元素周期律和物质结构理论Word文件下载.docx

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Fe2+（浅绿色）、Fe3+（黄色）、Cu2+（蓝色）、MnO4-（紫色）

　有色固体：

红色（Cu、Cu2O、Fe2O3）、红褐色[Fe（OH）3]蓝色[Cu（OH）2]　黑色（CuO、FeO、

FeS、CuS、Ag2S）黄色（AgI、Ag3PO4）　白色[Fe（0H）2、CaCO3、BaSO4、AgCl、BaSO3]

　　有色气体：

Cl2（黄绿色）、NO2与溴蒸气（红棕色）

　　⑸．特征反应现象：

3.最轻的金属元素是锂，其次是铍，熔点最低的是金属单质是汞，其次是钙，熔点最高的金

属是钨，熔点最低的非金属是石墨，其次是金钢石。

4.地壳中最多的元素是O,含量最高的金属元素是铝，其次是铁

三．常用必备知识总结

1.元素周期表中元素性质的递变规律

内容

同周期元素（左→右）

同主族元素（上→下）

电子层数

相同

增多

最外层电子数

由1个→8个

原子半径

逐渐减小（零族除外）

增大

元素的主要化合价

最高正价+1→+7

|最低负价|+最高正价=8

最高正价+族序数

金属性与非金属性

金属性减弱，非金属性增强

金属性增强，非金属性减弱

还原性与氧化性

还原性减弱，氧化性增强

还原性增强，氧化性减弱

非金属元素气态氢化物

生成由难到易，稳定性由弱到强

生成易到难，稳定性强到弱

得失电子能力

失：

大→小；

得：

小→大

大→小失：

2.判断元素金属性、非金属性强弱的方法总结

Ⅰ金属性强弱：

（1）单质跟水或酸反应置换出氢气的难易（反应剧烈）程度：

越易（剧烈），对应的金属元素金属性越强。

（2）最高价氧化物对应水化物的碱性强弱：

碱性越强，对应的金属元素金属性越强。

（3）金属阳离子的氧化性：

通常金属阳离子的氧化性越强，对应的金属元素金属性越弱。

（4）金属活动性顺序表。

需要指出的是，金属性指的是金属气态原子失去电子能力的性质，金属活动性是指在水溶液中，金属原子失去电子的能力的性质，二者顺序基本一致，仅极少数例外。

如金属性Pb>

Sn，而在金属活动性顺序表中的Sn>

Pb。

（5）金属与盐溶液的置换反应：

一般的，较活泼（金属性强）的金属能置换出较不活泼（金

属性弱）金属。

（6）在原电池中的电极关系：

当电极材料都与电解质溶液反应或者都不反应时，金属性强

的金属作负极；

（7）在电解池中，阴极上阳离子得电子的先后顺序。

一般情况下，先得电子还原成金属的

（因而排除了Fe3＋与Cu2＋的例外情况）,其金属性较弱。

（8）在元素周期表中的相对位置：

同周期元素的金属性从左至右逐渐减弱，同主族金属性

从上向下逐渐增强，因而在周期表左下方元素的金属性较强。

Ⅱ非金属性强弱：

（1）单质跟氢气化合的难易程度（比较反应条件、剧烈程度）及生成气态氢化物的稳定性：

与氢气越易反应、生成的气态氢化物越稳定，该非金属元素的非金属性越强。

（2）最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：

酸性越强，对应非金属元素的非金属性越强。

（3）气态氢化物的水溶液（非金属阴离子）还原性强弱：

还原性越强，元素的非金属性就

越弱。

（4）在元素周期表中的相对位置：

同周期元素的非金属性从左至右逐渐增强，同主族非金

属性从上向下逐渐减弱，因而在周期表右上方元素的非金属性较强。

（5）非金属单质间的置换反应：

非金属性强的能置换出非金属性弱的。

（在水溶液中，F2

不能置换出非金属活动性顺序中的其它非金属单质；

还有两个特例：

2C+SiO2

===2CO+Si,I2+2KClO3===Cl2+2KIO3）

