2021年新高考化学二轮复习：专题五　物质结构与性质　元素周期律.pptx

1、专题五专题五 物质结构与性质物质结构与性质 元素周期律元素周期律 第二部分第二部分 2021 内 容 索 引 01 02 03 考情分析考情分析 备考定向备考定向 高频考点高频考点 能力突破能力突破 热点专攻热点专攻( (五五) ) 考情分析考情分析 备考定向备考定向 备考要点说明 1.原子结构与元素的性质 (1)了解元素、核素和同位素的含义。 (2)了解原子的构成和原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理;能 正确书写136号元素原子核外电子、价电子的电子排布式和电子排布图 (轨道表示式);了解电子在原子轨道之间的跃迁及其简单应用。 (3)掌握元素周期律的实质。了解元素周期表(长式)的结构

2、(周期、族)及其 应用。掌握同周期、同主族元素性质递变规律与原子结构的关系。 (4)了解电离能、电负性的概念,并能用以说明元素的某些性质。 备考要点说明 2.化学键与分子结构 (1)了解化学键的定义。 (2)理解离子键的形成,能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。 (3)了解共价键的形成、极性、类型(键和键)。了解配位键的含义。能 用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。 (4)了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型(sp、sp2、sp3),能用价层电子 对互斥理论或者杂化轨道理论推测简单分子或离子的空间结构。 备考要点说明 3.分子间作用力与物质的性质 了解范德华力、氢键的含义及对物质

3、性质的影响。并能解释氢键对物质性质的 影响。 4.晶体结构与性质 (1)了解晶体的类型,了解不同类型晶体中结构微粒、微粒间作用力的区别。不 同类型的晶体结构与性质的关系 (2)了解晶格能的概念,了解晶格能对离子晶体性质的影响。 (3)理解金属键的含义,能用金属键理论解释金属的一些物理性质。了解金属晶 体常见的堆积方式。 (4)了解晶胞的概念,能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。 核心价值引领 2017年9月,美、俄科学家利用计算机模型设计出比水还轻的超轻晶体铝。 有望用于航天飞机和汽车等领域制造超轻部件。这次获得的新晶体密度 只有0.61 g cm-3,不仅密度显著低于传统金属铝(2.7

4、 g cm-3),还意味着其能 漂浮在水面上。该晶体以大家熟知的钻石为基础,将其中的每个碳原子用 铝原子取代,得到了类似钻石的四面体结构晶体铝。进一步计算后,我们发 现,这是一种非常稳定的全新超轻晶体铝结构。这是科学家运用物质结构 的相关理论,从元素周期表中寻找替代元素,基于一种已知结构来设计新材 料,更好地为人类服务,这就是我们学习物质结构、元素周期律的意义所在。 高频考点高频考点 能力突破能力突破 考点一考点一 原子结构原子结构 化学用语化学用语 【真题示例】【真题示例】 1.(2020 全国)1934年约里奥-居里夫妇在核反应中用 粒子(即氦核 2 4 He)轰击 金属原子 X,得到核素

5、 +2 30 Y,开创了人造放射性核素的先河: X+2 4He Y+0 1n 其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是( ) A 的相对原子质量为26 B.X、Y均可形成三氯化物 C.X的原子半径小于Y的 D.Y仅有一种含氧酸 . X 答案 B 解析 依据题给的反应过程,可确定W=27。根据X、Y的最外层电子数之和 为8,Y原子的质子数比X原子的质子数多2,可以得出X原子最外层电子数 为3,Y原子最外层电子数为5,可以判定X为铝元素,Y为磷元素。由上述分 析可知A项错误;Al、P两元素均可形成三氯化物AlCl3和PCl3,B项正确;Al、 P两元素位于同一周期且原子序数P大于Al

6、,故原子半径Al大于P,C项错误; 磷元素的常见含氧酸有H3PO4、H3PO2、HPO2等,D项错误。 2.(2020浙江选考)下列说法正确的是( ) A.35Cl和37Cl是两种不同的元素 B.单晶硅和石英互为同素异形体 C.HCOOH和HOCH2CHO互为同系物 D.H与Na在元素周期表中处于同一主族 答案 D 解析 35Cl和37Cl同是氯元素,二者互为同位素,A项错误;单晶硅是硅单质,石 英的主要成分是SiO2,B项错误;HCOOH和HOCH2CHO不是同类物质,不是 互为同系物,C项错误。 3.(2020江苏化学)反应8NH3+3Cl2 = 6NH4Cl+N2可用于氯气管道的检漏。

