2022 高考化学二轮专题复习 专题五　物质结构　元素周期律课件PPT

这是一份2022 高考化学二轮专题复习 专题五　物质结构　元素周期律课件PPT，共60页。PPT课件主要包含了内容索引，五年高考命题研究，考点一原子结构，要点归纳•再提升，经典对练•得高分，思路点拨，答案B，答案A，答案C，答案D等内容，欢迎下载使用。
考点二　元素周期表　元素周期律
考点三　化学键　化学用语
1.原子构成(1)构成原子的微粒及作用
(2)微粒之间的关系①原子中:质子数(Z)=核电荷数=核外电子数;②质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N);③阳离子的核外电子数=质子数-阳离子所带的电荷数;④阴离子的核外电子数=质子数+阴离子所带的电荷数。
(3)微粒符号周围数字的含义
微点拨(1)原子不一定都有中子,如
(2)质子数相同的微粒不一定属于同一种元素,如F与OH-。(3)现行元素周期表已发现的元素有118种,由于同位素的存在,故核素的种数远大于118种。
2.元素　核素　同位素(1)元素、核素、同位素的概念及相互关系
(2)同位素的特点①同一元素的各种核素的中子数不同,质子数相同,化学性质几乎完全相同,物理性质差异较大;②同一元素的各种稳定核素在自然界中所占的原子百分数(丰度)不变。
原子百分数=(某种核素的原子数÷该元素原子总数)×100%
(3)几种重要核素的用途
微点拨(1)同位素之间的转化,既不是物理变化也不是化学变化,是核反应。(2)同位素是指同一元素的不同原子间的关系,同素异形体是指同一元素的不同单质间的关系。
考向1　原子结构与微粒间的关系真题示例
其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是(　　)A X的相对原子质量为26B.X、Y均可形成三氯化物C.X的原子半径小于Y的D.Y仅有一种含氧酸
A.H3XO3可用于中和溅在皮肤上的NaOH溶液B.Y单质在空气中燃烧的产物是Y2O2C.X和氢元素形成离子化合物D.6Y和7Y互为同素异形体
解析 依据信息“Y在化合物中显+1价”和核反应方程式,可推出元素X、Y分别为B(硼)和Li(锂)。H3BO3属于弱酸,可用于中和溅在皮肤上的NaOH溶液,A项正确。锂单质在空气中燃烧的产物是氧化锂(Li2O),B项错误。B元素和H元素形成的是共价化合物,C项错误。6Li和7Li属于同位素,D项错误。
1-3.(2021广东卷,3)“天问一号”着陆火星,“嫦娥五号”采回月壤。腾飞中国离不开化学,长征系列运载火箭使用的燃料有液氢和煤油等化学品。下列有关说法正确的是(　　)A.煤油是可再生能源B.H2燃烧过程中热能转化为化学能C.火星陨石中的20Ne质量数为20D.月壤中的3He与地球上的3H互为同位素
解析 本题考查科技中所涉及的化学知识。煤油是化石燃料,为不可再生能源,A项错误;H2燃烧过程中化学能转化为热能,B项错误;20Ne中左上角的20为质量数,C项正确;3He和3H为不同的元素,不互为同位素,D项错误。
对点演练1-1.W、X、Y、Z是四种常见的短周期主族元素,其原子半径随原子序数变化如图所示。已知W的一种核素的质量数为18,中子数为10;X元素的原子和Ne原子的核外电子数相差1;Y的单质是一种常见的半导体材料;Z的非金属性在同周期元素中最强。下列说法正确的是(　　)
A.对应简单离子半径:WZC.化合物XZW既含离子键,又含极性共价键D.Z的氢化物和X的最高价氧化物对应水化物的溶液均能与Y的氧化物反应
解析 W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素,W的一种核素的质量数为18,中子数为10,可知W的质子数为8,则W是氧元素;X元素的原子和Ne原子的核外电子数相差1,且原子半径比W大,可知X为11号元素,故X为Na元素;Y的原子半径介于X和W之间,Y的单质是一种常见的半导体材料,所以Y是Si元素;Z的非金属性在同周期元素中最强,原子序数大于Si,故Z为Cl元素。根据以上分析可知W、X、Y、Z分别是O、Na、Si、Cl。O、Na两种元素对应的简单离子具有相同的核外电子排布,核电荷数越大,离子半径越小,钠离子半径小于氧离子半径,选项A错误;非金属性Cl>Si,HCl的稳定性比SiH4强,选项B错误;NaClO中含有离子键和共价键,选项C正确;Y为Si,Y的氧化物SiO2除与HF反应外与其他酸不反应,选项D错误。
