高考化学二轮复习 专题11 物质结构 元素周期律教案-人教版高三全册化学教案

专题11 物质结构 元素周期律

物质结构推断题为高考常考题型，其除了考查基础知识以外，还能考查到学生推理能力和化学用语表达能力，能很好的与元素及化合物知识、反应热、电化学等知识进行结合。其主要考查点有：原子结构、原子结构示意图、电子排布式、电子排布图，元素周期表及元素周期律，分子结构、晶体结构域性质，元素及化合物知识以及反应热、盖斯定律的应用等。

一、原子构成、同位素

（一）、熟记原子的构成

1．原子的构成粒子

2．原子中的4个数量关系

(1)质子数(Z)＝核电荷数＝核外电子数＝原子序数。

(2)质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。

(3)阳离子的核外电子数＝质子数－所带电荷数。如Mg2＋的核外电子数是10。

(4)阴离子的核外电子数＝质子数＋所带电荷数。如S2－的核外电子数是18。

3．一个信息丰富的符号

（二）、理清3个概念

1．元素、核素、同位素的关系

2．同位素的特征与应用

(1)同位素的特征

①电子层结构相同，化学性质几乎完全相同，物理性质不同。

②天然存在的同一元素各核素所占的原子百分数一般不变。

(2)常见的重要核素及其应用

核素 235 92U 14 6C 21H 31H 18 8O

用途 核燃料 用于考古断代 制氢弹 示踪原子

[注意] (1)由于同位素的存在，故核素的种数远大于元素种数。

(2)不同核素可能具有相同的质子数，如21H和31H；也可能具有相同的中子数，如14 6C和16 8O；也可能具有相同的质量数，如14 6C和14 7N。

（三）、明辨“四同”概念的差别

同位素 同素异形体 同分异构体 同系物

概念 质子数相同，中同种元素组成的分子式相同，结结构相似，在分子数不同的同一种元素的不同原子之间互为同位素 结构不同的单质之间互为同素异形体 构不同的化合物互为同分异构体 子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称同系物

对象 原子之间 单质之间 一般为有机化合物之间 有机化合物之间

化学性质 几乎完全相同 相似，一定条件下可以相互转变 可能相似也可能不同 相似

实例 11H、21H、31H 金刚石与石墨、C60；红磷与白磷 CH3COOH与HCOOCH3 甲烷、乙烷、丙烷；乙烯、丙烯；甲酸、乙酸

1、有关概念辨析

例1．下列说法正确的是( )

A．)235 g核素235 92U发生裂变反应：235 92U＋10n――→裂变 9038Sr＋136 54Xe＋1010n，净产生的中子(10n)数为10NA

B．3517Cl与3717Cl得电子能力相同

C．中子数为146、质子数为92 的铀(U)原子：146 92U

D．235 92U和238 92U是中子数不同，质子数相同的同种核素

【答案】B

例2．下列叙述正确的是( )

A．40K和40Ca原子中的质子数和中子数都相等

B．某元素最外层只有一个电子，则它一定是金属元素

C．任何原子或离子的组成中都含有质子

D．同位素的不同核素的物理、化学性质完全相同

【答案】C

【解析】A项，40K的质子数是19，中子数是21；40Ca的质子数是20，中子数是20，错误；B项，最外层有一个电子的元素不一定是金属元素，如氢元素是非金属，错误；C项，原子是由原子核和核外电子构成的，原子核由质子和中子构成，原子变成离子，变化的是核外电子，但核内质子不变，所以任何原子或离子的组成中都含有质子，正确；D项，同位素的不同核素其核外电子数相同，电子层排布相同，所以化学性质相同，但物理性质不同，错误。

例8．A＋、B＋、C－、D、E五种粒子(分子或离子)中，每个粒子均有10个电子，已知：

①A＋＋C－===D＋E↑；②B＋＋C－===2D。

请回答：

(1)C－的电子式是______________________。

(2)分别写出A＋和D反应、B＋和E反应的离子方程式：________________________、________________________________________________________________________。

(3)除D、E外，请再写出两种含10个电子的分子的分子式__________________。

【答案】(1)[OH]－

(2)NH＋4＋H2ONH3·H2O＋H＋

H3O＋＋NH3===NH＋4＋H2O

(3)CH4、Ne

例9．若A、B、C、D均为10电子粒子，且它们之间存在以下转化：

则A为________、B为________、C为________、D为________。

【答案】NH＋4 OH－ NH3 H2O

寻找“10电子”粒子和“18电子”粒子的方法

CH3—CH3、H2N—NH2、HO—OH、F—F、F—CH3、CH3—OH……

3、依据短周期元素原子结构特点推断元素

例10．X和Y均为短周期元素，X原子的最外层电子数是次外层电子数的2.5倍，Y位于X的前一周期，且最外层只有一个电子，则X和Y形成的化合物的分子式可表示为

( )