7、下列表示相关微粒的化学用语正确的是( ) B.N2分子的电子式:NN C.Cl2分子的结构式:ClCl D.Cl-的结构示意图: A.中子数为 9 的氮原子:7 9N 答案 C 解析 A 项,中子数为 9 的氮原子应表示为 7 16 N;B 项,N2分子的电子式应为 NN;D 项,Cl-的结构示意图应为。 4.(2019北京理综)2019年是元素周期表发表150周年,期间科学家为完善周 期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In) 等9种元素相对原子质量的新值,被采用为国际新标准。铟与铷(37Rb)同周 期。下列说法不正确的是( ) A.In是第五周期第A族元素 B

8、的中子数与电子数的差值为17 C.原子半径:InAl D.碱性:In(OH)3RbOH .49 115In 答案 D 解析 In与Al同主族,是第五周期第A族元素,A正确 的中子数是66, 电子数是49,差值为17,B正确;根据元素周期律,同主族从上到下,元素原子 半径依次增大,故原子半径:InAl,C正确;根据元素周期律,同周期从左到右, 主族元素原子半径依次减小,金属性渐弱,最高价氧化物对应水化物碱性渐 弱,故碱性:RbOHIn(OH)3,D项错误。 ;49 115 In A.中子数为 18 的氯原子:17 18Cl B.N2的结构式:N=N C.Na+的结构示意图: D.H2O 的电子式

9、:H O H 5.(2019江苏卷)反应NH4Cl+NaNO2 = NaCl+N2+2H2O放热且产生气体, 可用于冬天石油开采。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是 ( ) 答案 D 解析 中子数为 18的氯原子的质量数为 17+18=35,原子符号为 17 35 Cl,A项错 误;氮气分子中两原子间有三对共用电子,其结构式为 NN,B项错误;Na+的 结构示意图为 ,C项错误;H2O的电子式为 H O H,D项正确。 6.(2019浙江4月选考)下列表示不正确的是( ) A.次氯酸的电子式H Cl O B.丁烷的球棍模型 C.乙烯的结构简式 CH2CH2 D.原子核内有 8 个中子的碳

10、原子 6 14 C 答案 A 解析 A项,次氯酸分子中氢原子应与氧原子形成共用电子对,电子式为 ,所以错误,符合题意;B项,丁烷中有4个碳原子和10个氢原子,符合 丁烷的球棍模型书写要求,所以正确,不符合题意;C项,乙烯分子中碳与碳 原子间形成碳碳双键,符合乙烯结构简式的书写要求,所以正确,不符合题 意;D项,碳原子的质子数为6,当中子数为8时,其质量数为14,因此符合碳原 子的书写要求,所以正确,不符合题意。 H O Cl 7.(2019北京理综)下列示意图与化学用语表述内容不相符的是(水合离子 用相应离子符号表示)( ) A.NaCl = Na+Cl- B.CuCl2 = Cu2+2Cl-

11、 NaCl溶于水 电解CuCl2溶液 C.CH3COOH CH3COO-+H+ D.H2(g)+Cl2(g) = 2HCl(g) H=-183 kJ mol-1 CH3COOH在水中电离 H2与Cl2反应能量变化 答案 B 解析 氯化钠是强电解质,在水中完全电离生成水合Na+和水合Cl-,A正确; 用惰性电极电解CuCl2溶液,电解反应的化学方程式为CuCl2 Cu+Cl2,B项中方程式是CuCl2的电离方程式,CuCl2的电离不是在通电条件 下发生的,B错误;C项中图示为醋酸在水中的部分电离,C正确;根据反应热 (H)=反应物总键能-生成物总键能,反应H2(g)+Cl2(g) = 2HCl(

12、g)的 H=(436 kJ mol-1+243 kJ mol-1)-(2431 kJ mol-1)=-183 kJ mol-1,D项正确。 8.(2019海南化学)自门捷列夫发现元素周期律以来,人类对自然的认识程度逐步 加深,元素周期表中的成员数目不断增加。回答下列问题: (1)2016年IUPAC确认了四种新元素,其中一种为Mc,中文名为“镆”。元素Mc可 由反应 (2)Mc位于元素周期表中A族,同族元素N的一种氢化物为NH2NH2,写出该化合 物分子的电子式 ,该分子内存在的共价键类型有 。 (3)该族中的另一元素P能呈现多种化合价,其中+3价氧化物的分子式为 , 其常见+5价简单含氧酸的

