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2019-2020年高三化學二輪復(fù)習 專題6 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律學案 【考綱展示】 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。了解原子、離子等概念的含義。 3.了解原子核外電子排布。 4.掌握元素周期律的實質(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3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IA和VIIA族為例，掌握同一主族內(nèi)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。 7.了解金屬、非金屬在周期表中的位置及其性質(zhì)遞變的規(guī)律。 8.了解化學鍵的定義。了解離子鍵、共價鍵的形成。 9.了解分子的含義。了解原子團的含義。 10.了解物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系。 11.以上各部分知識的綜合應(yīng)用。 【知識回扣】 知識網(wǎng)絡(luò) 要點掃描 一、元素周期表和元素周期律 1.周期 元素周期表共有7個周期，其中三個短周期（第一、二、三周期）、三個長周期（第四、五、六周期）和一個不完全周期（第七周期）。 2.族 元素周期表中有18個縱行，但第8、9、10三個縱行為一個族（VIII）所以元素周期表有16個族，即七個主族，七個副族，一個第VIII族和一個零族。 二、核素和同位素 理解、運用這兩個概念時需注意以下幾點： 1.同種元素，可以有若干種不同的核素，即核素種數(shù)遠大于元素種數(shù)。 2.核電荷數(shù)相同的不同核素，雖然它們的中子數(shù)不同，但是屬于同一種元素。 3.同位素是同一元素不同原子的互相稱謂，不指具體原子。 4.同一元素的不同同位素原子其質(zhì)量數(shù)不同，核外電子層結(jié)構(gòu)相同，其原子、單質(zhì)及其構(gòu)成的化合物的化學性質(zhì)幾乎完全相同，只是某些物理性質(zhì)略有差異。 三、易忽略問題 1.比較物質(zhì)非金屬性強弱時，應(yīng)是最高價氧化物對應(yīng)水化物酸性的強弱，而不是非金屬元素對應(yīng)氫化物酸性的強弱。 2.元素周期表中各族的排列順序由左到右依次是：ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB 、ⅥB、ⅦB、Ⅷ、ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA 、ⅥA、ⅦA、0，因此，同一周期第ⅡA、ⅢA的原子序數(shù)差分別為 元素位置 2、3周期 4、5周期 6、7周期 原子序數(shù)差 1 11 25 3.所含元素種類最多的族是ⅢB，形成化合物種類最多的元素在第ⅣA。 4.化學鍵影響物質(zhì)的化學性質(zhì)，如穩(wěn)定性等；分子間作用力和氫鍵影響物質(zhì)的物理性質(zhì)，如熔沸點等。 5.并非所有非金屬元素的氫化物分子間都存在氫鍵，常見的只有非金屬性較強的元素如N、O、F的氫化物分子間可形成氫鍵。 6.金屬性是指金屬氣態(tài)原子失電子能力的性質(zhì)，金屬活動性是指在水溶液中，金屬原子失去電子能力的性質(zhì)，二者順序基本一致，僅極少數(shù)例外。如金屬性Pb＞Sn，而金屬活動性Sn＞Pb。 7.10電子體和18電子體是元素推斷題的重要突破口。10電子體的記憶可以Ne為中心： 以Ar為中心記憶18電子體： 此外，由10電子體中的CH4、NH3、H2O、HF失去一個H剩余部分—CH3、—NH2、—OH、F為9電子體，兩兩組合得到的物質(zhì)如CH3CH3、CH3OH、H2O2、N2H4、F2等也為18電子體。 【熱點透視】 熱點題型 【典例1】有X、Y、Z、W、M五種短周期元素，其中X、Y、Z、W同周期， Z、M同主族； X+與M2—具有相同的電子層結(jié)構(gòu)；離子半徑：Z2—＞W(wǎng)—；Y的單質(zhì)晶體熔點高、硬度大，是一種重要的半導(dǎo)體材料。下列說法中，正確的是（ ） A. X、M兩種元素只能形成X2M型化合物 B. 