高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 必考部分 專題二 化學(xué)基本理論 第2講 物質(zhì)結(jié)構(gòu)和元素周期律課件.ppt

第2講 物質(zhì)結(jié)構(gòu)和元素周期律,1.了解元素、核素和同位素的含義。 2.了解原子構(gòu)成。了解原子序數(shù)、核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核外電子數(shù)以及它們之間的相互關(guān)系。 3.了解原子核外電子排布。 4.掌握元素周期律的實(shí)質(zhì)。了解元素周期表(長式)的結(jié)構(gòu)(周期、族)及其應(yīng)用。 5.以第三周期為例,掌握同一周期內(nèi)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。 6.以A和A族為例,掌握同一主族內(nèi)元素性質(zhì)遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。 7.了解金屬、非金屬在元素周期表中的位置及其性質(zhì)遞變的規(guī)律。 8.了解化學(xué)鍵的定義。了解離子鍵、共價(jià)鍵的形成。,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯(cuò)訓(xùn)練,1.元素周期表的結(jié)構(gòu),考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯(cuò)訓(xùn)練,2.殘缺元素周期表的推斷題 殘缺元素周期表的推斷是元素推斷題中最常見的題型,主要涉及短周期元素的推斷,因此只要記住短周期元素間的相對位置及短周期的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)即可快速推斷。常見短周期殘缺元素周期表結(jié)構(gòu)有: (均為第二、三周期元素) (1號元素必為He元素),考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯(cuò)訓(xùn)練,3.元素推斷的常見突破口 (1)短周期元素的原子結(jié)構(gòu)的特殊性 原子核中無中子的原子 。 原子最外層有1個(gè)電子的元素:H、Li、Na。 原子最外層有2個(gè)電子的元素:He、Be、Mg。 原子最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的元素:Be、Ar。 原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的元素:C;是次外層電子數(shù)3倍的元素:O;是次外層電子數(shù)4倍的元素:Ne。 原子最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子總數(shù)一半的元素:Li、P。 原子電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的元素:H、Be、Al。 原子電子總數(shù)為最外層電子數(shù)2倍的元素:Be。 原子次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素:Li、Si。,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯(cuò)訓(xùn)練,(2)120號元素中某些元素的性質(zhì)的特殊性 原子半徑最大的是K,最小的是H。 單質(zhì)硬度最大的,熔、沸點(diǎn)最高的,形成化合物品種最多的,正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零且氣態(tài)氫化物中含氫百分?jǐn)?shù)最高的元素是指C。 單質(zhì)密度最小的,原子核中只有質(zhì)子沒有中子的,原子序數(shù)、電子層數(shù)、最外層電子數(shù)三者均相等的都是H。 氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定且只有負(fù)價(jià)而無正價(jià)的是F。 最高價(jià)氧化物的水化物酸性最強(qiáng)的是Cl,堿性最強(qiáng)的是K。 氣態(tài)氫化物在水中的溶解度最大,其水溶液呈堿性的是N。 單質(zhì)和其最高價(jià)氧化物都是原子晶體的是Si。 具有兩性的元素是Al、Be。 最輕的金屬是Li。,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯(cuò)訓(xùn)練,(2015山東卷)短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相對位置如圖所示。已知Y、W的原子序數(shù)之和是Z的3倍,下列說法正確的是( ) A.原子半徑:XZ C.Z、W均可與Mg形成離子化合物 D.