高考化学二轮复习专题四原子结构与元素周期律

-1-专题四原子结构与元素周期律考纲再读（1）了解元素、核素和同位素的含义。（2）了解原子构成。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。（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3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IA和VIIA族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。（7）了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律。（8）了解化学键的定义。了解离子键、共价键的形成主干知识整合一、原子结构1.原子由原子核和核外电子构成；原子核由质子和中子构成；质子数决定核电荷数，核电荷数决定元素种类；质子数和中子数共同决定原子种类和质量数；由质量数可得近似相对原子质量；核外电子尤其是最外层电子数决定元素的化学性质；核外电子排布决定原子结构示意图。2.元素、核素、同位素（1）元素：具有相同质子数的同一类原子的总称。包括质子数相同的各种原子或离子（游离态和化合态）（2）核素：具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子叫做核素。（3）同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。二、元素周期律和周期表（1）元素周期律是元素周期表的编排依据；元素周期表是元素周期律的具体表现形式。（2）元素周期律：随原子序数的递增，核电荷数递增：原子结构、原子半径、元素主要化合价、元素的金属性与非金属性呈周期性变化。（3）元素周期表：①排列顺序：最外电子层数相同的元素按原子序数递增顺序从左到右排成一横行；最外层电子数相同的元素按电子层数递增顺序从上到下排成一纵行。②结构：七个周期（7个横行）：三短（一、二、三周期）；三长（四、五、六周期）一不全（第七周期为不完全周期）；16个族（18个纵行）包括7个主族，7个副族，1个零族（稀有气体）和1个VIII族（8、9、10三个纵行）③性质递变：同周期从左到右元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强；同主族从上到下元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。-2-(4).判断元素非金属性的强弱①最高价氧化物对应水化物的酸性强弱②与H2化合的难易及生成氢化物稳定性③活泼非金属能置换出较不活泼非金属单质④阴离子还原性强弱⑤与变价金属反应产物中金属的价态⑥电解时，在阳极先产生的为非金属性弱的单质(5)判断元素金属性的强弱①最高价氧化物水化物碱性强弱②与水或酸反应，置换出H2的难易③活泼金属能从盐溶液中置换出不活泼金属④阳离子氧化性强弱⑤原电池中负极为活泼金属，正极为较不活泼金属⑥电解时，在阴极先析出的为不活泼金属⑦依据元素周期表，同周期从左到右金属性依次减弱，同主族从上到下依次增强(6)元素“位一构一性”之间的关系三、化学键离子键共价键概念使阴、阳离子结合成化合物的静电作用原子之间通过共用电子所形成的相互作用成键粒子阴、阳离子原子成键性质静电作用共用电子对两原子的电性作用成键条件一般活泼金属（IA、IIA族）与活泼非金属（VIA、VIIA族）之间相互化合通常同种非金属原子或不同种非金属原子之间存在离子化合物中一定存在离子键①非金属单质的分子中（除稀有气体外）②-3-非金属形成的化合物中③部分离子化合物中影响因素离子半径越小，所带电荷越多，离子键就越强原子半径越小，共价键越强例题讲解例1、下列叙述中正确的是（）A．两种微粒，若核外电子排布完全相同，则其化学性质一定相同；B．凡单原子形成的离子，一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布；C．两种微粒，若核外电子排布相同，则一定属于同种元素；D．不存在两种质子数和电子数均相同的阳离子和阴离子。【解析】A、C中的微粒，可以是原子、阳离子和阴离子，如Na+和O2-，都是2、8的电子层结构，但化学性质相差甚远，也不一定属于同种元素。