13、分子式为 。 95 243 Am+20 41Ca 115 281 Mc+30 1n 得到。该元素的质子数为 ,287Mc 与 288Mc 互为 。 答案 (1)115 同位素 (2)H H 极性键和非极性键 (3)P4O6 H3PO4 解析 (1)根据 115 281 Mc 可得 Mc的质子数为 115。287Mc与 288Mc 质子数都是 115, 由于质量数分别是 287、288,则二者的中子数分别是 172、173,二者质子数相 同,中子数不同,因此互为同位素。 (2)N原子最外层有 5个电子,化合物 NH2NH2中 2 个 N原子形成一对共用电子 对,每个 N 原子与 2个 H原子形成

14、 2对共用电子对,所以该化合物的电子式为H H。在该物质分子中含有 4个 NH极性键,一个 NN非极性键。 (3)设P元素的氧化物为PxOy,由于P为+3价,O为-2价,根据化合物中元素正负 化合价代数和等于0可得,3x=2y,所以xy=23,结合白磷的正四面体结构 可知,该氧化物的化学式为P4O6;P元素的+5价简单含氧酸的分子式为 H3PO4。 9.(1)(2019全国节选)Fe成为阳离子时首先失去 轨道电 子,Sm的价层电子排布式为4f66s2,Sm3+价层电子排布式为 。 比较离子半径:F- (填“大于”“等于”或“小于”)O2-。 (2)(2019全国节选)在元素周期表中,与Li的化

15、学性质最相似的邻族元素 是 ,该元素基态原子核外M层电子的自旋状态 (填 “相同”或“相反”)。 (3)(2019江苏化学节选)Cu2+基态核外电子排布式为 。 答案 (1)4s 4f5 小于 (2)Mg 相反 (3)Ar3d9或1s22s22p63s23p63d9 解析 (1)铁原子的电子排布式为Ar3d64s2,Fe原子成为阳离子时首先失 去最外层4s轨道中的电子成为Fe2+;根据Sm的价电子排布式4f66s2可知,由 Sm生成Sm3+要失去最外层6s能级上的2个电子和4f能级上的1个电子。 由于F-与O2-的核外电子排布相同,核电荷数越大,离子半径反而越小,故离 子半径F-O2-。 (2

16、)根据元素周期律可知,与Li元素处于“对角线”位置的元素为Mg,两者的 化学性质相似。基态Mg原子的M层电子排布式为3s2,根据泡利原理可知, 这两个电子的自旋状态相反。 (3)Cu是29号元素,Cu2+基态核外电子排布式为Ar3d9或1s22s22p63s23p63d9。 【方法技巧方法技巧】 核外电子排布式的书写规律 (1)当出现d能级时,虽然电子按ns、(n-1)d、np顺序填充,但在书写电子排布式时, 仍把(n-1)d放在ns前面,如Fe的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,而不是 1s22s22p63s23p64s23d6。 (2)在书写简化电子排布式时,并不是所

17、有的都是X+外围电子排布式(注:X代表 对应元素上一周期稀有气体元素符号)。 (3)书写电子排布图(或轨道表示式)时,未填满电子的能级中的空轨道不能省略。 如 C 原子的电子排布图(或轨道表示式)为,而不是。 (4)在写基态原子的电子排布图(或轨道表示式)时,常出现以下错误: (违反能量最低原理)。 (违反泡利原理)。 (违反洪特规则)。 (违反洪特规则)。 【必备知识必备知识】 1.原子或离子中各微粒间的数量关系 (1)对于原子: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)对于阳离子:质子数=阳离子的核外电子数+阳离子所带正电荷数。 (4)对于阴离子:质子

18、数=阴离子的核外电子数-阴离子所带负电荷数。 2.元素、核素、同位素之间的关系 3.表示基态原子核外电子排布的四种方法 表示方法 举例 电子排布式 Cr:1s22s22p63s23p63d54s1 简化电子排布式 Cu:Ar3d104s1 价电子排布式 Fe:3d64s2 电子排布图 (或轨道表示式) O: 4.化学用语 (1)规范化学用语中的“1图”“8式”“2模型”。 1图 结构示意图 8 式 核素表示式 电子式 Na2O2:Na+ O O 2-Na+ H2O:H O H 锂:3 6Li 碳: 614 C 8 式 结构式 CO2:O=C=O HClO:HOCl 结构简式 乙烯:CH2=CH

