2019-2020学年高中化学 第1章 微型专题（二）元素周期律的应用及元素推断课件 鲁科版选修3

第1章原子结构1.从原子结构周期性变化理解元素性质的周期性变化，体会“位—构—性”三者之间的关系，强化“结构决定性质”的思维模型。2.能根据元素原子核外电子的排布、元素在周期表中的位置和元素及化合物的特殊性进行元素的推断。学习目标定位考题精选精练深思触类旁通微型专题克难解疑精准高效内容索引NEIRONGSUOYIN微型专题WEIXINGZHUANTI01例1有X、Y两种主族元素，下列有关预测不正确的是A.若X的I1小于Y的I1，则X的金属性不一定比Y的强B.若X、Y的电负性之和小于3，则X、Y均为金属元素C.若X、Y的电负性之差为2.2，则X、Y形成的化合物很可能是离子化合物D.若X、Y的最高价氧化物对应的水化物的化学式分别为HXO3、H3YO4，则X、Y均位于元素周期表的p区√一、元素周期律的综合应用解析如I1(Al)I1(Mg)，而Al的金属性比Mg弱，A项正确；H与K、Rb等电负性之和均小于3，H是非金属元素，B项不正确；电负性之差大于1.7时一般形成离子化合物，C项正确；HXO3、H3YO4中X、Y元素均显＋5价，位于第ⅤA族p区，D项正确。易错警示同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势，但要注意第ⅡA族的反常(如BeB，MgAl)、第ⅤA族的反常(如NO，PS)。同主族从上到下元素的第一电离能逐渐减小。相关链接同周期、同主族元素的结构与性质递变规律同周期(从左→右)同主族(从上→下)最外层电子数从1递增到7(第1周期除外)相同金属性逐渐减弱逐渐增强非金属性逐渐增强逐渐减弱主要化合价最高正价从＋1→＋7(O、F除外)，非金属元素最低负价＝－(8－族序数)(H等除外)最高正价＝族序数(O、F除外)，非金属元素最低负价＝－(8－族序数)(H等除外)原子半径逐渐减小逐渐增大气态氢化物的稳定性逐渐增强逐渐减弱最高价氧化物对应水化物的酸碱性碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强碱性逐渐增强，酸性逐渐减弱第一电离能总体呈增大趋势逐渐减小电负性逐渐增大逐渐减小变式1(1)[2018·全国卷Ⅲ，35(2)]黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由Cu、Zn组成，第一电离能I1(Zn)________I1(Cu)(填“大于”或“小于”)，原因是__________________________________________。解析锌的价层电子排布为3d104s2，为全满稳定结构，难失去一个电子，铜的价层电子排布为3d104s1，较易失去一个电子，因此锌的第一电离能大于铜的第一电离能。大于Zn的核外电子排布为全满稳定结构，难失电子(2)[2016·全国卷Ⅰ，37(4)]光催化还原CO2制备CH4反应中，带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O电负性由大到小的顺序是_______________。解析Zn与Ge是同周期元素，Ge在Zn的右边，因此Ge的电负性比Zn强，O为活泼的非金属元素，电负性强于Ge和Zn，故三者电负性的大小顺序为：O＞Ge＞Zn。O＞Ge＞Zn例2已知元素周期表中1～18号元素中的四种元素的简单离子W3＋、X＋、Y2－、Z－都具有相同的电子层结构，下列判断正确的是A.元素的第一电离能：XWB.离子的还原性：Y2－Z－C.氢化物的稳定性：H2YHZD.原子半径：XW二、“位—构—性”的综合考查√解析1～18号元素中的四种元素的简单离子W3＋、X＋、Y2－、Z－都具有相同的电子层结构，则W和X是金属元素，且在周期表中W位于X的右侧，Y和Z是非金属元素，在周期表中位于W和X的上一周期，其中Z位于Y的右侧。同周期元素从左到右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，即金属性：XW，非金属性：ZY，所以元素的第一电离能：XW，原子半径：XW，离子的还原性：Y2－Z－，氢化物的稳定性：H2YHZ，故B项正确。方法规律当离子的电子层结构相同时，可利用“阴上阳下，序大径小”的原则，确定元素在周期表中的相对位置，再结合元素周期律分析选项。