课时5 元素周期表 化学键.docx
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课时5元素周期表化学键
课时5元素周期表 化学键
(本课时对应学生用书第22~27页)
【课时导航】
复习目标
1.了解物质的组成、结构和性质的关系。
2.了解元素周期表的结构及其应用。
3.以第3周期、ⅠA和ⅦA族为例,掌握同一周期、同一主族内元素性质的递变规律与原子结构的关系。
4.了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律。
5.认识化学键的含义;了解离子键和共价键的形成;了解常见离子化合物和共价化合物的形成过程。
6.能识别典型的离子化合物和共价化合物;能从化学键变化的角度认识化学反应的实质。
知识网络
问题思考
问题1 如何用原子结构理论来解释同一周期元素(稀有气体除外)、同一主族元素性质的变化规律?
问题2 离子化合物中是不是一定含有金属元素?
含有共价键的化合物是不是一定是共价化合物?
【自主学习】
考点1 元素周期表与元素周期律
【基础梳理】
1.元素周期表
(1)元素周期表的编排原则
周期:
将 相同的元素按 递增的顺序从左到右排成横行。
族:
把 相同的元素(个别除外)按电子层数递增的顺序从上到下排成纵行。
(2)元素周期表的结构
注意:
镧系元素和锕系元素分别位于第6周期和第7周期,均在ⅢB族(第3列)。
从ⅢB族到ⅡB族(第3~12列,共10个纵行)的元素统称为过渡金属元素。
(3)元素周期表与原子结构的关系
周期序数=
主族序数=
2.元素周期律
(1)元素周期律
(2)同周期、同主族元素性质的递变规律
内容
同周期(从左到右)
同主族(自上而下)
原子
结构
核电荷数
逐渐
逐渐
电子层数
依次逐渐
原子半径
逐渐
逐渐
元素
性质
主要化合价
最高正价+1→+7;最低负价-4→-1
最高正价=主族序数(O、F除外)
金属性
逐渐
逐渐
非金属性
逐渐
逐渐
化合
物性
质
最高价氧化物对应水化物
酸性 ;碱性
酸性 ;碱性
氢化物稳定性
【举题说法】
例题1 (2015·江苏高考)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X原子最外层有6个电子,Y是至今发现的非金属性最强的元素,Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置,W的单质广泛用作半导体材料。
下列叙述正确的是( )
A.原子最外层电子数由多到少的顺序:
Y、X、W、Z
B.原子半径由大到小的顺序:
W、Z、Y、X
C.元素非金属性由强到弱的顺序:
Z、W、X
D.简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序:
X、Y、W
【答案】 A
【解析】 根据元素的描述可知X、Y、Z、W分别为O、F、Al、Si。
最外层电子数由多到少的顺序为F、O、Si、Al,A正确;原子半径由大到小的顺序为Al、Si、O、F,B错误;元素非金属性由强到弱的顺序为O、Si、Al,C错误;简单气态氢化物的稳定性顺序与非金属性顺序一致,正确的顺序是F、O、Si,D错误。
【题组训练】
1.(2016·苏北四市一模)短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X在元素周期表中原子半径最小,Y原子在周期表中处于族序数等于周期序数3倍的位置,Z是最外层电子数最少的金属元素,W与Y属于同一主族。
下列叙述正确的是( )
A.原子半径:
W>Z>Y
B.元素W最高价氧化物对应水化物为强酸
C.化合物X2Y、Z2Y中化学键的类型相同
D.元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱
【答案】 B
【解析】 X在元素周期表中原子半径最小,X是氢元素,Y原子在周期表中处于族序数等于周期序数3倍的位置,Y是氧元素,Z是最外层电子数最少的金属,原子序数大于8,是钠元素,元素W与Y属于同一主族,W是硫元素。
原子半径:
Na>S>O,A错误;硫酸是强酸,B正确;水中只含有共价键,氧化钠中只含有离子键,C错误;水的稳定性强于硫化氢,D错误。
2.(2016·苏州一模)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X元素的单质可在自然界中形成最硬的矿石,Y原子最外层有6个电子,Z元素的氧化物可作耐高温材料且其最高价氧化物对应水化物是难溶于水的碱性物质,W与X同主族。
下列叙述正确的是( )
A.原子最外层电子数由少到多的顺序:
X=W B.原子半径由大到小的顺序: W>X>Y>Z C.元素非金属性由强到弱的顺序: X、Y、W D.元素的简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序: Y、X、W 【答案】 D 【解析】 自然界中最硬的矿石是金刚石,X是碳元素,Y最外层有6个电子,可能是O或S,Z元素的氧化物可作耐高温材料且其最高价氧化物对应水化物是难溶于水的碱性物质,Z是镁,则Y是O元素,W与X同主族,W是硅。 氧原子最外层电子数最多,A错误;镁原子的半径最大,B错误;非金属性: O>C>Si,C错误;D正确。 3.(2015·南通、连云港、扬州、淮安二模)已知X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的五种短周期主族元素,其中Y、R原子最外层电子数相等;X元素最低负价绝对值与W元素最高正价相等;工业上常用电解熔融氧化物的方法冶炼W单质;Z、W、R最高价氧化物对应水化物两两反应均生成盐和水。 下列说法正确的是( ) A.简单离子半径: Y>Z>W B.