2018届二轮复习物质结构与元素周期律课件（36张）（全国通用） 36页

PART 2 第二单元 专题五　物质结构与元素周期律 高频考点探究 命题考向追踪 教师备用习题 · · · 考纲展示 1. 了解元素、核素和同位素的含义。 2. 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。　 3. 了解原子核外电子排布规律。　 4. 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。　 5. 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。　 6. 以第 ⅠA 和第 ⅦA 族为例，掌握同一主族内元素性质的递变规律与原子结构的关系。　 7. 了解金属、非金属在周期表中的位置及其性质递变规律。 8. 了解化学键的定义；了解离子键、共价键的形成。 9. 了解物质的组成、结构和性质的关系。 高频考点探究 1 ．牢记微粒间重要的数量关系 (1) 质子数＝核电荷数＝核外电子数＝原子序数。 (2) 质量数＝质子数＋中子数。 (3) 阳离子的核外电子数＝质子数－阳离子所带正电荷数。 (4) 阴离子的核外电子数＝质子数＋阴离子所带负电荷数。 【 核心透析 】 考点一　微粒结构及相互作用力　化合物的类型 2 ．辨析比较 “ 四同 ” 概念 概念 描述对象 同位素 原子，如 H 、 H 、 H 同素异形体 单质，如 O 2 、 O 3 同系物 有机化合物，如 CH 3 CH 3 、 CH 3 CH 2 CH 3 同分异构体 有机化合物，如正戊烷、新戊烷 3 ．巧记 10 电子微粒和 18 电子微粒的方法 4 ．正确理解微粒间的作用力 (1) 强度：化学键＞氢键＞范德华力。 (2) 范德华力与物质的组成、熔沸点：由分子构成的物质，若组成和结构相似，一般地说，物质的相对分子质量越大，范德华力越强，熔沸点越高。如沸点： HI ＞ HBr ＞ HCl 。 (3) 氢键与物质的熔沸点： H 2 O 的熔沸点高于 H 2 S ，因水分子间存在氢键， H 2 S 分子间只存在范德华力。常见的非金属性较强的元素如 N 、 O 、 F 的氢化物分子间可形成氢键。 5 ．理清化学键类型与物质类型的对应关系 [ 提醒 ] (1) 只含非极性共价键的物质：非金属元素构成的单质 ( 稀有气体除外 ) 。如 I 2 、 N 2 、 P 4 、金刚石、晶体硅等。 (2) 只含有极性共价键的物质：一般是不同非金属元素构成的共价化合物。如 HCl 、 NH 3 、 SiO 2 、 CS 2 等。 (3) 既有极性键又有非极性键的物质：如 H 2 O 2 、 C 2 H 4 、 CH 3 CH 3 、 C 6 H 6 等。 (4) 只含有离子键的物质：活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物。如 Na 2 S 、 CsCl 、 K 2 O 、 NaH 等。 (5) 既有离子键又有非极性键的物质：如 Na 2 O 2 、 CaC 2 等。 (6) 由强极性键构成但又不是强电解质的物质。如 HF 等。 【 典例探究 】 例 1 下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 238 94 Pu 与 238 92 U 互为同位素， 238 94 Pu 与 239 94 Pu 互为同素异形体 B ． CH 4 和 CCl 4 中，每个原子的最外层都具有 8 电子稳定结构 C ．由阳离子和阴离子结合生成的化合物一定是离子化合物 D ．干冰和石英晶体中的化学键类型相同，熔化时需克服微粒间的作用力类型不相同 【 答案 】 D 【 解析 】 238 94 Pu 与 238 92 U 的质子数不同，二者不属于同位素， 238 94 Pu 与 239 94 Pu 的质子数相同，中子数不同，二者互为同位素，而不是同素异形体， A 项错误； CH 4 中 H 的最外层具有 2 电子稳定结构， B 项错误；由阳离子和阴离子结合生成的化合物不一定是离子化合物，如 NH 4 + ＋ OH － =NH 3 · H 2 O ， C 项错误；干冰和石英晶体中的化学键类型相同，熔化时需克服微粒间的作用力分别是分子间作用力和共价键， D 项正确。 