山西省大同一中高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 夯實(shí)基礎(chǔ) 專題十六《原子結(jié)構(gòu) 元素周期表》課件

原子結(jié)構(gòu) 元素周期表1了解元素、核素、同位素的含義。2了解原子的構(gòu)成，了解原子序數(shù)、核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核外電子數(shù)以及它們之間的相互關(guān)系。3了解原子核外電子的排布。4了解元素周期表(長式)的結(jié)構(gòu)(周期、族)。 回歸教材 一、原子的組成1原子的構(gòu)成2有關(guān)粒子間的關(guān)系質(zhì)子數(shù)(Z)中子數(shù)(N)(1)質(zhì)量數(shù)(A)_；(2)中性原子：質(zhì)子數(shù)_；(3)陽離子：質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)_；(4)陰離子：質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)_。3核素與同位素核電荷數(shù)核外電子數(shù)電荷數(shù)電荷數(shù)(1)核素：具有一定數(shù)目_和一定數(shù)目_的一種_，如氫元素有三種核素，符號為_。(2)同位素：_相同而_不同的同一元素的不同_互稱同位素。質(zhì)子中子原子1H、1H、1H1 2 3(3)元素：具有相同_的同一類_的總稱。(4) ZX 中各符號表示的含義：元素符號X的左上角的A表示該核素的質(zhì)量數(shù)，它可近似地代表該核素原子的相對原子質(zhì)量，左下角的 Z 表示該核素的核內(nèi)質(zhì)子數(shù)，元素的種類取決于構(gòu)成該元素的原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)，Z相同的所有核素都稱為同一元素；Z 相同，A不同，稱為同位素周期表中處于同一位置，Z和(AZ)決定核素的種類，即在核素中，Z 相同的不同核素稱為同位素。質(zhì)子數(shù)中子數(shù)原子核電荷數(shù)原子A電子層數(shù)由內(nèi)向外數(shù)字表示法1234567字母表示法_離核遠(yuǎn)近由_到_ 電子能量由_到_ 二、核外電子排布KLMNOPQ1電子層近遠(yuǎn)低高最低最近2n282182.核外電子排布規(guī)律(1) 能量最低原理：核外電子總是盡可能先排布在能量_的(離原子核_)的電子層上。(2)每層最多容納的電子數(shù)為_個(gè)。(3)最外層電子數(shù)最多不超過_個(gè)(K 層為最外層時(shí)不超過_個(gè))。(4)次外層電子數(shù)最多不超過_個(gè)。三、元素周期表1形成：1869 年，由俄國化學(xué)家_初步繪制完成。2編排：按 _ 遞增的順序從左到右排列 ， 把_相同的元素排成一橫行；把不同橫行中_相等的元素，按_遞增的順序從上到下排成一縱行。3周期：周期表中有_個(gè)橫行，叫做周期。周期的序數(shù)就是該周期元素的原子具有的電子_。第一、二、三周期稱為_；第四、五、六周期稱為_；第七周期稱為_周期。門捷列夫原子序數(shù)電子層數(shù)最外層電子數(shù)電子層數(shù)7層數(shù)短周期長周期不完全18AB4族：周期表有_個(gè)縱行，稱為族，主族元素的族序數(shù)后標(biāo)_，副族元素的族序數(shù)后標(biāo)_。第 8、9、10 三縱行稱為族，第 18 縱行稱為 0 族。5相互關(guān)系：_核電荷數(shù)核內(nèi)質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)，_電子層數(shù)，_最外層電子數(shù)_。原子序數(shù)周期序數(shù)主族序數(shù)元素的最高正化合價(jià)數(shù) 自主測評 1(2013年上海高考) 230Th和232Th是釷的兩種同位素，232Th)?？梢赞D(zhuǎn)化成 233U。