简单氢化物的热稳定性: X>Y>R C.W的最高价氧化物对应水化物的碱性比Z的强 D.R的最高价氧化物对应水化物的化学式一定是HRO4 【答案】 A 【解析】 工业上电解熔融Al2O3来制取金属铝,故W为Al元素,其最高正价为+3价;最低负价为-3价且原子序数小于Al的元素为N元素;因为Z、W、R三种元素的最高价氧化物对应水化物之间能反应生成盐,故Z为Na元素;根据原子序数比N大而比Na小可推知Y为O或F元素,则R为S或Cl元素。 Y、Z、W三种元素形成的简单离子电子层结构完全相同,原子序数小的半径大,A正确;由于O、F的非金属性都比N强,故热稳定性: NH3 NaOH>Al(OH)3,C错误;R若为S元素,则为H2SO4,R若为Cl元素,则为HClO4,D错误。 4.(2015·泰州二模)下图是部分短周期主族元素原子半径与原子序数的关系图。 下列说法错误的是( ) A.X、R的最高化合价相同 B.简单离子的半径: X>Y>Z C.Y、Z、R的最高价氧化物对应水化物相互之间可以发生反应 D.电解熔融的X与Z构成的化合物可以得到单质Z 【答案】 A 【解析】 由图示看出,X在第2周期,其余元素在第3周期,故X为O元素、Y为Na元素、Z为Al元素、R为S元素。 O无最高正价(+6价),而S的最高价为+6价,A错误;离子半径: O2->Na+>Al3+,B正确;NaOH、H2SO4都能与Al(OH)3反应,NaOH与H2SO4发生中和反应,C正确;工业上通过电解熔融的Al2O3制取金属铝,D正确。 例题2 (2015·广东高考)甲~庚元素在周期表中的相对位置如下图,己的最高价氧化物对应水化物有强脱水性,甲和丁在同一周期,甲原子最外层与最内层具有相同电子数,下列判断正确的是( ) A.丙与戊的原子序数相差28 B.气态氢化物的稳定性: 庚<己<戊 C.常温下,甲和乙的单质均能与水剧烈反应 D.丁的最高价氧化物可用于制造光导纤维 【答案】 AD 【解析】 己的最高价氧化物对应水化物有强脱水性,则为浓硫酸,可知己为S,结合位置关系可知丁为Si,丙为B,庚为F,戊为As;甲和丁在同一周期,甲原子最外层与最内层具有相同电子数,则甲为Mg,可知乙为Ca。 丙与戊的原子序数相差为33-5=28,A正确;非金属性越强,气态氢化物越稳定,则气态氢化物的稳定性: 庚>己>戊,B错;金属性: Ca>Mg,常温下,乙的单质能与水剧烈反应,而甲不能,C错;丁的最高价氧化物为SiO2,可用于制造光导纤维,D正确。 变式1 (2015·福建高考)短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置右如图所示,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: W>Z>Y>X B.最高价氧化物对应水化物的酸性: X>W>Z C.简单气态氢化物的热稳定性: Y>X>W>Z D.元素X、Z、W的最高化合价分别与其主族序数相等 【答案】 A 【解析】 同一周期的元素,原子序数越大,原子半径越小,不同周期的元素,原子核外电子层数越多,原子半径越大,所以原子半径大小顺序: Z>W>X>Y,A错;元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,元素的非金属性: X>W>Z,所以它们的最高价氧化物对应水化物的酸性: X>W>Z,B正确;元素的非金属性越强,其简单气态氢化物的稳定性就越强,元素的非金属性: Y>X>W>Z,所以它们的简单气态氢化物的稳定性: Y>X>W>Z,C正确;W位于第3周期,设其最外层电数为x,2+8+x=3x,x=5,则W为P元素,X、Y、Z分别为N、O、Si元素,主族元素除了O和F之外,最高化合价等于主族序数,所以X、Z、W的最高化合价分别与其主族序数相等,D正确。 元素性质的周期性变化与图像 (1)元素原子最外层电子数的周期性变化规律: 结论: 随着原子序数的递增,元素原子的最外层电子排布呈周期性变化。 (2)微粒半径大小比较 微粒半径的变化 举例 同周期 随原子序数的递增,半径由大→小 Al 同主族 随原子序数的递增,原子半径、离子半径由小→大 Li Li+ 具有相同核外电子排布的微粒 质子数越大,微粒的半径越小 Al3+ 同种元素形成的微粒 阳离子<原子<阴离子 价态越高微粒的半径越小 H+ Fe3+ 既不在同周期又不在同主族 找和一种元素在同周期与另一种元素处在同主族的元素作参照物,如比较F、Na的原子半径,找Cl作参照物 F (3)元素化合价的变化规律 原子序数 化合价的变化 1~2 +10 3~10 +1+4 +5 -4 -30 11~18 +1+4 +5 +6 +7 -4 -3 -2 -10 结论 随着原子序数的递增,元素化合价呈周期性变化 说明 ①F元素没有正化合价,O元素没有最高正化合价,金属元素没有负化合价 ②元素的最高化合价=原子核外最外层电子数 元素的最低化合价=原子核外最外层电子数-8 最高正化合价+|最低负化合价|=8 考点2 元素的金属性与非金属性的变化规律 【基础梳理】 1.元素的金属性和非金属性 族周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 1 2 3 4 5 6 7 对元素进行分区,如硼、硅、砷、碲、砹和铝、锗、锑、钋的交界处画一条线,线的左侧为 元素,右侧为 元素;位于此线附近的元素,既表现金属元素的性质,又表现非金属元素的性质。 2.元素金属性、非金属性强弱的判断方法 (1)金属元素、非金属元素的结构特点与性质 最外层电子数 得失电子趋势 元素的性质 金属元素 <4 较易失 金属性 非金属元素 >4 较易得 非金属性 (2)元素金属性和非金属性强弱的判断方法 金属 性 比 较 本质 原子越易失电子,金属性越强(与原子失电子数无关) 判断 方法 ①在金属活动性顺序表中越靠前,金属性越强 ②单质与
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