19、2 乙酸:CH3COOH 分子式、 化学式 臭氧:O3 明矾:KAl(SO4)2 12H2O 最简式 (实验式) 乙烯:CH2 乙酸:CH2O 键线式 丙烯: ;1-丙醇: 2 模 型 球棍模型 丙烷: 比例模型 (填充模型) 乙烯: (2)“三步法”判断化学用语的正误。 5.书写电子式的一般思路 【应考训练应考训练】 考向1 原子结构与微粒间的关系 1.(双选)(2020北京高考模拟题改编)全氮类物质具有高密度、超高能量及爆炸 产物无污染等优点,被称为没有核污染的“N2爆弹”。中国科学家胡炳成教授团 队近日成功合成全氮阴离子 是制备全氮类物质N10(其中含有 两种 离子)的重要中间体。下列说

20、法中不正确的是( ) A.每个N10中含70个中子 B.每个 中含有5个原子核 C.每个 中含有36个质子 D.N10结构中含非极性共价键和离子键 N5 - ,N5 - N5 +和N5- N5 + N5 - 答案 AC 解析 N 元素有多种核素,不同核素中子数不同,由于题目未说明 N10中氮原 子属于哪一种核素,故无法确定N10的中子数,A错误;每个N5 +中含有5个原子 核,故B正确;每个N5 - 中含有35个质子,36个电子,故C错误;N10中含N5 - 和N5 +, 故含有离子键,每个离子内部含有非极性共价键,故 D 正确。 2.(2019山东德州平原一中检测)下列说法不正确的是( )

21、质子数相同的粒子一定属于同一种元素 同位素的性质几乎相同 质子数相同,电子数也相同的粒子,不可能是一种分子和一种离子 电子数相同的粒子不一定属于同一种元素 一种元素的原子只能有一种质量数 某种元素的相对原子质量取整数,就是其质量数 A. B. C. D. 答案 C 解析 质子数相同的粒子不一定属于同种元素,如CH4与H2O不是同种元 素,若为原子或单核离子则属于同种元素,错误;互为同位素的原子,核 外电子排布相同,最外层电子数决定化学性质,同位素的化学性质几乎完全 相同,但物理性质不一定相同,错误;分子中的质子数等于电子数,离子 中的质子数不等于电子数,若一种分子与一种离子的质子数相等,则电子

22、数 肯定不相等,正确;电子数相同的粒子不一定属于同种元素,如CH4与 H2O,Na+与Mg2+,正确;一种元素可能存在不同的核素,同一元素的原子 可能有不同的质量数,错误;元素没有质量数的概念,错误。 考向2 核外电子排布的规律及应用 3.(2020湖南长郡中学一模)某种化合物(如图)由W、X、Y、Z四种短周期 元素组成,其中W、Y、Z分别位于三个不同的周期,Y原子核外最外层电子 数是W原子核外最外层电子数的二倍;W、X、Y三种元素简单离子的核外 电子排布相同。下列说法不正确的是( ) A.原子半径:WXYX C.X与Y、Y与Z均可形成具有漂白性的化合物 D.W与X的最高价氧化物的水化物可相互

23、反应 答案 A 解析 X可形成+1价的离子,则X为氢、锂或钠,但是W、X、Y三种简单离 子的核外电子排布相同,则X只能是钠;W、Y、Z三者分别位于三个不同的 周期,则必有一种为氢,根据题目给出的结构式可知Z是氢;结合Y原子的最 外层电子数是W原子的最外层电子数的二倍,且二者简单离子的核外电子 排布相同,则只能是氧和铝,根据结构不难发现W是铝,Y是氧。根据分析, 四种元素的原子半径大小关系为ZYWXYZ B.简单离子的还原性:YXW C.简单离子的半径:WXYZ D.氢化物水溶液的酸性:YW 答案 C 解析 X为短周期元素,其电子总数为最高能级电子数的2倍,Z与X可形成淡 黄色化合物Z2X2,故

24、X为O元素,其核外电子排布式为1s22s22p4,Z为Na元素。 Y与W同主族,Y为F,W为Cl。根据各元素在周期表中的位置关系和递变规 律,第一电离能FOClNa;离子还原性Cl-O2-F-;简单离子F-、Na+、O2- 是电子层结构相同的离子,故离子半径 ,C项符合 题目要求。 Cl- O2- F- Na+ 2.(2020全国)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,四种元 素的核外电子总数满足X+Y=W+Z;化合物XW3与WZ相遇会产生白烟。下 列叙述正确的是( ) A.非金属性:WXYZ B.原子半径:ZYXW C.元素X的含氧酸均为强酸 D.Y的氧化物的水化物为强碱 答案 D