下列有關(guān) Th 的說法正確的是(ATh 元素的質(zhì)量數(shù)是 232BTh 元素的相對原子質(zhì)量是 231C232Th 轉(zhuǎn)換成 233U 是化學(xué)變化D230Th 和 232Th 的化學(xué)性質(zhì)相同解析：232Th、230Th 的質(zhì)量數(shù)分別是232、230 ，A 錯(cuò)誤；元素的相對原子質(zhì)量是由各種同位素的相對原子質(zhì)量取得的平均值，B 錯(cuò)誤；化學(xué)變化是生成新物質(zhì)的變化，原子不變，C錯(cuò)誤；同位素的物理性質(zhì)不同，但化學(xué)性質(zhì)相同，D 正確。答案：D2下列說法中正確的是()。2A14C 可用于文物的年代鑒定，14C 與 12C 互為同素異形體B第A 族元素銫的兩種同位素 137Cs 比 133Cs 多 4 個(gè)質(zhì)子C16O 和 18O 是氧元素的兩種核素，則 16O2 與 18O2 互為同分異構(gòu)體DD16O 中質(zhì)量數(shù)之和是質(zhì)子數(shù)之和的兩倍2答案：D解析：14C與12C是碳元素的兩種不同核素，同素異形體指的是單質(zhì)，A錯(cuò)誤；同位素的質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同，即137Cs比133Cs多4個(gè)中子，B錯(cuò)誤；16O和18O是氧元素的兩種核素，16O2和18O2是由氧元素的兩種核素構(gòu)成的同種單質(zhì)O2，C錯(cuò)誤；D16O中，質(zhì)量數(shù)之和為20，質(zhì)子數(shù)之和為10，D正確。3下列說法中錯(cuò)誤的是( )。誤素B單原子形成的離子，一定與稀有氣體原子的核外電子排布相同CL 層上的電子數(shù)為奇數(shù)的原子一定是主族元素的原子D同一主族元素的原子，最外層電子數(shù)相同，化學(xué)性質(zhì)不一定完全相同. .解析：53I與 53I具有相同質(zhì)子數(shù)和不同的中子數(shù)，兩者互為同位素，A正確；H最外層不含電子，沒有一種稀有氣體原131 127子的核外電子排布與之相同，B 錯(cuò)誤；L層電子數(shù)為奇數(shù)，即1、3、5、7，則原子序數(shù)分別為 3、5、7、9，其均屬于主族元素，C 正確；同一主族元素的原子，最外層電子數(shù)相同，但由于元素性質(zhì)的遞變性，它們的化學(xué)性質(zhì)不一定完全相同，D 正確。答案：B4元素在周圍表中的位置，反映元素的原子結(jié)構(gòu)和元素的性質(zhì)，下列說法正確的是()。A同一元素不可能既表現(xiàn)金屬性，又表現(xiàn)非金屬性B第三周期元素的最高正化合價(jià)等于它所處的主族序數(shù)C短周期元素形成離子后，最外層都達(dá)到 8 電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)D同一主族的元素的原子，最外層電子數(shù)相同，化學(xué)性質(zhì)完全相同解析：處于元素周期表中金屬與非金屬分界線附近的元素，既表現(xiàn)金屬性，又表現(xiàn)非金屬性，A 錯(cuò)誤；H的最外層電子是0，C 錯(cuò)誤；同一主族的元素的原子最外層電子數(shù)雖相同，但是核電荷數(shù)、原子半徑不同，化學(xué)性質(zhì)不完全相同，D 錯(cuò)誤。答案：B下圖，其中只有 M 為金屬元素。下列說法不正確的是(5(2013 年福建高考)四種短周期元素在周期表中的位置如)。A原子半徑 ZMBY 的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性比 X 的弱CX 的最簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比 Z 的小DZ 位于元素周期表中第 2 周期、第A 族. . .解析：根據(jù)元素在周期表中的位置可知M 為鋁元素，則X為硅元素，Y為氮元素，Z為氧元素，同周期自左而右原子半徑減小，同主族自上而下原子半徑增大，故原子半徑OAl，A 正確；非金屬性NSi，故酸性HNO3H2SiO3，B 錯(cuò)誤；非金屬性SiO，故氫化物穩(wěn)定性 SiH4H2O，C 正確；Z為氧元素，位于元素周期表中第2 周期第A 族，D正確。