最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性:YW,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯(cuò)訓(xùn)練,解析:設(shè)Z的原子序數(shù)為n,則Y、W的原子序數(shù)分別為n-1和n+9,由于Y、W的原子序數(shù)之和是Z的3倍,則n-1+n+9=3n,解得n=8,則X、Y、Z、W分別為Si、N、O、Cl。元素原子半徑:NO,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;非金屬性:OSi,則氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:H2OSiH4,B項(xiàng)錯(cuò)誤;O、Cl分別與Mg形成MgO、MgCl2,二者均是離子化合物,C項(xiàng)正確;最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性:HClO4HNO3,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案:C,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯(cuò)訓(xùn)練,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯(cuò)訓(xùn)練,(2015湖南五市十校第一次聯(lián)考)X、Y、Z均為短周期元素,它們在元素周期表中的位置如下圖所示。若Y原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍,下列說法中正確的是( ) A.Z的氧化物對應(yīng)的水化物一定是一種強(qiáng)酸 B.原子半徑大小順序是XYZ C.Z單質(zhì)與Fe反應(yīng)形成的化合物中,鐵元素顯+3價(jià) D.Y的單質(zhì)比Z的單質(zhì)更易與氫氣反應(yīng) 解析:由題意可推出X、Y、Z分別為N、O、S。S的氧化物對應(yīng)的水化物H2SO3為弱酸,A項(xiàng)錯(cuò)誤;Z的原子半徑大于Y的原子半徑,B項(xiàng)錯(cuò)誤;S與Fe發(fā)生反應(yīng)生成FeS,其中Fe顯+2價(jià),C項(xiàng)錯(cuò)誤;O的非金屬性強(qiáng)于S的非金屬性,O2比S更易與氫氣反應(yīng),D項(xiàng)正確。 答案:D,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯(cuò)訓(xùn)練,(2015湖北武漢高中畢業(yè)班調(diào)研)下圖是部分短周期主族元素原子半徑與原子序數(shù)的關(guān)系。下列說法正確的是( ) A.a的單質(zhì)在高溫條件下能置換出e的單質(zhì),說明非金屬性ae B.b、d兩種元素的離子半徑相比,前者較大 C.由b、e兩種元素組成的化合物能溶解于強(qiáng)堿溶液,但不能與酸溶液反應(yīng) D.由c、d分別與f組成的化合物中的化學(xué)鍵類型相同,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯(cuò)訓(xùn)練,解析:根據(jù)同周期主族元素從左到右原子半徑依次減小的規(guī)律,可知a、b、c、d、e、f分別為C、O、Na、Al、Si、Cl元素。碳在高溫下能置換出二氧化硅中的硅,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2C+SiO2 Si+2CO,反應(yīng)發(fā)生的原因是該反應(yīng)體系中只有CO是氣體,能從反應(yīng)體系中逸出,促使反應(yīng)進(jìn)行(也可從熵增角度理解),不能說明碳的非金屬性強(qiáng)于硅的非金屬性,也不能說明碳的還原性強(qiáng)于硅的還原性,A項(xiàng)錯(cuò)誤;O2-與Al3+核外電子層結(jié)構(gòu)相同,質(zhì)子數(shù)小的半徑大,B項(xiàng)正確;b、e組成的化合物為SiO2,能與氫氟酸反應(yīng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;NaCl為離子化合物,而AlCl3為共價(jià)化合物,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案:B,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯(cuò)訓(xùn)練,(2015北京卷)下列有關(guān)性質(zhì)的比較,不能用元素周期律解釋的是( ) A.酸性:H2SO4H3PO4 B.非金屬性:ClBr C.堿性:NaOHMg(OH)2 D.熱穩(wěn)定性:Na2CO3NaHCO3 解析:H2SO4和H3PO4分別為硫元素和磷元素對應(yīng)的最高價(jià)氧化物的水化物,其酸性強(qiáng)弱可根據(jù)硫元素的非金屬性強(qiáng)于磷元素的非金屬性進(jìn)行比較;Cl元素和Br元素的非金屬性強(qiáng)弱可根據(jù)其在元素周期表中的位置進(jìn)行比較;NaOH和Mg(OH)2分別為鈉元素和鎂元素對應(yīng)的最高價(jià)氧化物的水化物,其堿性強(qiáng)弱可根據(jù)鈉元素的金屬性強(qiáng)于鎂元素的金屬性進(jìn)行比較。