高中化学人教版（2019）必修第一册第四章物质结构元素周期律整理与提升精美课件

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整理与提升第四章 物质结构 元素周期律（一）原子结构（四）化学键（二）元素周期表（三）元素周期律知识框架的电子数为：的电子数为：Z－nZ+m ②该离子中子数：③m克该离子中的电子的物质的量：④该离子形成的b克氧化物中质子的物质的量： a+2A – a – 2（一）原子结构知识①该离子质子数：1、原子结构B迁移应用2.核内中子数为N的R2+离子，质量数为A，则n g它的氧化物中所含电子的物质的量(mol)是( ) A. n(A-N+8)/(A+16) B. n(A-N+10)/(A+16)C. (A-N+2) D. n(A-N+6)/A解析：氧化物为RO,质子数=A-N+8;式量=A+16；选A迁移应用A3、两种粒子的质子数和电子数分别相等，它们不可能是（ ）A、一种单质分子和一种化合物分子 B、一种阳离子和一种阴离子C、两种原子 D、一种原子和一种分子B迁移应用4.右图是周期表中短周期的一部分，A、B、C三种元素的原子核外电子数等于B的质量数，B元素的原子核内质子数等于中子数，下列叙述正确的是（ ）A、B为第二周期的元素 B、C为VA族元素C、三种元素都为金属元素 D、C是化学性质最活泼的非金属元素D迁移应用2. 元素、核素、同位素之间的关系同种元素，可以有若干种不同的核素。同位素是同一元素的不同核素之间的互相称谓，不指具体的原子。同位素的性质：(1)同位素的化学性质基本相同。(2)天然存在的同一元素的各同位素所占的原子个数百分比不变。3. 质量数、原子的相对原子质量及元素的相对原子质量原子的近似相对原子质量：原子的相对原子质量：某原子真实质量与12C原子真实质量的1/12的比值。元素的平均相对原子质量：是该元素各种天然、稳定的核素的相对原子质量与其所占原子个数百分比(也称“丰度”)乘积之和。即： Mr ＝Mr1·a%＋Mr2·b%＋Mr3·c%＋……如：Cl元素有35Cl、37Cl两种天然、稳定的核素，Cl元素相对原子质量为:Mr(Cl)=34.969×75.77%＋36.966×24.23%=35.453即质量数元素的近似相对原子质量：即： Mr ＝A1·a%＋A2·b%＋A3·c%＋……√√应用指南(1)一种元素有几种同位素，就有几种核素的相对原子质量。(2)元素周期表中所列相对原子质量为元素的平均相对原子质量。(3)在计算中可用质量数代替原子的相对原子质量近似计算。（4）原子才有质量数，元素无质量数。核外电子总是尽先排布在 的电子层里每层电子不能超过 个最外层电子不能超过 个次外层电子不能超过 个倒数第三层电子不能超过 个。 4. 核外电子排布的一般规律能量最低2n2 8 1832一低四不超练. 画出下列原子结构示意图1—7周期稀有气体35号、37号元素依据:电子能量：由 到 离核距离:由 到 .低 高近 远 规则：1.有aXm+与bYn－两种简单离子，它们的电子层结构相同，下列关系式或化学式中正确的是①a>b ②a=b+n+m ③ a+n=b+m ④ Y的氢化物化学式为HnY或YHn⑤ X的氧化物化学式为XO ⑥离子半径Xm+>Yn— A.① ③⑤⑥ B.①②④ C.③⑤ D.②④⑥B迁移应用2.下列各组中，属于同位素的是：（   ）A.H2、D2、T2   B.金刚石和足球烯C60    C.H2O和D2O     D.16O和18OD 迁移应用3.下列说法中不正确的是（ ）①质子数相同的微粒一定属于同一种元素②同位素的性质几乎相同③质子数相同，电子数也相同的微粒，不可能是一种分子和一种离子④电子数相同的微粒不一定是同一种元素⑤一种元素只能有一种质量数⑥某种元素的相对原子质量取整数，就是其质量数。╳ ╳ ╳ ╳ 迁移应用(二)元素周期表的结构 练习：已知钛在周期表中的原子序数是22，请判断它位于第 周期，第 族。2.元素周期表有哪些族？有哪些周期？四ⅣB1.元素周期表有 个纵行？有 个横行？18716个7个1234567短周期长周期2881818321、周期周期表的结构32种类几 点 说 明：3. 第六周期镧系元素和第七周期锕系元素各15种，它们原子电子层结构和性质相似，为了使元素周期表的结构紧凑，各放入同一个格子内，另外分列于周期表的下面4. 