答案：B項(xiàng)目元素同位素核素概念具有相同核電荷數(shù)的一類 原子的總稱質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同核素的互稱具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目中子的一種原子對象宏觀概念，對同類原子而言；既有游離態(tài)，又有化合態(tài)微觀概念，對某種元素的原子而言，因?yàn)橛型凰兀栽臃N類多于元素種類微觀概念，指元素的具體的某種原子重點(diǎn)一元素、同位素、核素概念的辨析項(xiàng)目元素同位素核素特征以單質(zhì)或化合物形式存在，性質(zhì)通過形成單質(zhì)或化合物來體現(xiàn)同位素化學(xué)性質(zhì)幾乎相同，因?yàn)橘|(zhì)量數(shù)不同，物理性質(zhì)有差異，天然存在的各種同位素所占的原子個(gè)數(shù)百分比一般不變具有真實(shí)的質(zhì)量，不同核素的質(zhì)量不相同決定因素質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)(續(xù)表)【例 1】下列說法正確的是()。A12C、13C、14C、金剛石、石墨都是碳元素的同位素B同種元素的原子，質(zhì)量數(shù)一定相同C互為同位素的原子，質(zhì)子數(shù)一定相同D由一種元素組成的物質(zhì)，一定是純凈物解析：12C、13C、14C是碳元素的三種同位素，而金剛石和石墨是碳元素的兩種不同形式的單質(zhì)(同素異形體)，A 錯(cuò)誤；同種元素可以有中子數(shù)不相同的幾種原子，其質(zhì)量數(shù)不相同，B錯(cuò)誤；由于互為同位素的原子屬同種元素，它們的質(zhì)子數(shù)一定相同，C正確；由一種元素組成的物質(zhì)，由于原子種類、個(gè)數(shù)、排列方式不同可組成多種物質(zhì)，如氫元素可組成 H2 、D2 、T2三種分子，氧元素可組成O2、O3 兩種分子，碳原子由于排列方式不同可構(gòu)成石墨和金剛石，D 錯(cuò)誤。答案：C重點(diǎn)二推斷元素在周期表中的位置1根據(jù)結(jié)構(gòu)推斷位置依據(jù)能量最低原理和各電子層最多容納的電子數(shù)以及最外層、次外層和倒數(shù)第三層不能超過的電子數(shù)可以畫出主族元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖；由電子層數(shù)周期數(shù)，最外層電子數(shù)主族元素的族序數(shù)8|最低負(fù)價(jià)|兩個(gè)等量關(guān)系，可以由原子結(jié)構(gòu)推出該元素在周期表中的位置：族序數(shù)等于周期數(shù)的元素是H、Be、Al 等；短周期中最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)代數(shù)和為零的是H(NaH 中氫元素顯1 價(jià))、C、Si；最高正價(jià)是最低負(fù)價(jià)絕對值 3 倍的短周期元素是 S；除 H 外，原子半徑最小的元素是 F；最高正價(jià)不等于族序數(shù)的元素是 O、F 等。2根據(jù)存在與性質(zhì)推斷位置(1)存在方面：例如，形成化合物種類最多的元素、單質(zhì)是自然界硬度最大的元素、氫化物中含氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大的元素是 C；空氣中含量最多的元素、氣態(tài)氫化物的水溶液呈堿性的元素是N；地殼中含量最多的金屬元素是 Al。(2)性質(zhì)方面：最活潑的非金屬元素、氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定的元素是 F；最活潑的金屬元素、最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物堿性最強(qiáng)的元素、陽離子氧化性最弱的元素是 Cs；單質(zhì)在常溫下呈液態(tài)的非金屬元素是 Br；最高價(jià)氧化物及其水化物既能與強(qiáng)酸反應(yīng)又能與強(qiáng)堿反應(yīng)的短周期元素是 Be、Al；元素的氣態(tài)氫化物和它的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物起化合反應(yīng)的元素是 N；常見的能形成同素異形體的元素有 C、P、O、S。WXYZ【例2】(2013 年山東高考)W、X、Y、Z 四種短周期元素在元素周期表中的相對位置如下圖所示，W 的氣態(tài)氫化物可與)。