Na2CO3與NaHCO3的熱穩(wěn)定性與元素周期律無關(guān)。 答案:D,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯(cuò)訓(xùn)練,關(guān)于元素周期表、元素周期律的認(rèn)識誤區(qū) 1.誤認(rèn)為主族元素的最高正價(jià)一定等于族序數(shù),但是F無正價(jià),O一般不顯正價(jià)。 2.元素的非金屬性越強(qiáng),其氧化物對應(yīng)水化物的酸性就越強(qiáng)。但是HClO、H2SO3是弱酸,忽略了關(guān)鍵詞“最高價(jià)”。 3.同周期相鄰兩主族元素原子序數(shù)之差等于1。忽視了也有相差11或25的情況。 4.誤認(rèn)為失電子難的原子得電子的能力一定強(qiáng)。但是碳原子、稀有氣體元素的原子失電子難,得電子也難。 5.誤認(rèn)為得失電子數(shù)多的原子,得失電子的能力一定強(qiáng)。其實(shí)不然,把得失電子數(shù)的多少與得失電子的能力混淆。 6.誤認(rèn)為最高正價(jià)和最低負(fù)價(jià)絕對值相等的元素只有A族的某些元素。忽視了A族的H的最高正價(jià)為+1價(jià),最低負(fù)價(jià)為-1價(jià)。,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯(cuò)訓(xùn)練,1.金屬和非金屬元素分界線附近的元素是過渡元素。 ( ) 提示:過渡元素屬于副族元素。 答案:× 2.H2SO4的酸性比HClO強(qiáng),說明硫的非金屬性強(qiáng)于氯的。 ( ) 提示:比較元素非金屬性的強(qiáng)弱,要比較元素的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱。 答案:×,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯(cuò)訓(xùn)練,1.10電子微粒 2.18電子微粒,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯(cuò)訓(xùn)練,3.離子半徑大小比較 (1)同周期元素(稀有氣體元素除外)的原子或最高價(jià)陽離子半徑或簡單陰離子半徑從左至右逐漸減小,如NaMgAlSi;Na+Mg2+Al3+;N3-O2-F-。 (2)同主族元素的原子或離子半徑從上到下逐漸增大,如LiF-Na+Mg2+Al3+。 (4)核電荷數(shù)相同(即同種元素)的微粒,電子數(shù)越多,半徑越大,如Fe3+Fe2+,ClCl-。 (5)電子層數(shù)和所帶電荷數(shù)都不同的,可選相近的離子參照比較,如:比較Al3+與S2-的半徑大小,可選O2-為參照,可知:Al3+O2-、O2-S2-,故Al3+S2-。,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯(cuò)訓(xùn)練,4.化學(xué)鍵與化合物的關(guān)系 (1)當(dāng)一種化合物中只存在離子鍵時(shí),該化合物是離子化合物。 (2)當(dāng)一種化合物中同時(shí)存在離子鍵和共價(jià)鍵時(shí),該化合物是離子化合物。 (3)只有當(dāng)化合物中只存在共價(jià)鍵時(shí),該化合物才是共價(jià)化合物。 (4)在離子化合物中一般既含有金屬元素又含有非金屬元素(銨鹽除外);共價(jià)化合物一般只含有非金屬元素,但個(gè)別含有金屬元素,如AlCl3也是共價(jià)化合物;只含有非金屬元素的化合物不一定是共價(jià)化合物,如銨鹽。,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯(cuò)訓(xùn)練,下列敘述中不正確的是( ) A.K3C60在熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ?所以K3C60是電解質(zhì) B.凡是含有離子鍵的化合物都是離子化合物 C.非金屬原子間以共價(jià)鍵結(jié)合的物質(zhì)不一定是共價(jià)化合物 D.變化過程中化學(xué)鍵被破壞,則一定發(fā)生化學(xué)變化 解析:K3C60在熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ?說明在熔融狀態(tài)下能電離出陰、陽離子,屬于離子化合物,為電解質(zhì),A項(xiàng)正確;化合物中只要含有離子鍵即為離子化合物,B項(xiàng)正確;多原子單質(zhì)分子中各原子之間以共價(jià)鍵結(jié)合,如O2、N2等,C項(xiàng)正確;只有化學(xué)鍵的斷裂而沒有化學(xué)鍵的形成不屬于化學(xué)變化,如氯化氫溶于水,共價(jià)鍵被破壞,屬于物理變化,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案:D,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯(cuò)訓(xùn)練,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯(cuò)訓(xùn)練,(2015江蘇泰州二模)如圖是部分短周期主族元素原子半徑與原子序數(shù)的關(guān)系圖。