物质结构元素周期律知识点讲解高考化学易错点练习Word文档下载推荐.docx

资源描述

物质结构元素周期律知识点讲解高考化学易错点练习Word文档下载推荐.docx

《物质结构元素周期律知识点讲解高考化学易错点练习Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物质结构元素周期律知识点讲解高考化学易错点练习Word文档下载推荐.docx（27页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

物质结构元素周期律知识点讲解高考化学易错点练习Word文档下载推荐.docx

5．（2017课标Ⅱ）a,b,c,d为原子序数依次增大的短周期主族元素，a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同；

c所在周期数与族数相同；

d与a同族，下列叙述正确的是

A．原子半径：

aB．4种元素中b的金属性最强

C．c的氧化物的水化物是强碱D．d单质的氧化性比a单质的氧化性强

【解析】a、b、c、d分别为O、Na或Mg、Al、S。

A、一般电子层数越多，半径越大，同周期从左向右原子半径减小，因此半径大小顺序是Na（Mg）>

Al>

O，故A错误；

B、同周期从左向右金属性减弱，因此Na或Mg在4种元素中金属性最强，故B正确；

C、c的氧化物的水化物为氢氧化铝，为两性氢氧化物，属于弱碱，故C错误；

D、同主族从上到下非金属性减弱，因此S的氧化性比氧气弱，故D错误。

3．（2017课标Ⅲ）短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示，这四种元素原子的最外电子数之和为21。

下列关系正确的是

A．氢化物沸点：

ZB．氧化物对应水化物的酸性：

C．化合物熔点：

Y2X3<

YZ3D．简单离子的半径：

【解析】由图表可知，W为N元素、X为O元素、Y为Al元素、Z为Cl元素；

A.NH3分子间有氢键，其沸点比HCl高，故A错误；

B.Al（OH）3显两性，N元素的氧化物对应的水化物HNO3、HNO2均显酸性，故B错误；

C.Al2O3是离子晶体，高熔点，而AlCl3是分子晶体，熔点低，故C错误；

D.Al3+和O2-离子结构相同，核电荷数大，离子半径小，故D正确。

锁定考点

一.元素周期表的结构

1.周期

周期

行数

所含元素种类数

每周期的起止元素及其原子序数

短

周

期

一

1H→2He

二

3Li→10Ne

三

11Na→18Ar

长

四

19K→36Kr

五

37Rb→54Xe

六

55Cs→86Rn

七

32（填满时）

87Fr1→18X（X表示未发现的118号元素）

2.族

主族

副族

第Ⅷ族

0族

列序

数

族序

ⅠA

ⅡA

ⅢB

ⅣB

ⅤB

ⅥB

ⅦB

Ⅷ

ⅠB

ⅡB

ⅢA

ⅣA

ⅤA

ⅥA

ⅦA

3.过渡元素

元素周期表中从ⅢB到ⅡB共10个纵行，包括了第Ⅷ族和全部副族元素，共60多种元素，全部为金属元素，统称为过渡元素。

特别提醒　元素周期表中主、副族的分界线：

（1）第ⅡA族与第ⅢB族之间，即第2、3列之间；

（2）第ⅡB族与第ⅢA族之间，即第12、13列之间。

4.认识周期表中元素相关信息

二．碱金属和卤素性质递变规律

1.碱金属元素单质化学性质的相似性和递变性

⑴相似性

原子都容易失去最外层的一个电子，化学性质活泼，它们的单质都具有较强的还原性，它们都能与氧气等非金属单质及水反应。

碱金属与水反应的通式为2R＋2H2O===2ROH＋H2↑（R表示碱金属元素）。

⑵递变性

随着原子序数的递增，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减小，碱金属元素的原子失电子能力逐渐增强，金属性逐渐增强。

