人教版必修2 第1章 物質結構 元素周期律 重難點專題突破 學案.doc

第1章 物質結構 元素周期律 重難點專題突破一元素金屬性、非金屬性強弱的判斷方法1元素金屬性強弱的判斷方法(1)從元素原子結構判斷當最外層電子數(shù)相同時，電子層數(shù)越多，原子半徑越大，越易失電子，金屬性越強；當電子層數(shù)相同時，核電荷數(shù)越多，越難失電子，金屬性越弱。(2)根據(jù)金屬活動性順序表判斷一般來說，排在前面的金屬元素其金屬性比排在后面的強。(3)從元素單質及其化合物的相關性質判斷金屬單質與水或酸反應越劇烈，元素金屬性越強；最高價氧化物對應水化物的堿性越強，元素金屬性越強。(4)根據(jù)離子的氧化性強弱判斷離子的氧化性越強，則對應金屬元素的金屬性越弱。【典例1】已知鋇的活動性介于鈉和鉀之間，下列敘述正確的是()a鋇與水反應不如鈉與水反應劇烈b鋇可以從kcl溶液中置換出鉀c氧化性：kba2nad堿性：kohba(oh)2naoh解析a中由于鋇的活動性比鈉強，所以鋇與水反應比鈉與水反應更劇烈，故a錯；b中鋇的活動性不如鉀且其先與水發(fā)生反應，故不能置換出鉀，故b錯；c中由于金屬性：kbana，氧化性為naba2k，故c錯；d中元素的金屬性越強，其最高價氧化物對應水化物的堿性越強，故kohba(oh)2naoh，d說法正確。答案d理解感悟金屬性強弱的比較，關鍵是比較原子失去電子的難易，而不是失去電子數(shù)目的多少。如na易失去一個電子，而mg易失去兩個電子，但na的金屬性比mg強。2非金屬性強弱的判斷方法(1)從元素原子的結構判斷當電子層數(shù)相同時，核電荷數(shù)越多，非金屬性越強；當最外層電子數(shù)相同時，核電荷數(shù)越多，非金屬性越弱。(2)從元素單質及其化合物的相關性質判斷單質越易跟h2化合，生成的氫化物也就越穩(wěn)定，氫化物的還原性也就越弱，其非金屬性也就越強；最高價氧化物對應水化物的酸性越強，其非金屬性越強。如h2so4的酸性強于h3po4，說明s的非金屬性比p強；非金屬單質間的置換反應，例如：cl22ki=2kcli2，說明氯的非金屬性比碘強；元素的原子對應陰離子的還原性越強，元素的非金屬性就越弱。如s2的還原性比cl強，說明cl的非金屬性比s強。【典例2】下列不能說明氯元素的非金屬性比硫元素強的事實是()hcl比h2s穩(wěn)定hclo氧化性比h2so4強hclo4酸性比h2so4強cl2能與h2s反應生成scl原子最外層有7個電子，s原子最外層有6個電子cl2與fe反應生成fecl3，s與fe反應生成fesa b c d解析含氧酸的氧化性不能作為判斷元素非金屬性強弱的依據(jù)；最外層電子數(shù)越多，元素的非金屬性不一定越強，如非金屬性：ocl，但最外層電子數(shù)：ocl。答案a理解感悟比較元素非金屬性的強弱，其實質是看元素原子得電子的難易程度，越易得電子，非金屬性越強。二微粒半徑大小的比較方法及規(guī)律1核電荷數(shù)相同(同種元素)，核外電子數(shù)越多，半徑越大(1)原子半徑大于相應的陽離子半徑。(2)原子半徑小于相應的陰離子半徑。(3)當元素原子可形成多種價態(tài)的離子時，價態(tài)高的，半徑小。2原子半徑(1)電子層數(shù)相同(即同周期)時，隨原子序數(shù)的遞增，原子半徑逐漸減小(稀有氣體除外)。(2)最外層電子數(shù)相同(即同主族)時，隨電子層數(shù)的遞增，原子半徑逐漸增大。3離子半徑(1)電子層結構相同的離子，核電荷數(shù)越大，半徑越小。(2)同主族帶相同電荷的離子，電子層數(shù)越多，半徑越大。(3)所帶電荷、電子層數(shù)均不同的離子可選一種離子參照比較，例如：比較r(k)與r(mg2)可選r(na)為參照，可知：r(k)r(na)r(mg2)。