锕系元素中92号U(铀)以后的元素，多为人工核反应制得，称为“超铀元素”，且均为放射性元素。1.周期序数 = 原子核外电子层数 2. 短周期元素：即指1→18号元素零族 0副族IA 主族 IIAIIIAIVAVAVIAVIIA7个 IBIIBIIIBIVBVBVIBVIIB第VIII族8个 用罗马数字表示族序数2、族1234567在下表中用实线补全元素周期表的边界(按118种元素)镧系锕系1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18标出族序数及镧系、锕系的位置ⅢBⅠAⅦAⅦBⅧⅢAⅡAⅠB ⅡB ⅣBⅤBⅥB一八又一零，二、三主副分0ⅣAⅤAⅥA8 9 10 过渡金属几 点 说 明：1.主族序数 = 原子最外层电子数 2.副族共60多种元素，统称为过渡元素且全部为金属，又称为过渡金属。 ①最外层电子数：1~2个。②在反应中，除最外层电子参加反应外，内层电子往往也会参加反应。过渡金属3. 含元素种数最多的族是 。第IIIB族(包括镧系、锕系元素和钪、钇共32种)=元素最高正价=价电子数（O,F 除外）非金属元素： 对应的族:ⅣAⅤAⅥAⅦA1234567镧系锕系1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18ⅢBⅠAⅦAⅦBⅧⅢAⅡAⅠB ⅡB ⅣBⅤBⅥB0ⅣAⅤAⅥA8 9 10 问题: 如何确定34号、55号、96号的元素在元素周期表中的位置21018365486118Se3455Cs961234567镧系锕系1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18ⅢBⅠAⅦAⅦBⅧⅢAⅡAⅠB ⅡB ⅣBⅤBⅥB0ⅣAⅤAⅥA8 9 10 21018365486118Se3455Cs96问题一: 同周期ⅡA与ⅢA元素原子序数可能相差 ？1、11、25第2、3周期是1第6、7周期是10+1+14=25第4、 5周期是10 +1=1110个格子1234567镧系锕系1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18ⅢBⅠAⅦAⅦBⅧⅢAⅡAⅠB ⅡB ⅣBⅤBⅥB0ⅣAⅤAⅥA8 9 10 21018365486118Se3455Cs96问题二.同一主族相邻上下两种原子序数之差？第ⅠA、ⅡA：下层原子序数=上层原子序数+上层元素种数第ⅢA--0族：下层原子序数=上层原子序数+下层元素种数12Mg20Ca16S思考与交流 : 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 +2 B、x+4 C、x+8 D、x－18 E、x + 16 F、x－8B规律总结：同主族元素原子序数差：相邻周期同一主族可能相差2、8、18、32不相邻的则为2、8、8、18、18、32中某几个连续数的加和 1、下列各表为周期表的一部分（表中为原子序数），其中正确的是（A） （B）（C） （D）D递进练习：2、A、B、C为元素周期表中相邻三种元素，A与B 同周期，A与C同主族。已知这三种元素原子序数之和为41，最外层电子数之和为19。由此可推知这三种元素分别是____________。S、Cl、O解法:相邻三元素（A、B同周期，A、C同主族）在周期表中的位置关系可能为：由于最外层电子数不超过8，三种元素相邻，并且最外层的电子数之和为19，19÷3=6……1，说明A、C必为ⅥA族，而B在ⅦA族。√√再由原子序数之和为41加以验证，可得A为硫(S)，B为氯(Cl)，C为氧(O)3.A、B、C、D、E五种主族元素在元素周期表中的位置如图所示，已知E的原子序数为X，则五种元素的原子序数之和不可能为 A .5X B .5X+10 C . 5X+14 D. 5X+25DXX+1X—1 ① 若为2、3、4周期元素则A为X—18，C为X+18五种元素的原子序数之和为5X+14 五种元素的原子序数之和为5X则A为X—8，C为X+1888 18ⅢA →ⅦA ② 若为3、4、5周期元素818 18 ③若为4、5、6周期元素1818 32五种元素的原子序数之和为5X+10则A为X—18，C为X+32三．