A．XY B．XY2

C．XY3 D．XY4

【答案】C

【解析】由题意知X是N，Y是H，C正确。

例18.能作为氯、溴、碘元素非金属性(原子得电子能力)递变规律的判断依据是________(填字母)。 a．Cl2、Br2、I2的熔点 B．Cl2、Br2、I2的氧化性

c．HCl、HBr、HI的热稳定性 d．HCl、HBr、HI的酸性

【答案】b、c

金属性和非金属性强弱的判断方法

三表 元素周期表：金属性“右弱左强，上弱下强，右上弱左下强”；非金属性“左弱右强，下弱上强，左下弱右上强”

金属活动性顺序：按K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、Pt、Au的顺序，金属性减弱

非金属活动性顺序：按F、O、Cl、Br、I、S的顺序，非金属性减弱

三反应 置换反应：强的置换弱的，适合金属也适合非金属

与水或非氧化性酸反应越剧烈，或最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则金属性越强

与氢气反应越容易，生成的气态氢化物的稳定性越强，或最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则非金属性越强

两池 原电池：一般情况下，负极材料的金属性强于正极

电解池：在阴极首先放电的阳离子，其对应元素的金属性弱；在阳极首先放电的阴离子，其对应元素的非金属性弱

3、元素周期律的应用

例19.硼的最高价含氧酸的化学式不可能是( )

A．HBO2 B．H2BO3

C．H3BO3 D．H2B4O7

【答案】B

【解析】B原子最外层电子数是3，其最高化合价是＋3价，根据化合物中正负化合价的代数和等于0可知，不可能是H2BO3，B项符合题意。

X

Z

例22.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Z在周期表中的相对位置如图所示；X的单质在氧气中燃烧能生成两种无色气体，Y的最简单气态氢化物的水溶液显碱性。 回答下列问题：

(1)元素X在周期表中位于________族；W和Z的简单气态氢化物稳定性比较，其中较强的是________(填化学式)。

(2)W的单质与水反应生成的含氧酸的电子式为________。

(3)在BaCl2溶液中加入少量Y的最高价氧化物对应水化物溶液，再通入ZO2气体，能生成无色气体YO和白色沉淀________(填化学式)；ZO2和YO还原性比较，其中较强的是________(填化学式)。

【答案】(1)第ⅣA HCl (2)HOCl (3)BaSO4 SO2

【解析】由Y的最简单气态氢化物的水溶液显碱性，Y为氮元素；由X的原子序数小于氮元素的原子序数，且X的单质在氧气中燃烧可生成两种无色气体，X为碳元素，则Z为硫元素，W为氯元素。(2)氯元素的单质为氯气，与水反应生成的含氧酸为次氯酸。(3)SO2能被硝酸氧化为SO2－4，故产生的沉淀为BaSO4。该反应中SO2为还原剂，NO为还原产物，还原剂的还原性强于还原产物的还原性。

解答元素周期律(表)的“六大误区”

常见误区 出错原因

误区1 误认为最高正价和最低负价绝对值相等的元素只有第ⅣA族的元素 忽视了ⅠA族的H的最高正价为＋1价，最低负价为－1价

误区2 误认为主族元素的最高正价一定等于其族序数 忽视了氧无最高正价，氟无正价

误区3 误认为元素的非金属性越强，其氧化物对应水化物的酸性就越强 忽视了关键词“最高价”

误区4 误认为失电子难的原子得电子的能力一定强 忽视了稀有气体元素的原子失电子难，得电子也难

误区5 误认为同周期相邻两主族元素原子序数之差都等于1 忽视了长周期也有相差11或25的情况

误区6 误认为得(失)电子的数目越多，元素的非金属性(金属性)越强 忽视了元素原子得失电子的数目多少与元素的非金属性、金属性强弱没有必然的联系

四、元素周期表及其应用

一、熟知元素周期表的结构 1．编排原则

2．元素周期表的结构

(1)周期(7个横行，7个周期)

短周期 长周期

序号 1 2 3 4 5 6 7

元素种数 2 8 8 18 18 32 32(排满)

0族元素原子序数 2 10 18 36 54 86 118

(2)族(18个纵行，16个族)

主族 列

族 1 2 13 14 15

16

17

ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA

副族 列

族 3 4 5 6 7 11 12

ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB ⅠB ⅡB

Ⅷ族 第8、9、10，共3个纵行

0族 第18纵行

(3)元素周期表中的特殊位置

①过渡元素：元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵列共60多种元素，这些元素都是金属元素。

②镧系：元素周期表第6周期中，57号元素镧到71号元素镥共15种元素。

③锕系：元素周期表第7周期中，89号元素锕到103号元素铹共15种元素。

④超铀元素：在锕系元素中，92号元素铀(U)以后的各种元素。

[注意] (1)第一张元素周期表是由俄国化学家门捷列夫绘制完成的。

(2)含元素种类最多的族是ⅢB族，共有32种元素。

(3)过渡元素包括7个副族和第Ⅷ族，全部是金属元素，原子最外层电子数不超过2个(1～2个)。

(4)最外层电子数为3～7个的原子一定属于主族元素，且最外层电子数即为主族的族序数。

二、明确元素周期表中元素的分区及3大应用

1．元素周期表中元素的分区

(1)分界线：如图所示，沿着元素周期表中铝、锗、锑、钋与硼、硅、砷、碲、砹的交