变式 1 原子序数依次增大的元素 a 、 b 、 c 、 d ，它们的最外层电子数分别为 1 、 6 、 7 、 1 。 a － 的电子层结构与氦相同， b 和 c 的次外层有 8 个电子， c － 和 d ＋ 的电子层结构相同。下列叙述正确的是 ( 　　 ) A ． a 元素的三种核素的氧化物互为同素异形体 B ． a 和其他 3 种元素均能形成共价化合物 C ． d 和其他 3 种元素均能形成离子化合物 D ．元素 a 与 b 、 c 、 d 均能形成 18 电子微粒 【 答案 】 C 【 解析 】 根据 a － 与氦具有相同电子层结构可确定 a 为 H ，结合 b 、 c 次外层均为 8 个电子，且最外层电子数分别为 6 和 7 ，可确定 b 、 c 分别为 S 和 Cl ，因 c － 和 d ＋ 的电子层结构相同，可确定 d 为 K 。 H 的三种核素分别是 1 H 、 2 H 、 3 H ，三种核素的氧化物是化合物，同素异形体是单质， A 项错误； H 与 K 形成的 KH 是离子化合物， B 项错误； K 与 S 、 Cl 、 H 均形成离子化合物， C 项正确； H 与 K 、 S 、 Cl 形成 KH 、 H 2 S 、 HCl ， KH 为 20 电子微粒， H 2 S 、 HCl 为 18 电子微粒， D 项错误。 变式 2 [2016· 海南卷 ] 短周期元素 X 、 Y 、 Z 、 M 的原子序数依次增大。元素 X 的一种高硬度单质是宝石， Y 2 ＋ 电子层结构与氖相同， Z 的质子数为偶数，室温下 M 单质为淡黄色固体，回答下列问题： (1)M 元素位于周期表中的第 ________ 周期、 ______ 族。 (2)Z 元素是 ________ ，其在自然界中常见的二元化合物是 ________ 。 (3)X 与 M 的单质在高温下反应的化学方程式为 ____________________ ，产物分子为直线形，其化学键属于 __________ 共价键 ( 填 “ 极性 ” 或 “ 非极性 ”) 。 (4) 四种元素中的 ________ 可用于航空航天合金材料的制备，其单质与稀盐酸反应的化学方程式为 ______________________________________________ 。 【 答案 】 (1) 三　 ⅥA 　 (2)Si 　 SiO 2 (3)C ＋ 2S CS 2 　极性 (4)Mg 　 Mg ＋ 2HCl=MgCl 2 ＋ H 2 ↑ 【 解析 】 (1) 元素 X 的一种高硬度单质是宝石，由此可知元素 X 为 C ， Y 2 ＋ 电子层结构与氖相同，则元素 Y 为 Mg ， M 单质为淡黄色固体，则元素 M 为 S ，位于第三周期、 ⅥA 族； (2)X 、 Y 、 Z 、 M 是原子序数依次增大的短周期元素， Z 的质子数为偶数，则元素 Z 为 Si ，其在自然界中常见的二元化合物是 SiO 2 ； (3)C 与 S 高温下反应的化学方程式为 C ＋ 2S CS 2 ， CS 2 中的化学键是极性共价键； (4) 金属镁的合金具有密度小、硬度和强度都较大的优点，常用于航空航天材料，其与稀盐酸反应的化学方程式为 Mg ＋ 2HCl=MgCl 2 ＋ H 2 ↑。 解题策略   正确理解物质类别与化学键类型的关系 (1) 离子键、极性键一定存在于化合物中。 (2) 除 AlCl 3 外，含活泼金属元素或 NH 4 + 的化合物多数属于离子化合物。 (3) 含有离子键的化合物，无论是否含有共价键，必定属于离子化合物。 (4) 离子化合物中一定含有离子键，可能含有共价键。 (5) 只含共价键的物质有非金属单质和共价化合物，稀有气体不含任何化学键。 (6) 可能含有非极性键的物质有：非金属单质 ( 除稀有气体 ) 、某些共价化合物 ( 如 H 2 O 2 、 C 2 H 6 等 ) 、某些离子化合物 ( 如 Na 2 O 2 等 ) 。 