（6）不同的非金属单质分别与同一变价金属反应：

金属元素呈现较高价态的，对应非金属

元素的非金属性强。

如：

2Fe+3Cl2=2FeCl3,Fe+S=FeS，说明Cl2的非金属性强，S的非金属性弱。

（7）同浓度的简单阴离子在电解池阳极上放电的顺序：

S2―、I―、Br―、Cl―、F―，说明这

几种非金属元素中F的非金属性最强，S的非金属性最弱。

3.粒子半径大小的比较（三看）

⑴一看粒子电子层数，当电子层数不相同时，电子层数越多，微粒半径越大

⑵当粒子电子层数相同时，二看微粒核电荷数，核电荷数越大，半径反而越小

⑶当电子层数与核电荷数都相同时，三看最外层电子数，核外电子数越多，半径越大。

即：

阴离子半径总比相应原子半径大，如：

S2－＞S，Br－＞Br

二、考点分析、真题训练

考点一：

周期律用于元素之间的比较考点二：

元素定位及推断

考点三：

周期表的整体比较

高考真题练习：

1．（2014·

浙江理综化学卷，T9）如表所示的五种元素中，W、X、Y、Z为短周期元素，这四种元素的原子最外层电子数之和为22。

下列说法正确的是

A．X、Y、Z三种元素最低价氢化物的沸点依次升高

B．由X、Y和氢三种元素形成的化合物中只有共价键

C．物质WY2、W3X4、WZ4均有熔点高、硬度大的特性

D．T元素的单质具有半导体的特性，T与Z元素可形成化合物TZ4

2．（2014·

上海单科化学卷，T1）“玉兔”号月球车用

作为热源材料，下列关于

的说法正确的是

A．

与

互为同位素B．

互为同素异形体

C．

具有完全相同的化学性质D．

具有相同的最外层电子

3．（2014·

上海单科化学卷，T4）在“石蜡→液体石蜡→石蜡蒸气→裂化气”的变化过程

中，被破坏的作用力依次是

A．范德华力、范德华力、范德华力B．范德华力、范德华力、共价键

C．范德华力、共价键、共价键D．共价键、共价键、共价键

4．（2014·

上海单科化学卷，T6）今年是门捷列夫诞辰180周年，下列事实不能用元素周期律解释的只有

A．碱性：

KOH>

NaOHB．相对原子质量：

Ar>

K

C．酸性HClO4>

H2SO4D．元素的金属性：

Mg>

Al

5．（2014·

上海单科化学卷，T7）下列各组中两种微粒所含电子数不相等的是

A．H3O＋和OH―B．CO和N2C．HNO2和NO2―D．CH3＋和NH4＋

6．（2014·

上海单科化学卷，T8）BeCl2熔点较低，易升华，溶于醇和醚，其化学性质与AlCl3相似。

由此可推测BeCl2

A．熔融不导电B．水溶液呈中性C．熔点比BeBr2高D．不与NaOH溶液反应

7．（2014·

山东理综化学卷，T8）根据原子结构及元素周期律的知识，下列推断正确的是

A．同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱

B．核外电子排布相同的微粒化学性质也相同

C．Cl‾、S2‾、Ca2+、K+半径逐渐减小

D．

得电子能力相同

8．（2014·

全国理综I化学卷，T10）X、Y、Z均为短周期元素，X、Y处于同一周期，X、Z的的最低价离子分别为

和

，Y+和

具有相同的电子层结构。

下列说法正确的是（）

A．原子的最外层电子数：

X>

Y>

ZB．单质沸点：

Z

C．离子半径：

>

Y+>

D．原子序数：

Z

9．（2014·

江苏单科化学卷，T9）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。

X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍，Y是地壳中含量最高的元素，Z2＋与Y2－具有相同的电子层结构，W与X同主族。

