2019-2020学年新教材高中化学 第四章 物质结构 元素周期律章末整合提升课件 新人教版必修第一

物质结构元素周期律第四章章末整合提升突破点一元素周期表和元素周期律【典例1】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：WXZB．W与X形成的化合物溶于水后溶液呈碱性C．气态氢化物的热稳定性：WYD．最高价氧化物的水化物的酸性：YZ[思路启迪](1)切入点：短周期主族元素原子中半径最大的元素是钠，确定出X元素，从而再确定其他元素。(2)关键点：熟练掌握同周期、同主族元素非金属性强弱的递变规律以及比较微粒半径的方法。[解析]四种短周期主族元素的原子序数依次增大，X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，则X为Na元素；Z与X(Na)形成的离子化合物的水溶液呈中性，则Z为Cl元素；因W与X的简单离子电子层结构相同，且W与Y同族，则W可能为N(或O)元素、Y可能为P(或S)元素。A项，Na＋与N3－(或O2－)电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，电子层数越多离子半径越大，故离子半径：Na＋N3－(或O2－)Cl－。B项，W与X形成的化合物Na2O、Na2O2(或：Na3N)溶于水后的溶液均为NaOH溶液(或NaOH和NH3的混合溶液)，呈碱性。C项，元素的非金属性越强，其气态氢化物的热稳定性越强，故热稳定性：WY。D项，最高价氧化物对应的水化物中HClO4是最强的无机酸。[答案]B要正确解答本题，一是要熟记比较微粒半径的几种情况并能确定题目中考查的是哪种；二是要知道比较气态氢化物的稳定性及最高价氧化物的水化物的酸性其实是比较元素的非金属性强弱。[针对训练1]依据元素周期表及元素周期律，下列推断正确的是()A．H3BO3的酸性比H2CO3的强B．Mg(OH)2的碱性比Be(OH)2的强C．HCl、HBr、HI的热稳定性逐渐增强D．若M＋和R2－的核外电子层结构相同，则离子半径：M＋R2－[解析]非金属性：CB，故酸性：H3BO3H2CO3，A项错误；非金属性：ClBrI，则HCl，HBr，HI的热稳定性依次减弱，C项错误；电子层结构相同，则M的原子序数－1＝R的原子序数＋2，则原子序数为RM，具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大，半径越小，则离子半径：M＋R2－，D项错误。[答案]B[学科素养]能通过原子结构的学习，确定元素在周期表中的位置，再利用知识的类比迁移、推断，比较相关物质的性质。突破点二元素周期表中“位—构—性”的关系【典例2】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，其中W原子的质子数是其最外层电子数的3倍。下列说法不正确的是()A．原子半径：WZYXB．最高价氧化物对应水化物的酸性：XWZC．最简单气态氢化物的热稳定性：YXWZD．元素X、Z、W的最高化合价分别与其主族序数相等[思路启迪](1)切入点：根据周期表结构推断X、Y为第二周期元素，Z、W为第三周期元素，并根据已知条件确定W元素。(2)关键点：熟练掌握元素周期表中同周期、同主族性质的递变规律。[解析]根据题目中所给周期表短周期的一部分可知，X、Y是第二周期元素，Z、W为第三周期元素，又因为W质子数是最外层电子数的3倍，可推出W是P，根据位置关系，X、Y、Z分别为N、O、Si。A选项中，原子半径大小关系是：SiPNO，故A错误。B选项，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：ONPSi，故B正确。C选项中，非金属性越强，简单氢化物的热稳定性越强，故C正确。D选项中，主族元素的最高正化合价等于主族序数(O、F除外)，故D正确。[答案]A元素综合推断的思维方法在以上基础上，针对题目按以下具体方法进行推断：[针对训练2]下表为元素周期表的一部分，其中X、Y、Z、W为短周期元素，W元素的核电荷数为X元素的2倍。下列说法正确的是()XYZWTA.X、W、Z元素的原子半径及它们的气态氢化物的热稳定性均依次递增B．Y、Z、W元素在自然界中均不能以游离态存在，它们的最高价氧化物的水化物的酸性依次递增C．YX2晶体熔化、液态WX3气化均需克服分子间作用力D．根据元素周期律，可以推测T元素的单质具有半导体特性，T2X3具有氧化性和还原性[解析]W元素的核电荷数为X的2倍，则X为氧元素、W为硫元素，根据元素在周期表中的位置关系可知：Y为硅元素、Z为磷元素、T为砷元素。O、S、P的原子半径大小关系为：PSO，三种元素的气态氢化物的热稳定性为：H2OH2SPH3，A不正确；在火山口附近或地壳的岩层里，常常存在游离态的硫，B不正确；SiO2晶体为原子晶体，熔化时不需克服分子间作用力，C不正确；砷在元素周期表中位于金属与非金属交界线附近，具有半导体的特性，As2O3中砷为－3价，处于中间价，所以具有氧化性和还原性。[答案]D[学科素养]能用原子或物质结构解释元素或相关物质的性质，体现了“结构决定性质，性质决定应用”的重要化学理念。突破点三原子结构与化学键【典例3】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：XY，ZWC．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[思路启迪](1)切入点：由核外电子排布推断X元素、W元素；由单质及化合物性质推断Z元素。(2)关键点：由已知化合物能判断含有的化学键的类型，并且熟练掌握主族元素单质及化合物的性质。