考向2　核外电子排布的规律及应用真题示例2-1.(2019全国Ⅲ卷,9)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ZXD.Y的单质与Z的单质均能溶于浓硝酸
失分剖析易受SiH4的熔点高于CH4的影响,而错判为SiH4的稳定性大于CH4。
2-2.(2021全国甲卷,11)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z的最外层电子数是W和X的最外层电子数之和,也是Y的最外层电子数的2倍。W和X的单质常温下均为气体。下列叙述正确的是(　　)A.原子半径:Z>Y>X>WB.W与X只能形成一种化合物C.Y的氧化物为碱性氧化物,不与强碱反应D.W、X和Z可形成既含有离子键又含有共价键的化合物
解析 短周期元素形成的常温下为气体的单质有:H2、N2、O2、F2、Cl2,由Z的最外层电子数是W和X最外层电子数之和并且是Y最外层电子数的2倍,可以推知W为H,X为N,Z为S,则Y为Al。四种元素的原子半径Al(Y)>S(Z)>N(X)>H(W),A项说法错误;W(H)与X(N)可以形成NH3、N2H4等多种化合物,B项说法错误;Y(Al)的氧化物Al2O3是两性氧化物,能与强碱反应,C项说法错误;W(H)、X(N)、Z(S)可以形成既含有离子键又含有共价键的化合物如(NH4)2S、NH4HS,D项说法正确。
2-3.(2021广东新高考适应卷,4)“原子”原意是“不可再分”的意思。20世纪初,人们才认识到原子不是最小的粒子。从电子层模型分析,Ca原子核外N层中运动的电子数为(　　)A.8D.10
解析 Ca原子核外有4个电子层,分别对应符号K、L、M、N,其原子结构示意图为 ,N层有2个电子,故N层运动的电子数为2。
2-1.(2021广东卷,13)一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中,X的原子核只有1个质子;元素Y、Z、W原子序数依次增大,且均位于X的下一周期;元素E的原子比W原子多8个电子。下列说法不正确的是(　　)A.XEZ4是一种强酸B.非金属性:W>Z>YC.原子半径:Y>W>ED.ZW2中,Z的化合价为+2价
解析 本题考查元素推断与元素周期律。X的原子核只有1个质子,则X是氢元素;Y、Z、W为第二周期元素,可分别形成4、2、1条共价键,则Y、Z、W分别是C元素、O元素、F元素;元素E的原子比F原子多8个电子,则E为Cl元素。HClO4是强酸,A项正确;非金属性:F>O>C(W>Z>Y),B项正确;原子半径:Cl>F(E>W),C项错误;氟元素的非金属性比氧元素强,OF2中F为-1价,O为+2价,D项正确。
2-2.(2021浙江平湖4月调研)W、X、Y、Z、M为原子序数依次递增的短周期元素,其最外层电子数可用如图表示。已知W元素的某种同位素无中子。下列说法不正确的是(　　)A.氢化物的沸点:YH3>XH4B.原子半径:M>Z>WC.Y和M的最高价氧化物对应的水化物均为强酸D.Z的单质可与X的最高价氧化物发生置换反应
解析 W、X、Y、Z、M为短周期原子序数依次递增的元素,已知W元素的某种同位素无中子,则W为H。由最外层电子数可知W的最外层电子数为1,X的最外层电子数为4,Y的最外层电子数为5,Z的最外层电子数为2,M的最外层电子数为7,则X为C、Y为N、Z为Mg、M为Cl。氨气分子间存在氢键,则简单氢化物的沸点:YH3>XH4,故A正确;同周期主族元素从左向右原子半径减小,则原子半径:Z>M>W,故B错误;Y和M的最高价氧化物对应的水化物分别为硝酸、高氯酸,均为强酸,故C正确;Z的单质为Mg,X的最高价氧化物为二氧化碳,二者发生置换反应生成MgO、C,故D正确。
方法技巧巧记10e-、18e-微粒10e-和18e-微粒是某些元素推断题的重要突破口。以Ne为中心记忆10e-微粒:
以Ar为中心记忆18e-微粒:
判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。(1)一种元素可以有多种核素,也可能只有一种核素,有多少种核素就有多少种原子。(　　)
(4)一种核素只有一种质量数。(　　)(5)最外层电子数为8的粒子一定是稀有气体元素原子。(　　)(6)2H+核外电子数为2。(　　)(7)核外电子排布相同的微粒化学性质也相同。(　　)(8)元素原子的多样性是由构成原子的质子和中子数目引起的。(　　)
答案 (1)√　(2)×　(3)√　(4)√　(5)×　(6)×　(7)×　(8)√