A．原子半径大小顺序：

r（W）＞r（Z）＞r（Y）＞r（X）

B．Y分别与Z、W形成的化合物中化学键类型相同

C．X的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的弱

D．Y的气态简单氢化物的热稳定性比W的强

10、（2014·

江苏单科化学卷，T2）下列有关物质性质的说法错误的是（）

A、热稳定性：

HCl＞HIB、原子半径：

Na＞Mg

C、酸性：

H2SO3＞H2SO4D、结合质子能力：

S2—＞Cl—

11．（2014·

广东理综化学卷，T23双选）甲~辛等元素在周期表中的相对位置如下表。

甲与戊的原子序数相差3，戊的一种单质是自然界硬度最大的物质，丁与辛属同周期元素，下列判断正确的是

A．金属性：

甲>

乙>

丁

B．原子半径：

辛>

己>

戊

C．丙与庚的原子核外电子数相差13

D．乙的单质在空气中燃烧生成只含离子键的化合物

参考答案：

DDBBDADDDC（BC）

山东各地模拟题练习：

1．下列说法正确的是

A．短周期元素都是主族元素

B．第ⅦA族元素从上到下，其氢化物的稳定性逐渐增强

C．同周期元素（0族除外）从左到右，原子半径逐渐减小

D．35Cl和37Cl原子核中的质子数之比为9：

l0

2．原子结构决定元素的性质，下列说法中，正确的是

A．Na、Al、Cl的原子半径依次减小，Na+、Al3+、Cl-的离子半径也依次减小

B．在第ⅥA族元素的氢化物（H2R）中，热稳定性最强的其沸点也一定最高

C．第2周期元素的最高正化合价都等于其原子的最外层电子数

D．非金属元素的非金属性越强，其氧化物对应水化物的酸性也一定越强

3．几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表，由此可知

A．X、Y元素的金属性：

X<

YB．X、Z形成的化合物中一定不含共价键

C．W的最高价氧化物的水化物是一种强酸D．离子半径：

4．O、W、X、Y、Z五种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示，W是大气中

含量最高的元素，由此可知

A.Q的一种核素中

的质子数和中子数相等

B.X的最高正化合价与最低负化合价的绝对值之差为6

C.Y是常见的半导体材料D.Z的氧化物的水化物是强酸

5.短周期元素R、T、Q、W、G在元素周期表中的相对位置如下图所示，其中Q是无机非金属材料的主角。

下列判断正确的是

R

T

Q

W

G

A．离子半径：

T<

W<

G

B．最简单气态氢化物的热稳定性：

Q<

R

C．最高价氧化物对应水化物的酸性：

Q>

W>

D．T和G组成的化合物甲溶于水，其水溶液呈中性

6．下列说法正确的是

A．同一主族相邻两个周期的元素的原子序数差一定等于上一周期所含元素种类

B．短周期元素中某元素的原子序数不可能是同主族元素原子序数的2倍

C．L层上的电子数为奇数的元素一定是主族元素

D．目前使用的长式元素周期表中，最长的周期含36种元素

CBCCBC

选修三物质结构模块

（一）原子结构与元素的性质

1．了解原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素（1~36号）原子核外

电子的排布。

了解原子核外电子的运动状态。

2．了解元素电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质。

3．了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，了解其简单应用。

4．了解电负性的概念，知道元素的性质与电负性的关系。

（2）化学键与物质的性质

　1．理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。

　2．了解共价键的主要类型σ键和π键，能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。

　3．了解简单配合物的成键情况。

　4．了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。

　5．理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。

　6．了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型（sp,sp2,sp3），能用价层电子对互斥理论或