相关链接原子结构、元素性质和元素在元素周期表中的位置关系规律变式2有Xn＋、Ym＋、Zn－三种离子，已知m＞n，且X、Y、Z三种原子的M电子层中的电子数均为奇数，若按X→Y→Z的顺序，下列说法正确的是A.最高价氧化物对应的水化物的碱性依次减弱B.原子半径依次增大C.元素的第一电离能依次减小，电负性依次增大D.原子序数依次减小√解析由于三种元素的M层电子数均为奇数，X、Y、Z三种元素位于第3周期，且自左向右排列，根据元素周期律可知：同一周期元素原子序数逐渐增大，原子半径逐渐减小，元素的第一电离能逐渐增大，电负性逐渐增大，元素最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱。综上分析，答案为A。例3已知A、B、C、D、E、F、G都是元素周期表中短周期主族元素，它们的原子序数依次增大。A是元素周期表中原子半径最小的元素，D3B中阴、阳离子具有相同的电子层结构，B、C均可分别与A形成10电子分子，B、C处于同一周期，两者可以形成许多种共价化合物，C、F处于同一主族，B原子最外电子层的p能级处于半充满状态，C的最外层电子数是内层电子数的3倍，E最外层电子数比最内层多1。回答下列问题：(1)E元素基态原子的电子排布式为________________。三、元素推断1s22s22p63s23p1解析根据题给信息可推出A为H，B是N，C是O，D是Na，E是Al，F是S，G是Cl。E元素(即铝元素)的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p1。(3)F、G元素对应的最高价含氧酸中酸性较强的是________(填化学式)。(2)用轨道表示式表示F元素原子的价电子排布：_____________。12345HClO4678解析硫、氯元素对应的最高价含氧酸中酸性较强的是HClO4。解析用轨道表示式表示F元素(即硫元素)原子的价电子排布为。(4)离子半径：D＋_____(填“”“”或“＝”，下同)B3－，第一电离能：B____C，电负性：C_____F。12345678解析D＋(Na＋)与B3－(N3－)具有相同的电子层结构，所以离子半径：Na＋N3－；由于氮原子的2p能级为半充满状态，所以第一电离能较大，第一电离能：NO；C(O)与F(S)为同主族元素，所以电负性：SO。(5)A、C形成的一种绿色氧化剂X有广泛应用，X分子中A、C原子个数比为1∶1，X的电子式为________________。试写出Cu、稀硫酸与X反应制备硫酸铜的离子方程式：_______________________________。12345Cu＋2H＋＋H2O2===Cu2＋＋2H2O678解析A、C形成的一种绿色氧化剂(H2O2)有广泛应用，H2O2分子中氢、氧原子个数比为1∶1，H2O2的电子式为，Cu、稀硫酸与X反应制备硫酸铜的离子方程式为Cu＋2H＋＋H2O2===Cu2＋＋2H2O。(6)写出E的单质与D的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式：_________________________________________。123452Al＋6H2O＋2NaOH===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑678解析Al与NaOH溶液反应的化学方程式为2Al＋6H2O＋2NaOH===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑。思维启迪解答原子结构、元素在元素周期表中的位置、元素及其化合物的性质间的推断试题的思路一般可用下面的框线关系表示：相关链接元素推断常用突破口1.以原子或离子核外电子排布特点为突破口(1)族序数等于周期数的元素：H、Be、Al。(2)族序数等于周期数两倍的元素：C、S。(3)族序数等于周期数三倍的元素：O。(4)周期数等于族序数两倍的元素：Li。(5)周期数等于族序数三倍的元素：Na。2.以元素的特殊性质为突破口某些具有特殊性质的元素如下：(1)最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素：H、C、Si。