由于W、Z、M元素的氫化物相對分子質(zhì)量依次減小，所以其沸點依次降低 C. 元素Y、Z、W的單質(zhì)晶體屬于同種類型的晶體 D. 元素W和M的某些單質(zhì)可作為水處理中的消毒劑 解析：本題為元素周期律與周期表知識題。首先，運用周期表工具，結(jié)合周期規(guī)律，考慮位、構(gòu)、性關(guān)系推斷X、Y、Z、W、M分別是什么元素。在此基礎(chǔ)上應(yīng)用知識解決題給選項的問題。本題分析的要點或關(guān)鍵詞是：短周期元素、同周期、同主族、相同的電子層結(jié)構(gòu)、離子半徑大小、單質(zhì)晶體熔點硬度、半導(dǎo)體材料等。找到突破口：Y單質(zhì)晶體熔點高硬度大、半導(dǎo)體材料，則Y是Si。根據(jù)X、Y、Z、W同周期，Z2—、M2—知Z是S，M是O（Z、M同主族）。X+與M2—具有相同的電子層結(jié)構(gòu)則X為Na。離子半徑：Z2—＞W(wǎng)—，則W為Cl。整理一下：X、Y、Z、W、M分別是：Na、Si、S、Cl、O。 A項：X、M兩種元素能形成Na2O和Na2O2兩種化合物；B項：W、Z、M元素的氫氣化物分別為HCl、H2S、H2O，雖然相對分子質(zhì)量減小，但由于水中存在氫鍵，沸點最高；C項：Y、Z、W的單質(zhì)分別為：Si、S、O2。分別屬于原子晶體和分子晶體兩種類型。D項：W和M的單質(zhì)Cl2、O3可作水處理劑。 答案：D 命題意圖：本題考查元素周期表和元素周期律的知識。涉及單質(zhì)、化合物、晶體、氫鍵、物質(zhì)的性質(zhì)、用途、結(jié)構(gòu)、原子結(jié)構(gòu)等知識。是單一知識內(nèi)容中的多知識點綜合題?？疾閷W生重點知識點的重點掌握情況。要重視雙基與能力的培養(yǎng)，重視重點化學知識的突破，重視重點化學工具的學習與應(yīng)用。元素周期表知識是統(tǒng)帥高中元素化合物知識的重要規(guī)律，同時要注意規(guī)律下的特例（如化學鍵與氫鍵）。元素周期表知識也是高等化學的重要研究手段。 【典例2】X、Y、Z、L、M五種元素的原子序數(shù)依次增大。X、Y、Z、L是組成蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)元素，M是地殼中含量最高的金屬元素。 回答下列問題： ⑴ L的元素符號為________；M在元素周期表中的位置為____________；五種元素的原子半徑從大到小的順序是____________________（用元素符號表示）。 ⑵ Z、X兩元素按原子數(shù)目比l∶3和2∶4構(gòu)成分子A和B，A的電子式為___，B的結(jié)構(gòu)式為____________。 ⑶ 硒（se）是人體必需的微量元素，與L同一主族，Se原子比L原子多兩個電子層，則Se的原子序數(shù)為_______，其最高價氧化物對應(yīng)的水化物化學式為_______。該族2 ~ 5周期元素單質(zhì)分別與H2反應(yīng)生成l mol氣態(tài)氫化物的反應(yīng)熱如下，表示生成1 mol硒化氫反應(yīng)熱的是__________（填字母代號）。 a．+99.7 molL－1 b．+29.7 molL－1 c．－20.6 molL－1 d．－241.8 kJmol－1 ⑷ 用M單質(zhì)作陽極，石墨作陰極，NaHCO3溶液作電解液進行電解，生成難溶物R，R受熱分解生成化合物Q 。寫出陽極生成R的電極反應(yīng)式：______________；由R生成Q的化學方程式：_______________________________________________。 解析：(1)X、Y、Z、L是組成蛋白質(zhì)的四種元素且原子序數(shù)依次增大，故分別為：H、C、N、O元素；M是地殼中含量最高的元素，為Al，其在周期表的位置為第3周第ⅢA族；再根據(jù)五種元素在周期表的位置，可知半徑由大到小的順序是：Al＞C＞N＞O＞H。 (2) N和H 1：3構(gòu)成的分子為NH3，電子式為；2：4構(gòu)成的分子為N2H4，其結(jié)構(gòu)式為。 (3)Se比O多兩個電子層，共4個電子層，1→4電子層上的電子數(shù)分別為：2、8 、18、6，故其原子序數(shù)為34；其最高價氧化物對應(yīng)的水化物的化學式類似H2SO4，為H2SeO4。 非金屬性越強，與氫氣反應(yīng)放出的熱量越多，故2→5周期放出的熱量依次是：d、c、b、a，則第四周期的Se對應(yīng)的是b。 (4)Al作陽極失去電子生成Al3+，Al3++3HCO3—==Al（OH）3↓+3CO2↑，2Al（OH）3Al2O3+3H2O。 答案：（1）O 第三周第ⅢA族 Al＞C＞N＞O＞H（2） (3) 34 H2SeO4 b （4） Al-3e-Al3+ Al3++3HCO3—==Al（OH）3↓+3CO2↑，2Al（OH）3Al2O3+3H2O。 命題意圖：本題以元素的推斷為背景，綜合考查了元素符號的書寫、元素位置的判斷和原子半徑大小的比較；考查了電子式、結(jié)構(gòu)式的書寫，元素周期律，和電極反應(yīng)式、化學方程式的書寫，是典型的學科內(nèi)綜合題。 技巧點撥：以原子結(jié)構(gòu)、核外電子排布知識綜合考查中學化學知識是高考重要的命題手段，應(yīng)注重該類題型的訓(xùn)練。找準解題突破口，確定出相關(guān)元素及對應(yīng)物質(zhì)，找準關(guān)鍵詞，按照題目要求答題。 熱點預(yù)測 【預(yù)測1】四種短周期元素在周期表中的相對位置如下所示，其中Z元素原子核外電子總數(shù)是其最外層電子數(shù)的3倍。 X Y Z W 請回答下列問題： （1）元素Z位于周期表中第______________周期，___________族； （2）這些元素的氫化物中，水溶液堿性最強的是_______________（寫化學式）； （3）XW2的電子式為_______________； （4）Y的最高價氧化物的化學式為________________； （5）W和Y形成的一種二元化合物具有色溫效應(yīng)，且相對分子質(zhì)量在170～190之間，且W的質(zhì)量分數(shù)約為70％。該化合物的化學式為_________________。 解析：由題干先推導(dǎo)出Z元素為磷元素，則X、Y、W分別是C、N、S。（3）小題的電子式教材中沒有，可由二氧化碳的結(jié)構(gòu)類比而來。（5）小題中計算為N(S): N(N)=≈1:1，再由相對分子質(zhì)量得分子式為S4N4 答案：（1）三，VA族；（2）NH3；（3）；（4）N2O5；（5）S4N4 預(yù)測點評：周期表、律，物質(zhì)相關(guān)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系考查，即常說的“位構(gòu)性”考查。 技巧點撥：“位、構(gòu)、性”考查的題，要先找到突破口，如本題中的磷元素，再由此逐個突破。對于教材中沒出現(xiàn)過的元素性質(zhì)、分子結(jié)構(gòu)等方面的題時，可由同族元素的相似性類比。 【預(yù)測2】J、L、M、R、T是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，J、R在周期表中的相對位置如右表；J元素最低負化合價的絕對值與其原子最外層電子數(shù)相等；M是地殼中含量最多的金屬元素。 （1）M的離子結(jié)構(gòu)示意圖為_____；元素T在周期表中位于第_____族。 （2）J和氫組成的化合物分子有6個原子，其結(jié)構(gòu)簡式為______。 （3）M和T形成的化合物在潮濕的空氣中冒白色煙霧，反應(yīng)的化學方程式為_____。 （4）L的最簡單氣態(tài)氫化物甲的水溶液顯堿性。 ①在微電子工業(yè)中，甲的水溶液可作刻蝕劑H2O2 的清除劑，所發(fā)生反應(yīng)的產(chǎn)物不污染環(huán)境，其化學方程式為______。 ②一定條件下，甲在固定體積的密閉容器中發(fā)生分解反應(yīng)（△H>0）并達平衡后，僅改變下表中反應(yīng)條件x，該平衡體系中隨x遞增y遞減的是_______（選填序號）。 選項 a b c d x 溫度 溫度 加入H2的物質(zhì)的量 加入甲的物質(zhì)的量 y 甲的物質(zhì)的量 平衡常數(shù)K 甲的轉(zhuǎn)化率 生成物物質(zhì)的量總和 （5）由J、R形成的液態(tài)化合物JR2 0.2mol在O2中完全燃燒，生成兩種氣態(tài)氧化物，298K時放出熱量215kJ。 該反應(yīng)的熱化學方程式為________。 