B中当H形成H+时，不与任何稀有气体的原子结构相同。故，本题D正确例2、几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：元素代号XYZW原子半径/pm1601437066主要化合价+2+3+5、+3、-3-2下列叙述正确的是A．X、Y元素的金属性XYB．一定条件下，Z单质与W的常见单质直接生成2W2C．Y的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水D．一定条件下，W单质可以将Z单质从其氢化物中置换出来【解析】答案：D。根据题给数据，X、Y的化合价不同，但原子半径相差较小，可知两者位于同一周期相邻主族，故金属性XY，A错；根据Z、W的原子半径相差不大，化合价不同，且W只有负价，则其可能是O，Z是N，两者的单质直接生成NO，B错；据此判断可知X是Mg，Y是Al；Y的最高价氧化物的水化物是氢氧化铝，其不溶于氨水，C错；一定条件下，氧气可以和氨气反应生成水和氮气，D对。例3、X、Y、Z、W、R是5种短周期元素，其原子序数依次增大。X是周期表中原子半径最小的元素，Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，Z、W、R处于同一周期，R与Y处于同一族，Z、W原子的核外电子数之和与Y、R原子的核外电子数之和相等。下列说法正确的是（）-4-A．元素Y、Z、W具有相同电子层结构的离子，其半径依次增大B．元素X不能与元素Y形成化合物X2Y2C．元素Y、R分别与元素X形成的化合物的热稳定性：XmYXmRD．元素W、R的最高价氧化物的水化物都是强酸【解析】m从题目所给的条件可以看出X是H元素，Y是O元素，Z是Na元素，W是Mg元素，R是S元素。所以，A项，Y、Z、W具有相同电子层结构的离子，其半径依次减小（判断依据：核外电子排布相同的微粒，半径随着核电荷数的增加而减小）；B项，X和Y元素能形成2种化合物，水和双氧水；C项，元素Y、R分别与元素X形成的化合物是氢化物，因为Y(O元素)和R（S元素）的非金属性强弱：YR，所以对应的氢化物的稳定性：XmYXmR；W元素最高价氧化物的水化物是Mg(OH)2，是中强碱，而R元素最高价氧化物的水化物是H2SO4,是强酸。考题再现1.下列说法正确的是（）A．形成离子键的阴阳离子间只存在静电吸引力B．HF、HCL、HBr、HI的热稳定性和还原性从左到右依次减弱C．第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强D．元素周期律是元素原子核外电子排布周期性变化的结果2.某元素的一种同位素X的原子质量数为A，含N个中子，它与1H原子组成HmX分子，在agHmX中所含质子的物质的量是（）A．a(A－N＋m)/(A+m)molB．a(A-N)/AmolC．a(A－N)/(A+m)molD．a(A－N＋m)/Amol3．短周期金属元素甲~戊在元素周期表中的相对位置如右表所示，下面判断正确的是（）A．原子半径：丙＜丁＜戊B．金属性：甲＞丙C．氢氧化物碱性：丙＞丁＞戊D．最外层电子数：甲＞乙4.元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质，下列说法正确的是（）A.同一元素不可能既表现金属性，又表现非金属性B.第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数C.短周期元素形成离子后，最外层电子都达到8电子稳定结构D.同一主族的元素的原子，最外层电子数相同，化学性质完全相同5.甲、乙、丙、丁4中物质分别含2种或3种元素，它们的分子中各含18个电子。甲是气态氢化物，在水中分步电离出两种阴离子。下列推断合理的是（）A．某酸溶液含甲电离出的阴离子，则该溶液显碱性，只能与酸反应B．乙与氧气的摩尔质量相同，则乙一定含有极性键和非极性键-5-C．丙中含有2周期IVA族的元素，则丙一定是甲烷的同系物D．丁和甲中各元素质量比相同，则丁中一定含有-1价的元素6.X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大。X、Y、Z、L是组成蛋白质的基础元素，M是地壳中含量最高的金属元素。