新人教版高中化学必修第一册第四章物质结构元素周期律章末整合提升作业含解析 练习

第四章　物质结构　元素周期律

章末整合提升

1.知识网络

2.思维发展

(1)原子结构、元素性质、元素在元素周期表中位置三者相互关系及应用。

①相互关系。

②应用——推测未知元素性质(以33号元素As为例)。

(2)原子结构、元素性质的周期性变化规律。

(3)认识化学键。

专题1　元素周期表中的重要规律

1.电子排布规律

(1)最外层电子数等于或大于3(小于8)的一定是主族元素。

(2)最外层电子数为1或2的元素,可能是第ⅠA、ⅡA族元素,也可能是副族元素或0族元素(He)。

(3)最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第二周期。

(4)某元素阴离子最外层电子数与次外层相同,该元素位于第三周期。

(5)电子层结构相同的离子,若电性相同,则位于同周期,若电性不同,则阳离子位于阴离子下一周期。

2.化合价规律

(1)主族元素的最高正化合价等于主族序数,等于主族元素原子的最外层电子数。其中O无最高正价,F无正价。

(2)主族中非金属元素的最高正化合价与最低负化合价的绝对值之和等于8(H、O、F除外)。

3.半径大小规律

(1)原子半径:同主族元素,从上到下原子半径逐渐增大;同周期元素,从左到右原子半径逐渐减小(0族元素除外)。

(2)离子半径:同主族元素的离子,从上到下半径逐渐增大;同周期元素的阴离子半径大于阳离子半径;具有相同的电子层结构的离子,核电荷数越大,离子半径越小。

(3)同种元素的各种粒子,核外电子数越多,半径越大;核外电子数越少,半径越小。

4.还原性规律

(1)同周期元素金属单质还原性从左至右逐渐减弱。例如:Na>Mg>Al。

(2)同主族元素金属单质还原性从上至下逐渐增强。例如:Be<Mg<Ca<Sr<Ba。

(3)同主族元素的阴离子(同价态)还原性从上至下逐渐增强。例如:F-<Cl-<Br-<I-。

(4)同主族元素气态氢化物的还原性从上至下逐渐增强。例如:H2O<H2S<H2Se<H2Te。

(5)同周期元素气态氢化物还原性从左至右逐渐减弱。例如:SiH4>PH3>H2S>HCl。

5.酸碱性规律

(1)同主族元素最高价含氧酸酸性从上至下逐渐减弱。例如:HClO4>HBrO4>HIO4。

(2)同种元素价态越高,其含氧酸酸性越强。例如:HClO4>HClO3>HClO2>HClO。

(3)同周期元素最高价含氧酸酸性从左至右逐渐增强。例如:H2SiO3<H3PO4<H2SO4<HClO4。

(4)同周期元素最高价氧化物对应水化物的碱性从左至右逐渐减弱。例如:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3。

(5)同主族元素最高价氧化物对应水化物的碱性从上至下逐渐增强。例如:LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH。

【例1】下列说法中,正确的是(   )

A.所有主族元素正化合价数等于它的族序数

B.第ⅦA族元素的原子随核电荷数的增加,得电子能力逐渐减弱

C.第ⅠA、ⅡA族元素的阳离子与上一周期稀有气体元素的原子具有相同的核外电子排布

D.前三周期元素中共有12种非金属元素(包括稀有气体元素)

【思维提示】O无最高正价,F无正价,且有的非金属元素有多种正价,故A项错误;第ⅦA族元素的原子随核电荷数的增多,半径依次增大,对最外层电子的引力逐渐减弱,所以得电子能力逐渐减弱,故B项正确;H+最外层没有电子,故C项错误;前三周期元素中共有非金属元素13种(包括稀有气体元素),故D项错误。

