专题06 物质结构和元素周期律(解析版)
专题06 物质结构和元素周期律
【自主热身，小试牛刀】
1．有机合成中常用的一种还原剂结构如图所示：，其中W、X、Y均为短周期元素，且W原子半径在短周期元素中最大，Y原子最外层电子数是次外层电子数的1.5倍，下列叙述正确的是()
A．离子还原性：W＋＞X－
B．Y的最高价氧化物的水化物是强酸
C．该化合物中Y不满足8电子稳定结构
D．WX的水溶液呈碱性
【答案】D
【解析】该化合物由阴阳离子组成，说明它是离子化合物。从该化合物的结构式看出W＋为简单金属阳离子，则W为金属元素；[YX4]－为复杂阴离子，1个X原子形成1个共价键，说明X原子最外层有1个或7个电子，根据Y原子最外层电子数是次外层电子数的1.5倍，W元素在短周期元素中原子半径最大，可推知W、X、Y分别为Na、H、B。离子还原性：Na＋＜H－，A项错误；Y的最高价氧化物的水化物—硼酸(H3BO3)是弱酸，B项错误；在该化合物中B元素满足8电子稳定结构，C项错误；氢化钠溶于水生成氢氧化钠和氢气，水溶液呈碱性，D项正确。
2．(2020届湖南十二校二调联考)短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，它们的原子最外层电子数为互不相等的奇数，且X、Y、W原子最外层电子数之和恰好等于Z元素的核电荷数，X与W的最高化合价之和为8。常见元素Z的单质是目前使用量最大的主族金属元素单质，下列说法中不正确的是()
A．Y、Z形成的一种化合物强度高，热膨胀系数小，是良好的耐热冲击材料，该化合物属于原子晶体
B．化合物YW3遇水能强烈水解，产物之一具有强氧化性
C．离子化合物YX5假如存在，该物质与水反应必然生成气体X2，同时得到一种弱碱溶液
D．因为Z的氧化物熔点很高，不适宜于电解，故工业上常用电解Z与W的化合物的方法制取单质Z
【答案】D
【解析】常见元素Z的单质是目前使用量最大的主族金属元素单质，即Z是铝元素。又因为短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，它们的原子最外层电子数为互不相等的奇数，且X、Y、W原子最外层电子数之和恰好等于Z元素的核电荷数，X与W的最高化合价之和为8，所以X
是氢元素或锂元素，Y是氮元素，W是氯元素。A.根据性质可知，AlN形成的晶体是原子晶体，正确；B.化合物YW3即NCl3遇水强烈水解生成一水合氨和次氯酸，次氯酸具有强氧化性，正确；C.由非金属元素组成的化合物YX5是一种是否存在尚待确证的化合物，假如存在，该物质即NH4H与水反应必然生成气体氢气，同时得到一种弱碱溶液，该溶液是氨水，正确；D.工业上通过电解熔融的氧化铝制取单质铝。氯化铝是共价化合物，熔融时不能导电，不正确。答案选D。
3．(2020届河北名校第二次联考)A、B、C、D、E是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中A、C同主族且能形成离子化合物。B、D同主族，A、D两元素组成的一种化合物与B、D两元素组成的一种化合物反应，生成浅黄色固体。下列有关推断合理的是()
A．简单离子半径：E>C>D>B
B．A、B、C、D四种元素能组成阴、阳离子数之比为1∶1的离子化合物
C．简单氢化物沸点：E>D>B
D．C、D、E的最高价氧化物对应水化物相互之间一定能发生反应
【答案】B
【解析】A、B、C、D、E是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中A、C同主族且能形成离子化合物，则A为H，C为Na；B、D同主族，A、D两元素组成的一种化合物与B、D两元素组成的一种化合物反应，生成浅黄色固体，故B为O，D为S，E为Cl，生成的浅黄色固体为单质S。
S2－、Cl－电子层结构相同，r(S2－)>r(Cl－)，O2－、Na＋电子层结构相同，r(O2－)>r(Na＋)，简单离子半径：r(S2－)>r(Cl－)>r(O2－)>r(Na＋)，A项错误；A、B、C、D四种元素组成的阴、阳离子数之比为1∶1的离子化合物为NaHSO4、NaHSO3，B项正确；Cl、S、O三种元素的简单氢化物分别为HCl、H2S、H2O，因为H2O分子间存在氢键，所以三者中H2O的沸点最高，C项错误；C、D、E的最高价氧化物对应水化物分别为NaOH、H2SO4、HClO4，H2SO4和HClO4不能发生反应，D项错误。
4. 元素X、Y、Z和Q在周期表中的位置如图所示，其中元素Q位于第四周期，X、Y、Z原子的最外层电子数之和为17。下列说法正确的是()
A．简单原子半径(r)：r(Q)>r(Y)>r(Z)
B．氧化物对应的水化物的酸性：Z>Y
C．XY2和XZ4均含有非极性共价键
D．标准状况下Z的单质状态与Q的相同
【答案】A
【解析】设X的最外层电子数为x，所以Y的最外层电子数为x＋2，Z的最外层电子数为x＋3，
由于X、Y、Z原子的最外层电子数之和为17，所以3x＋5＝17，解得x＝4，已知Q在第四周期，所以X在第二周期第ⅣA族，为C元素，Y、Z分别为S元素、Cl元素。根据元素周期表结构可知Q为Br元素。A项，同周期元素的原子，从左到右原子半径逐渐减小；同主族元素的原子，从上到下原子半径逐渐增大，所以原子半径r(Q)>r(Y)>r(Z)，故A项正确；B项，元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，由于没有说明是最高价氧化物的水化物，故B项错误；C项，CS2和CCl4都是含有极性键的非极性分子，不含非极性共价键，故C项错误；D项，标准状况下，Cl2为气态，Br2为液态，故D项错误。
5.短周期元素A、B、C，在周期表中所处的位置如图所示。A、B、C三种元素原子质子数之和为32。D元素原子的最外层电子数为其次外层电子数的2倍。则下列说法正确的是()
A．元素D形成的气态氢化物一定是正四面体型分子
B．B、C两种元素可形成BC6型化合物，该化合物在空气中能燃烧
C．四种元素形成的气态氢化物中，C元素形成的氢化物的稳定性最大
D．A、B两种元素的气态氢化物均能与它们对应的最高价氧化物对应的水化物发生反应，且反应类型相同
【答案】C
【解析】设A元素原子的质子数为x，根据A、B、C在周期表中的相对位置，B元素原子的质子数为x＋9，C元素原子的质子数为x＋2，则x＋x＋9＋x＋2＝32，解得x＝7，A为N元素，B为S元素，C为F元素；D元素原子的最外层电子数为其次外层电子数的2倍，D为C元素。A.D为C 元素，C形成的气态氢化物有CH4、CH2===CH2、CH≡CH等，CH4为正四面体型、CH2===CH2中2个C和4个H共平面、CH≡CH中2个C和2个H共直线，A项错误；B.B、C形成的BC6型化合物为SF6，SF6稳定，不能在空气中燃烧，B项错误；C.四种元素中F的非金属性最强，HF最稳定，C项正确；D.N的气态氢化物为NH3，N的最高价氧化物对应水化物为HNO3，NH3与HNO3发生化合反应生成NH4NO3，S的气态氢化物为H2S，S的最高价氧化物对应水化物为H2SO4，H2S与浓H2SO4发生氧化还原反应生成S、SO2和H2O，反应类型不相同，D项错误。
6.(2020届重庆模拟)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。A是元素Y的单质，常温下，A遇甲的浓溶液发生钝化。丙、丁、戊是由这些元素组成的二元化合物，且丙是无色气体。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是()
A．丁和戊中所含元素种类相同
B．简单离子半径大小：X C．简单气态氢化物的还原性：X>Z D．Y的简单离子与Z的简单离子在水溶液中可大量共存 【答案】A 【解析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。A是元素Y的单质，常温下，A 遇甲的浓溶液发生钝化，则Y元素是Al，甲是硝酸或硫酸。丙、丁、戊是由这些元素组成的二元化合物，且丙是无色气体，因此丙是二氧化硫，则甲是硫酸，丁是水，乙是硫酸铝，故W、X、Y、Z 分别为H、O、Al、S。二氧化硫与戊反应生成硫酸，则戊具有氧化性，应该是过氧化氢，据此解答。丁和戊分别是H2O和H2O2，所含元素种类相同，A项正确；核外电子排布相同时，离子半径随核电荷数的增大而减小，则简单离子半径大小：r(O2－)>r(Al3＋)，B项错误；非金属性越强，简单气态氢化物的还原性越弱，非金属性O>S，则简单气态氢化物的还原性：H2O 7.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，由这些元素组成的常见物质的转化关系如下图，其中a、b、d、g为化合物，a为淡黄色固体，c是Z的单质，在铝热反应中常做引发剂；e、f 为常见气体单质。下列有关说法正确的是() A．简单离子的半径：Y>Z>X B．简单氢化物的沸点：Y>X C．最高价氧化物对应水化物的碱性：Z>Y D．W、Y的氧化物所含化学键类型相同 【答案】B 【解析】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，其中a、b、d、g为化合物，a为淡黄色固体，则a为过氧化钠；c是Z的单质，在铝热反应中常做引发剂，c为金属镁；e、f为常见气体单质，根据框图，镁与化合物b反应生成气体单质f，则f为氢气；过氧化钠与化合物b反应生成气体单质e，则e为氧气，则b为水，d为氢氧化钠，g为氢氧化镁。则W为H、X为O、Y为Na、Z 为Mg。