①

②与O2的反应越来越剧烈，产物更加复杂，如Li与O2反应只能生成Li2O，Na与O2反应还可以生成Na2O2，而K与O2反应能够生成KO2等。

③与H2O的反应越来越剧烈，如K与H2O反应可能会发生轻微爆炸，Rb与Cs遇水发生剧烈爆炸。

④最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，CsOH的碱性最强。

2卤素单质的相似性、递变性和特性

⑴相似性（X表示卤素元素）

卤素原子都容易得到一个电子使其最外层达到8个电子的稳定结构，它们的单质都是活泼的非金属单质，都具有较强的氧化性。

①与H2反应：

X2＋H2

2HX。

②与活泼金属（如Na）反应：

2Na＋X2

2NaX。

③与H2O反应

aX2＋H2O===HX＋HXO（X＝Cl、Br、I）；

b2F2＋2H2O===4HF＋O2。

④与NaOH溶液反应

X2＋2NaOH===NaX＋NaXO＋H2O（X＝Cl、Br、I）。

⑵递变性（X表示卤素元素）

随着原子序数的递增，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减小，卤素原子得电子的能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱。

②与H2反应越来越难，对应氢化物的稳定性逐渐减弱，还原性逐渐增强，即：

稳定性：

HF＞HCl＞HBr＞HI；

还原性：

HF＜HCl＜HBr＜HI。

③卤素单质与变价金属（如Fe）反应时，F2、Cl2、Br2生成高价卤化物（如FeX3），而I2只能生成低价卤化物（如FeI2）。

④氢化物都易溶于水，其水溶液酸性依次增强，氢化物中HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高，HF的熔、沸点最高。