元素周期律1、定义： 2、实质：元素金属性、非金属性的周期性变化同周期正价：+1→+7 负价：-4→-1元素主要化合价的周期性变化元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化。原子核外电子排布呈周期性变化②原子半径同周期从左到原子半径逐渐 。同主族从上到下原子半径逐渐 。同周期金属性 、非金属性 。 同主族金属性 、非金属性 。短周期中金属性最强的是 ， 非金属性最强的是 。NaF减弱增强增强减弱减小增大金属无负价；O、F无正价具体表现原子半径减小，非金属性逐渐增强原子半径增大，金属性逐渐增强原子半径减小，非金属性逐渐增强原子半径增大，金属性逐渐增强FCs4.元素周期表与元素周期律的应用（一）预测元素的性质常见题目是给出一种不常见的主族元素(如砹、碲、铅等)，或尚未发现的主族元素，推测该元素及其单质或化合物所具有的性质。（二）在周期表中一定的区域内寻找特定性质的物质◆寻找制造农药的元素：◆寻找半导体材料：◆寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料：在磷附近:含Cl、P、S、N、As等元素的化合物在“金属与非金属分界线”附近如：Ge、Si、Ga、Se过渡金属区域例1.“北大富硒康”中含有微量元素硒(Se)，对人体有保健作用。已知硒为第四周期第ⅥA族元素，根据它在周期表中的位置推测，硒不可能具有的性质为( )。A．硒化氢很稳定 B．硒化氢的水溶液显弱酸性C．非金属性强于硫D．其最高价氧化物的水化物酸性强于砷弱于溴 A C例2.今有A、B、C、D 四种短周期元素，它们的核电荷数依次增大，A与C、B 与D分别是同族元素。B、D两元素质子数之和是 A、C 两元素质子数之和的2倍。这四种元素中有一种元素的单质易溶于 CS2 溶剂中，则：(1)这四种元素分别是A ___ B___ C___ D____ (2)写出两种均含有这四种元素的化合物相互反应放出气体的化学方程式__________________________1. R元素气态氢化物的化学式为RH3，则其最高价氧化物的化学式为 A．R2O5 B．RO2 C．RO3 D．R2O7A迁移应用2. 在一定条件下，RO3－与R－发生如下反应RO3－+5R－+6H+=3R2+3H2O，下列叙述正确的是A．R是第VA族元素B．R2在常温下一定是气体 C．RO3－ 中的R元素只能被还原 D．R的氢化物的水溶液是强酸D迁移应用最外层都只有一个电子电子层数逐渐增多都可与O2、Cl2等反应都可与水反应,产物都是碱和氢气与O2反应产物越来越复杂，Li只生成Li2O与水反应越来越剧烈硬度、密度小,熔、沸点低,银白色(Cs略带金色光泽)密度逐渐增大(K反常)；熔、沸点降低 1.碱金属元素的性质最外层都有7个电子电子层数逐渐增多都可与H2等反应都有氧化性与H2反应越来越难；氢化物越来越不稳定氧化性逐渐减弱有颜色除F2外，在水中溶解度都不大密度逐渐增大；熔、沸点升高；颜色逐渐加深2.卤素的性质需熟悉的方程式：2Na ＋2H2O ＝ 2NaOH + H2↑2K ＋2H2O ＝ 2KOH + H2↑1、碱金属与氧气反应与水反应H2+X2 ＝ 2HX卤素单质之间的相互置换：(Cl－、Br－、I－的检验）用CCl4萃取反应后的溶液：CCl4层在下层，溶有溴时为橙红色；溶有碘时为紫红色2Br－＋Cl2＝2Cl－＋Br22I－＋Br2＝2Br－＋I22I－＋Cl2＝2Cl－＋I22、卤素单质X2与金属单质反应与氢气反应与水反应与碱反应2F2+2H2O = 4HF+O2需熟悉的方程式：常见式量相等的微粒28 — N2 CO C2H434 —H2O2 H2S78—Na2O2 C6H6 Al(OH)3 98 — H2SO4 H3PO4100—CaCO3 KHCO3 Mg3N21.在原子序数1—18号的元素中：1）与水反应最剧烈的金属是________。2）能溶于水得到具有漂白性溶液的气体单质是_______。3）除稀有气体外，原子半径最大的元素是________。 4）气态氢化物水溶液呈碱性的元素是______。5）最稳定的气态氢化物是 。6）最高价氧化物对应水化物的酸性最强的酸是_______。