[解析]短周期主族元素X、Y、Z、W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，则X是C，由题意推知Y的核电荷数是8，则Y是O，Z的单质在氧气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应，则Z是Na，W－最外层为8电子结构，且X、Y、Z、W的原子序数依次增大，则W是Cl。X与Y形成的化合物有CO、CO2，但CO不与NaOH反应，A项错误；原子半径大小：CO，NaCl，B项错误；化合物Na2O中只含离子键，NaClO3中既有离子键也有共价键，C项错误；O3、Cl2、ClO2等有强氧化性的物质可作水的消毒剂，D项正确。[答案]D对于化学键的考查，主要涉及化学用语的正确使用、离子键和共价键的存在以及离子化合物和共价化合物的判断等。顺利解答该类题目需要透彻理解概念，把握概念的内涵和外延，明确概念的区别和联系。[针对训练3]原子序数依次增大的元素a、b、c、d，它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。a－的电子层结构与氦相同，b和c的次外层有8个电子，c－和d＋的电子层结构相同。下列叙述错误的是()A．元素的非金属性顺序为cbaB．a和其他3种元素均能形成共价化合物C．d和其他3种元素均能形成离子化合物D．元素a、b、c各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6[解析]原子序数依次增大的元素a、b、c、d，它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。a－的电子层结构与氦相同，则a是H。b和c的次外层有8个电子，所以b是S，c是Cl。c－和d＋的电子层结构相同，则d是K。元素的非金属性顺序为cba，A正确；氢元素与钾元素不能形成共价化合物，B错误；钾元素和其他3种元素均能形成离子化合物，即KH、K2S、KCl，C正确；氢元素、硫元素和氯元素的最高价、最低价分别是＋1和－1、＋6和－2、＋7和－1，所以元素a、b、c各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6，D正确。[答案]B[学科素养]结构决定性质，研究物质中的化学键，帮助人们根据化学键的类型去推断或解释物质的某些变化与性质，是宏观辨识与微观探析的具体体现。一、元素周期表易错点1.元素周期表的编排依据是核电荷数。2.元素周期表中并不是一个纵行一个族，其中第Ⅷ族包含8、9、10三个纵行。3.并不是所有原子都由质子、中子和电子组成，11H中无中子。4.同位素是质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子，而不是质量数相同。判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)每一周期都是碱金属元素开始，稀有气体元素结束()(2)元素在周期表中的位置取决于元素的核电荷数()(3)146C和147N互为同位素()(4)23592U和23892U是同一种核素()(5)所有原子都由质子、中子和核外电子构成()(6)原子的种类大于元素的种类()(7)某种氯原子的中子数是18，则其质量数是35，核外电子数是17()(8)232Tn(钍元素的一种核素)转化成233U是化学变化()(9)元素的最高正价等于该元素的最外层电子数()(10)同族元素的最外层电子数一定相同()[答案](1)×(2)√(3)×(4)×(5)×(6)√(7)√(8)×(9)×(10)×二、核外电子排布和元素周期律判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)原子失电子时先失去能量低的电子()(2)M层为最外层时容纳的最多电子数不超过8个()(3)同周期主族元素，随着核电荷数的增大，最外层电子数逐渐增多()(4)最外层电子数越多，原子半径越小()(5)根据元素周期律可知金属性最强的是钫，非金属性最强的是氦()(6)金属不可能具有非金属性，非金属不可能具有金属性()(7)ⅥA族元素的原子，其半径越大，越容易得到电子()(8)铁投入CuSO4溶液中，能置换出铜，钠投入CuSO4溶液中，不能置换出铜，判断钠与铁的金属性强弱()(9)HClO4为最强酸，有强氧化性()(10)Na与氧气点燃生成Na2O2，Li与氧气反应也生成Li2O2()[答案](1)×(2)√(3)√(4)×(5)×(6)×(7)×(8)×(9)×(10)×三、离子键和共价键易错点1.离子化合物中可能含共价键，共价化合物中不可能含离子键。2.含有共价键的分子不一定是共价化合物，也有可能是单质。3.不是所有物质中都含化学键，稀有气体分子中不含化学键。4.氢键不属于化学键。5.含金属元素的化合物不一定是离子化合物，全部由非金属元素组成的不一定是共价化合物。判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)离子化合物中一定含有金属元素()(2)由金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物()(3)NaCl溶于水破坏的是离子键()(4)由分子组成的物质中一定存在共价键()(5)离子化合物中一定不存在共价键()(6)共价化合物中可能含有离子键()(7)SO3和水反应形成的化合物是离子化合物()(8)有化学键断裂或形成的变化一定是化学变化()(9)干冰和氯化铵分别受热变为气体，所克服的粒子相互作用力相同()(10)金属原子在化学反应中只能失去电子，因而不能形成共价键()[答案](1)×(2)×(3)√(4)×(5)×(6)×(7)×(8)×(9)×(10)×