⑤最高价氧化物的水化物的酸性逐渐减弱，即酸性：

HClO4＞HBrO4＞HIO4，HClO4是已知含氧酸中酸性最强的酸。

三．元素周期表的应用

1.元素周期表在元素推断中的应用

（1）利用元素的位置与原子结构的关系推断。

等式一：

周期序数＝电子层数；

等式二：

主族序数＝最外层电子数；

等式三：

原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。

（2）利用短周期中族序数与周期数的关系推断。

特殊位置

元素

族序数等于周期数

H、Be、Al

族序数等于周期数的2倍

C、S

族序数等于周期数的3倍

周期数等于族序数的2倍

周期数等于族序数的3倍

（3）利用离子电子层结构相同的“阴上阳下”推断。

具有相同电子层结构的离子，如aX（n＋1）＋、bYn＋、cZ（n＋1）－、dMn－的电子层结构相同，在周期表中位置关系为

…

则它们的原子序数关系为a＞b＞d＞c。

2.元素原子序数差的确定方法

（1）同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序数差。

（2）同主族相邻两元素原子序数的差值情况。

①若为ⅠA、ⅡA族元素，则原子序数的差值等于上周期元素所在周期的元素种类数。

②若为ⅢA族至0族元素，则原子序数的差值等于下周期元素所在周期的元素种类数。

3．启发人们在一定区域内寻找新物质

（1）半导体元素在金属与非金属分界线附近，如：

Si、Ge、Ga等。

（2）农药中常用元素在右上方，如：

F、Cl、S、P、As等。

（3）催化剂和耐高温、耐腐蚀合金材料主要在过渡元素中找，如：

Fe、Ni、Rh、Pt、Pd等。

四．元素周期律

1．定义：

元素的性质随原子序数的递增而呈周期性变化的规律。

2．实质：

元素原子核外电子排布周期性变化的结果。

3．具体表现形式

项目

同周期（左→右）

同主族（上→下）

原子结构

核电荷数

逐渐增大

电子层数

相同

逐渐增多

原子半径

逐渐减小

离子半径

阳离子逐渐减小，阴离子逐渐减小

r（阴离子）＞r（阳离子）

性质

化合价

最高正化合价由＋1→＋7（O、F除外），负化合价＝－（8－主族序数）

最高正化合价＝主族序数（O、F除外）

元素的金属性和非金属性

金属性逐渐减弱

非金属性逐渐增强

金属性逐渐增强

非金属性逐渐减弱

离子的氧化性、还原性

阳离子氧化性逐渐增强

阴离子还原性逐渐减弱

阳离子氧化性逐渐减弱

阴离子还原性逐渐增强

气态氢化物稳定性

逐渐增强

逐渐减弱

最高价氧化物对应水化物的酸碱性

碱性逐渐减弱

酸性逐渐增强

碱性逐渐增强

酸性逐渐减弱

1.周期表中金属性、非金属性之间没有严格的界线。

在分界线附近的元素具有金属性又具有非金属性。

2.金属性最强的元素在周期表的左下角即Cs（Fr具有放射性，不考虑），非金属性最强的元素在右上角即F。

五．微粒半径大小的比较一般要掌握以下规律：

1.同周期元素的微粒

同周期元素的原子（稀有气体除外），从左到右原子半径或最高价阳离子的半径随核电荷数增大而逐渐减小。

如：

Na>

Mg>

Al,Na+>

Mg2+>

Al3+。

2.同主族元素的微粒

同主族元素的原子或离子的半径随核电荷数增大而逐渐增大。

Li<

Na<

K,Li+<

Na+<

K+。

3.电子层结构相同的微粒

电子层结构相同（核外电子排布相同）的离子（包括阴阳离子）半径随核电荷数的增大而减小。

O2->

F->

Na+>

Mg2+>

4.同种元素形成的微粒

同种元素形成的微粒半径大小为：

r阳离子‹r原子‹r阴离子；

价态越高的微粒半径越小。

Fe>

Fe2+>

Fe3+;

H->

H+

5.核外电子数和核电荷数都不同的微粒

可通过一种参照物进行比较，如比较Al3+与S2-半径大小，可找出与Al3+电子数相同，与S同主族的氧元素的阴离子O2-进行比较，Al3+<

O2-，且O2-<

S2-，故Al3+<

S2-。

六．化学键

1．化学键概念：

使离子相结合或原子相结合的作用力，也就是说，相邻的原子（或离子）之间强烈的相互作用成为化学键。

化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程。

一个化学反应的过程，就是参加反应的原子重新组合的过程；

而原子要重新组合，就要破坏原来的相互作用，重新成为自由原子，即破坏原有化学键的过程，我们称为“旧键的断裂”；

在重新组合后又要形成新的相互作用，即“新键的形成“，形成了新物质。

所以，化学反应的过程既是旧键断裂又是新键形成的过程。

值的注意的是：

有化学键被破坏的变化不一是化学变化，如HCl溶于水，NaCl熔化等都有化学键被破坏，但都属于物理变化。

通过化学键的学习，我们知道化学键分为离子键和共价键，根据化学键类型的不同，又可将化合物分为离子化合物和共价化合物，那么离子键与共价键、离子化合物与共价化合物有什么区别和联系呢？