回答下列问题：⑴L的元素符号为________；M在元素周期表中的位置为________________；五种元素的原子半径从大到小的顺序是____________________（用元素符号表示）。(2)硒（se）是人体必需的微量元素，与L同一主族，Se原子比L原子多两个电子层，则Se的原子序数为_______，其最高价氧化物对应的水化物化学式为_______。该族2~5周期元素单质分别与H2反应生成lmol气态氢化物的反应热如下，表示生成1mol硒化氢反应热的是__________（填字母代号）。a．+99.7mol·L－1b．+29.7mol·L－1c．－20.6mol·L－1d．－241.8kJ·mol－1(3)用M单质作阳极，石墨作阴极，NaHCO3溶液作电解液进行电解，生成难溶物R，R受热分解生成化合物Q。写出阳极生成R的电极反应式：______________；由R生成Q的化学方程式。跟综训练1.短周期元素A、B、C的原子序数依次递增，它们的原子最外层电子数之和为10，A与C同主族，B原子的最外层电子数等于A原子的次外层电子数，则下列叙述正确的是()A．原子半径：ABCB．A的氢化物稳定性大于C的氢化物稳定性C．三种元素的最高价氧化物对应水化物均可由化合反应得到D．高温下，A单质能置换出C单质2.某元素只存在两种天然同位素，且在自然界它们的含量相近，其相对原子质量为152.0，原子核外的电子数为63。下列叙述中错误的是()A.它是副族元素B.它是第六周期元素C.它的原子核内有63个质子D.它的一种同位素的核内有89个中子3.各组微粒的半径比较，正确的是()①F＜F-＜Cl-②O2-＜Mg2+＜Al3+③Ca2+＜Ca＜Ba④S2-＜Se2-＜Br-A．①③B．②③C．③④D．①④4.下列说法正确的是（）A．SiH4比CH4稳定B．O2-半径比F-的小C．Na和Cs属于第ⅠA族元素，Cs失电子能力比Na的强-6-D．P和As属于第ⅤA族元素，H3PO4酸性比H3AsO4的弱5.W、X、Y、Z均为短周期元素，W的最外层电子数与核外电子总数之比为7：17；X与W同主族；Y的原子序数是W和X的原子序数之和的一半；含Z元素的物质焰色反应为黄色。下列判断正确的是（）A．金属性：YZB氢化物的沸点：XWC．离子的还原性：XWD原子及离子半径：ZYX6.下列各组物质的性质比较，正确的是（）A．酸性：HClO4＞H3PO4＞H2SO4B．氢化物稳定性：H2S＞HF＞H2OC．碱性：NaOH＞Mg(OH)2＞Ca(OH)2D．氧化性：F2＞Cl2＞Br2＞I27.下列事实能说明氯的非金属性比硫强的是（）A．铁与硫反应生成硫化亚铁，而铁与氯气反应时生成氯化铁B．与金属钠反应，氯原子得一个电子，而硫原子能得两个电子C．常温时氯气呈气态，而硫呈现固态D．氯的最高价为+7价，而硫的最高价为+6价8.甲、乙为短周期不同主族元素组成的单质，丙、丁为氧化物，它们存在如下转化关系，，满足条件的甲和乙为（）A．铝和铁B．氟气和氧气C．碳和硅D．镁和碳9.有A、B、C、D、E、F六种短周期元素，原子序数依次增大。已知A的一种核素的原子核为质子，B原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍。B原子的最外层电子数是D、E原子最外层电子数之和，C原子的最外层电子数是D、F原子最外层电子数之和。下列推论正确的是()A．A、B两元素只能形成一种化合物B．D、E两元素的最高价多种氧化物对应的水化物均为强碱C．C的气态氢化物的稳定性一定小于F的气态氢化物D．C、F两种元素可能形成新型无机非金属材料10.J、L、M、R、T是原子序数依次增大的短周期主族元素，J、R在周期表中的相对位置如右表；J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等；M是地壳中含量最多的金属元素。（1）M的离子结构示意图为_____;元素T在周期表中位于第_____族。（2）J和氢组成的化合物分子有6个原子，其结构简式为______。（3）M和T形成的化合物在潮湿的空气中冒白色烟雾，反应的化学方程式为_____。11．A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的主族元素。已知A、C、F三原子的最外层共有甲丁丙乙-7-11个电子，且这三种元素的最高价氧化物的水化物之间两两皆能反应，均能生成盐和