A.X为O、Y为Na、Z为Mg，简单离子具有相同的电子层结构，离子半径：X>Y>Z，故A 错误；B.氢化钠是离子化合物，沸点高于水，故B正确；C.元素的金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，碱性：Y>Z，故C错误；D.水或过氧化氢都是共价化合物，只含有共价键；氧化钠或过氧化钠都属于离子化合物，含有离子键，化学键类型不同，故D错误。 8.a－5X、b－3Y、a Z、b W、a＋4T 均为短周期元素，其原子半径随原子序数变化如图所示。Z是地壳中含量最高的金属元素，W原子最外层电子数是K层电子数的2倍。则下列说法正确的是() A．Z、T两种元素的离子半径相比，前者较大 B．X、Y形成的两种化合物中，阴、阳离子的物质的量之比分别为1∶1和1∶2 C．X、W、T三种元素的气态氢化物中，稳定性最差的是W的氢化物，沸点最高的是T的氢化物 D．Y、T两种元素的最高价氧化物对应的水化物均能溶解X和Z形成的常见化合物 【答案】D 【解析】Z是地壳中含量最高的金属元素，所以Z是铝。W原子最外层电子数是K层电子数的2倍，且由图可知其原子序数大于铝，所以W是硅。相应地X、Y、T分别是氧、钠、氯。离子半径Z 9.短周期元素X、Y、Z、Q、W、R的原子序数与其常见化合价关系如图所示。下列说法正确的是() A．X、Y、R形成的某种化合物可以用于漂白、消毒 B．Q元素形成的可溶性盐的溶液不可能显酸性 C．X、Y、Z、W、R的简单离子半径大小顺序为R>W>Z>Y>X D．Y、Z和W三者最高价氧化物对应的水化物间不能两两相互反应 【答案】A 【解析】由题图可知短周期元素X、Y、Z、Q、W、R分别是氧、钠、铝、磷、硫、氯。A.X、Y、R形成的NaClO可以用于漂白、消毒，故A正确；B.NaH2PO4溶液显酸性，故B错误；C.电子层结构相同的离子的半径随着核电荷数增大而减小，电子层数越多，半径越大，所以X、Y、Z、W、R的简单离子半径大小顺序为W>R>X>Y>Z，故C错误；D.Y、Z和W三者最高价氧化物对应的水化物NaOH、Al(OH)3、H2SO4间能两两相互反应，故D错误。 【题型提炼，全面突破】 题型1 物质结构模型“位、构、性”推断 【例1】(2019全国Ⅰ卷)科学家合成出了一种新化合物(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X>Y>Z 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】该化合物由阴、阳离子组成，说明它是离子化合物。从该化合物的结构式看出，W为金属元素；1个Z原子形成1个共价键，说明Z原子最外层有1个或7个电子；1个X原子形成4个共价键，说明X原子最外层有4个电子；1个Y原子形成2个共价键，阴离子得1个电子，说明Y原子最外层有5个电子；根据“Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半”知，W、X、Y、Z分别为Na、Si、P、Cl。氯化钠是强酸强碱盐，其水溶液呈中性，A项错误；元素非金属性的顺序为Z(Cl)>Y(P)>X(Si)，B项错误；磷的最高价氧化物是P2O5，其对应的水化物为HPO3、H3PO4，它们均是中强酸，C项正确；2个硅原子和1个P原子形成2个共价键，阴离子得到1个电子，所以该化合物中磷原子最外层达到8电子稳定结构，D项错误。 举一反三 【变式提升1】阿散酸是一种饲料添加剂，其结构可表示为： ，其中As位于元素周期表中第四周期第ⅤA族。X、Y它们的单质均为气体，Z原子半径最小，下列说法不正确的是() A．X与Z形成的化合物XZ3水溶液呈碱性 B．X、Y常见的氢化物分子之间可以形成氢键 C．由X、Y、Z三元素可形成离子化合物 D．X的氢化物稳定性比Y的氢化物稳定性强 【答案】D 【解析】由结构模型可看出，X是－3价，Y是－2价，Z是＋1价，由于X、Y单质均为气体，可推断出X是N，Y是O，Z原子半径最小，Z是H。NH3的水溶液呈碱性，A正确；NH3与H2O 分子之间可形成氢键，B正确；三者可形成NH4NO3为离子化合物，C正确；NH3的稳定性比H2O 弱，D错误。 【变式提升2】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数逐渐增大，四种元素形成的化合物结构如图所示。且W与X、Y、Z均可形成电子数相等的分子，W2Z常温常压下为液体。下列说法正确的是() A．YW3的水溶液呈酸性 B．W2Z的稳定性大于YW3 C．YCl3分子中Y原子不是稳定的8电子结构 D．Y元素的氧化物对应的水化物为强酸 【答案】B 【解析】W2Z常温常压下为液体，可能为H2O，W为H，Z为O；由结构式推知X为第ⅣA族，Y为第ⅤA族，且W与X、Y、Z均可形成电子数相等的分子，即10e－分子，故X、Y分别为C、N元素。A.NH3溶于水呈碱性，错误；B.H2O的稳定性强于NH3，正确；C.NCl3分子中N原子最外层为8电子的稳定结构，错误；D.HNO2为一元弱酸，错误。 【变式提升3】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，W元素形成的单质是理想的气体燃料，[Z－X≡Y]－离子在实验室中经常用来检验Fe3＋，下列叙述正确的是() A．Z的氢化物沸点高于H2O B．X、Z两元素形成化合物的结构式为：Z===X===Z C．Y元素形成的气态氢化物溶于水呈酸性 D．[Z－X≡Y]－离子中Z元素没有形成8电子的稳定结构 【答案】B 【解析】由题知信息易推出W、X、Y、Z分别为H、C、N、S四种元素。H2S的沸点低于H2O，A项错误；C、S两元素可以形成S===C===S，B项正确；NH3溶于水呈碱性，C项错误；[S—C≡N]－中各原子均为8电子的稳定结构；D项错误；故选B。 题型2 文字叙述型“位、构、性”推断 【例2】(2019全国Ⅲ卷)X、Y、Z 均为短周期主族元素，它们原子的最外层电子数之和为10。X与Z同族，Y最外层电子数等于X次外层电子数，且Y原子半径大于Z。下列叙述正确的是() A．熔点：X的氧化物比Y的氧化物高 B．热稳定性：X的氢化物大于Z的氢化物 C．X与Z可形成离子化合物ZX D．Y的单质与Z的单质均能溶于浓硝酸 【答案】B 【解析】X、Y、Z均为短周期主族元素，它们原子的最外层电子数之和为10，X、Z同主族，Y最外层电子数等于X次外层电子数，则X的次外层电子数为2，设X的最外层电子数为a，有a ＋a＋2＝10，解得a＝4，又Y原子半径大于Z，则X为C元素，Y为Mg元素，Z为Si元素。MgO 为离子晶体，碳的氧化物为分子晶体，故Mg的氧化物的熔点高于碳的氧化物，A错误；非金属性：C>Si，故氢化物的热稳定性：CH4>SiH4，B正确；C、Si形成的化合物SiC为共价化合物，C错误；Mg能溶解在浓硝酸中，Si不与浓硝酸反应，D错误。 【变式提升1】(2020届石家庄教学质量检测)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。W的某种核素不含中子；X、Y原子核外L层的电子数之比为3∶4；X与Z同主族，且X、Y、Z原子的最外层电子数之和为16。下列说法不正确的是() A．W、X、Z三种元素形成的化合物一定为强电解质 B．简单氢化物的稳定性：X>Z>Y C．X与Y形成晶体的基本结构单元为四面体 D．原子半径：Y>Z>X>W 【答案】A 【解析】根据“短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大”“W的某种核素不含中子”，推出W为H，再由“X、Y原子核外L层的电子数之比为3∶4”“X与Z同主族，且X、Y、Z原子的最外层电子数之和为16”，推出X、Y、Z分别为O、Si、S。W(H)、X(O)、Z(S)三种元素形成的化合物中H2SO4为强电解质，H2SO3为弱电解质，A项错误；X(O)、Y(Si)、Z(S)的简单氢化物分别为H2O、SiH4、H2S，根据非金属性越强形成的气态氢化物越稳定，可知稳定性：H2O>H2S>SiH4，B项正确；X(O)与Y(Si)形成的SiO2为原子晶体，基本结构单元为四面体，C项正确；根据同一周期主族元素从左到右原子半径依次减小，同一主族元素从上到下原子半径依次增大，可知原子半径：Y(Si)>Z(S)>X(O)>W(H)，D项正确。 【变式提升2】(2020届湖南湘东六校联考)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，原子最外层电子数之和为20，Y、W为同一主族元素，常温下，Z的单质能溶于W的最高价氧化物对应水化物的稀溶液，却不溶于其浓溶液。下列说法不正确的是() A．W和Y形成的一种化合物具有漂白性 B．元素W的气态氢化物与其最高价氧化物对应水化物能发生反应 C．简单离子半径大小顺序：Z>W D．最简单氢化物的稳定性：X 【答案】C 【解析】短周期主族元素Z的单质能溶于W的最高价氧化物的水化物的稀溶液，而不溶于其浓溶液，判断出Z元素为Al，W元素为S；Y、W同一主族，判断出Y为O；原子最外层电子数之和为20，判断出X元素为N。二氧化硫具有漂白性，A正确。H2S能与H2SO4发生氧化还原反应，B 正确。以O2－为参照，离子半径：S2－>O2－>Al3＋，C错误。因为氧元素的非金属性强于氮元素，所以稳定性：NH3 【变式提升3】(2020届合肥第二次教学质量检测)短周期主族元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大，其中X是组成有机物的必要元素，Y的原子最外层电子数是其电子层数的3倍，W与X 同主族，Z与Q的最外层电子数相差6。