者杂化轨道理论推测常见的简单分子或者离子的空间结构。

（三）分子间作用力与物质的性质

　　1．了解化学键和分子间作用力的区别。

　　2．了解氢键的存在对物质性质的影响，能列举含有氢键的物质。

　　3．了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。

构造原理、核外电子排布（1-36号）

考点二：

半径、电离能、电负性、共价键及键参数

分子的空间构型、杂化方式、分子性质（重点是氢键）

考点四：

晶体常识、晶胞结构与各种晶体特征

安徽，T26）（14分）Na、Cu、O、Si、S、Cl是常见的六种元素。

（1）Na位于元素周期表第周期第族；

S的基态原子核外有个未成对

电子；

Si的基态原子核外电子排布式为。

（2）用“>

”或“<

”填空：

第一电离能

离子半径

熔点

酸性

SiS

O2-Na+

NaClSi

H2SO4HClO4

（3）CuCl（s）与O2反应生成CuCl2（s）和一种黑色固体。

在25℃、101KPa下，已知该反应

每消耗1molCuCl（s），放出44.4KJ，该反应的热化学方程式是。

（4）ClO2常用于水的净化，工业上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取。

写出该反应的离子方

程式，并标出电子转移的方向和数目。

福建理综卷，T23）元素周期表中第

A族元素的单质及其化合物的用途广泛。

（1）与氯元素同族的短周期元素的原子结构示意图为。

（2）能作为氯溴碘元素非金属性（原子得电子能力）递变规律的判断依据是（填序号）。

a．Cl2、Br2、I2的熔点b．Cl2、Br2、I2的氧化性

c．HCl、HBr、HI的热稳定性d．HCl、HBr、HI的酸性

（3）工业上，通过如下转化可制得KClO3晶体：

①完成

中反应的总化学方程式：

□NaCl＋□H2O＝□NaClO3＋□。

②

中转化的基本反应类型是，该反应过程能析出KClO3晶体而无其它晶体析出的原因是。

（4）一定条件，在水溶液中1molCl－、ClO－（x＝1，2，3，4）的能量（KJ）相对大小如右图所示。

①D是（填离子符号）。

②B→A＋C反应的热化学方程式为（用离子符号表示）。

1．铜是重要的金属，广泛应用于电气、机械制造、国防等领域，铜的化合物在科学研究和工农业生产中有许多用途。

回答下列问题：

（1）Cu原子价层电子排布式为

（2）CuSO4晶体中S原子的杂化方式为，SO42-的立体构型为。

（3）向CuSO4溶液中加入过量氨水，可生成[Cu（NH3）4]SO4，下列说法正确的是

a．氨气极易溶于水，是因为NH3分子和H2O分子之间形成3种不同的氢键

b．NH3分子和H2O分子，分子空间构型不同，氨气分子的键角小于水分子的键角

c．[Cu（NH3）4]SO4所含有的化学键有离子键、极性共价键和配位键

d．[Cu（NH3）4]SO4组成元素中电负性最大的是氮元素

（4）葡萄糖与新制Cu（OH）2的碱性溶液反应生成砖红色Cu2O沉淀。

在1个Cu2O晶胞中（结构如图所示），所包含的Cu原子数目为；

每个氧原子与个铜原子配位。

2.A、B、C是中学化学中常见的三种元素（A、B、C代表元素符号）。

A位于元素周期表中第4周期，其基态原子最外层电子数为2且内层轨道全部排满电子。

短周期元素B的一种常见单质为淡黄色粉末。

元素C的原子最外层电子数是其内层电子数的3倍。

（1）在第3周期中，第一电离能大于B的元素有种；

A与B形成晶体的晶胞如右图所示，该晶胞实际拥有Bn-的数

目为

（2）B的氢化物（H2B）分子的空间构型为；

在乙醇中的溶解度：

sH2C）>

s（H2B），其原因是。

（3）B与C可形成BC42-

①BC42-中，B原子轨道的杂化类型是。

②人们将价电子数和原子数分别相同的不同分子、离子或原子团称为等电子体。

与BC42-互为等电子体的分子的化学式为（写出一种即可）。

（4）A的氯化物与氨水反应可形成配合物[A（NH3）4]Cl2，lmol该配合物中含有

键的物质的量为mol。

3．已知元素A、B、C、D、E、F均属前四周期，且原子序数依次增大,A的p能级电子数是s能级电子数的一半，C的基态原子2p轨道有2个未成对电子；

C与D形成的化合物中C显正化合价；

E的M层电子数是N层电子数的4倍，F的内部各能级层均排满，且最外层电子数为1。

请回答下列问题：

（1）C原子基态时的电子排布式为。

（2）B、C两种元素第一电离能为:

﹥（用元素符号表示）。

试解释其原因：

。

（3）任写一种与AB－离子互为等电子体的微粒。

（4）B与C形成的四原子阴离子的立体构型为，其中B原子的杂化类型是。

（5）D和E形成的化合物的晶胞结构如右图,其化学式为，E的配位数是；

已知晶体的密度为ρg·

cm-3，阿伏加德罗常数为NA，则晶胞边长a=cm.（用含

、NA的计算式表示）

4.氮族元素包括N、P、As、Sb和Bi五种元素。

（1）下列关于氮族元素的说法正确的是_________。

a．N2可用于填充霓虹灯。

其发光原理是电子从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道，以光的形式释放能量

b．P、Na、S三种元素的第一电离能由大到小的顺序是：

P>

S>

Na

c．基态As原子中，电子占据的最高能级为4d

d．Bi原子中最外层有5个能量相同的电子

（2）NH3在水中的溶解度比PH3大得多，其原因是_________。

向硫酸铜溶液中加入过量氨水，然后加入适量乙醇，溶液中析出深蓝色的[Cu（NH3）4]SO4晶体。

该晶体中含有的化学键除普通的共价键外，还有________和________。

（3）PC13分子中，Cl—P—Cl键的键角_________109°

28′（填“>

”“<

”或“=”）。

（4）白磷（P4）是磷的一种单质，它属于分子晶体，其晶胞结构如图。

己知该晶体的密度为pg·

cm-3，晶胞的边长为acm，则阿伏加德罗常数为____mol-1（用含p、a的式子表示）。

5.A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种元素。

B元素原子最外层电子数比内层多3个，C、D元素同主族且原子序数D为C的二倍，E元素位于第四周期Ⅷ族，其基态原子的未成对电子数与基态碳原子的未成对电子数相同，回答下列问题。

（1）E元素基态原子的外围电子排布图为_______。

（2）元素B、C、D的第一电离能由小到大排列顺序为_______（用元素符号表示）。

（3）DC3冷凝可形成一种D、C相间的六元环结构的三聚体，其中D原子的杂化方式

为_______。

（4）C元素可与A元素形成两种常见的化合物，其原子个数比分别为1：

1和1：

2，

两种化合物可任意比互溶，其主要原因是________。

（5）A、B、C、D、E五种元素组成某配位化合物X，其原子个数比为18：

6:

4:

1：

1，

该配位化合物X的化学式为_________。

（6）Sb的一种氧化物高于843K时会转化为长链的大分子，

其结构片段如图，则该分子中Sb和O的原子个数比为_______。

6.请回答下列问题:

（1）基态铬（Cr）原子的价电子排布式是,这样排布使整个体系能量最低,原因是。

（2）氨水中存在多种形式的氢键，其中与“氨极易溶于水”这种性质相关的氢键可表示为：

。

解释NH3分子中键角大于H2O中的键角的原因是

（3）下列各项的比较中正确的是。

A．第一电离能：

Mg＞AlB．电负性:

P＞Ge

C．稳定性:

AsH3＞H2SD．金属性:

20X＜30Y

（4）Fe单质的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞结构如图所示，面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为。

7.C、N、Si、Fe等元素及其化合物有重要的应用。

（1）上述四种元素的原子中，未成对电子数最多的元素是_________________。

（2）C元素是形成有机物的主要元素，下列分子中含有sp和sp3杂化方式的是__________（填写序号）。

（3）继C60之后，科学家又合成了Si60、N60。

C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是____________（用元素符号表示）。

Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键，且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构，则Si60分子中键的数目为____________。

（4）一定条件下，C元素可形成多种晶体。

图1是其中某种晶体的一个晶胞，该晶胞中含有___________个C原子。

（5）图2为金属铁某种晶体的晶胞结构，已知该晶体的密度为ag为阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的体积为_________cm3.

8．

（1）写出CO2+离子基态的价电子排布式：

__________________________________。

（2）SO32-的空间构型是：

___________________________________________。

（3）OCN-与CO2是等电子体，则OCN-中C原子的杂化方式是：

_______________。

（4）六方氮化硼（BN）晶体具有很高的熔点，B原子和N原子均为sp2杂化。

该晶体中存在的作用力有：

__________________。

（5）元素O、Mg、Ni可形成一种晶体，其晶胞如图所示