下列說法錯(cuò)誤的是( ) A.X、R的最高化合價(jià)相同 B.簡單離子的半徑:XYZ C.Y、Z、R對應(yīng)的最高價(jià)氧化物的水化物相互之間可以發(fā)生反應(yīng) D.電解熔融的X與Z組成的化合物可以得到單質(zhì)Z,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯(cuò)訓(xùn)練,解析:同一短周期主族元素自左而右原子半徑減小,同主族元素自上而下原子半徑增大,故前7種元素處于第二周期,后7種元素處于第三周期,由原子序數(shù)可知,X為O,Y為Na,Z為Al,R為S。O沒有+6價(jià),A項(xiàng)錯(cuò)誤;簡單離子的半徑:O2-Na+Al3+,B項(xiàng)正確;Y、Z、R對應(yīng)的最高價(jià)氧化物的水化物分別為NaOH、Al(OH)3、H2SO4,相互之間可以發(fā)生反應(yīng),C項(xiàng)正確;工業(yè)上電解熔融的Al2O3冶煉Al,D項(xiàng)正確。 答案:A,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯(cuò)訓(xùn)練,(2015河北唐山一模)W、X、Y、Z均是短周期主族元素,X、Y、Z處于同一周期,W、X、Z的簡單離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu),W的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物與其氫化物能反應(yīng)生成鹽,X的氧化物既能溶于酸又能溶于堿,Y的最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)的代數(shù)和為0。下列說法正確的是( ) A.離子半徑:WXZ B.原子半徑:ZXY C.單質(zhì)的熔點(diǎn):WZY D.最高正價(jià):ZWX,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯(cuò)訓(xùn)練,解析:由W的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物與其氫化物能反應(yīng)生成鹽,則W為氮元素;X的氧化物既能溶于酸又能溶于堿,則X為鋁元素;Y的最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)的代數(shù)和為0,且X、Y、Z處于同一周期,則Y為硅元素;W、X、Z的簡單離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu),則Z為鈉元素或鎂元素。Na+或Mg2+的半徑大于Al3+的半徑,A項(xiàng)錯(cuò)誤;原子半徑:Na(或Mg)AlSi,B項(xiàng)正確;N2常溫下為氣態(tài),其熔、沸點(diǎn)很低,C項(xiàng)錯(cuò)誤;最高正價(jià):NAlNa(或Mg),D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案:B,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯(cuò)訓(xùn)練,(2015海南卷)下列離子中半徑最大的是( ) A.Na+ B.Mg2+ C.O2- D.F- 解析:4種離子的核外電子排布相同,核電荷數(shù)大的,離子半徑反而小,故選C項(xiàng)。 答案:C,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯(cuò)訓(xùn)練,1.共價(jià)鍵主要影響物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì);分子間作用力(包括氫鍵)只影響物質(zhì)的物理性質(zhì)。 2.物質(zhì)的穩(wěn)定性與物質(zhì)熔、沸點(diǎn)描述的分別是物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)。 3.化合物中只要存在離子鍵,就是離子化合物,也就是說離子化合物中可能有共價(jià)鍵。 4.稀有氣體中不含有任何化學(xué)鍵,但含有分子間作用力。 5.僅有化學(xué)鍵的斷裂而沒有新化學(xué)鍵的形成不是化學(xué)反應(yīng),如NaCl溶于水,離子鍵被破壞,HCl溶于水,共價(jià)鍵被破壞,均為物理變化。 6.NaHSO4熔融時(shí)電離成Na+和 ,而溶于水時(shí)電離成Na+、H+和 。因?yàn)槿廴跁r(shí)只能破壞離子鍵,而溶于水時(shí)既可以破壞離子鍵又可以破壞部分共價(jià)鍵。