下列说法正确的是() A．非金属性：Q>Y>X>Z B．简单气态氢化物的沸点：X>W C．Y与X、Z、Q均可形成至少两种二元化合物 D．Y、Z、Q组成的化合物的水溶液均呈碱性 【答案】C 【解析】由短周期主族元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大，其中X是组成有机物的必要元素，可知X为C；由W与X同主族，可知W为Si；由Y的原子最外层电子数是其电子层数的3倍，可知Y为O；Z与Q的最外层电子数相差6，则Z为Na，Q为Cl。非金属性强弱顺序为O>Cl>C>Na，即Y>Q>X>Z，A项错误；对于组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔沸点越高，故沸点：CH4 题型3 元素周期表片段式“位、构、性”推断 【例3】(2019全国Ⅱ卷)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：W＜X B．常温常压下，Y单质为固态 C．气态氢化物热稳定性：Z＜W D．X的最高价氧化物的水化物是强碱 【答案】D 【解析】由题中信息和图示可知W位于第二周期，X、Y、Z位于第三周期，结合W与X的最高化合价之和为8，且族序数相差2，可知X为Al，W和Z分别为N和P，Y为Si。原子半径：N 【变式提升1】(2020届四川乐山调研)短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示，已知四种原子最外层电子数之和为24。下列说法正确的是() A．元素X和元素Z的最高正化合价相同 B．简单阴离子半径：W>X C．简单气态氢化物的热稳定性：Y D．元素Z的氧化物对应水化物都是强酸 【答案】C 举一反三 【解析】四种元素为短周期元素，四种原子最外层电子数之和为24，设X最外层电子数为x，结合图中信息知x＋x＋1＋x＋x－1＝24，x＝6，则X为O，W为F，Y为P，Z为S。O和S同主族，但由于O的氧化性较强，其无最高正化合价，A项错误；O2－、F－具有相同的核外电子排布，原子序数越大半径越小，B项错误；根据元素周期律，元素的非金属性越强，其简单气态氢化物的稳定性越强，非金属性：F>O>S>P，简单气态氢化物的稳定性：W>X>Z>Y，C项正确；S元素的氧化物SO2对应水化物为亚硫酸，亚硫酸为弱酸，D项错误。 【变式提升2】(2020届成都市摸底测试)短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示，W最高正价与最低负价的代数和为0。下列比较正确的是() A.原子半径：X B．W和Y的单质在空气中燃烧的生成物沸点：W C．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y D．气态氢化物的稳定性：Z 【答案】B 【解析】根据“W最高正价与最低负价的代数和为0”，可知W为C，结合四种元素在周期表中的相对位置关系可知，Z为F，X为P，Y为S。P、S同周期，原子半径：P>S，A项错误；C和S 的单质在空气中燃烧的生成物分别为CO2或CO、SO2，生成物均为分子晶体，分子晶体的相对分子质量越大，范德华力越大，物质的熔、沸点越高，故沸点：SO2>CO2或CO，B项正确；非金属性：S>P，最高价氧化物对应水化物的酸性：H2SO4>H3PO4，C项错误；由元素周期律可知，非金属性：F>Cl>P，气态氢化物的稳定性：HF>PH3，D项错误。 【变式提升3】(2020届湖北调研)已知主族元素A、B、C、D、E、F在周期表中的相对位置如图所示，A和C原子的最外层电子数之差等于4，C和F原子的核外电子总数相差8，X、Y、Z分别为D、E、F的最高价氧化物对应的水化物。下列说法不正确的是() A．简单离子半径：A>B>C B．简单氢化物的沸点：B>A>D C．相同温度下，等浓度的X、Y、Z的水溶液，pH由大到小的顺序为Z、X、Y D．B、C、D三种元素形成的某种化合物可能与E的简单氢化物反应产生黄色沉淀 【答案】C 【解析】A和C原子的最外层电子数之差等于4，主族元素最外层电子数与主族序数相同，若C 位于ⅠA族，则A、B、E分别位于ⅤA、ⅥA、ⅦA族，符合题意，若C位于ⅡA族，则A、B、E 分别位于ⅥA、ⅦA、0族，不符合题意。结合C和F原子的核外电子总数相差8，则A、B、C、D、E、F分别为氮元素、氧元素、钠元素、硫元素、氯元素、钾元素。根据电子层结构相同时，离子半径随原子序数的增大而减小，则离子半径：Na＋ 题型4 元素与框图融合“位、构、性”推断 【例4】(2016新课标Ⅰ卷)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物，n是元素Z的单质，通常为黄绿色气体，q的水溶液具有漂白性，0.01 mol·L －1r溶液的pH为2，s通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是() A．原子半径的大小W B．元素的非金属性Z>X>Y C．Y的氢化物常温常压下为液态 D．X的最高价氧化物的水化物为强酸 【答案】C 【解析】由n是元素Z的单质，通常为黄绿色气体，可知Z元素为Cl，n为Cl2，再根据q的水溶液具有漂白性，可知q为HClO，由0.01 mol·L－1r溶液的pH为2，可判断r为一元强酸，则r为HCl，然后根据n和p的反应条件，以及s通常是难溶于水的混合物，可知p为烷烃，s为烷烃的氯代物；根据题意，W、X、Y、Z是短周期原子序数依次增加的四种元素，可进一步推知W、X、Y、Z分别为H、C、O、Cl。A项，根据原子半径的变化规律，可知原子半径：H 【变式提升1】(2020届河南调研)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，由这些元素组成的单质及化合物的转化关系如图所示，其中甲和丁分别为10电子、18电子结构的气态氢化物，乙为气态单质，戊、己的焰色反应为黄色，丙为含有多种成分的混合物，下列说法中正确的 是() A．丙中所有物质均为不溶于水的液体 B．己转化为丁的反应中，只利用了浓硫酸的强酸性 C．Y与其他三种元素均能形成阴、阳离子个数之比为1∶1的化合物 D．四种元素均能形成多种氧化物 【答案】D 【解析】根据“甲和丁分别为10电子、18电子结构的气态氢化物”以及甲与乙的反应条件可知：甲为CH4，乙为Cl2，丁为HCl，丙为一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷以及四氯化碳的混合物；结合“戊、己的焰色反应为黄色”及乙和戊在点燃条件下反应得到己，可知戊为Na，己为NaCl。W、X、Y、Z依次为H、C、Na、Cl。一氯甲烷为气体，二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳为液体，A错误；NaCl与浓硫酸反应生成HCl的反应原理为“高沸点酸制低沸点酸”，主要利用浓硫酸的高沸点性，B 错误；NaH和NaCl的阴、阳离子个数之比为1∶1，类比CaC2，可知Na2C2的阴、阳离子个数之比为1∶2，C错误；H、C、Na、Cl均能形成多种氧化物，D正确。 【变式提升2】(2020届湖北教研协作体模拟)A、B、C是三种短周期主族元素。甲是一种常见的温室气体，A、B、C原子序数之和为26，它们之间存在如图所示关系。下列说法正确的是() A．简单气态氢化物的稳定性：C>B B．原子半径：C>B>A C．与甲含相同元素的另一化合物只含非极性键 D．工业上常用电解熔融乙物质来制取A的单质 【答案】A 【解析】甲是一种常见的温室气体，则甲为CO2；B的单质和C的单质反应生成二氧化碳，则B、C元素分别为C元素和O元素中的一种；A、B、C原子序数之和为26，则A的原子序数为26－8－6＝12，则A为Mg元素；结合转化关系可知，B为C元素，C为O元素。A项，非金属性：O>C，非金属性越强，对应简单气态氢化物的稳定性越强，则稳定性：H2O>CH4，故A正确；B项，原子半径：A>B>C，故B错误；C项，甲为CO2，与CO2含相同元素的另一化合物为CO，CO中只含极性键，故C错误；D项，MgO熔点较高，工业上常用电解熔融氯化镁的方法获得金属Mg，故D错误。 【变式提升3】(2020届武汉市示范高中联考)短周期元素W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大，c、d、e、f、h是由这些元素组成的二元化合物，自然界中硬度最大的单质和a都由X组成，b 由W、Y、Q三种元素组成，d能使品红溶液褪色，e是液体，上述物质的转化关系如图所示(个别产物略去)。下列说法错误的是() A．二元化合物沸点：e>d>c B．简单氢化物的稳定性：Q>Y>X C．元素的非金属性：Y>X>W D．原子半径的大小：Z>Q>Y 【答案】B 【解析】自然界中硬度最大的单质和a都由X组成，则X应为C元素，a为木炭；d能使品红溶液褪色，则d应为SO2；e是液体，结合题给转化关系及b由W、Y、Q三种元素组成，可推出b 为H2SO4，c为CO2，e为H2O；e和h反应生成b，结合e、b的化学式及h是二元化合物，可知h 为SO3，d和g在催化剂、加热条件下生成h，则g为O2，c和f反应生成g，f是二元化合物，则f 为Na2O2。综上所述，W、X、Y、Z、Q分别为H、C、O、Na、S。