（1）离子键与共价键的比较

离子键

共价键

概念

带相反电荷离子之间的相互作用

原子之间通过共用电子对所形成的相互作用

成键方式

通过得失电子达到稳定结构

通过形成共用电子对达到稳定结构

成键粒子

阴、阳离子

原子

表示方法

①电子式，如

②离子键的形成过程：

①电子式，如

②共价键的形成过程：

存在

离子化合物

绝大多数非金属单质、共价化合物、某些离子化合物

物质的类别与化学键之间的关系：

①当化合物中只存在离子键时，该化合物是离子化合物。

②当化合物中同时存在离子键和共价键时，该化合物是离子化合物。

③只有当化合物中只存在共价键时，该化合物才是共价化合物。

④在离子化合物中一般既含金属元素又含有非金属元素（铵盐除外）；

共价化合物一般只含有非金属元素，但个别含有金属元素，如AlCl3也是共价化合物；

只含有非金属元素的化合物不一定是共价化合物，如铵盐。

⑤非金属单质只有共价键，稀有气体分子中无化学键。

（2）离子化合物与共价化合物的比较

共价化合物

由离子键形成的化合物

以共用电子对形成的化合物

粒子间

的作用

阴离子与阳离子键存在离子键

原子间存在共价键

熔沸点

较高

一般较低，个别很高（如SiO2）

导电性

熔融态或水溶液导电

熔融态不导电，溶于水有的导电（如硫酸），有的不导电（酒精）

熔化时破坏的作用力

一定破坏离子键，可能破坏共价键（如NaHCO3）

一般不破坏共价键

实例

强碱、大多数盐、活泼金属的氧化物中

酸、非金属的氢化物、非金属氧化物中

【名师点拨】熔融态是否导电是判断离子化合物和共价化合物最可靠的依据，因为所有共价化合物在熔融态时都不导电，所有离子化合物在熔融态时都导电。

七.分子间作用力和氢键

1．分子间作用力

（1）概念：

分子间存在一种把分子聚集在一起的作用力，叫做分子间作用力，又称范德华力。

（2）主要特征：

①广泛存在于分子之间；

②只有分子充分接近时才有分子间的相互作用力，如固体和液体物质中；

③分子间作用力远远比化学键弱；

④由分子构成的物质，其熔点、沸点、溶解度等物理性质主要有分子间作用力大小决定。

一般来说，对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高。

例如：

I2＞Br2＞Cl2＞F2；

HI＞HBr＞HCl；

Ar＞Ne＞He等。

2．氢键

（1）氢键不是化学键，通常把氢键看做是一种较强的分子间作用力。

氢键比化学键弱，比分子间作用力强。

（2）分子间形成的氢键会使物质的熔沸点升高。

如水的沸点较高，这是由于水分子之间易形成氢键。

（3）分子间形成的氢键对物质的水溶性有影响，如NH3极易溶于水，主要是氨分子与水分子之间易形成氢键。

（4）通常N、O、F这三种元素的氢化物易形成氢键。

常见易形成氢键得化合物有H2O、HF、NH3、CH3OH等。

（5）氢键用“X…H”表示。

如水分子间的氢键：

由于氢键的存在，液态水或固态水常用（H2O）

表示。

小题快练

1．元素X、Y、Z和Q在周期表中的位置如图所示，其中元素Q位于第四周期，X、Y、Z原子的最外层电子数之和为17，下列说法不正确的是

A．原子半径（r）：

r（Q）＞r（Y）＞r（Z）

B．元素X有-4，+2、+4等多种价态

C．Y、Z的氧化物对应的水化物均为强酸

D．可以推测H3QO4是Q的最高价氧化物的水化物

2．W、X、Y、Z四种短周期元素，在元素周期表中的位置如图所示，其中W元素的原子序数为Z元素原子序数的两倍，则下列说法正确的是

A．X位于元素周期表中的第3周期第ⅥA族

B．X、Y、Z三种元素对应原子的半径依次减小

C．XZ2和YZ2的结构和化学性质相似

D．利用Y的含氧酸酸性强于W的含氧酸酸性，可证明非金属性W强于Y

【解析】由于该四种元素均是短周期元素,W元素的原子序数为Z元素原子序数的两倍,且W与Z同主族,原子序数相差8,故Z为O,W为S,则X为Si,Y为N；

A．X为硅,位于元素周期表中第3周期第ⅣA族，A错误；

B．同周期元素的原子半径从左到右依次减小,（稀有气体除外），同主族元素的原子半径从上到下依次增大,故半径:

r（X）>

r（Y）>

r（Z），B正确；

C．SiO2为原子晶体，NO2为分子晶体，SiO2为酸性氧化物，而NO2不是酸性氧化物，所以二者的结构和化学性质均不相似，C错误；

D．比较元素非金属性的强弱时应比较其最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱，D错误。

3．

是重要的核工业原料，下列关于

的说法正确的是

A．原子核中含有92个中子

B．原子核外有143个电子

C．铀元素的相对原子质量为235

D．是铀元素的一种同位素

4．已知W、X、Y、Z为原子序数依次增大的四种短周期元素。

W、Z同主族，X、Y、Z同周期，其中只有X为金属元素，Z元素原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。

A．原子半径：

B．简单氢化物的稳定性：

C．Y与W形成化合物能与NaOH溶液反应

D．X与W形成化合物与稀盐酸反应不可能产生氧气

【解析】已知W、X、Y、Z为原子序数依次增大的四种短周期元素。

W、Z同主族，X、Y、Z同周期，其中只有X为金属元素，Z元素原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，可推知Z为S元素；