25、解析 由“W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素”,再根据“化合 物XW3与WZ相遇会产生白烟”可知,W为氢元素,X为氮元素,Z为氯元素,再 依据四种元素的核外电子总数满足X+Y=W+Z推知,Y为钠元素。非金属 性:ClNHNa,A项错误;原子半径:NaClNH,B项错误;N的含氧酸中,如 HNO2就不属于强酸,C项错误;Na的氧化物的水化物是NaOH,NaOH属于强 碱,D项正确。 3.(2020天津化学)短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。用表中 信息判断下列说法正确的是( ) A.元素电负性:ZW B.简单离子半径:WY C.元素第一电离能:ZW D.简单氢化物的沸点:XZ

26、 元素 最高价 氧化物的水化物 X Y Z W 分子式 H3ZO4 0.1 mol L-1溶液对应的pH(25 ) 1.00 13.00 1.57 0.70 答案 A 解析 由Z的最高价含氧酸为H3ZO4,且0.1 mol L-1 H3ZO4溶液对应pH=1.57 知,Z为P;由0.1 mol L-1 Y的最高价氧化物的水化物的溶液的pH=13知,Y为 Na;由X、Y、Z、W的原子序数依次增大,且0.1 mol L-1 X的最高价氧化物 的水化物的溶液的pH=1可知,X为N,由0.1 mol L-1 W最高价氧化物的水化 物pHP;离子半径:S2-Na+;因为P原子价层 电子排布为3s23p3

27、,3p能级为半充满状态,较稳定,故第一电离能:PS;因为 NH3分子间存在氢键,故氢化物的沸点:NH3PH3。 4.(2020江苏化学)下列关于Na、Mg、Cl、Br元素及其化合物的说法正确 的是( ) A.NaOH的碱性比Mg(OH)2的强 B.Cl2得到电子的能力比Br2的弱 C.原子半径r:r(Br)r(Cl)r(Mg)r(Na) D.原子的最外层电子数n:n(Na)n(Mg)n(Cl)Br2,错误;C项,Na、Mg、Cl是同一周期元素,原 子半径依次减小,错误;D项,Na、Mg、Cl、Br原子的最外层电子数分别为1、 2、7、7,错误。 5.(2019全国)科学家合成出了一种新化合物(

28、如图所示),其中W、X、Y、 Z为同一短周期元素,Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙 述正确的是( ) A.WZ的水溶液呈碱性 B.元素非金属性的顺序为XYZ C.Y的最高价氧化物的水化物是中强酸 D.该新化合物中Y不满足8电子稳定结构 答案 C 解析 由题给化合物的结构可知,W为第A族金属元素;Z最外层有7个电 子,由“Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半”可知,X核外电子数为14, 即X为硅元素;由四种元素为同一短周期元素可知,W为钠元素;Z为氯元素; 根据化合物中Y元素的化合价可推知Y为磷元素。NaCl的水溶液呈中性,A 项错误;元素非金属性的顺序为Z(Cl)Y(P)X(S

29、i),B项错误;P的最高价氧化 物的水化物为磷酸,是中强酸,C项正确;P原子最外层有5个电子,与Si共用两 对电子,加上得到Na的1个电子,因此最外层满足8电子稳定结构,D项错误。 6.(2019全国)今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。下表是元素周 期表的一部分,W、X、Y、Z为短周期主族元素,W与X的最高化合价之和 为8。下列说法错误的是( ) A.原子半径:WX B.常温常压下,Y单质为固态 C.气态氢化物热稳定性:ZW D.X的最高价氧化物的水化物是强碱 W X Y Z 答案 D 解析 由表格中元素在周期表中的位置可知,W的最高化合价比X的最高正 化合价多2,且两者最高化合价之和为