水分子间含有氢键，沸点较高，CO2、SO2常温下为气体，其相对分子质量越大，沸点越高，故沸点由大到小的顺序为H2O>SO2>CO2，A项正确；元素非金属性越强，简单氢化物越稳定，非金属性：O>S>C，则简单氢化物的稳定性：H2O>H2S>CH4，B项错误；同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强，故非金属性：O>C，H的非金属性较弱，则非金属性：O>C>H，C项正确；同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，同主族元素随原子核外电子层数增多，原子半径增大，则原子半径的大小关系为Na>S>O，D项正确。 题型5 半径、化合价比较式“位、构、性”推断 【例5】(2020届广州天河二模)短周期元素x 、y 、d 、f 的最高正价或最低负价、原子半径的相对大小随原子序数的变化如图1所示；短周期元素z 、e 、g 、h 的最高价氧化物对应水化物的溶液(浓度均为0.01 mol/L)的pH 与原子序数的关系如图2所示。 下列有关说法正确的是( ) A ．离子半径大小顺序：e>f>g>h B ．由x 、z 、d 三种元素形成的化合物中一定不含离子键 C ．y 、d 、g 的简单气态氢化物中沸点最高的是g 的氢化物 D ．装满zd 2气体的小试管倒扣在水槽中充分反应，试管中液面上升约23 【答案】D 【解析】由题意可知，x 是H 元素，y 是C 元素，z 是N 元素，d 是O 元素，f 是Al 元素，e 是Na 元素，g 是S 元素，h 是Cl 元素。A 项，离子半径：g>h>e>f ，故A 错误；B 项，由H 、N 、O 形成的硝酸铵中含有离子键，故B 错误；C 项，水分子之间存在氢键，所以y 、d 、g 的简单气态氢化物中沸点最高的是d(O)的氢化物，故C 错误；D 项，zd 2气体为NO 2，根据反应方程式3NO 2＋ H 2O===2HNO 3＋NO 可知，反应后试管中液面上升约23 ，故D 正确。 【变式提升1】几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表所示 A．四种元素位于元素周期表的同一周期 B．电解X的氯化物的水溶液可以得到单质X C．Y的最高价氧化物对应的水化物既能溶解在盐酸中，又能溶解在氨水中 D．W、Z的氢化物均多于1种 【答案】D 【解析】W化合价为－2价，W为氧元素；Z元素化合价为＋5、＋3、－3，Z处于ⅤA族，原子半径与氧元素相差不大，则Z与氧元素处于同一周期，则Z为氮元素；X化合价为＋2价，应为周期表第ⅡA族，Y的化合价为＋3价，应为周期表第ⅢA族元素，二者原子半径相差较小，可知两者位于同一周期相邻主族，由于X、Y的原子半径与W、Z原子半径相差很大，则X、Y应在第三周期，所以X为镁元素，Y为铝元素。A.根据题分析可知，四种元素不在同一周期，故A错误；B.电解氯化镁溶液得到氢氧化镁沉淀，得不到单质镁，制备单质镁需电解熔融的氯化镁，故B错误； C.Y的最高价氧化物的水化物是氢氧化铝，其不溶于氨水，故C错误； D.W为O元素、Z为N元素，O的氢化物有H2O和H2O2，N的氢化物有NH3和N2H4，氢化物均多于1种，故D正确。 【变式提升2】a、b、c、d、e五种短周期元素的原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列说法正确的是() A．离子半径：b＞d B．沸点：a与d形成的化合物＞a与c形成的化合物 C．a与b、c、d、e均可形成共价化合物 D．e的含氧酸可能既有氧化性又有还原性 【答案】D 【解析】由图中信息可知，a、b两元素的原子最外层电子数都是1，a的半径最小，则a是H 元素；e的最外层有6个电子，其半径仅比b小，则b、e分别为Na和S元素；c、d最外层分别有 4和5个电子，则c、d分别为C和N元素。A项，电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小，故氮离子半径大于钠离子，错误；B项，沸点：H与N形成的化合物可能呈气态或液态，H与C形成的化合物可能呈气态、液态或固态，所以无法比较两者的沸点，错误；C项，H与C、N、S 均可形成共价化合物，但是H与Na只能形成离子化合物，错误；D项，S的含氧酸有亚硫酸和硫酸等，亚硫酸既有氧化性又有还原性，正确。 【变式提升3】部分短周期元素原子半径的相对大小、最高正价或最低负价随原子序数的变化关系如图所示，下列说法正确的是() A．离子半径的大小顺序：d＜e＜f B．与x形成简单化合物的沸点：y＞z＞d C．除去实验后试管中残留的g单质，可用热的氢氧化钠溶液 D．g、h的氧化物对应的水化物的酸性：h＞g 【答案】C 【解析】根据题意可推出x、y、z、d、e、f、g、h分别为H、C、N、O、Na、Al、S、Cl。O2－、Na＋和Al3＋具有相同的电子层结构，则核电荷数越大，离子半径越小，则离子半径大小顺序为O2－＞Na＋＞Al3＋，A项错误；CH4、NH3、H2O中，CH4、NH3常温下为气体，H2O常温下为液体，故水的沸点最高，B项错误；硫能与热的NaOH溶液反应生成硫化钠、亚硫酸钠等可溶性物质而被除去，C项正确；g、h的氧化物对应的水化物即含氧酸有多种，没有说明是最高价含氧酸，无法比较酸性强弱，D项错误。 物质结构和元素周期律 （时间：90分） 一、选择题 1.硼元素的平均相对原子质量为，则硼在自然界中的两种同位素 [ ] (A)1:1(B)10:11(C)81:19(D)19:81 2.原子序数为47的银元素有2种同位素，它们的摩尔分数几乎相等，已知银的相对原子质量是108，则银的这两种同位素的中子数分别是[ ] (A)110和106 (B)57和63 (C)53和66 (D)60和62 3.在同温、同压下，相同物质的量的氢气和氦气，具有相同的 [ ] (A)原子数 (B)质子数 (C)体积 (D)质量 4.关于同温、同压下等体积的N2O和CO2的叙述： [ ] ①质量相同②碳原子数和氮原子数相等 ③所含分子数相等④所含质子总数相等 (A)①②③ (B)②③④ (C)①②④ (D)①③④ 5.阴离子X n-含中子N个，X的质量数为A，则W gX元素的气态氢化物中含质子的物质的量是[ ] 6.下列各组物质中都是由分子构成的化合物是 [ ] (A)CO2、NO2、SiO2(B)HCl、NH3、CH4 (C)NO、CO、CaO (D)O2、N2、Cl2 7.根据下列各组元素的原子序数，可组成化学式为AB2型化合物且为原子晶体的是[ ] (A)14和6 (B)14和8 (C)12和17 (D)6和8 8.下列微粒中，与OH-具有相同的质子数和相同的电子数的是 [ ] 9.元素A、B、C原子核内质子数之和为31，最外层电子数之和为17，这三种元素是[ ] (A)N、P、Cl (B)P、O、S (C)N、O、S (D)O、F、Cl 10.某元素原子核内质子数为m，中子数为n，则下列论断正确的是[ ] (A)不能由此确定该元素的相对原子质量 (B)这种元素的相对原子质量为m+n (C)若碳原子质量为W g，则此元素原子质量为(m+n)W g (D)该元素原子核内中子的总质量小于质子的总质量 高考化学冲刺的核心知识和解题策略 第二讲高考冲刺：物质结构 和元素周期律 1、原子序数为8 2、88、112的属于何族何周期？ 2、在元素周期表中，哪纵元素最多，哪纵化合物种类最多？ 3、在元素周期表中，前三周期空着的有多少个元素？ 4、在元素周期表中，第三主族是哪一纵？三副族呢？ 5、在元素周期表中，镧系有多少个元素？ 6、在元素周期表中，周期差是多少， 同周期的第二主族和第三主族相差是多少？ 核外电子排布规律： 1．核外电子是分层排布的，各电子层最多容纳的电子数目为2n 2 。 2．核外电子排布符合能量最低原理，能量越低的电子离核越近。 3．最外层电子数目不超过8个（K 层为最外层时，不超过2个），次 外层电子数目不超过18个，倒数第三层电子数目不超过32个。 上述几条规律相互制约，应综合考虑。 原子序数为82、88、112的如何排布？ ⅡA 族某元素的原子序数为n ，则与之同周期的ⅢA 族的元素的原 若上一周期某元素的原子序数为n ，则与之同主族的下一周期的元素的 原子序数可能为n+2、n+8、n+18、n+32。 元素金属性、非金属性强弱的比较： 1．金属性强弱的比较依据： （1）根据周期表中的位置； （2）根据金属活动性顺序表（盐溶液之间的置换关系、阳离子在水 溶液中电解时放电的一般顺序）； （3）根据单质与水或非氧化性酸反应置换出氢气的难易程度； （4）根据最高价氧化物对应水化物的碱性强弱； （5）根据构成原电池时的正负极。 2．非金属性强弱的比较依据： （1）根据周期表中的位置； （2）根据置换关系判断（阴离子在水溶液中电解时放电的一般顺序）； （3）根据与金属反应的产物比较； （4）根据与H 2化合的难易程度及气态氢化物的稳定性、还原性； （5）根据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱。 微粒半径大小的比较： 1． 同周期，从左向右，随核电荷数的递增，原子半径越来越小，到惰 性气体原子半径突然增大。 2．同主族，从上向下，随电子层数递增，原子半径、离子半径越来越大。 3．同种元素的不同微粒，核外电子数越多，半径越大，即：阳离子 半径＜原子半径、阴离子半径＞原子半径。 4．核外电子层结构相同的不同微粒，核电荷数（即质子数）越多， 对电子的吸引力越强，微粒半径越小。 电子层结构相同的微粒: ①常见的2电子微粒：分子有：H 2、He ；阴离子有： H －；阳离子有：Li ＋。 ②常见的10电子微粒：分子有：Ne 、CH 4、NH 3、 H 2O 、HF ；阳离子有：Na +、Mg 2+、Al 3+、NH 4+、 H 3O +；阴离子有：F -、O 2-、N 3-、OH - 、NH 2-。 ③常见的18电子微粒：分子有：Ar 、SiH 4、PH 3、 1．熟记并正确书写常见元素的名称、符号、离子符号。 2.熟悉常见元素的化合价，能根据化合价正确书写化学式(分子式)，或根据化学式判断元素的化合价。 3.掌握原子结构示意图、电子式等表示方法。 4.了解相对原子质量、相对分子质量的定义，并能进行相关计算。 5.了解元素、核素和同位素的含义。 6.了解原子的构成。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。 7.了解原子核外电子排布规律。 8.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。 9.以第三周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。10.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。11.了解金属、非金属元素在周期表中的位置及其性质递变规律。12.了解化学键的定义。了解离子键、共价键的形成。 1．(2019·全国卷Ⅰ)科学家合成出了一种新化合物(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X>Y>Z 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 C[W、X、Y、Z为同一短周期元素，可能同处于第二或第三周期，观察新化合物的结构示意图可知，X为四价，X可能为C或Si。若X为C，则Z核外最外层电子数为C原子核外电子数的一半，即为3，对应B元素，不符合成键要求，不符合题意，故X为Si，W能形成＋1价阳离子，可推出W为Na元素，Z核外最外层电子数为Si原子核外电子数的一半，即为7，可推出Z为Cl 元素。Y能与2个Si原子形成共价键，另外得到1个电子达到8电子稳定结构，说明Y原子最外层有5个电子，进一步推出Y为P元素，即W、X、Y、Z分别为Na、Si、P、Cl元素。A项，WZ为NaCl，其水溶液呈中性，错误；B项，元素非金属性：Cl>P>Si，错误；D项，P原子最外层有5个电子，与2个Si原子形成共价键，另外得到1个电子，在该化合物中P元素满足8电子稳定结构，错误。] 2．(2019·全国卷Ⅱ)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：W＜X B．常温常压下，Y单质为固态 C．气态氢化物热稳定性：Z＜W D．X的最高价氧化物的水化物是强碱 D[由题意，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，可推出W、X、Y、Z分别为N、Al、Si、P。A项，根据电子层数越多，原子半径越大，可得原子半径：W 第一章物质结构元素周期律 一、原子结构 1、原子组成微粒 2、基本关系 数量关系：质子数=核电荷数=核外电子数（原子） 质量关系：质量数=质子数+中子数 2.原子核外电子的排布规律：①电子总是尽先排布在能量最低的电子层里；②各电子层最多容纳的电子数是2n2；③最外层电子数不超过8个（K层为最外层不超过2个），次外层不超过18个，倒数第三层电子数不超过32个。 电子层：一（能量最低）二三四五六七对应表示符号： K L M N O P Q ★熟背前20号元素，熟悉1～20号元素原子核外电子的排布： H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca 3.元素、核素、同位素 元素：具有相同核电荷数的同一类原子的总称。 核素：具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子。 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。(对于原子来说) 4、微粒半径大小的比较 一看层二看核三看价 二、元素周期表 1.编排原则： ①按原子序数递增的顺序从左到右排列 ②将电子层数相同．．．．．．的各元素从左到右排成一横行．．。（周期序数＝原子的电子层数） ③把最外层电子数相同．．．．．．．．的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成一纵行．．。 主族序数＝原子最外层电子数 2.结构特点： 核外电子层数 元素种类 第一周期 1 2种元素 短周期 第二周期 2 8种元素 周期 第三周期 3 8种元素 元 （7个横行） 第四周期 4 18种元素 素 （7个周期） 第五周期 5 18种元素 周 长周期 第六周期 6 32种元素 期 第七周期 7 未填满（已有26种元素） 表 主族：ⅠA ～ⅦA 共7个主族 族 副族：ⅢB ～ⅦB 、ⅠB ～ⅡB ，共7个副族 （18个纵行） 第Ⅷ族：三个纵行，位于ⅦB 和ⅠB 之间 （16个族） 零族：稀有气体 三、元素周期律 1.元素周期律：元素的性质（核外电子排布、原子半径、主要化合价、金属性、非金属性）随着核电荷数的递增而呈周期性变化的规律。元素性质的周期性变化实质是元素原子核外电子排布的．．．．．．．．．．．．．．周期性变化．．．．． 的必然结果。 2.同周期元素性质递变规律 《物质结构与元素周期律》易错知识点总结 2011-12-02 10:48:08来源: 作者: 【大中小】浏览:155次评论:0条 【内容讲解】 第一部分物质结构 一．原子组成 1、并不是所有的原子都含有中子，11H原子核内就只有一个质子而没有中子。 2、只有呈电中性的原子核电荷数才等于核外电子数；核电荷数和核外电子数相等的微粒一定是同类微粒（原子、阳离子或阴离子）。 二．概念辨析 1、同位素研究的对象是原子，同系物研究的对象是有机物，同分异构体研究的对象是化合物。 2、同种元素的不同核素化学性质基本相同，物理性质不同。 3、原子量是相对原子质量的简称，而元素周期表中的原子量是元素的原子量，是一个加权平均值。 三．核外电子排布规律 1、注意原子结构示意图和电子式的区别： 原子结构示意图：描述原子核电荷数（质子数）和核外电子排布情况的示意图； 电子式：在元素符号周围用●或X来表示微粒（原子、分子、离子）中原子的最外层电子的式子。 2、特别要注意用电子式表示离子化合物和共价化合物形成过程的区别。 四．微粒半径大小的比较 1、阳离子半径＜原子半径、阴离子半径＞原子半径。 2、核外电子层结构相同的原子和单原子离子（例如2e-、10e-、18e-微粒）在元素周期表中的位置规律，原子半径和离子半径顺序。 五．化学键 1、离子键和共价键的形成过程；极性键和非极性键的区别。 2、熔融状态下能导电的化合物一定是离子化合物；溶解在水中不能电离的化合物通常是共价化合物，但溶解在水中能电离的化合物可能是共价化合物也可能是离子化合物。 3、离子化合物中一定含有离子键，有离子键的化合物一定是离子化合物；共价化合物中一定含有共价键，含有共价键的化合物不一定是共价化合物；极性键和离子键都只有存在于化合物中，非极性键可以存在于单质、离子化合物或共价化合物中。 六．分子间作用力、氢键 1、分子间作用力的强度远远小于化学键，由分子构成的物质，其熔点、沸点、溶解度等物理性质主要由分子间作用力大小决定。 2、含有氢键的物质沸点升高；氢键的强弱介于分子间作用力和化学键之间。 【错例解析】 1．下列指定微粒的个数比为2：1的是 A．Be2+离子中的质子和电子 B．21H原子中的中子和质子 C．NaHCO3晶体中的阳离子和阴离子 D．BaO2（过氧化钡）固体中的阴离子和阳离子 [注] 答案是A，特别要注意C和D选项中离子化合物是由什么离子构成的。补充：NaHSO4是由Na+和HSO4—构成的，但是溶于水电离成Na+、H+和SO42—。 2．下列各项中表达正确的是 A．F－的结构示意图：B．CO2的分子模型示意图： C．NaCl的电子式：D．N2的结构式：:N≡N: [注] 答案是A，特别要注意B选项：CO2分子是直线型的，还有D选项：把结构式和电子式混淆了。 3．某元素构成的双原子分子有三种，其相对分子质量分别为158、160、162。在天然单质中，此三种单质 物质结构 元素周期律 中子N （不带电荷） 同位素 （核素） 原子核 → 质量数（A=N+Z ） 近似相对原子质量 质子Z （带正电荷） → 核电荷数 元素 → 元素符号 原子结构 ： 最外层电子数决定主族元素的 决定原子呈电中性 电子数（Z 个）： 化学性质及最高正价和族序数 体积小，运动速率高（近光速），无固定轨道 核外电子 运动特征 电子云（比喻） 小黑点的意义、小黑点密度的意义。 排布规律 → 电子层数 周期序数及原子半径 表示方法 → 原子（离子）的电子式、原子结构示意图 随着原子序数（核电荷数）的递增：元素的性质呈现周期性变化： ① 、 原子最外层电子数呈周期性变化 元素周期律 ②、原子半径呈周期性变化 ③、元素主要化合价呈周期性变化 ④、元素的金属性与非金属性呈周期性变化 ①、按原子序数递增的顺序从左到右排列； 元素周期律和 排列原则 ②、将电子层数相同的元素排成一个横行； 元素周期表 ③、把最外层电子数相同的元素（个别除外）排成一个纵行。 ①、短周期（一、二、三周期） 周期（7个横行） ②、长周期（四、五、六周期） 周期表结构 ③、不完全周期（第七周期） ①、主族（ⅠA ～ⅦA 共7个） 元素周期表 族（18个纵行） ②、副族（ⅠB ～ⅦB 共7个） ③、Ⅷ族（8、9、10纵行） ④、零族（稀有气体） 同周期同主族元素性质的递变规律 ①、核电荷数，电子层结构，最外层电子数 ②、原子半径 性质递变 ③、主要化合价 ④、金属性与非金属性 ⑤、气态氢化物的稳定性 ⑥、最高价氧化物的水化物酸碱性 电子层数： 相同条件下，电子层越多，半径越大。 判断的依据 核电荷数 相同条件下，核电荷数越多，半径越小。 最外层电子数 相同条件下，最外层电子数越多，半径越大。 微粒半径的比较 1、同周期元素的原子半径随核电荷数的增大而减小（稀有气体除外）如：Na>Mg>Al>Si>P>S>Cl. 2、同主族元素的原子半径随核电荷数的增大而增大。如：Li 第一章:原子结构与元素周期律 教案编写日期:2012-2-16 课程授课日期: 应到人数: 实到人数: 教学目标: 过程与方法： 通过亲自编排元素周期表培养学生的抽象思维能力和逻辑思维能力；通过对元素原子结构、位置间的关系的推导，培养学生的分析和推理能力。 通过对元素周期律和元素周期表的关系的认识，渗透运用辩证唯物主义观点分析现象和本质的关系。 情感态度价值观： 通过学生亲自编排元素周期表培养学生的求实、严谨和创新的优良品质；提高学生的学习兴趣 教学方法：通过元素周期表是元素周期律的具体表现形式的教学，进行“抽象和具体”这一科学方法的指导。 教学重难点：同周期、同主族性质的递变规律；元素原子的结构、性质、位置之间的关系。 教学过程: 中子N （核素） 原子核 质子Z → 元素符号 原子结构 ： 决定原子呈电中性 电子数（Z 个）： 化学性质及最高正价和族序数 体积小，运动速率高（近光速），无固定轨道 核外电子 运动特征 电子云（比喻） 小黑点的意义、小黑点密度的意义。 排布规律 → 电子层数 周期序数及原子半径 表示方法 → 原子（离子）的电子式、原子结构示意图 随着原子序数（核电荷数）的递增：元素的性质呈现周期性变化： ①、原子最外层电子数呈周期性变化 元素周期律 ②、原子半径呈周期性变化 ③、元素主要化合价呈周期性变化 ④、元素的金属性与非金属性呈周期性变化 ①、按原子序数递增的顺序从左到右排列； 元素周期律和 排列原则 ②、将电子层数相同的元素排成一个横行； 元素周期表 ③、把最外层电子数相同的元素（个别除外）排成一个纵行。 ①、短周期（一、二、三周期） 周期（7个横行） ②、长周期（四、五、六周期） 周期表结构 ③、不完全周期（第七周期） A ～ⅦA 共7个） 元素周期表 族（18个纵行） ②、副族（ⅠB ～ⅦB 共7个） ③、Ⅷ族（8、9、10纵行） ④、零族（稀有气体） 同周期同主族元素性质的递变规律 ①、核电荷数，电子层结构，最外层电子数 ②、原子半径 决定 编排依据 具 体 表 现 形式 X) (A Z 七 主 七 副零和八 三长三短一不全 物质结构与元素周期律 一、原子的构成 1、原子： 2、两个关系式： （1）核电荷数＝核内质子数＝原子核外电子数＝原子序数。 （2）质量数（A）＝质子数（Z）＋中子数（N）。 【例 1】某元素的一种核素X的原子质量数为A，含N个中子，它与1H原子组成H m X分子，在a g H m X分子中含质子的物质的量是() 二、核外电子排布 1、电子运动特点：①较小空间；②高速；③无确定轨道。 2、电子云：表示电子在核外单位体积内出现几率的大小，而非表示核外电子的多少。 3、电子层：根据电子能量高低及其运动区域不同，将核外空间分成个电子层。 表示：层数 1 2 3 4 5 6 7 符号K L M N O P Q n值越大，电子运动离核越远，电子能量越高。电子层实际上并不存在。 4、能量最低原理：电子一般总是尽先排布在能量最低的电子层里，然后排布在能量稍 高的电子层，即电子由内而外逐层排布。 5、排布规律：①各电子层最多容纳的电子数目是个。 ②最外层电子数不超过个。（K层为最外层时不超过2个） ③次外层电子数不超过个，倒数第三层电子数不超过32个。 6、表示方法： ①原子、离子结构示意图。 ②原子、离子的电子式。 三、电子式的书写 【例 2】下列化学用语中，书写错误的是( ) 根据元素周期律，把相同的各种元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成横行，再把不同横行中相同的元素，按电子层数递增的顺序由上而下排成纵行， 这样得到的表就叫做元素周期表。 1、编排依据 （1）按原子序数递增的顺序从左到右排列。 （2）将电子层数相同的元素排成一个横行，得到。 （3）把最外层电子数相同的元素排成一个纵行，得到。 2、结构 短周期：1、2、3 周期（7个横行）长周期：4、5、6 不完全周期：7 7个主族：ⅠA～ⅦA 族（18个纵行）7个副族：ⅠB～ⅦB 16个族第Ⅷ族 零族（稀有气体） 【例 3】甲、乙是周期表中同一主族的两种元素，若甲的原子序数为x，则乙的原子序数不可能是() A．x＋2B．x＋4 C．x＋8 D．x＋18 【例 4】若甲、乙分别是同一周期的ⅡA和ⅢA元素，原子序数分别为m和n，则下列关于m 和n的关系不正确的是 ( ) A．n＝m＋1 B．n＝m＋18 C．n＝m＋25 D．n＝m＋11 【例 5】下列叙述中正确的是() A．除零族元素外，短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数 B．除短周期外，其他周期均有18种元素 C．副族元素中没有非金属元素 D．碱金属元素是指第ⅠA族的所有元素 物质结构与元素周期律高考题,20道 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN 物质结构与元素周期律 1.【2016-浙江】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍，X、Y的核电荷数之比为3:4。W?的最外层为8电子结构。金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应。下列说法正确的是（） A．X与Y能形成多种化合物，一般条件下都能与Z的最高价氧化物的水化物发生反应 B．原子半径大小：X＜Y，Z＞W C．化合物Z2Y和ZWY3都只存在离子键 D．Y、W的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂 2.【2016-新课标III】四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X的简单离子具有相同电子层结构，X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，W与Y同族，Z与X形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列说法正确的是（） A．简单离子半径：W< X 4.【2016-新课标I】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r 是由这些元素组成的二元化合物，n是元素Z的单质，通常为黄绿色气体，q的水溶液具有漂白性，0.01 mol·L–1r溶液的pH为2，s通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是 （） A．原子半径的大小W 第九章 4 2014届高三化学高考复习教学案 1 物质结构和元素周期表专题 1．(2012福建?8)短周期元素R 、T 、Q 、W 在元素周期表中的相对位置如右下图所示，其中T 所处的周期序数与族序数相等。下列判断不正确．．． 的是 A ．最简单气态氢化物的热稳定性：R>Q B ．最高价氧化物对应水化物的酸性：Q 第10章原子结构与元素周期律 思考题 1．量子力学原子模型是如何描述核外电子运动状态的？ 解：用四个量子数：主量子数——描述原子轨道的能级； 角量子数——描述原子轨道的形状, 并与主量子数共同决定原子轨道的能级； 磁量子数——描述原子轨道的伸展方向； 自旋量子数——描述电子的自旋方向。 2．区别下列概念：（1）Ψ与∣Ψ∣2，（2）电子云和原子轨道，（3）几率和几率密度。解：（1）Ψ是量子力学中用来描述原子中电子运动状态的波函数，是薛定谔方程的解； ∣Ψ∣2反映了电子在核外空间出现的几率密度。 （2）∣Ψ∣2 在空间分布的形象化描述叫电子云，而原子轨道与波函数Ψ为同义词。 （3）∣Ψ∣2表示原子核外空间某点附近单位体积内电子出现的几率，即称几率密度，而某一微小体积dV内电子出现的几率为∣Ψ∣2·dV。 3．比较波函数角度分布图与电子云角度分布图，它们有哪些不同之处？ 解：不同之处为 （1）原子轨道的角度分布一般都有正负号之分，而电子云角度分布图均为正值，因为Y 平方后便无正负号了。 （2）除s轨道的电子云以外，电子云角度分布图比原子轨道的角度分布图要稍“瘦”一些，这是因为︱Y︱≤ 1，除1不变外，其平方后Y2的其他值更小。 4．科顿原子轨道能级图与鲍林近似能级图的主要区别是什么？ 解：Pauling近似能级图是按能级高低顺序排列的，把能量相近的能级组成能级组，依1、2、3…能级组的顺序，能量依次增高。按照科顿能级图中各轨道能量高低的顺序来填充电子，所得结果与光谱实验得到的各元素原子中电子排布情况大致相符合。 科顿的原子轨道能级图指出了原子轨道能量与原子序数的关系，定性地表明了原子序数改变时，原子轨道能量的相对变化。从科顿原子轨道能级图中可看出：原子轨道的能量随原子序数的增大而降低，不同原子轨道能量下降的幅度不同，因而产生能级交错现象。但氢原子轨道是简并的，即氢原子轨道的能量只与主量子数n有关，与角量子数l无关。 5．