【 核心透析 】 考点二　元素周期表和元素周期律的综合应用 1 ．熟记元素周期表的结构 2 ．主族元素性质递变规律 比较内容 同周期 ( 从左到右 ) 同主族 ( 从上到下 ) 金属性、非金属性 金属性减弱，非金属性增强 金属性增强，非金属性减弱 最高价氧化物对应水化物的酸碱性 　酸性增强，碱性减弱 　酸性减弱，碱性增强 气态氢 化物 形成难易 由难到易 由易到难 热稳定性 递增 递减 变化中的规律性 一般情况下：元素的非金属性越强，其最高价态含氧酸的酸性越强，氢化物热稳定性越强，氢化物越易形成   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 ．掌握金属性、非金属性强弱的判断方法 例 2 [2017· 全国卷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： d>c>b>a B ． 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 【 答案 】 B 【 解析 】 根据题意推断出 a 、 b 、 c 、 d 分别为 O 、 Na( 或 Mg) 、 Al 、 S 。根据元素周期律可知，原子半径 b ＞ c ＞ d ＞ a ， A 项错误； 4 种元素中， Na( 或 Mg) 的金属性最强， B 项正确； c 的氧化物的水化物为 Al(OH) 3 ，为两性氢氧化物，不是强碱， C 项错误；由元素周期律可知 d 单质 S 的氧化性比 a 单质 O 2 弱， D 项错误。 【 典例探究 】 变式 1 [2016· 全国卷Ⅱ ] a 、 b 、 c 、 d 为短周期元素， a 的原子中只有 1 个电子， b 2 － 和 c ＋ 离子的电子层结构相同， d 与 b 同族。下列叙述错误的是 ( 　　 ) A ． a 与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为＋ 1 B ． b 与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物 C ． c 的原子半径是这些元素中最大的 D ． d 与 a 形成的化合物的溶液呈弱酸性 【 答案 】 A 【 解析 】 原子中只有 1 个电子，则 a 是氢元素；短周期元素形成的 b 2 － 和 c ＋ 的电子层结构相同，则 b 是氧元素、 c 是钠元素； d 与 b 同族，则 d 是硫元素。 a 与其他三种元素形成的二元化合物主要有 H 2 O 、 H 2 O 2 、 NaH 、 H 2 S ， NaH 中钠元素为＋ 1 价，氢为－ 1 价， A 项错误； b 与其他三种元素可形成的二元化合物有 H 2 O 、 H 2 O 2 、 Na 2 O 2 、 Na 2 O 、 SO 2 、 SO 3 ， B 项正确；由元素原子半径的周期性变化规律可知，原子半径 Na>S>O>H ， C 项正确； d 与 a 形成的化合物是 H 2 S ，属于二元弱酸，在水溶液中能微弱地电离出 H ＋ ， D 项正确。   变式 2 [2017· 全国卷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层电子数之和为 21 。下列关系正确的是 ( 　　 ) 【 答案 】 D 【 解析 】 结合图示和已知条件可知， W 、 X 、 Y 、 Z 分别为 N 、 O 、 Al 、 Cl 。沸点： NH 3 ＞ HCl ， A 项错误；氧化物对应水化物的酸性： Al(OH) 3 ＜ HNO 3 ( 或 HNO 2 ) ， B 项错误；化合物熔点： Al 2 O 3 ＞ AlCl 3 ， C 项错误； Al 3 ＋ 和 O 2 － 核外电子排布相同，根据 “ 径小序大 ” 规律可知，离子半径： Al 3 ＋ ＜ O 2 － ， D 项正确。 W X Y Z A ．氢化物沸点： WW C ．化合物熔点： Y 2 X 3 X B ．阴离子的还原性： W>Z C ．