考点二　元素周期表　 元素周期律
1.原子序数与元素位置的“序数差值”规律(1)同周期相邻主族元素的“序数差值”规律①除第ⅡA族和第ⅢA族外,其余同周期相邻主族元素原子序数差为1。②同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素,其原子序数差分别是:第二、三周期相差1,第四、五周期相差11,第六、七周期相差25。
(2)同族相邻元素的“序数差值”规律①第二、三周期的同族元素原子序数相差8。②第三、四周期的同族元素原子序数相差有两种情况:第ⅠA族、第ⅡA族相差8,其他族相差18。③第四、五周期的同族元素原子序数相差18。④第五、六周期的同族元素原子序数镧系之前的相差18,镧系之后的相差32。⑤第六、七周期的同族元素原子序数相差32。
2.通过“三看”比较微粒半径大小在中学化学要求的范围内,可按“三看”规律来比较粒子半径的大小:
3.元素金属性、非金属性的多方面比较
考向1　元素周期表的结构真题示例1-1.(2019全国Ⅱ卷,9)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:WZB.原子半径:Z>Y>X>WC.元素X的含氧酸均为强酸D.Y的氧化物的水化物为强碱
失分剖析一是易将原子半径大小混同于原子序数大小而错判B项;二是易把含氧酸当作最高价含氧酸而错判C项。
2-2.(2021全国乙卷,11)我国嫦娥五号探测器带回1.731 kg 的月球土壤,经分析发现其构成与地球土壤类似。土壤中含有的短周期元素W、X、Y、Z,原子序数依次增大,最外层电子数之和为15。X、Y、Z为同周期相邻元素,且均不与W同族。下列结论正确的是(　　)A.原子半径大小顺序为W>X>Y>ZB.化合物XW中的化学键为离子键C.Y单质的导电性能弱于Z单质的D.Z的氧化物的水化物的酸性强于碳酸
解析 根据题干中有关W、X、Y、Z原子结构的信息,并结合对地球土壤中的元素组成的初步认识,可推断出X、Y、Z分别为第三周期的Mg、Al、Si,W为O。O、Mg、Al、Si的原子半径大小顺序为X>Y>Z>W(Mg>Al>Si>O),A项错误;化合物XW(MgO)中的化学键是离子键,B项正确;Y(Al)单质的导电性强于Z(Si)单质的导电性,C项错误;Z的氧化物的水化物(硅酸或原硅酸)的酸性弱于碳酸的酸性,D项错误。
对点演练2-1.(2021重庆新高考适应卷)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的核外电子数等于其主族序数,X的单质在空气中含量最多,Y的最高价氧化物的水化物是两性化合物,Z的最高正价与最低负价的代数和为4。下列说法错误的是(　　)A.W与X形成的最简单化合物极易溶于水B.Y和Z可形成化合物Y2Z3C.最外层电子数Z>X>Y>WD.Y和Z的简单离子的电子层结构相同
解析 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X的单质在空气中含量最多,则X为N元素,W的核外电子数等于其主族序数,则W为H元素,Y的最高价氧化物的水化物是两性化合物,则Y为Al元素,Z的最高正价与最低负价代数和为4,因为最高正价与最低负价的绝对值之和为8,则最高正价为+6价、最低负价为-2价,则Z为S元素。W与X形成的最简单化合物氨气极易溶于水,A正确;Al的一般化合价为+3价、S的一般负化合价为-2价,Y和Z可形成化合物Y2Z3,B正确;Z、X、Y、W最外层电子数分别为6、5、3、1,最外层电子数Z>X>Y>W,C正确;Y和Z的简单离子的电子数分别为10、18,电子层结构不相同,D错误。
2-2.(2021重庆西南大学附中三模)2019年《Nature》杂志评选出的世界十大科技进展之一,是我国科研人员发现的一种新化合物(如图所示)。W、X、Y、Z为短周期主族元素且原子序数依次增大,Y原子的最外层电子数与W原子的核外电子总数相等,且Y原子半径是短周期元素中除氢外原子半径最小的。X、Z同主族。下列说法正确的是(　　)
A.简单离子半径:Z>W>X>YB.四种元素中,最高价含氧酸酸性最强的为YC.简单氢化物的沸点W>XD.简单氢化物的稳定性:W>X>Y