其最高價(jià)含氧酸反應(yīng)生成離子化合物，由此可知(A.X、Y、Z 中最簡單氫化物穩(wěn)定性最弱的是 YBZ 元素氧化物對應(yīng)水化物的酸性一定強(qiáng)于 YCX 元素形成的單核陰離子還原性強(qiáng)于 YDZ 元素單質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中只表現(xiàn)氧化性解析：首先根據(jù)“W 的氣態(tài)氫化物可與其最高價(jià)含氧酸反應(yīng)生成離子化合物”推測出W元素為N元素，進(jìn)而推測出X為O 元素，Y 為S 元素，Z 為Cl 元素。H2O、H2S、HCl 中，H2S 穩(wěn)定性最弱，A項(xiàng)正確；HClO的酸性比硫酸弱，B項(xiàng)錯(cuò)誤；元素單質(zhì)氧化性越強(qiáng)，陰離子還原性越弱，C 項(xiàng)錯(cuò)誤；氯氣中氯元素化合價(jià)為0，處于中間價(jià)態(tài)，既有氧化性又有還原性，D 項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：A【拓展應(yīng)用】(2013 年江蘇高考)短周期元素 X、Y、Z、W 的原子序數(shù)依次增大，且原子最外層電子數(shù)之和為 13。X 的原子半徑比 Y 的小，X 與 W 同主族，Z 是地殼中含量最高的元素。下列說法正確的是()。A原子半徑的大小順序： r(Y)r(Z)r(W)B元素 Z、W 的簡單離子的電子層結(jié)構(gòu)不同C元素 Y 的簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比 Z 的強(qiáng)D只含 X、Y、Z 三種元素的化合物，可能是離子化合物，也可能是共價(jià)化合物NaNO，即r(W)r(Y)r(Z)，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，O2、Na+離子解析：短周期元素X、Y、Z、W 的原子序數(shù)依次增大，Z是地殼中含量最高的元素，Z為氧元素，X的原子半徑比Y 的小，則X不可能與Y處于同一周期，Y 的原子序數(shù)小于氧元素，故Y處于第二周期，X 處于第一周期，則X為氫元素，X 與W同主族，故W為Na元素，四原子最外層電子數(shù)之和為13，則Y原子的最外層電子數(shù)為131165，故Y為氮元素。A項(xiàng)，同周期自左而右，原子半徑減小，同主族自上而下半徑增大，故原子半徑的核外電子數(shù)都是10 個(gè)電子，核外電子層結(jié)構(gòu)相同，B 錯(cuò)誤；C項(xiàng)，同周期自左而右非金屬性增強(qiáng)，故非金屬性O(shè)N，非金屬性越強(qiáng)氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，故氫化物穩(wěn)定性H2ONH3，C 錯(cuò)誤；D項(xiàng)，由H、N、O 三元素組成的化合物中，若是硝酸，則為共價(jià)化合物，硝酸銨則為離子化合物，D 正確。答案：D元素推斷題的解答思維1元素推斷題的一般思路。2由主族元素在周期表中的位置推斷。元素周期表的結(jié)構(gòu)(能區(qū)分長短周期、主副族、每周期的元素?cái)?shù)目等)是解題的基礎(chǔ)，一定要心中有“表”。主族元素在周期表中的特殊位置：族序數(shù)等于周期數(shù)的元素有 H、Be、Al；族序數(shù)等于周期數(shù) 2 倍的元素有 C、S；族序數(shù)等于周期數(shù) 3 倍的元素有 O；周期數(shù)是族序數(shù) 2 倍的元素有 Li；周期數(shù)是族序數(shù) 3 倍的元素有 Na；最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)代數(shù)和為零的短周期元素有 C、Si；最高正價(jià)是最低負(fù)價(jià)絕對值 3 倍的短周期元素有 S；除 H 外，原子半徑最小的元素有 F；最高正價(jià)不等于族序數(shù)的元素有 O、F；第三周期原子半徑最大的元素有 Na。3由元素及其化合物的性質(zhì)推斷。掌握常見元素及其化合物的特性是解題的關(guān)鍵。