30、8,所以X的最高化合价为+3价,W的最 高化合价为+5价,分别属于A族和A族,因为4种元素均为短周期元素, 则W为N,X为Al,Y为Si,Z为P。根据同周期主族元素原子半径从左到右逐 渐减小,同主族元素原子半径从上到下逐渐增大,可知原子半径NAl,A项 正确;常温常压下Si是固体,B项正确;同主族从上到下元素的非金属性逐渐 减弱,对应气态氢化物的热稳定性逐渐减弱,则气态氢化物的热稳定性 ZSi,故简单氢 化物的稳定性:CH4SiH4,B项正确;碳元素和硅元素可形成SiC,但SiC属于 共价化合物,C项错误;Mg可溶于浓硝酸,但硅不与浓硝酸反应,D项错误。 8.(2019浙江4月选考)2019年

31、是门捷列夫提出元素周期表150周年。根据元 素周期律和元素周期表,下列推断不合理的是( ) A.第35号元素的单质在常温常压下是液体 B.位于第四周期A族的元素为非金属元素 C.第84号元素的最高化合价是+7 D.第七周期0族元素的原子序数为118 答案 C 解析 A项,第35号元素位于第四周期A族,为溴元素,溴单质在常温常压 下为液态,所以正确,不符合题意;B项,位于第四周期A族元素为As,属于 非金属元素,所以正确,不符合题意;C项,第84号元素为第六周期A族,最 高正价为+6价,所以错误,符合题意;D项,第一到第七周期的元素种类分别 为2、8、8、18、18、32、32,因此第七周期0族

32、元素的原子序数为118,所 以正确,不符合题意。 9.(2019江苏化学)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是 地壳中含量最多的元素,Y原子的最外层有2个电子,Z的单质晶体是应用最 广泛的半导体材料,W与X位于同一主族。下列说法正确的是( ) A.原子半径:r(W)r(Z)r(Y)r(X) B.由X、Y组成的化合物是离子化合物 C.Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强 D.W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强 答案 B 解析 由“X是地壳中含量最多的元素”可知,X为氧元素;Y的原子序数大于 氧,且原子最外层有2个电子,则Y为镁元素;由“Z的单质晶体是应用最广泛 的半导体材料

33、”可知,Z为硅元素;由“W与X位于同一主族”可知,W为硫元素。 原子半径:r(Mg)r(Si)r(S)r(O),A项错误;MgO属于离子化合物,B项正确; 硅酸为弱酸,而硫酸为强酸,C项错误;非金属性:SO,稳定性:H2SH2O,D项 错误。 【方法技巧方法技巧】 “两步”快速突破元素推断题 10.(1)(2019全国节选)下列状态的镁中,电离最外层一个电子所需能量最 大的是 (填标号)。 A. B. C. D. (2)(2017江苏化学节选)C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序 为 。 (3)(2017全国节选)元素的基态气态原子得 到一个电子形成气态负一价离子时所放出的 能量称作第一电

34、子亲和能(E1)。第二周期部 分元素的E1变化趋势如图所示,其中除氮元素 外,其他元素的E1自左而右依次增大的原因 是 ;氮元素 的E1呈现异常的原因 是 。 答案 (1)A (2)HCO (3)同周期元素随核电荷数依次增大,原子半径逐渐变小,故结合一个电子 释放出的能量依次增大 N的2p能级处于半充满状态,具有稳定性,故不易 结合一个电子 【必备知识必备知识】 1.原子序数与元素位置的“序数差值”规律 (1)同周期相邻主族元素的“序数差值”规律。 除A族和A族外,其余同周期相邻元素原子序数差为1。 同周期A族和A族元素,其原子序数差分别是:第二、三周期相差1, 第四、五周期相差11,第六、七

35、周期相差25。 (2)同族相邻元素的“序数差值”规律。 第二、三周期的同族元素原子序数相差8。 第三、四周期的同族元素原子序数相差有两种情况:A族、A族相 差8,其他族相差18。 第四、五周期的同族元素原子序数相差18。 第五、六周期的同族元素原子序数镧系之前的相差18,镧系之后的相差 32。 第六、七周期的同族元素原子序数相差32。 2.通过“三看”比较微粒半径大小 在中学化学要求的范围内,可按“三看”规律来比较粒子半径的大小。 “一看”电子层数:一般情况下,当电子层数不同时,电子层数越多,半径越大。 例如:r(Li)r(Na)r(K)r(Rb)r(Cs)、r(O2-)r(S2-)r(Se2

36、-)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。 例如:r(Na)r(Mg)r(Al)r(Si)r(P)r(S)r(Cl)、r(O2-)r(F-) r(Na+)r(Mg2+)r(Al3+)。 “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。 例如:r(Cl-)r(Cl)、r(Fe2+)r(Fe3+)。 3.元素金属性、非金属性的多方面比较 本质 原子越易失电子,金属性越强 在金属活动性顺序中位置越靠前,金属性越强 单质与水或非氧化性酸反应越剧烈,金属性越强 单质还原性越强或离子氧化性越弱,金属性越强 最高价氧化物对应水化物的碱性越强,