【典例3】下列微粒半徑大小比較正確的是()anamg2al3clnaal3cnamgalsdcsrbkna解析a項中四種離子核外電子數(shù)相同，隨著核電荷數(shù)增多，離子半徑依次減小，即al3mg2naclnaal3，故b項正確。答案b理解感悟比較簡單粒子的半徑大小：“一看”電子層數(shù)：當電子層數(shù)不同時，電子層數(shù)越多，半徑越大?！岸础焙穗姾蓴?shù)：當電子層數(shù)相同時，核電荷數(shù)越大，半徑越小?！叭础焙送怆娮訑?shù)：當電子層數(shù)和核電荷數(shù)均相同時，核外電子數(shù)越多，半徑越大?！镜淅?】x和y兩元素的陽離子具有相同的電子層結構，x元素的陽離子半徑大于y元素的陽離子半徑；z和y兩元素的原子核外電子層數(shù)相同，z元素的原子半徑小于y元素的原子半徑。x、y、z三種元素的原子序數(shù)的關系是()axyz byzx czxy dzyx解析x和y兩元素的陽離子具有相同的電子層結構，且x元素的陽離子半徑大于y元素的陽離子半徑，所以，x元素的原子序數(shù)小于y元素的原子序數(shù)，即yx；而z和y兩元素的原子核外電子層數(shù)相同，z元素的原子半徑小于y元素的原子半徑，所以，z元素的原子序數(shù)大于y元素的原子序數(shù)。答案d理解感悟根據(jù)微粒半徑大小，判斷元素在周期表中的相對位置，是高考中的?？碱}型，熟練比較微粒半徑的大小，可起到事半功倍的效果。在應用該方法時，要特別注意題中給出的條件，找出相同點和不同點進行比較，要注意不要因忽視某些條件而出現(xiàn)錯誤，如比較原子半徑還是比較離子半徑。三元素的“位置、結構、性質”之間的關系規(guī)律及其應用元素的原子結構、其在周期表中的位置及元素的性質(位、構、性)三者之間的關系可用下圖表示：應用“位置、結構、性質”三者的關系解答問題時要注意掌握以下幾個方面：1熟練掌握四個關系式電子層數(shù)周期序數(shù)最外層電子數(shù)主族序數(shù)主族元素的最高正價族序數(shù)(o、f除外)最低負價主族序數(shù)82熟練掌握周期表中的一些特殊規(guī)律(1)各周期元素種數(shù)(第一到第六周期分別為2、8、8、18、18、32)。(2)稀有氣體元素原子序數(shù)(分別為2、10、18、36、54、86)和所在周期(分別在一到六周期)。(3)同族上下相鄰元素原子序數(shù)的關系(相差2、8、18、32等各種情況)。(4)同周期a族與a族元素原子序數(shù)差值(有1、11、25等情況)。3熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性質的遞變規(guī)律，主要包括：(1)元素的金屬性、非金屬性；(2)氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性；(3)最高價氧化物對應水化物的酸堿性。4熟悉120號元素原子結構特點及其規(guī)律(1)原子核中無中子的原子：h。(2)最外層有1個電子的元素：h、li、na、k。(3)最外層有2個電子的元素：he、be、mg、ca。(4)最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的元素：be、ar。(5)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的元素：c；是次外層3倍的元素：o；是次外層4倍的元素：ne。(6)電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的元素：h、be、al。(7)電子總數(shù)為最外層電子數(shù)2倍的元素：be。