常見元素及其化合物的特性：形成化合物種類最多的元素、單質(zhì)是自然界中硬度最大的物質(zhì)的元素或氣態(tài)氫化物中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的元素是 C；空氣中含量最多的元素或氣態(tài)氫化物的水溶液呈堿性的元素是 N；地殼中含量最多的元素、氫化物沸點(diǎn)最高的元素或氫化物在通常情況下呈液態(tài)的元素是 O；單質(zhì)最輕的元素是 H；最輕的金屬單質(zhì)是 Li；單質(zhì)在常溫下呈液態(tài)的非金屬元素是 Br；金屬元素是 Hg；最高價(jià)氧化物及其水化物既能與強(qiáng)酸反應(yīng)，又能與強(qiáng)堿反應(yīng)的元素是 Al；元素的氣態(tài)氫化物和它的最高價(jià)氧化物的水化物能起化合反應(yīng)的元素是 N；能起氧化還原反應(yīng)的元素是 S；元素的單質(zhì)在常溫下能與水反應(yīng)放出氣體的短周期元素是 Li、Na、F。4由“位”“構(gòu)”“性”的關(guān)系推斷?！纠?】元素 X、Y、Z 原子序數(shù)之和為 36，X、Y 在同一的是()。A同周期元素中 X 的金屬性最強(qiáng)B原子半徑 XY，離子半徑 XZ2C同族元素中 Z 的氫化物穩(wěn)定性最高D同周期元素中 Y 的最高價(jià)含氧酸的酸性最強(qiáng)解析：分析題設(shè)信息可知，X、Y、Z 分別為Na、Cl、O 三種元素。同周期中Na 的金屬性最強(qiáng)，HClO4 的酸性最強(qiáng)，氧族元素組成的氫化物中H2O 的穩(wěn)定性最高，A、C、D 正確；離子答案：B周期，X與Z2具有相同的核外電子層結(jié)構(gòu)。下列推測不正確半徑NaQB最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性：QQRD含 T 的鹽溶液一定顯酸性 解析：根據(jù)元素所處的位置，可猜測T、Q、W 為第三周期的元素，其中T 所處的周期序數(shù)與族序數(shù)相等，則T 為Al，Q 為Si，W 為 S，R 為 N 元素，NaAlO2 溶液顯堿性，D 錯(cuò)誤。答案：D4X、Y、Z、W、M 均為短周期元素，X、Y 同主族，X的氫化物和最高價(jià)氧化物的水化物能反應(yīng)生成一種離子化合物，其水溶液顯酸性；Z、W、M 是第三周期連續(xù)的三種元素，其中只有一種是非金屬元素，且原子半徑 ZWM。下列敘述正確的是()。AZ 是海水中含量最高的金屬元素，W 是地殼中含量最多的金屬元素BX、M 兩元素氫化物的穩(wěn)定性：XMCX 和 W 的氧化物均可作耐高溫材料，M 的氧化物可用于制作太陽能電池DX、W 組成的化合物水解生成一種可凈水的化合物答案：D解析：X的氫化物和最高價(jià)氧化物的水化物能反應(yīng)生成一種離子化合物，則X應(yīng)為N元素，X、Y同主族，則Y為P元素，Z、W、M是第三周期連續(xù)的三種元素，其中只有一種是非金屬，且原子半徑ZWM，可知M為Si元素，Z為Mg元素，W為Al元素。海水中含量最高的金屬元素應(yīng)為Na，故A錯(cuò)誤；X為N元素，M為Si元素，位于同周期，非金屬性NSi，元素的非金屬性越強(qiáng)，對應(yīng)的氫化物越穩(wěn)定，故B錯(cuò)誤；X為N元素，W為Al元素，N的氧化物不可做耐高溫材料，故C錯(cuò)誤；X為N元素，W為Al元素，對應(yīng)的最高價(jià)氧化物的水化物間反應(yīng)生成硝酸鋁，水解可生成氫氧化鋁，可用于凈水，故D正確。5短周期元素 X、Y、Z 在元素周期表中的位置如下圖所示，下列說法正確的是()。AX、Y、Z 三種元素中，X 的非金屬性最強(qiáng)BX 的單質(zhì)的熔點(diǎn)比 Z 的低CY 的最高正化合價(jià)為7DY 的氫化物的穩(wěn)定性比 Z 的氫化物的穩(wěn)定性弱解析：X、Y、Z為短周期元素，由元素在周期表中的位置可知X 為He 元素，Y 為F 元素，Z為S元素。He 元素為惰性氣體元素，性質(zhì)穩(wěn)定，非金屬性較弱，故A 錯(cuò)誤；X在常溫下為氣體，Z在常溫下為固體，則X 的單質(zhì)的熔點(diǎn)比Z 的低，故B 正確；Y 為F 元素，無正價(jià)，最高化合價(jià)為 0，故C 錯(cuò)誤；根據(jù)非金屬性的遞變規(guī)律可知，非金屬性YZ，則Y 的氫化物的穩(wěn)定性比Z 的強(qiáng)，故D 錯(cuò)誤。答案：B