,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,精要研析,觸類旁通,失誤診斷,糾錯(cuò)訓(xùn)練,1.第三周期元素形成的簡單離子中,半徑最小的為Cl-。 ( ) 提示:第三周期元素形成的簡單離子有:Na+、Mg2+、Al3+、S2-、Cl-,前三種離子核外只有兩個(gè)電子層,且核外電子層結(jié)構(gòu)相同,離子半徑關(guān)系:Na+Mg2+Al3+,而后兩種離子核外有三個(gè)電子層,且核外電子層排布相同,離子半徑關(guān)系:S2-Cl-,電子層數(shù)越多,離子半徑越大,故離子半徑最小的為Al3+。 答案:× 2.氫化物都是共價(jià)化合物。 ( ) 提示:NaH為離子化合物。 答案:×,學(xué)會審題圖表信息題的審題策略 圖表信息題是一種用二維圖像、統(tǒng)計(jì)圖、表格來描述化學(xué)問題的題型。圖表信息題中的圖表語言是高考命題設(shè)置的表現(xiàn)形式,化學(xué)知識是解題的載體。理解圖表信息是解題的關(guān)鍵,借助圖表語言,聯(lián)想熟知的化學(xué)知識,將圖表信息變換為化學(xué)語言是解答此類題目的基本思路。,典型例題 (2015江西南昌校級二模)乙烯催化氧化成乙醛可設(shè)計(jì)成如圖所示的燃料電池,下列說法正確的是( ) A.每有0.1 mol O2反應(yīng),則遷移H+ 0.4 mol B.正極反應(yīng)式為CH2 CH2-2e-+2OH- CH3CHO+H2O C.電子移動方向:電極a磷酸溶液電極b D.該電池為可充電電池,審題指導(dǎo) 從示意圖中提取的信息: 1.充入O2的電極為正極(b),充入乙烯的電極為負(fù)極(a); 2.氧化產(chǎn)物為乙醛,還原產(chǎn)物為水; 3.電解質(zhì)溶液為磷酸溶液。 解析:O2作氧化劑,其還原產(chǎn)物為H2O,每有0.1 mol O2反應(yīng),則轉(zhuǎn)移H+ 0.4 mol,A項(xiàng)正確;正極發(fā)生得電子反應(yīng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;“電子走陸路,離子走水路”,C項(xiàng)錯(cuò)誤;若為充電電池,則發(fā)生放電反應(yīng)的逆反應(yīng),應(yīng)有儲存生成的氣體的裝置,顯然示意圖中沒有,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案:A,納米級Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注,下表為制取Cu2O的兩種方法: 在相同的恒容密閉容器中,用以上兩種方法制得的Cu2O分別進(jìn)行催化分解水的實(shí)驗(yàn):2H2O(g) 2H2(g)+O2(g) H0,水蒸氣的濃度隨時(shí)間t的變化如下表所示。,(1)實(shí)驗(yàn)前20 min的平均反應(yīng)速率 v(H2)= 。 (2)實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)相比,說明用上述兩種方法制得的Cu2O 。 (3)實(shí)驗(yàn)時(shí)的溫度:T2 (填“”“”或“=”)T1。 審題指導(dǎo) 從圖中數(shù)據(jù)獲得的信息: 1.實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)達(dá)到平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度相同,反應(yīng)速率不同; 2.實(shí)驗(yàn)起始濃度加倍,達(dá)到平衡所需的時(shí)間縮短; 3.實(shí)驗(yàn)中H2O的轉(zhuǎn)化率增大。,解析:(1) (2)實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)達(dá)到平衡時(shí)水蒸氣的濃度相同,實(shí)驗(yàn)先達(dá)到平衡,說明實(shí)驗(yàn)的催化劑的催化效率高。(3)該反應(yīng)為氣體的物質(zhì)的量增大的反應(yīng),實(shí)驗(yàn)起始時(shí)反應(yīng)物濃度加倍,相當(dāng)于壓強(qiáng)加倍,單從這個(gè)角度分析,達(dá)到平衡時(shí),水蒸氣的轉(zhuǎn)化率應(yīng)減小,但事實(shí)上水蒸氣的轉(zhuǎn)化率增大,說明溫度的改變對平衡的影響更大,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升溫平衡右移,則T2T1。 答案:(1)7×10-5 mol·L-1·min-1 (2)對水的催化分解效率不同(或固體顆粒大小不同等合理答案) (3) 體驗(yàn)與感悟 分析圖表數(shù)據(jù)時(shí)一要看數(shù)據(jù)的變化規(guī)律,二要看數(shù)據(jù)變化規(guī)律的反常。從數(shù)據(jù)的變化規(guī)律中得到什么信息,數(shù)據(jù)的變化規(guī)律中的反常是什么原因造成的。,