7）L层电子数是M层电子数2倍的元素是 。8）得到2个电子后，电子总数与Ar原子的电子总数相同的离子是 。S2-NaCl2NaNHFHClO4Si2.有人认为在元素周期表中，位于IA族的氢元素，也可放在ⅦA族，下列物质能支持这种观点的是( )A、HF B、H2O C、NaH D、H2O2C3.氢化钠(NaH)是一种离子化合物，其中钠是＋1价，NaH跟水反应放出H2，下列叙述正确的是（ 　 ）A、在NaH中的氢离子半径比锂离子半径大B、在NaH中的氢离子的电子层排布与氦原子相同C、NaH跟水反应后溶液呈酸性 D、NaH在与水反应的过程中氢元素被还原成氢气变形：亚氨基锂(Li2NH)是一种储氢容量器，安全性好的固体储氢材料，其储氢原理可表示为Li2NH＋H2 = LiNH2＋LiH。下列有关说法正确的是(　　)A．Li2NH中N的化合价是－1B．该反应中H2既是氧化剂又是还原剂C．Li＋和H－的离子半径相等D．此法储氢和钢瓶储氢的原理相同BAB4.下列有关物质性质的比较正确的是 （ ）①同主族元素的单质从上到下，非金属性减弱，熔点增高②元素的最高正化合价在数值上等于它所在的族序数③同周期主族元素的原子半径越小，越难失去电子④元素的非金属性越强，它的气态氢化物水溶液的酸性越强⑤还原性：S2－＞Se2－＞Br－＞Cl－⑥酸性：HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H2SiO3A．①③ B．②④ C．③⑥ D．⑤⑥C×√×××√5.下列说法正确的是（ ）A、酸性 HClO4﹤HBrO4﹤HIO4 B、碱性 Ba(OH)2＞Ca(OH)2＞Mg(OH)2C、半径：Al3+＞Mg2+＞Na+＞O2- D、稳定性 HCl＞H2S＞PH3BD√√6.下列事实能说明非金属性Cl ＞S的是( )A、Cl2比S易与H2化合B、HCl比H2S稳定C、酸性HCl ＞H2SD、Cl的最高正价为+7， S的最高正价为+6E、HClO的氧化性比 H2SO4强F、氯水滴入氢硫酸中产生淡黄色沉淀G、2Fe+3Cl2=2FeCl3 Fe+S= FeSH、酸性:HClO4 ＞H2SO4√√√√√+3+2×××相关考点1、元素金属性强弱的判断1）单质与水或酸反应置换出氢气的难易；3）单质之间的相互置换；6）根据原电池正负极5）根据元素周期表；4）根据阳离子氧化性强弱。金属性：碱性：NaOH> Mg(OH)2>Al(OH)3Fe+Cu2+=Fe2++CuFe—Cu—稀硫酸组成原电池时，Fe做负极氧化性：Fe2+ Mg > Al K>Na>LiFe>Cu(但K、Ca、Na等极活泼金属例外)。或金属活动性顺序表Fe>CuFe>Cu相关考点2、元素非金属性强弱的判断4）单质之间的相互置换。2）气态氢化物的稳定性；1）非金属单质与氢气化合的难易程度;6）根据元素周期表。F2与H2黑暗处爆炸，Cl2与H2光照下爆炸稳定性：HF> HCl>HBr>HI酸性：HClO4>HBrO4>HIO4HCl>H2SHClO4>H2SO4Cl2+2Br－=2Cl－+Br25）根据阴离子还原性强弱。Cl > S 还原性：I－ >Br－ >Cl－F>Cl>Br>I同周期从左到右，非金属性增强同主族从上到下，非金属性减弱(F2除外) 7)与同种金属反应的难易：越易反应的非金属性越强。例;Fe分别与Cl2、O2、S单质之间的反应比较微粒大小的依据（三看）一看电子层数：电子层数越多半径越大 Na>Na+，K>Na二看核电荷数：电子层数相同时，原子序数越大半径越小。 S2-> Cl- >K+ > Ca2+; O2- > F- > Na+ > Mg2+ > Al3+三看电子数：电子层和核电荷数都相同时，电子数越多半径越大。相关考点3. 粒子半径的比较“序大径小”短周期元素中，原子半径最小的是 、最大的是 。第三周期元素中，离子半径最小的是 、最大的是 。HNaAl3+S2-Cl- > Cl; Fe2+ > Fe3+例1: A元素的阴离子、B元素的阴离子和C元素的阳离子具有相同的电子层结构。已知A的原子序数大于B的原子序数。则A 、B 、C三种离子半径大小的顺序是（ )A. A>B>C B. B>A>C C. C>A>B D. C>B>AB例2：下列微粒半径大小比较正确的是(　　)A．Na＋Al3＋C．Na