(8)次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素：li、si。(9)內層電子總數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素：li、p。(10)電子層數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素：li、ca。(11)最外層電子數(shù)是電子層數(shù)2倍的元素：he、c、s。(12)最外層電子數(shù)是電子層數(shù)3倍的元素：o。特別提示記住原子結構的特殊性對做題很有幫助，應用時應注意幾個概念：最外層電子數(shù)、最內層電子數(shù)、內層電子數(shù)、次外層電子數(shù)、電子層數(shù)、核電荷數(shù)等?！镜淅?】a、b、c、d 4種元素的核電荷數(shù)依次增大，它們的離子的電子層數(shù)相同且最外層電子數(shù)均為8。a原子的l層電子數(shù)與k、m層電子數(shù)之和相等，d原子的k、l層電子數(shù)之和等于電子總數(shù)的一半。請回答下列問題：(1)4種元素的符號依次是a_，b_，c_，d_。它們原子的半徑由大到小的順序是_。(2)試寫出4種元素的離子結構示意圖：a_，b_，c_，d_。它們離子的半徑由大到小的順序_。(3)它們最高價氧化物對應水化物的化學式分別是_，分別比較酸性和堿性的強弱_。(4)寫出能夠生成的氣態(tài)氫化物的化學式：_，比較其穩(wěn)定性_，理由_。解析a原子的l層電子數(shù)與k、m層電子數(shù)之和相等，所以a的核電荷數(shù)為2816，a為硫元素。d原子的k、l層電子數(shù)之和等于電子總數(shù)的一半，所以d原子的核電荷數(shù)是(28)220，d為鈣元素。根據(jù)核電荷數(shù)依次增大，它們的離子電子層數(shù)相同且最外層電子數(shù)均為8可以判斷出b為氯元素，c為鉀元素。答案(1)sclkcar(k)r(ca)r(s)r(cl)(2)s2clkca2r(s2)r(cl)r(k)r(ca2)(3)h2so4、hclo4、koh、ca(oh)2酸性：hclo4h2so4，堿性：kohca(oh)2(4)hcl、h2shclh2s因非金屬性氯元素強于硫元素理解感悟核外電子總數(shù)相等的微粒可以是分子，也可以是離子；可以是單核微粒，也可以是多核微粒。電子總數(shù)相同的微粒：(1)核外有10個電子的微粒分子：ne、hf、h2o、nh3、ch4陽離子：na、mg2、al3、h3o、nh陰離子：n3、o2、f、oh、nh。(2)核外有18個電子的微粒分子：ar、hcl、h2s、ph3、sih4、f2、h2o2、n2h4、c2h6等陽離子：ca2、k陰離子：p3、s2、cl、hs。(3)核外電子總數(shù)及質子總數(shù)均相同的粒子na、nh、h3o；f、oh、nh；cl、hs；n2、co等?！镜淅?】a、b、c、d都是短周期元素，原子半徑dcab，其中a、b處于同一周期，a、c處于同一主族。c原子核內的質子數(shù)等于a、b原子核內的質子數(shù)之和，c原子最外層電子數(shù)是d原子最外層電子數(shù)的4倍。試回答下列問題：(1)這四種元素分別是a_，b_，c_，d_。(2)這四種元素中能形成的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性由大到小的順序是_。(3)a與b形成的三原子分子的化學式是_，b與d形成的原子個數(shù)之比為11的化合物的化學式是_。(4)a元素的某氧化物與d元素的某氧化物反應生成單質的化學方程式是_。解析a、b處于同一周期且r(a)r(b)，故a的原子序數(shù)比b的?。