氧化物的水化物的酸性： YH 2 S ， C 项错误；原子半径： r (Na)> r (S)> r (O)> r (F) ， D 项错误。 2 ． [2016· 上海卷 ] 已知 W 、 X 、 Y 、 Z 为短周期元素，原子序数依次增大。 W 、 Z 同主族， X 、 Y 、 Z 同周期，其中只有 X 为金属元素。下列说法一定正确的是 ( 　　 ) A ．原子半径： X ＞ Y ＞ Z ＞ W B ． W 的含氧酸的酸性比 Z 的含氧酸的酸性强 C ． W 的气态氢化物的稳定性小于 Y 的气态氢化物的稳定性 D ．若 W 与 X 原子序数差为 5 ，则形成化合物的化学式为 X 3 W 2 【 答案 】 A 【 解析 】 若 W 元素为 H ，则 Z 元素必为金属元素，与题意矛盾，故 W 为第二周期的非金属元素，而 X 、 Y 、 Z 为原子序数依次增大的第三周期元素。原子半径 X ＞ Y ＞ Z ＞ W ， A 项正确；若 W 为 O 或 F ，则不存在含氧酸，且通过非金属性比较酸的酸性，必须是最高价含氧酸， B 项错误；非金属性 W ＞ Z ＞ Y ，故 W 的气态氢化物的稳定性大于 Y 的气态氢化物的稳定性， C 项错误；若 X 为 Al ，则与其原子序数差 5 的 W 为 O ，形成化合物的化学式为 X 2 W 3 ， D 项错误。 3 ． [2016· 浙江卷 ] 短周期主族元素 X 、 Y 、 Z 、 W 的原子序数依次增大， X 原子核外最外层电子数是其电子层数的 2 倍， X 、 Y 的核电荷数之比为 3∶4 。 W － 的最外层为 8 电子结构。金属单质 Z 在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应。下列说法正确的是 ( 　　 ) A ． X 与 Y 能形成多种化合物，一般条件下都能与 Z 的最高价氧化物的水化物发生反应 B ．原子半径大小： X ＜ Y ， Z ＞ W C ．化合物 Z 2 Y 和 ZWY 3 都只存在离子键 D ． Y 、 W 的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂 【 答案 】 D 【 解析 】 X 为碳元素， Y 为氧元素， Z 为钠元素， W － 的最外层为 8 电子结构，根据原子序数的关系， W 为氯元素。 CO 与 NaOH 溶液不反应， A 项错误；碳原子半径大于氧原子， B 项错误； Na 2 O 只存在离子键， NaClO 3 既有离子键，又有共价键， C 项错误； O 3 、 Cl 2 、 ClO 2 均能作水的消毒剂， D 项正确。 4 ． [2015· 海南卷 ] a 、 b 、 c 、 d 为短周期元素， a 的 M 电子层有 1 个电子， b 的最外层电子数为内层电子数的 2 倍， c 的最高化合价为最低化合价绝对值的 3 倍， c 与 d 同周期， d 的原子半径小于 c 。下列叙述错误的是 ( 　　 ) A ． d 元素的非金属性最强 B ．它们均存在两种或两种以上的氧化物 C ．只有 a 与其他元素生成的化合物都是离子化合物 D ． b 、 c 、 d 分别与氢形成的化合物中化学键均为极性共价键 【 答案 】 D 【 解析 】 M 层有 1 个电子的元素是 Na ；最外层电子数是内层电子数 2 倍，则核外电子排布有两个电子层，分别为 2 、 4 ， b 是碳元素； c 元素的最高化合价和最低化合价的绝对值和为 8 ，最高化合价是最低化合价绝对值的 3 倍，则该元素的最高化合价和最低化合价分别是＋ 6 、－ 2 价，故为 S ；第三周期原子半径比硫小的元素是氯，即为 d 。上述非金属元素中氯的非金属性最强， A 项正确； Na 可以形成氧化物 Na 2 O 、 Na 2 O 2 ， C 可以形成氧化物 CO 、 CO 2 ， S 的氧化物有 SO 2 、 SO 3 ， Cl 的氧化物有 Cl 2 O 、 ClO 2 、 ClO 3 等多种氧化物， B 项正确； Na 为金属元素，与其他元素形成的化合物都是离子化合物， C 项正确；碳形成的有机物如 CH 3 CH 3 ，既有极性键，又有非极性键， D 项错误。