判断题： （1）当原子中电子从高能级跃迁至低能级时，两能级间的能量相差越大，则辐射出的电磁波波长越大。 专题九物质结构和元素周期律 考点一原子构成和核外电子排布 1．氕化锂、氘化锂、氚化锂都可作为发射“嫦娥一号”卫星的火箭引燃剂。下列说法正确的是（）A．1H、D＋、T2互为同位素 B．LiH、LiD、LiT含有的电子总数分别为3、4、5 C．7LiH、7LiD、7LiT的摩尔质量之比为1∶1∶1 D．它们都是离子化合物，常作还原剂 2．甲、乙、丙、丁是4种短周期元素，它们的原子序数依次增大，其中甲和丙、乙和丁分别是同主族元素，又知乙、丁两元素的原子核中质子数之和是甲、丙两元素原子核中质子数之和的2倍，甲元素的一种核素核内无中子。 (1)丙、丁组成的常见化合物，其水溶液呈碱性，原因是______________________(用离子方程式表示)；写出两种均含甲、乙、丙、丁四种元素的化合物相互间发生反应，且生成气体的离子方程式_____________________________________。 (2)丁的单质能跟丙的最高价氧化物的水化物的浓溶液发生氧化还原反应，生成的两种正盐的水溶液均呈碱 性，写出该氧化还原反应的离子方程式____________________________。 (3)甲、乙、丁可形成A、B两种微粒，它们均为负一价双原子阴离子且A有18个电子，B有10个电子， 则A与B反应的离子方程式为________________________________。 (4)4.0 g丁单质在足量的乙单质中完全燃烧放出37.0 kJ热量，写出其热化学方程式 _____________________________________。 考点二元素周期表的结构和元素周期律 3．(2010·四川理综，8)下列说法正确的是() A．原子最外层电子数为2的元素一定处于周期表ⅡA族 B．主族元素X、Y能形成XY2型化合物，则X与Y的原子序数之差可能为2或5 C．氯化氢的沸点比氟化氢的沸点高 D．同主族元素形成的氧化物的晶体类型均相同 4．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短周期元素，W、X是金属元素，Y、Z是非金属元素。(1)W、X各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水，该反应的离子方程式为 ______________________________________。 (2)W与Y可形成化合物W2Y，该化合物的电子式为___________________。 (3)X的硝酸盐水溶液显________性，用离子方程式解释原因：________________________________。 (4)Y的低价氧化物通入Z单质的水溶液中，发生反应的化学方程式为 ______________________________________。 (5)比较Y、Z气态氢化物的稳定性：________>________(用分子式表示)。 元素周期律及其应用 1．元素周期律 2．主族元素性质的变化规律 (1)原子结构的变化规律 (2) [注意]①对于主族元素而言，元素的最高正化合价一般情况下和主族序数相同，但氧无最高正价，氟无正价。 ①金属性是指金属气态原子失电子能力的性质，金属活动性是指单质在水溶液中，金属 原子失去电子能力的性质，二者顺序基本一致，仅极少数例外。如金属性Pb>Sn，而金属活动性Sn>Pb。 3．元素周期律的应用 (1)比较不同周期、不同主族元素的性质 ①比较Ca(OH)2和Al(OH)3的碱性强弱方法： 金属性：Mg>Al，Ca>Mg，则碱性：Ca(OH)2>Mg(OH)2>Al(OH)3。 ②比较H2O和SiH4的稳定性强弱的方法： 非金属性：C>Si，O>C，则氢化物稳定性：H2O>CH4>SiH4。 (2)预测未知元素的某些性质 ①已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2难溶，可推知Be(OH)2难溶。 ②已知卤族元素的性质递变规律，可推知未学元素砹(At)的化合物的性质为HAt不稳定， 水溶液呈酸性，AgAt难溶于水。 [细练过关] 题点(一)元素金属性、非金属性强弱比较 1．(2020·三明市第一中学期中考试)下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是 () 比Mg剧烈，金属性Na>Mg，正确；B项，金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物碱性越强，Ca、Mg对应的最高价氧化物的水化物碱性为Ca(OH)2强于Mg(OH)2，金属性Ca>Mg，正确；C项，非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性越强，次氯酸中氯为＋1价，不是最高价，且应比较最高价氧化物的水化物的酸性，不是比较氧化性，错误；D项，非金属性越强，气态氢化物越稳定，稳定性HBr>HI，则非金属性Br>I，正确。 2．可以验证硫元素比氯元素的非金属性弱的事实是() ①硫和氢气在加热条件下能生成硫化氢，硫化氢在300 ℃左右分解；氯气和氢气在点燃 或光照下生成氯化氢，氯化氢很难分解 ②向氢硫酸中滴入氯水有单质硫生成 ③硫、氯气分别与铁和铜的反应产物是FeS、Cu2S、FeCl3、CuCl2 ④高氯酸(HClO4)的酸性强于硫酸 ⑤氯化氢的酸性强于硫化氢 A．只有①②③④B．只有①② C．只有②③④D．①②③④⑤ 解析：选A元素的非金属性越强，其单质越容易与氢气形成氢化物，且形成的氢化物 物质结构元素周期律 1．原子结构 [核电荷数、核内质子数及核外电子数的关系] 核电荷数＝核内质子数＝原子核外电子数注意：(1) 阴离子：核外电子数＝质子数＋所带的电荷数 阳离子：核外电子数＝质子数－所带的电荷数 (2)“核电荷数”与“电荷数”是不同的，如Cl－的核电荷数为17，电荷数为1．[质量数] 用符号A表示．将某元素原子核内的所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加所得的整数值，叫做该原子的质量数． 说明(1)质量数(A)、质子数(Z)、中子数(N)的关系：A＝Z + N．(2)符号A Z X的意义：表示元素符号为X，质量数为A，核电荷数(质子数)为Z的一个原子．例如，23 Na中，Na原子 11 的质量数为23、质子数为11、中子数为12． [原子核外电子运动的特征] (1)当电子在原子核外很小的空间内作高速运动时，没有确定的轨道，不能同时准确地测定电子在某一时刻所处的位置和运动的速度，也不能描绘出它的运动轨迹．在描述核外电子的运动时，只能指出它在原子核外空间某处出现机会的多少． (2)描述电子在原子核外空间某处出现几率多少的图像，叫做电子云．电子云图中的小黑点不表示电子数，只表示电子在核外空间出现的几率．电子云密度的大小，表明了电子在核外空间单位体积内出现几率的多少． (3)在通常状况下，氢原子的电子云呈球形对称。在离核越近的地方电子云密度越大，离核越远的地方电子云密度越小． [原子核外电子的排布规律] (2)能量最低原理：电子总是尽先排布在能量最低的电子层里，而只有当能量最低的电子层排满后，才依次进入能量较高的电子层中．因此，电子在排布时的次序为：K→L→M…… (3)各电子层容纳电子数规律：①每个电子层最多容纳2n2个电子(n＝1、2……)．②最外层容纳的电子数≤8个(K层为最外层时≤2个)，次外层容纳的电子数≤18个，倒数第三层容纳的电子数≤32个．例如：当M层不是最外层时，最多排布的电子数为2×32＝18个；而当它是最外层时，则最多只能排布8个电子． (4)原子最外层中有8个电子(最外层为K层时有2个电子)的结构是稳定的，这个规律叫“八隅律”．但如PCl5中的P原子、BeCl2中的Be原子、XeF4中的Xe原子，等等，均不满足“八隅律”，但这些分子也是稳定的． 2．元素周期律 [原子序数]按核电荷数由小到大的顺序给元素编的序号，叫做该元素的原子序数． 原子序数＝核电荷数＝质子数＝原子的核外电子数 [元素原子的最外层电子排布、原子半径和元素化合价的变化规律] 对于电子层数相同（同周期）的元素，随着原子序数的递增： 物质结构与元素周期律（高考真题） （总分：237 考试时间：173.525分钟） 学校___________________ 班级____________ 姓名___________ 得分___________ 一、选择题 ( 本大题共 23 题, 共计 97 分) 1、(6分) 下列各组给定原子序数的元素，不能形成原子数之比为1∶1稳定化合物的是 A.3和17 B.1和8 C.1和6 D.7和12 2、(6分) 短周期元素E的氯化物ECl n的熔点为-78℃，沸点为59℃；若0.2molECl n与足量的AgNO3溶液完全反应后可以得到57.4g的AgCl沉淀。下列判断错误的是 A.E是一种非金属元素 B.在ECl n中E与Cl 之间形成共价键 C.E的一种氧化物为EO2 D.E位于元素周期表的IVA 族 3、(4分) 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 D.P和As属于第ⅤA族元素，H3PO4酸性比H3AsO4的弱 4、(6分) 下列叙述正确的是 A.金属与盐溶液的反应都是置换反应 B.阴离子都只有还原性 C.与强酸、强碱都反应的物质只有两性氧化物或两性氢氧化物 D.分子晶体中都存在范德瓦耳斯力，可能不存在共价键 5、(6分) 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H m X分子。