37、金属性越强 若存在反应Xn+YX+Ym+,则Y元素的金属性比X的强 本质 原子越易得电子,非金属性越强 与H2化合越容易,气态氢化物越稳定,非金属性越强 单质氧化性越强,阴离子还原性越弱,非金属性越强 最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性越强 若存在反应An-+BxBm-+Ay,则B元素的非金属性比A的强 4.第一电离能、电负性 (1)元素第一电离能的周期性变化规律。 一般 规律 同一周期,随着原子序数的增大,元素的第一电离能呈现增大的趋势,稀 有气体元素的第一电离能最大,碱金属元素的第一电离能最小;同一主 族,随着电子层数的增加,元素的第一电离能逐渐减小 特殊 情况 第一电离能的变化与

38、元素原子的核外电子排布有关。通常情况下,当 原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空(p0、d0、f0)、半满 (p3、d5、f7)和全满(p6、d10、f14)结构时,原子的能量较低,该元素具有 较大的第一电离能。如同周期主族元素,A族元素的原子最外层s能 级全充满、A族元素的原子最外层p能级半充满,比较稳定,所以其第 一电离能大于同周期相邻的主族元素 (2)电负性大小判断。 规律 在周期表中,同周期主族元素电负性从左到右逐渐增大,同主族从上 往下逐渐减小 方法 常常应用化合价及物质类别判断电负性的大小,如O与Cl的电负性比 较:HClO中Cl为+1价、O为-2价,可知O的电负性大于Cl;

39、Al2O3是 离子化合物、AlCl3是共价化合物,可知O的电负性大于Cl 5.元素推断题通常考查的角度 考查角度 判断分析依据 原子半径 同周期元素的原子半径随原子序数的增大而减小(不考虑稀有 气体元素); 同主族元素从上到下,原子半径随电子层数的增多而增大 元素 化合价 同周期元素从左到右,元素的最高正化合价由+1+7,非金属元 素的最低负化合价由-4-1(O、F除外); 同主族元素的最高正化合价、最低负化合价均相同(氧无最高 正价,氟无正价) 考查角度 判断分析依据 得失电 子能力 同周期元素从左到右,失电子能力逐渐减弱,得电子能力逐渐增强(不 考虑稀有气体元素); 同主族元素从上到下,失

40、电子能力逐渐增强,得电子能力逐渐减弱 金属性与 非金属性 同周期元素从左到右,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强(不考虑稀 有气体元素); 同主族元素从上到下,金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱 元素的第 一电离能 同周期元素从左到右元素的第一电离能呈增大趋势(A和A族元 素大于相邻周期元素); 同主族元素自上而下,第一电离能逐渐减小 考查角度 判断分析依据 电负性 同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增大(稀有气体元素 除外); 同主族元素自上而下,电负性逐渐减小 最高价 氧化物对 应水化物 元素的金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的碱性越 强; 元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物

41、的酸性 越强(F无正价,O无最高正价,不考虑) 考查角度 判断分析依据 单质的氧 化性、还 原性 一般情况下,元素的金属性越强,单质的还原性越强,简单阳离子 的氧化性越弱;元素的非金属性越强,单质的氧化性越强,简单阴 离子的还原性越弱 物质的 熔点、 沸点 一般情况下,对于组成和结构相似的物质,相对分子质量越大, 分子间作用力越大,物质的熔点、沸点也越高,如沸点:I2Br2F2; NH3、H2O、HF的沸点比同主族其他元素氢化物的沸点高,是 因为分子间形成氢键,使物质的沸点升高 【应考训练应考训练】 考向1 元素周期表的结构 1.(2020湖北八校联考)2019年是“国际化学 元素周期表年”。

42、1869年门捷列夫把当时 已知的元素根据元素性质、相对原子质量 等进行排列,预留了甲、乙两种未知元素的位置,并预测了二者的相对原子质量, 部分原始记录如下。下列说法错误的是( ) A.乙元素位于现行元素周期表第四周期A族 B.原子半径:甲乙Si C.乙的简单气态氢化物的稳定性弱于CH4 D.推测乙的单质可以用作半导体材料 答案 A 解析 由图可知,同一纵列的元素为同一周期元素,而同一横行的元素为同 主族元素,由元素的相对原子质量可知,甲、乙的相对原子质量均比As 小,As位于第四周期A族,则C、Si、乙位于A族,乙为Ge,B、Al、甲位 于A族,甲为Ga。乙为Ge,位于现行元素周期表第四周期A