籥、c同主族且r(c)r(a)，故c在a的下一周期，又r(d)r(c)，故d與c同周期且原子序數(shù)d比c小。根據(jù)c原子最外層電子數(shù)是d原子最外層電子數(shù)的4倍可知，c為第三周期a族的硅，d為第三周期a族的鈉，則a為碳，又c原子核內的質子數(shù)等于a、b原子核內的質子數(shù)之和，推知b為氧。答案(1)碳氧硅鈉(2)h2och4sih4(3)co2na2o2(4)2co22na2o2=2na2co3o2理解感悟解元素推斷題的方法：解答元素推斷題，必須抓住原子結構和元素的有關性質，掌握元素周期表中的主要規(guī)律，熟悉某些元素(短周期或前20號元素)的性質、存在形式和用途及其他們的特殊性，用分析推理法確定未知元素在周期表中的位置。四兩種推測元素在周期表中位置的重要方法學習元素周期表之后，我們掌握了一種研究物質的重要思想，即“結構決定位置，結構決定性質”。如果我們能夠確定未知元素在周期表中的位置，就可以確定它的結構和性質。下面介紹兩種重要的推測元素在周期表中位置的方法。1由原子序數(shù)推測周期數(shù)和族序數(shù)對于長周期的元素，用原子序數(shù)減去比它小且臨近的稀有氣體的原子序數(shù)，即為該元素所在的縱列數(shù)(如果得到的數(shù)值大于18，再減去14即為該元素所在的縱列數(shù))。由縱列數(shù)與族數(shù)的對應關系可推出族數(shù)；被減的那個稀有氣體所在的周期數(shù)加上1，即為該元素所在的周期數(shù)?！镜淅?】2001年美國科學家宣布他們發(fā)現(xiàn)了核電荷數(shù)為116的元素，試推斷該元素在元素周期表中的位置_，若已知該元素原子核內有155個中子，則其質量數(shù)為_。解析每周期最多容納的元素數(shù)是2、8、8、18、18、32，數(shù)字相加即零族元素的原子序數(shù)，例如氦為2號，氖為2810號，氬為28818號，由此可知氡為86號，1168630，該周期最多容納32種元素，因此116號元素位于第七周期第a族。答案第七周期第a族271特例如果是113號到117號元素(都是新發(fā)現(xiàn)的元素)，它們都位于第七周期，其原子序數(shù)的個位數(shù)即為它的主族數(shù)，118號元素是0族元素。2推測相鄰元素的原子序數(shù)(1)同一周期，根據(jù)是否存在副族元素，a、a族元素原子序數(shù)差可能為1、11、25。(2)同一主族，相鄰元素原子序數(shù)差可能為2、8、18、32。具體規(guī)律是在a、a族，同主族相鄰元素原子序數(shù)差等于原子序數(shù)小的元素所在周期的元素種數(shù)。其他族(包含過渡元素和a、a、a、a、a、0族元素)，同族相鄰元素原子序數(shù)差等于原子序數(shù)大的元素所在周期的元素種數(shù)?！镜淅?】甲、乙是周期表中同一主族的兩種元素，若甲的原子序數(shù)為x，則乙的原子序數(shù)不可能是()ax2 bx4cx8 dx18答案b【典例9】已知某元素x與35號元素位于同一主族，且位于35號元素的下一個周期。下列關于x元素的說法正確的是()ax元素的原子序數(shù)是52bx元素形成的氣態(tài)氫化物比35號元素形成的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定cx元素的氣態(tài)氫化物溶于水，比35號元素的氣態(tài)氫化物溶于水酸性強dx元素與鐵在一定條件下反應可生成fex3解析35號元素是第a族元素；18號元素位于第三周期，所以35號元素的周期數(shù)是314。綜合以上推斷可知，35號元素是第四周期第a族的元素，也就是溴元素。它下一周期的同族元素是碘。第a族相鄰元素原子序數(shù)差等于原子序數(shù)大的元素所在周期的元素種數(shù)。