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1、专题5 物质结构和元素周期律,热点之1:核外电子排布与元素性质,例题1:2006年10月美国与俄罗斯宣布,两国科学家合作成功合成了118号超重元素。对118号元素下列叙述合理的是 A它的最外层电子数是 8 B它外围电子排布式是8s28p6 C它是活泼的金属元素 D它的中子数是118,A,如果发现了116号元素,下列叙述正确的是 ( ),1.位于第七周期 2.是非金属元素 3.没有放射性 4.与氧同主族 5.与氯同主族 6.外围电子排布7s27p4,1,4,6,解题关键1:元素周期表中的元素位置确定,现已发现的116号元素,下列叙述正确的是 最外层电子有6个; 原子核外有六个电子层; R是金属元
2、素; R是非金属元素; 其最高价氧化物的水化物是强酸; 其最高价氧化物分子式为RO3; 其钠盐化学式为Na2R; 不能形成稳定的气态氢化物; A B C D,C,解题关键2:周期表中元素金属性、非金属性的递变:,1,B,Al,Si,Ge,As,Sb,Te,2,3,4,5,6,7,A,A,A,A,A,A,A,0,Po,At,非金属性逐渐增强,金属性逐渐增强,金属性逐渐增强,非金属性逐渐增强,非金属,金属,Cs,F,金属性最强,非金属性最强,Be,每一周期最后一种金属元素或第一种非金属元素的位置?,每一周期最后一种金属元素:族数=周期数,每一周期第一种非金属元素:族数=周期数+1,第7周期的最后一
3、种金属元素原子的最外层电子排布式?,7s27p6 原子序数为:117,现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表:,(1)写出元素X的离子结构示意图_。 写出元素Z的气态氢化物的电子式_ (用元素符号表示)。 (2)写出Y元素最高价氧化物水化物的电离方程式 _。,F 2s22p4 O Al 2s22p3 N,(3)元素T与氯元素相比,非金属性较强的是_ (用元素符号表示),下列表述中能证明这一事实的是_。 a常温下氯气的颜色比T单质的颜色深 bT的单质通入氯化钠水溶液中不能置换出氯气 c氯与T形成的化合物中氯元素呈正价态 (4)探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一。T、X、Y、Z四种元素的单
4、质中化学性质明显不同于其他三种单质的是_,理由_。,F 2s22p4 O Al 2s22p3 N,热点之2:常见元素的性质,1)自然界中单质硬度最大 2)气态氢化物氢元素质量最大 3)空气中含量最高 4)气态氢化物水溶液呈碱性 5)地壳中含量最高 6)氢化物在通常情况下呈液态 7)地壳中含量最多的金属元素 8)地壳中含量第二的元素 9)气态氢化物与最高价氧化物对应水化物能起化合反应 10)气态氢化物与最高价氧化物对应水化物能发生氧化还原反应 11)单质密度最小的元素 12)短周期中单质在常温下能与水剧烈反应放出气体,1)C 2)C 3)N 4)N 5)O 6)O 7)Al 8)Si 9)N 1
5、0)S 11)H 12)Li Na F,热点之3:体现元素金属性或非金属性的主要实验依据,1 金属单质与水反应的难易程度和剧烈程度。 2 常温下与同浓度酸反应的难易程度和剧烈程度。 3 依据最高价氧化物的水化物碱性的强弱。 4 依据金属单质与盐溶液之间的置换反应。 5 依据金属活动性顺序表(极少数例外)。 6 依据原电池中的电极反应。 7 电解池中阳离子的放电(得电子,氧化性)顺序。 8. 高温下与金属氧化物间的置换反应。,1、根据形成的氢化物的稳定性 2、根据非金属单质与H2化合的难易程度 3、与盐溶液之间的置换反应 4、最高价氧化物对应水化物的酸性强弱(F除外) 5、非金属的简单阴离子还原
