别是 NH 3 、 N 2 H 4 。每个 N 原子可以形成 3 个共价键，所以 B 的结构式是 。 (3)Se 与 O 同主族，且比 O 多两个电子层，根据原子核外电子排布规律可知 Se 的核外电子排布为， Se 的原子序数为 ； Se 与 O 、 S 同主族，其最高价氧化物 对应的水化物与硫的相似，为 H 2 SeO 4 。 【答案 】 　 (1)O 　第 3 周期第 Ⅲ A 族 Al>C>N>O>H