43、族,A项错误; 同周期主族元素自左而右原子半径减小,同主族自上而下原子半径增大,故 原子半径:甲(Ga)乙(Ge)Si,B项正确;碳与Ge同主族,非金属性CGe,则Ge 的简单气态氢化物的稳定性弱于CH4,C项正确;乙为Ge,在元素周期表中位 于金属与非金属的交界处,可用作半导体材料,D项正确。 2.(双选)下列有关元素周期表的说法正确的是( ) A.原子序数之差为2的两种元素不可能位于同一主族 B.若D-核外有36个电子,则元素D位于第四周期第A族 C.第三、四周期同主族元素的原子序数一定相差8或18 D.位于同一周期的甲、乙两种元素,甲位于A族,原子序数为x,乙位于A 族,乙的原子序数一定

44、为x+2 答案 BC 解析 原子序数之差为2的两种元素可能位于同一主族,例如H和Li,A项错 误;若D-核外有36个电子,则元素D是Br,位于元素周期表中第四周期A 族,B项正确;第三、四周期同主族元素的原子序数可能相差8,也可能相差 18,例如Na与K的原子序数相差8,Cl与Br原子序数相差18,C项正确;位于同 一周期的甲、乙两种元素,甲位于A族,原子序数为x,乙位于A族,乙的 原子序数不一定为x+2,例如第四周期中相应的两种元素的原子序数相差 12,D项错误。 考向2 元素周期律及其应用 3.(2020湖湘名校高三线上自主联合检测)a、b、c、d为短周期元素,a的M 电子层有1个电子,工

45、业上采用分离液态空气的方法来生产供医疗急救用 的b元素的单质,c与b同族,d与c形成的一种化合物可以溶解单质硫。下列 有关说法正确的是( ) A.原子半径:abcd B.元素非金属性由强到弱的顺序为bcd C.a与b形成的化合物只有离子键 D.最高价氧化物对应水化物的酸性:dc 答案 B 解析 a的M电子层有1个电子,则a为Na;工业上采用分离液态空气的方法来 生产供医疗急救用的b元素的单质,则b为O;c与b同族且为短周期元素,则c 为S;d与c形成的一种化合物可以溶解硫,该物质为CS2,则d为C。同一周期 从左到右主族元素原子半径逐渐减小,同一主族从上到下原子半径增大,因 此原子半径NaSC

46、O,即acdb,故A错误;同一主族从上到下,元素的非 金属性减弱,元素非金属性由强到弱的顺序为OSC,即bcd,故B正确;a 与b形成的过氧化钠中既含有离子键,又含有共价键,故C错误;S的非金属性 大于C,所以最高价氧化物对应水化物的酸性d小于c,故D错误。 4.元素周期表和元素周期律可以指导人们进行规律性的推测和判断。下 列说法不合理的是( ) A.若X+和Y2-的核外电子层结构相同,则原子序数:XY B.由水溶液的酸性:HClH2S,可推断元素的非金属性:ClS C.硅、锗在元素周期表中都位于金属与非金属的交界处,都可以作半导体 材料 D.Cs和Ba分别位于第六周期A和A族,则碱性:CsO

47、HBa(OH)2 答案 B 解析 若X+和Y2-的核外电子层结构相同,则X处于Y的下一周期,原子序数 XY,故A正确;不能根据氢化物水溶液的酸性强弱来比较元素的非金属性, 如酸性HClHF,但非金属性FCl,故B错误;硅、锗在元素周期表中都位于 金属与非金属的交界处,具有一定的金属性与非金属性,都可以做半导体材 料,故C正确;同周期元素自左而右金属性减弱,金属性CsBa,金属性越强, 其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,故碱性CsOHBa(OH)2,D正确。 5.(2020高考模拟题节选)(1)LiFePO4因具有良好的结构稳定性而成为新一代正 极材料,这与 的结构密切相关, 的立体构型为 。P、 O、S三种元素的电负性从大到小的顺序为 。 (2)C、N、O、F四种元素的第一电离能由小到大的顺序为 。 (3)Mg、Al的第一电离能:Mg (填“”或“SP (2)CO