6、性的强弱 6、与同一变价金属反应,金属元素价态的高低 7、同种物质中的几种非金属,根据化合价判断 8、电解池中在阴离子的放电顺序,解题关键:结构性质与化学性质的关系,1)同主族: 从上到下,原子半径逐渐增大,金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱,2)同周期: 从左到右,原子半径逐渐减小,金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱,3)第一电离能(I1):,同主族:原子半径逐渐增大,第一电离能逐渐减小,同周期:原子半径逐渐减小,第一电离能逐渐增大,补充说明1: 元素气态原子失去一个电子形成1价气态阳离子所需的最低能量 当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空、半满和全满结构时,原子的能量较低,第一电离能较
7、大,(1)根据电离能数据,确定元素核外电子的排布 如Li:I1I2I3,表明Li原子核外的三个电子排布在两个能层上(K、L能层),且最外层上只有一个电子。 (2)根据电离能数据,确定元素在化合物中的化合价 如K:I1I2I3,表明K原子易失去一个电子形成1价阳离子。 (3)判断元素的金属性、非金属性强弱 I1越大,元素的非金属性越强;I1越小,元素的金属性越强。,补充说明2:电离能的应用,4)元素的电负性:,同主族:原子半径逐渐增大,元素电负性逐渐减小,同周期:原子半径逐渐减小,元素电负性逐渐增大,补充说明1: 电负性是用来衡量元素在化合物中吸引电子能力的物理量。指定F的电负性为0.4,并以此
8、为标准确定其他元素的电负性。,补充说明2:电负性的应用,1衡量元素的金属性和非金属性及其强弱 金属的电负性一般小于1.8,元素的电负性越小,金属性越强; 非金属的电负性一般大于1.8,元素的电负性越大,非金属性越强 位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右,它们既有金属性,又有非金属性。,2衡量元素在化合物中吸引电子能力的大小 电负性数值小的元素吸引电子的能力弱,元素的化合价为正值;反之吸引电子的能力强,元素的化合价为负值。 3判断化学键的类型 一般认为:如果两个成键元素原子间的电负性差值大于1.7,它们之间通常形成离子键;如果两个成键元素原子间的电负性差值小于1.
9、7,它们之间通常形成共价键。,热点之4:常见的等电子微粒,解题关键1:等电子微粒的推理思路分析,10电子微粒:,Ne,N3- O2- F-,Na+ Mg2+ Al3+,CH5+ NH4+ H3O+,CH3- NH2- OH-,尝试分析18电子微粒:,Ar,S2- Cl-,K+ Ca2+,HS- HO2- O22-,PH4+,小综合分析1:10电子离子间反应,(1)10电子的阳离子与10电子的阴离子反应可生成两种10 电子的分子: (2)10电子的阳离子与10电子的阴离子反应可生成一种10 电子的分子: (3)10电子的分子与10电子的阴离子之间反应生成10电子 的阴离子和10电子的分子,(1)
10、10电子的阳离子与10电子的阴离子反应可生成两种10 电子的分子: NH4+OH- = NH3+H2O (2)10电子的阳离子与10电子的阴离子反应可生成一种10 电子的分子: H3O+OH- = 2H2O (3)10电子的分子与10电子的阴离子之间反应生成10电子 的阴离子和10电子的分子 HF+OH- = F-+H2O,小综合分析2:18电子离子与10电子离子间反应,(1)10电子的阴离子与18电子的阴离子反应生成10电子分 子与18电子阴离子: (2)10电子的阴离子与18电子的分子反应生成10电子分子 和18电子阴离子:,(1)10电子的阴离子与18电子的阴离子反应生成10电子分 子与
11、18电子阴离子: OH-+HS- = H2O+S2- (2)10电子的阴离子与18电子的分子反应生成10电子分子 和18电子阴离子: OH-+H2S = H2O+HS-, 2OH-+H2S = 2H2O+S2-,小综合分析3:18电子粒子间反应,S2- + HCl = HS-+Cl- S2-+2HCl = H2S+Cl-,小综合分析4:18电子粒子的再拓展,F原子、-OH、-NH2、-CH3等原子和原子团均为9电子结构,请写出它们两两间形成18电子的分子结构,F-F(F2)、NH2-F、CH3-F HO-OH(H2O2)、NH2-OH、CH3-OH H2N-NH2 (N2H2)、CH3-NH2