解析： (1) J元素最低負化合價的絕對值與其原子最外層電子數(shù)相等,可以判斷J元素為碳元素；M是地殼中含量最多的金屬元素為鋁元素；根據(jù)J、R在周期表中的相對位置可以判斷R為硫元素，則T為氯元素，處于第三周期第Ⅶ族 （2）J和氫組成含有6個原子的分子為乙烯，其結(jié)構(gòu)簡式為CH2=CH2 （3）M和T形成的化合物為AlCl3，與水反應(yīng)AlCl3+3H2OAl（OH）3+3HCl，其中氯化氫氣體呈霧狀 （4）①氨水與雙氧水發(fā)生氧化還原反應(yīng)：2NH3H2O+3H2O2=N2+8H2O生成無污染的氮氣； ②甲在固體體積的密閉容器中發(fā)生分解反應(yīng)△H＞0，△H＞0表明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡朝著正方向移動，甲物質(zhì)的量減少；加入H2的物質(zhì)的量即增加生成物的濃度，平衡朝逆方向移動，甲的轉(zhuǎn)化率減小 （5）JR2為CS2,燃燒生成二氧化碳和二氧化硫，依題意可以很快的寫出反應(yīng)的熱化學方程式CS2（g）+O2（g）=CO2（g）+SO2（g） △H= —215KJmol—1 答案：(1)； ⅦA （2）CH2=CH2 （3）AlCl3+3H2OAl（OH）3+3HCl （4）①2NH3H2O+3H2O2=N2+8H2O ②a和c；a或c （5）CS2（g）+O2（g）=CO2（g）+SO2（g） △H= —215KJmol—1 預(yù)測點評：利用元素在周期表中的相對位置，確定元素，綜合考查周期表結(jié)構(gòu)、鹽類水解、氧化還原反應(yīng)、熱化學方程式等知識。 技巧點撥：根據(jù)原子核外電子排布特點、元素周期表的結(jié)構(gòu)特點及元素的相對位置，確定出元素，元素組成物質(zhì)，物質(zhì)間發(fā)生反應(yīng)，是元素推斷題解題的方法。 【直擊高考】 1.“捕捉”暗物質(zhì)的精密儀器—高純鍺探測器的工作空間。在自然界中鍺有5中穩(wěn)定的核素：70Ge、72Ge、73Ge、74Ge、76Ge。下列有關(guān)說法正確的是（ ） A. 70Ge、72Ge等互稱同素異形體 B. 70Ge、72Ge等互稱同位素 C. 70Ge、72Ge等的核外電子排布不同 D. 70Ge、72Ge等的質(zhì)子數(shù)、質(zhì)量數(shù)、核外電子數(shù)相等 2.元素X、Y、Z原子序數(shù)之和為36，X、Y在同一周期，X+與Z2—具有相同的核外電子層結(jié)構(gòu)，以下推測不正確的是（ ） A.同周期元素中X的金屬性最強 B.原子半徑：X＞Y，離子半徑：X+＞Z2— C.同族元素中Z的氫化物穩(wěn)定性最高D.同周期元素中Y的最高價含氧酸的酸性最強 3. 下列說法正確的是（ ） A．形成離子鍵的陰陽離子間只存在靜電吸引力 B．HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性和還原性從左到右依次減弱 C．第三周期非金屬元素含氧酸的酸性從左到右依次增強 D．元素周期律是元素原子核外電子排布周期性變化的結(jié)果 4. 元素在周期表中的位置，反映了元素的原子結(jié)構(gòu)和元素的性質(zhì)，下列說法正確的是（ ）w.w.w.k.s.5.u.c.o.m A.同一元素不可能既表現(xiàn)金屬性，又表現(xiàn)非金屬性 B.第三周期元素的最高正化合價等于它所處的主族序數(shù) C.短周期元素形成離子后，最外層電子都達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu) D.同一主族的元素的原子，最外層電子數(shù)相同，化學性質(zhì)完全相同 5.在周期表的主族元素中，甲元素與乙、丙、丁三元素相鄰，甲、乙的原子序數(shù)之和等于丙的原子序數(shù)，這四種元素原子的最外層電子數(shù)之和為20。下列判斷正確的是（ ） A.原子半徑：丙＞乙＞甲＞丁 B.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：甲＞丙 C.最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性：?。炯? D.乙和甲或乙和丁所能形成的化合物都是有毒物質(zhì) 6. 閱讀表中部分短周期元素的相關(guān)信息： 元素代號 相關(guān)性質(zhì) T T的單質(zhì)能與冷水劇烈反應(yīng)，所得的強堿性溶液中含有兩種電子數(shù)相等的陰、陽離子 X X原子的最外層電子數(shù)是其最內(nèi)層電子數(shù)的3倍 Y 在第3周期元素中，Y的簡單離子半徑最小 Z T、X、Z組成的36電子的化合物A是家用消毒劑的主要成分 請回答下列問題： （1）元素T與X按原子個數(shù)比1:1組成的化合物B所含的化學鍵有 。