W、Z同主族，W为O元素；

X、Y、Z同周期，其中只有X为金属元素，X可能是Na、Mg或Al，Y可能是Si或P。

A.原子半径：

W，A项正确；

B.根据主族气态氢化物的稳定性降低，同周期气态氢化物的稳定性增强，推知简单氢化物的稳定性，W>

Y，B项正确；

C.Y与W形成化合物SiO2或P2O5能与NaOH溶液反应，C项正确；

D.X与W形成化合物Na2O2与稀盐酸反应可产生氧气，D项错误。

5．A、B、C、D、E是原子序数依次递增的短周期主族元素，其中A、C同主族且能形成离子化合物。

B、D同主族由A、D两元素组成的一种化合物与B、D两元家组成的一种化合物反应，生成浅黄色固体。

下列有关推断合理的是

A．简单离子半径:

B．A、B、C、D四种元象能组成阴、阳离子数之比为1：

1的离子化合物

C．简单氢化物沸点:

D．A、C、D的常见氧化物相互之间一定能发生反应

【解析】A、B、C、D、E是原子序数依次递增的短周期主族元素，其中A、C同主族且能形成离子化合物。

B、D同主族由A、D两元素组成的一种化合物与B、D两元家组成的一种化合物反应，生成浅黄色固体分析知道A为H、B为O、C为Na、D为S、E为Cl。

A.S2-、Cl-电子层结构相同，所以r（S2-）>

r（Cl-）,O2-、Na+电子层结构相同，所以r（O2-）>

r（Na-）,简单离子半径:

r（S2-）>

r（Cl-）>

r（O2-）>

r（Na-）,故A错；

B.A、B、C、D四种元象能组成阴、阳离子数之比为1：

1的离子化合物为NaHSO4,故B正确；

C.ClSO三种元素的简单氢化物HClH2SH2O,因H2O中存在氢键，所以沸点:

H2O>

H2S,故C错；

D.A、C、D的常见氧化物分别为H2O、Na2O、SO2相互之间在一定条件下能发生反应，故D错误；

6．短周期主族元素X、Y、Z、M的原子序数依次递增，四种原子的最外层电子数之和为20。

X与Y、Z、M位于相邻周期，Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的2倍，Y、Z相邻，M比X族序数大1。

下列说法正确的是（）

A．简单离子的半径：

XB．简单氢化物的热稳定性：

C．X和Z可形成ZX2分子D．最高价氧化物的水化物酸性：

7．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中只有Z为金属元素，X

的原子半径是所有原子中最小的，W原子的最外层电子数是Z原子的2倍。

常温下，X、Y形成的一种化合物是应用广泛的气态清洁能源，W的单质是淡黄色固体。

A．原子半径:

B．非金属性:

C．Y、W的最高价氧化物对应的水化物均属于强电解质

D．Z、W形成的化合物溶于水既生成沉淀又生成气体

【解析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X

的原子半径是所有原子中最小的可知X为氢，X、Y形成的一种化合物是应用广泛的气态清洁能源可知该能源为甲烷，所以Y为碳，W的单质是淡黄色固体可知W是硫，W原子的最外层电子数是Z原子的2倍可知W是铝。

A.同周期从左向右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，可得原子半径X<

Z，故A错误；

B.碳的非金属性比氢强，故B错误；

C.Y最高价氧化物对应的水化物为H2CO3是弱酸，故C错误；

D.Z、W形成的化合物是硫化铝为弱碱弱酸盐会发生双水解，生成沉淀Al（OH）3沉淀和H2S气体，故D正确。

8．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X是地壳中含量最多的元素，W、Y原子的最外层电子数之比为4

∶3,原子最外层电子数Z比Y

多4个。

下列说法不正确的是（）

A．元素W

与氢形成的原子比为1∶1的化合物有很多种

B．W、X、Y、Z的原子半径大小顺序X<

C．Y

的氧化物既可溶于盐酸也可溶于氢氧化钠溶液

D．Z

的氧化物对应水化物的酸性一定强于W氧化物对应水化物的酸性

3,主族元素最外层电子

展开阅读全文