12、 CH3-CH3 (C2H6),尝试写出14电子微粒,Si、N2、CO、C2H2、C2-,已知A、B、C、D和E 5种分子所含原子的数目依次为1、2、3、4和6,且都含有18个电子。又知B、C和D是由两种元素的原子组成。请回答: (1)组成A分子的原子的核外电子排布式是 。 (2)B和C的分子式分别是 和 ;C分子的立体结构呈 型,该分子属于 分子(填“极性”或“非极性”)。 (3)若向D的稀溶液中加入少量的二氧化锰,有无色气体生成,则D 的分子式是 ,该反应的化学方程式为 。 (4)若将1molE在氧气中完全燃烧,只生成1molCO2和2molH2O,则E的分子式是 。,1s22s22p63
13、s23p6,CH4O(或CH3OH),V 极性,HCl H2S,H2O2,热点之5:元素推断题分析,1. 一般题目给定: 1)元素的结构(原子序数、原子或离子电子层结构、原子半径、元素化合价); 2)位置(周期表的位置、周期表的结构片段); 3)性质(元素含量、元素或者其单质或化合物的性质) 2.回答问题: 1)要求推断出元素名称或符号; 2)回答元素的结构、性质; 3)周期位置等有关问题。,3.一般解题方法,第一:掌握元素周期表中主要规律,抓住原子结构和元素的有关性质; 第二:熟悉某些元素(短周期或前20号元素)的性质、存在和用途的特殊性,用分析推理法确定未知元素。 第三:对于有突破口的元素
14、推断题,可利用题目暗示的突破口,联系其他条件,顺藤摸瓜,各个击破,推出结论。 第四:对无明显突破口的元素推断题,可利用题示条件的限定,逐渐缩小推求范围,并充分考虑各元素的相互关系予以推断。 第五:有时限制条件不足,则可进行讨论,得出合理结论,有时答案不止一组,只要能解释通都可以,若题只要求一组,则选择自己最熟悉、最有把握的。,阅读题目 根据题设条件 建立印象 找到突破口推测验证,(3)、三种元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性由强到弱的顺序是_。(用化学式表示) (4)已知某些不同族元素的性质也有一定的相似性,如元素与元素的氢氧化物有相似的性质。写出元素的氢氧化物与NaOH溶液反应的化学方程式
15、,(1)HCl 强 (2)N :NN: (3)HClO4H2SO4Al(OH)3 (4)Be(OH)22NaOHNa2BeO22H2O,(1)Al S O Na (2)S2O2NaAl3 (3)NaS2OHHSH,解题突破口是第一、二两句话: A是S,B是Al,C是Al2S3,D是Al(OH)3,E是H2S,G是SO2。 第三、四两句话可推知:F是Na2S,H是Na2S2。,四种短周期元素A、B、C、D原子序数依次增大。A、B、C三种元素原子核外电子层数之和是5。A、B两种元素原子最外层电子数之和等于C元素原子最外电子层上的电子数;B元素原子最外电子层上的电子数是它电子层数的2倍,A和C可以形成化合物CA3,B与D的原子序数之比为34。请回答: (1)化合物CA3的化学式是_。 (2)写出A和C化合生成CA3反应的平衡常数表达式_。在一定条件下要使该反应平衡向右移动,可采取的措施有_。 A缩小反应容器容积 B增大反应容器容积 C使用合适的催化剂 D及时分离出生成物,有关资料报道:在40GPa高压下,用激光器加热到1800K,制得了与二氧化硅类似,高熔点、高硬度的二氧化碳晶体,下列关于该晶体的说法不正确的是 A、该晶体属于原子晶体 B、该晶体中碳氧键的键角可为10928 C、该晶体中碳、氧原子的最外层都是8个电子 D每摩原子晶体干冰中含2mol CO键,
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