(2)最高正价是最低负价绝对值三倍的短周期元素：S。(3)除H外，原子半径最小的主族元素：F。(4)第一电离能最大的主族元素：F；第一电离能最小的主族元素：Cs(放射性元素除外)。(5)电负性最小的主族元素：Cs(0.7)；电负性最大的主族元素：F(4.0)。(6)同主族相邻两种元素的原子序数若具有2倍关系，此两种元素为O和S。3.以物质的存在和性质的特殊性为突破口有些单质或化合物的性质、用途、存在等具有特殊性，可作为推断元素的依据：(1)地壳中含量最多的元素或氢化物通常呈液态的元素：O。(2)空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素：N。(3)形成化合物种类最多的元素或形成的某种单质是自然界中硬度最大的物质的元素：C。(4)地壳中含量最多的金属元素或常见氧化物、氢氧化物呈两性的元素：Al。(5)最活泼的非金属元素或无氧酸可腐蚀玻璃的元素或氢化物最稳定的元素：F。(6)最活泼的金属元素或最高价氧化物对应水化物碱性最强的元素：Cs(放射性元素除外)。(7)焰色反应呈黄色的元素：Na。(8)焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃)的元素：K。(9)最轻的金属元素：Li。(10)元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应水化物能够化合的元素：N。(11)常温下单质呈液态的非金属元素：Br。变式3(2019·长春四校联考)处于相邻两个周期的主族元素A、B、C、D，它们的原子序数依次增大；A的离子和D的离子的电子层相差两层，且能形成AD2型离子化合物；B的离子带3个单位正电荷；C的气态氢化物分子式为H2C，C在它的最高价氧化物中的质量分数是40%，原子核中有16个中子。(1)写出A、B、C、D的元素符号：A____、B______、C____、D____。(2)A、B、C的第一电离能由大到小的顺序为___________(填元素符号，下同)。(3)A、B、C、D的电负性由大到小的顺序为_________________。(4)向C的氢化物的水溶液中滴入少量D的单质，可观察到的现象是_____________，写出有关反应的化学方程式：_______________________。MgAlSBrS＞Mg＞AlBr＞S＞Al＞Mg溶液变浑浊H2S＋Br2===S↓＋2HBr解析C在氢化物中呈－2价，最高价氧化物为CO3，由C在它的最高价氧化物中的质量分数为40%可求出C的相对原子质量为32，质子数为16，即C为S。由AD2为离子化合物可以推知，A的化合价为＋2，原子最外层有2个电子；D的化合价为－1，原子最外层有7个电子，A离子和D离子的电子层相差两层，且A、B、C、D位于相邻的两个周期，原子序数依次增大，则A、B、C为同一周期元素，D为下一周期元素，故A应为Mg，D为Br。B的离子带3个单位正电荷，则B为Al。返回考题精选KAOTIJINGXUAN021.(2019·菏泽一中期中)下列说法正确的是A.元素的第一电离能越大，其金属性一定越强B.元素的第一电离能越小，其金属性一定越强C.元素的电负性越大，则元素的非金属性越强D.金属单质与酸反应越容易，表明元素的第一电离能越小，元素的电负性越小√解析一般情况下，元素的第一电离能越小，元素的金属性越强，但第一电离能的大小与元素的核外电子排布有关，如Mg的第一电离能大于Al的第一电离能，但金属性Mg强于Al，故A、B都不正确；元素的电负性越大，元素原子吸引电子的能力越强，元素的非金属性越强，C正确；金属单质与酸反应的难易还与其他因素有关，金属单质与酸反应越容易，并不能充分说明元素的第一电离能越小或元素的电负性越小。123456782.(2018·江苏如东高级中学高二月考)以下有关元素性质的说法中不正确的是A.①Na、K、Rb，②N、P、As，③O、S、Se，④Na、P、O元素的电负性依次递增的是④B.下列原子中，①1s22s22p63s23p1，②1s22s22p63s23p2，③1s22s22p63s23p3，④1s22s22p63s23p4对应的第一电离能最大的元素是④C.某元素的逐级电离能(kJ·mol－1)分别为738、1451、77