在a g H m X中所含质子的物质的量是 A. mol B. mol C. mol D. mol 6、(2分) 下列化学式既能表示物质的组成，又能表示物质的一个分子的是（） A.NaOH B.SiO2 C.Fe D.C3H8 7、(3分) 在一定条件下，完全分解下列某化合物2 g，产生氧气1.6 g，此化合物是（） A.1H216O B.2H216O C.1H218O D.2H218O 8、(2分) 下列对化学反应的认识错误的是( ) [课时跟踪检测] 1．下列离子中半径最大的是() A．Na＋B．Mg2＋ C．O2－D．F－ 解析：选C选项中的离子都具有相同的电子层结构，对于电子层结构相同的离子来说，核电荷数越大，离子半径越小。 2．砷(As)和镓(Ga)都是第四周期元素，分别属于ⅤA和ⅢA族。下列说法中不正确的是() A．原子半径：Ga>As>P B．热稳定性：NH3>PH3>AsH3 C．酸性：H3AsO4>H2SO4>H3PO4 D．Ga(OH)3可能是两性氢氧化物 解析：选C酸性：H2SO4>H3PO4>H3AsO4，故C项错误。 3．“嫦娥一号”卫星在北京航天飞机控制中心科技人员的精确控制下，准确落于月球东经 52.36°、南纬1.50°的预定撞击点。“嫦娥一号”担负的四大科学目标之一是探测下列14 种元素的含量和分布情况：K、Th(钍)、U(铀)、O、Si、Mg、Al、Ca、Fe、Ti(钛)、Na、Mn、Cr(铬)、Gd(钆)，其中属于主族元素的有() A．4种B．5种 C．6种D．7种 解析：选D K、Na属于ⅠA族，Mg、Ca属于ⅡA族，Al属于ⅢA族，Si属于ⅣA族，O属于ⅥA族，共7种，Th(钍)、U(铀)、Fe、Ti(钛)、Mn、Cr(铬)、Gd(钆)均为过渡元素。 4．(2019·海淀区一模)下列事实不能用元素周期律解释的是() A．碱性：NaOH＞LiOH B．热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3 C．酸性：HClO4＞H2SO4 D．气态氢化物的稳定性：HBr>HI 解析：选B元素金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强，金属性Na ＞Li，则碱性：NaOH＞LiOH，能用元素周期律解释，故A不符合题意；碳酸氢盐易分解，碳酸盐难分解，所以热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3，与元素周期律无关，故B符合题意；元素非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强，非金属性Cl＞S，则酸性：HClO4＞H2SO4，能用元素周期律解释，故C不符合题意；元素非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，非金属性Br>I，则气态氢化物的稳定性：HBr>HI，能用元素周期律解释，故D不符合题意。 5．(2019·北京市丰台区一模)部分元素在周期表中的分布如图所示(虚线为金属元素与非金属 物质结构与元素周期律 1．下列关于化学用语的表示正确的是(A) A．质子数为17、中子数为20的氯离子：3717Cl－ B．CO2的电子式： C．2016年命名的含有173个中子的113号元素Nh∶173113Nh D．SiCl4分子和CCl4的比例模型： 解析质子数为17、中子数为20，则质量数为37，选项A正确；CO2电子式中碳和氧原子共用2对电子对，应是，选项B错误；173个中子的113号元素Nh应为：286113NH，选项C错误；氯原子半径比硅原子小，但是比碳的大，选项D错误。 2．下列说法正确的是(B) A.3717Cl、3517Cl互为同位素，3517Cl2与3717Cl2互为同素异形体 B．等质量16O2、18O2与过量Mg反应，转移电子数之比为9∶8 C．2H＋的酸性比1H＋的酸性更强 D.9943Tc与9743Tc的物理性质、化学性质均相同 解析3517Cl2与3717Cl2都属于氯气，二者不是同素异形体，选项A错误；2H＋与1H＋酸性相同，选项C错误；D项两种原子互为同位素，二者物理性质不同，化学性质相同，选项D 错误。 3．下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是(C) 2 S>Se，选项A正确；与氧气反应生成氧化物越复杂，反应越剧烈金属性就越强，钠生成过氧化钠，所以金属性：Na>Li；选项B正确；SO2与NaHCO3溶液反应生成CO2，可以知道酸性亚硫酸大于碳酸，亚硫酸不是最高价氧化物的水化物，则不能以此比较非金属性强弱，选项C错误；K越大，说明生成的气态氢化物越稳定，则稳定性为HBr>HI，则非金属性为Br>I，选项D正确。 4．2017年5月9 日，最新发现的第113号、115号、117号和118号元素终于有了中 文名称：，根据元素周期律知识，下列预测或说法肯定不合理的是(C)物质结构和元素周期律
高考化学物质结构和元素周期律
2020 第1部分 专题5 物质结构与元素周期律.pdf
第一章 原子结构与元素周期律知识点复习
物质结构与元素周期律
物质结构元素周期律知识点总结
原子结构与元素周期律知识点
物质结构与元素周期律专题复习教案
物质结构与元素周期律高考题,20道
原子结构和元素周期律(精)
首 页 基本要求
原子结构和元素周期律
重点难点 讲授学时 内容提要
1
基本要求
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1.1 了解原子结构的有核模型和 Bohr 模型；电子的波粒二象性、测不准原理；了解了解元素和健康的 关系。 1.2 熟悉原子轨道和概率密度的观念；熟悉原子轨道的角度分布图、径向分布函数图的意义和特征；熟 悉电子组态与元素周期表的关系，有效核电荷、原子半径及电负性变化规律。 1.3 掌握 n、l、m、s 4 个量子数的意义、取值规律及其与电子运动状态的关系；掌握基态原子电子组态 书写的三条原则，正确书写基态原子电子组态和价层电子组态。
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重点难点
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2.1 重点 2.1.1 原子轨道、概率密度的观念；n、l、m、s 4 个量子数；电子组态和价层电子组态。熟悉的意义和 特征；熟悉电子组态与元素周期表的关系，有效核电荷、原子半径及电负性变化规律。 2.1.2 原子轨道的角度分布图和径向分布函数图；了解原子结构的有核模型和 Bohr 模型；了解了解元 素和健康的关系。 2.1.3 电子组态的书写、与元素周期表的关系；元素性质的变化规律。 2.2 难点 2.2.1 电子的波粒二象性、测不准原理；波函数和原子轨道。 2.2.2 原子轨道的角度分布图和径向分布函数图。 2.2.3 熟悉电子组态与元素周期表的关系。
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讲授学时
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建议 4～6 学时
1
内容提要
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第一节
第二节
第三节
第四节
第五节
4.1 第一节 氢原子的结构 4.1.1 氢光谱和氢原子的玻尔模型 α 粒子散射实验提供了原子结构的有核模型，但卢瑟福模型没有解决原子核外的空间如何被电子所 占有问题。 量子力学基于两点认识原子结构：一是量子化现象，二是测不准原理。 普朗克提出，热物体吸收或释放能量不连续，称量子化的。 氢原子的线状光谱也表现了原子辐射能量的量子化。 玻尔假定： 电子沿着固定轨道绕核旋转； 当电子在这些轨道上跃迁时就吸收或辐射一定能量的光子。 轨道能量为
E??
4.1.2 电子的波粒二象性
RH ， n=1,2,3,4,… n2
波粒二象性是指物质既有波动性又有粒子性的特性。光子的波粒二象性关系式 λ=h/mc= h/p 德布罗意的微观粒子波粒二象性关系式
??
h h ? p mv
微观粒子的波动性和粒子性通过普朗克常量 h 联系和统一起来。 微观粒子的波动性被电子衍射实验证实。电子束的衍射现象必须用统计性来理解。衍射中电子穿越 晶体投射到照相底片上， 图像上亮斑强度大的地方电子出现的概率大； 电子出现少的地方亮斑强度就弱。 所以，电子波是概率波，反映电子在空间某区域出现的概率。 4.1.3 测不准原理 海森堡指出，无法同时确定微观粒子的位置和动量，它的位置越准确，动量（或速度）就越不准确； 反之，它的动量越准确，位置就越不准确： △x· △px≥h/4π 式中△x 为坐标上粒子在 x 方向的位置误差，△px 为动量在 x 方向的误差。 测不准原理表明微观粒子不存在确定的运动轨迹，可以用量子力学来描述它在空间出现的概率及其 它全部特征。
2物质结构和元素周期律二轮专题复习
原子结构与元素周期律(精)
物质结构和元素周期律
元素周期律及其应用
《物质结构-元素周期律》知识点总结
物质结构与元素周期律(高考真题)
元素周期律及其应用课时检测
2020届二轮复习 物质结构与元素周期律 作业(全国通用) (1)
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