因為碘元素位于第五周期，該周期元素種數(shù)為18個，因此溴元素與碘元素的原子序數(shù)差為18，所以碘元素的原子序數(shù)等于351853，故選項a錯誤；根據(jù)同族元素性質的遞變規(guī)律，可知選項b錯誤，選項c正確；碘元素與鐵反應只能生成fei2，故選項d錯誤。答案c五圖解化學鍵類型與物質類別之間的關系1化學鍵類型與物質類別間的關系圖【典例10】下列關于化學鍵的說法中，正確的是()a構成單質分子的微粒一定含有共價鍵b由非金屬元素組成的化合物不一定是共價化合物c非極性鍵只存在于雙原子單質分子里d不同元素組成的多原子分子里的化學鍵一定是極性鍵解析稀有氣體單質分子中不存在化學鍵；由非金屬元素組成的離子化合物，如nh4cl、nh4no3等不是共價化合物；非極性鍵存在于多原子分子中或離子化合物中，如h2o2、na2o2等；不同元素組成的多原子分子里的化學鍵也可能存在非極性鍵，如h2o2。答案b2化學鍵類型與物質類別關系的判定規(guī)律(1)含有離子鍵的物質一定是離子化合物，因為離子化合物是由不同元素形成的離子結合而成的。(2)第a、第a族的金屬元素的單質與第a、第a族的非金屬元素的單質發(fā)生反應時，一般通過離子鍵結合而形成離子化合物。(3)金屬陽離子與某些原子團(如no、co、so、oh等)之間，通過離子鍵而形成離子化合物。(4)多種非金屬元素之間可能形成離子鍵，常見的是銨鹽，如nh4cl、(nh4)2s等。(5)離子化合物中可能含有共價鍵(極性或非極性共價鍵)，如naoh、na2o2。(6)只含極性共價鍵的物質一定是共價化合物，如hcl、h2so4、h2o等。(7)只含非極性共價鍵的物質一定是非金屬單質，如n2、h2、cl2等。(8)共價化合物中一定不含有離子鍵，可能含有非極性共價鍵，如等?！镜淅?1】在h、na、o、cl四種元素中，由兩種元素組成的離子化合物有_；由兩種元素組成的共價化合物有_(不要求寫氯的氧化物)。解析離子化合物由陰、陽離子構成。一般情況下，典型金屬單質與典型非金屬單質相互作用，通過電子得失可形成陰、陽離子。共價化合物是由不同非金屬元素的原子通過共用電子對形成的。答案nah、na2o、na2o2、naclh2o、h2o2、hcl理解感悟稀有氣體單質中不存在化學鍵；多原子單質分子中存在共價鍵；非金屬化合物分子中存在共價鍵(包括酸)；離子化合物中一定存在離子鍵，可能有共價鍵的存在(na2o2、naoh、nh4cl)；共價化合物中不存在離子鍵；離子化合物可由非金屬元素構成，如：nh4no3、nh4cl等。六慧眼巧辨離子化合物與共價化合物1離子化合物只要含有離子鍵，該化合物就可以稱之為“離子化合物”。例如：大部分鹽(包括所有銨鹽)、強堿、大部分金屬氧化物、金屬氫化物。常見的能形成離子鍵的原子或原子團為(1)由活潑金屬元素與非金屬元素化合，例如：cacl2、naoh、nah等。(2)由金屬離子(或nh)與酸根離子形成，例如：na2co3、nh4cl、kno3、baso4等。2共價化合物只含有共價鍵的化合物才可以稱之為“共價化合物”。例如：非金屬氧化物、酸、弱堿、少部分鹽、非金屬氫化物等。常見的形成共價鍵的原子或原子團為(1)由非金屬原子間形成單質或化合物時形成共價鍵，例如：cl2、ccl4、h2o、hf等。(2)常見的原子團內含有共價鍵，例如：co、so、no、nh、oh、o等?！镜淅?2】x、y、z為短周期元素，x原子最外層只有一個電子，y原子的最外層電子數(shù)比內層電子總數(shù)少4，z的最外層電子數(shù)是內層電子總數(shù)的3倍。有關下列敘述正確的是()ax肯定為堿金屬元素by、z兩元素形成的化合物熔點較低cx、y兩元素形成的化合物不可能為離子化合物d穩(wěn)定性：y的氫化物z的氫化物解析x原子最外層只有一個電子，x為氫、鋰、鈉中的一種；y為硫，z為氧。x與y兩元素可以形成離子化