答案:B

专题2　元素推断的规律总结

1.元素推断的基本方法

(1)根据元素原子或离子的核外电子排布特点。

核外电子排布电子层数、最外层电子数

周期(序数)及族(序数)在元素周期表中的位置

(2)根据元素及其化合物的性质(特性)。

元素及其化合物的特性元素符号原子结构

在元素周期表中的位置

2.关注以下几点

(1)在判断8电子稳定结构时,注意:1~5号元素H、He、Li、Be、B与其他原子结合后一定达不到8电子稳定结构。

(2)用酸性强弱比较非金属性强弱时一定要用其对应的最高价含氧酸(最高价氧化物对应的水化物)的酸性进行判断,不能用无氧酸的酸性比较非金属性,如HCl酸性>H2S酸性,不能证明非金属性:Cl>S。

(3)混淆化学键与化合物类型间的关系:离子化合物一定含离子键,可能含共价键,如NaOH、Na2O2、CaC2、NH4Cl等;共价化合物一定含共价键,一定不含离子键,如H2O2、C2H2等。

(4)如果某元素的最高正价与最低负价的绝对值相等,则除第ⅣA族的某些元素外,也可能是第ⅠA族的H元素。

(5)同周期相邻两主族元素的原子序数之差不一定都为1,如长周期也可能相差11或25。

3.求解元素综合推断题的一般思路

【例2】a、b、c、d、e、f 为六种短周期元素, a、b、e、f 位于同一周期,c、d也位于同一周期,且d、e位于同一主族,原子半径 d<e,a、b、c、d、f原子最外层电子数依次增多,则下列说法中正确的是              ()

A.e的非金属性比f的非金属性强

B.d元素可能是第一周期元素

C.六种元素中,a 元素最高价氧化物对应水化物的碱性最强

D.a、b、c、d 的原子序数逐渐增大

【思维提示】a、b、c、d、f原子最外层电子数依次增多,则d的最外层电子数≥4,e的最外层电子数≥4,小于f的最外层电子数,且e、f 位于同一周期,同周期从左到右非金属性逐渐增强,所以f的非金属性比e的非金属性强,故A项错误;d的最外层电子数≥4,d、e位于同一主族,原子半径d<e,则d处于第二周期,故B项错误;c、d处于第二周期,a、b、e、f处于第三周期,a、b、c、d、f原子最外层电子数依次增多,所以a的金属性最强,a元素最高价氧化物对应水化物的碱性最强,故C项正确;由上述分析可知,c在d的左侧,a、b、e、f处于第三周期,所以原子序数大小顺序是c<d<a<b,故D项错误。

答案:C

专题3　化学键知识的考查点及解题策略

1.物质所含化学键类型的判断

(1)只含共价键的物质。

①同种非金属元素构成的单质,如I2、N2、P4、金刚石、晶体硅等。

②不同非金属元素构成的共价化合物,如HCl、NH3、SiO2、CS2等。

(2)只含有离子键的物质。

活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物,如Na2S、CsCl、K2O、NaH等。

(3)既含有离子键又含有共价键的物质。

例如:Na2O2、NH4Cl、NH4NO3、NaOH、Na2SO4等。

(4)无化学键的物质。

稀有气体,如氩气、氦气等。

2.离子化合物和共价化合物的判断方法

(1)根据构成化合物的粒子间是以离子键还是以共价键结合来判断。

含有离子键的化合物一定是离子化合物,只含有共价键的化合物一定是共价化合物。

(2)根据化合物的类型来判断。

大多数碱性氧化物、强碱和盐都属于离子化合物;非金属氢化物、非金属氧化物、含氧酸都属于共价化合物。

(3)根据化合物的性质来判断。

熔点、沸点较低的化合物一般是共价化合物;熔化状态下能导电的化合物是离子化合物,不导电的化合物是共价化合物。

【例3】下列说法中正确的是 ()

A.水汽化和水分解两个变化过程中都需破坏共价键

B.在O2、 CO2和金刚石中,都存在共价键,它们均由分子构成

C.CCl4、 BF3分子中每个原子的最外层都具有8电子稳定结构

D.H2与Cl2在光照条件下反应生成HCl,一定有共价键的断裂和形成

【思维提示】水汽化的过程中没有破坏共价键;金刚石是由原子构成的;BF3中的B原子最外层没有达到8电子稳定结构。

答案:D