（填化學鍵類型）。已知在標準狀況下，39gB與足量CO反應(yīng)放出QkJ的熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學方程式 。 （2）將Y與Z形成的化合物的水溶液，逐滴加入T的最高價氧化物對應(yīng)水化物的溶液直至過量（邊滴加邊振蕩），寫出此過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 。 （3）已知1mol化合物A與Na2SO3在溶液中反應(yīng)時轉(zhuǎn)移2mol電子，寫出該反應(yīng)的離子方程式 。 （4）在一定條件下，X、Y兩種單質(zhì)以及有孔惰性電極在化合物TZ的水溶液中可形成原電池，為新型海上航標燈提供能源，寫出該原電池正極的電極反應(yīng)式 。 （5）用惰性電極電解化合物YZ3的水溶液，寫出該電解反應(yīng)的總方程式 。 7.已知X、Y、Z、W是短周期中的四種非金屬元素，它們的原子序數(shù)依次增大。X元素原子形成的離子就是一個質(zhì)子，Z、W在周期表中處于相鄰的位置，它們的單質(zhì)在常溫下均為無色氣體，Y原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍。 （1）請寫出元素符號：X ；Y ；Z ；W 。 （2）X單質(zhì)和Z單質(zhì)在一定條件下反應(yīng)生成化合物E，該反應(yīng)的化學方程式為 （請注明反應(yīng)條件） 。E在催化劑存在條件下，可用于處理汽車尾氣中的 ，以減少對大氣的污染。 （3）僅由X、Z、W三種元素組成的某種鹽是一種速效肥料，但長期使用會使土壤酸化，有關(guān)的離子方程式為 。 （4）這四種元素可組成原子個數(shù)比為5：1：1：3的化合物（按X、Y、Z、W的順序），該化合物的水溶液與足量NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為 。 （5）將9gY的單質(zhì)在足量W中燃燒，所得氣體通入1L1molL—1的NaOH溶液中。完全吸收后溶液中的離子濃度由大到小的順序是 。 8.下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分別代表某種化學元素。 A B C D E F G H … I 以下X、Y表示某不固定的元素或原子或物質(zhì)；所涉及的物質(zhì)都由上表中的元素組成。 （1）寫出上述兩種元素組成X2Y2型化合物的化學式（寫2個，不重復(fù)同一種元素）： 、 （2）B、C、D的氫化物中穩(wěn)定性最高的氫化物的化學式為 。 （3）F、H構(gòu)成的鹽溶液呈酸性，表現(xiàn)其酸性的離子方程式是 。 （4）可逆反應(yīng)3A2（g）+C2（g）2CA3（g），當反應(yīng)達到平衡時，不斷改變條件（不改變A2、C2、CA3的量），右圖表示反應(yīng)速率和反應(yīng)過程的關(guān)系，其中表示平衡混合物中的含量最高的一段時間是 。 （5）溫度為T℃時，將4amolA2和2amolC2放入1L密閉容器中，充分反應(yīng)后測得C2的轉(zhuǎn)化率為50%，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)為 。 （6）勒夏特列原理適用于化學中的一切動態(tài)平衡，請用此原理解釋為什么難溶于水和硝酸的氯化銀卻能溶于CA3溶液？請配以必要的方程式和文字來解釋： 。 專題六 1.B 2.B 3.D 4.B 5. D 6. （1）離子鍵、非極性共價鍵 2Na2O2（s）+2CO2（g）=2Na2CO3（s）+O2（g）ΔH=—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↑+Cl2↑ 7.（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）t0~t1 （5）—2（6）氯化銀在水中存在溶解平衡：AgCl（s）Ag+（aq）+Cl—（aq），加入氨水后，由于發(fā)生反應(yīng)Ag++2NH3H2O=[Ag（NH3）2]++2H2O，使氯化銀在水中的溶解平衡不斷向右移動而溶解。