解析 W、X、Y、Z为短周期主族元素且原子序数依次增大,Y原子半径是短周期元素中除氢外原子半径最小的,则Y为F元素,Y原子的最外层电子数与W原子的核外电子总数相等,则W原子核外电子总数为7,所以W为N元素;X、Z同主族,且Z可以形成6个共价键,X可以形成2个共价键,应为第ⅥA族元素,所以X为O元素,Z为S元素。电子层越多离子半径越大,电子层结构相同时,核电荷数越小离子半径越大,所以简单离子半径:S2->N3->O2->F-,即Z>W>X>Y,故A正确;Y为F元素,没有最高价含氧酸,故B错误;W的简单氢化物为NH3,X的简单氢化物为H2O,常温下NH3为气体,H2O为液体,说明沸点H2O>NH3,故C错误;非金属性越强对应简单氢化物的稳定性越强,非金属性F>O>N,所以简单氢化物的稳定性:HF>H2O>NH3,故D错误。
考向3　元素“位、构、性”关系的综合推断真题示例3-1.(2020全国Ⅱ卷,13)一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示),具有良好的储氢性能,其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24。下列有关叙述错误的是(　　)
A.该化合物中,W、X、Y之间均为共价键B.Z的单质既能与水反应,也可与甲醇反应C.Y的最高化合价氧化物的水化物为强酸D.X的氟化物XF3中原子均为8电子稳定结构
失分剖析易受题给结构简式中X可形成4个共价键的影响,而误判X为碳元素,从而影响对各选项的判断。
3-2.(2021湖南卷,7)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y的原子序数等于W与X的原子序数之和,Z的最外层电子数为K层的一半,W与X可形成原子个数比为2∶1的18e-分子。下列说法正确的是(　　)A.简单离子半径:Z>X>YB.W与Y能形成含有非极性键的化合物C.X和Y的最简单氢化物的沸点:X>YD.由W、X、Y三种元素所组成化合物的水溶液均显酸性
解析 本题考查了元素推断和元素周期律的应用。首先根据“Z的最外层电子数为K层的一半”可推知满足该条件的短周期元素有钠元素和锂元素,再依据“W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素”可排除锂元素,则Z为钠元素。再依据“W与X可形成原子个数比为2∶1的18e-分子”可推知,W为氢元素,X为氮元素,二者所形成的18e-分子为肼(N2H4)。最后依据“Y的原子序数等于W与X的原子序数之和”可确定Y为氧元素。Na+、N3-和O2-具有相同的核外电子排布,根据“径小序大”规律可知,离子半径大小顺序为N3->O2->Na+,A项错误;氢和氧可形成H2O2,其结构式为H—O—O—H,其中含有非极性键,B项正确;氮元素、氧元素形成的最简单的氢化物分别为氨气和水,水的沸点高于液氨,C项错误;NH3·H2O由氢、氮、氧三种元素组成,其水溶液呈碱性,D项错误。
对点演练3-1.(2021广东佛山顺德质检)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X、Z同主族,由四种元素形成的一种化合物的结构式如图。下列说法正确的是(　　)
A.非金属性:X>Y>Z>WB.Y、Z分别与钠元素形成的化合物的水溶液均显碱性C.X分别与W、Y、Z形成化合物时,X的化合价相同D.图示化合物分子中的四种原子均满足8电子稳定结构
解析 由图示可知,Z周围可形成6个共价键,故其最外层电子数为6,结合X、Z同族,确定Z为S,X为O,Y只能形成一个共价键,结合原子序数关系可知Y为F,W可形成4个共价键,推测最外层为4个电子,结合原子序数可知W为C。根据元素周期律可知,非金属性:Y(F)>X(O)>Z(S),根据酸性:H2SO4(强酸)>H2CO3(弱酸),确定非金属性:Z(S)>W(C),A错误;Y、Z与Na元素形成的化合物为NaF和Na2S,由于F-、S2-水解使溶液显碱性,B正确;由于电负性O>C、S,故X(O)与W(C)、Z(S)结合时,O元素显负价,而电负性F>O,故X(O)与Y(F)元素结合时,O元素显正价,C错误;由图示知,Z(S)元素共用电子后,最外层达到了12个电子,D错误。
3-2.(2021四川遂宁第三次诊断)一种由短周期元素组成的化合物,其结构如图所示。X、Y、Z、Q、R位于同一周期且原子序数依次递增,Z、Q的核电荷数之和等于R的最外层电子数的2倍。下列说法不正确的是(　　)
A.Y和R形成的化合物中各原子最外层均满足8电子稳定结构B.原子半径:X>Z>Q>RC.元素的非金属性:ZO>F,故B正确;同一周期主族元素从左到右,非金属性增强,所以BXB.简单离子半径X