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章末复习
第四章 物质结构 元素周期律
1.回顾本章节的课件和教材,巩固本章节的知识和内容。
2.能用元素在元素周期表中的位置和原子核外电子排布规律,解释元素的性质和递变规律。
3.能判断物质的化学键类型,并解释化学反应的本质。
知识点一:原子结构
1.原子结构
原子核
质子
中子
核外电子
原子(不显电性)
2.质量数
等式关系:质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)
质量数
质子数
知识点二:原子核外电子排布规律
1.原子核外电子排布规律
①电子一般先从能量低的排起,当一层充满后再填充下一层
②K层为最外层时,最多能容纳的电子数为2个
③其他各层为最外层时,最多容纳电子数为8个(K层为2个)
④次外层最多能容纳电子数为18个
⑤倒数第三层最多容纳的电子数为32个
⑥2×12、2×22、2×32、2×42......原子核外每一层最多能容纳的电子数为2n2
相互联系,相互制约,不可分割
知识点三:元素周期表
1.元素周期表的排序依据
(1)根据原子的核电荷数进行排序
(2)原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数
2.元素周期表的编排原则
(1)横行:
(2)纵列:
3.元素周期表的结构
(1)周期:
将电子层数目相同的元素按原子序数递增的顺序从左到右排列
将最外层电子数相同的元素按电子层数递增顺序由上而下排成纵列
元素周期表中有七个横行,即七个周期周期序数=核外电子层数
(2)族:
知识点四:核素
1.核素
概念:
2.同位素
概念:
元素周期表有18个纵列,有16个族;
其中主族(主族元素的族序数后标A)有七个;
副族(副族元素的族序数后标B)有七个;
稀有气体元素为零族;
主族元素的族序数=该元素的最外层电子数。
具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。
质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。
知识点五:原子结构与元素的性质
1.碱金属元素
相同点:
递变性:
2.卤族元素
相同点:
递变性:
原子最外层电子数都为1。
原子的电子层数随电荷数的增加逐渐增多,原子半径逐渐增大,得电子能力减弱,金属性逐渐增强。
原子的最外层电子数都为7。
随原子序数的递增,原子最外层电子层数递增,半径递增,得电子能力减弱,失电子能力增强,氧化性和非金属逐渐减弱。
知识点六:元素周期律
1.概念:
2.规律:
3.应用:
4.化合价:
元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性的变化。
同一周期,随着核电荷数依次增多,原子半径逐渐减小,失电子能力减弱,得电子能力增强,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。
①预测元素性质②寻找半导体材料③寻找制造新品种农药元素④寻找催化剂元素⑤寻找耐高温、耐腐蚀的合金元素。
①主族元素最高正价=族序数=最外层电子数
②非金属元素:最高正化合价 + 最低负化合价 =8
知识点七:化学键
1.化学键:
化学键
离子键
共价键
金属键
极性键
非极性键
化合物
离子化合物
共价化合物
4.化学反应的本质:
3.分子间作用力:
2.分类:
相邻的原子之间强烈的相互作用。
一种把分子聚集在一起的作用力。
氢键:除范德华力以外的另一种分子间作用力。
旧化学键断裂,新化学键形成。
知识点八:电子式和结构式
1.电子式
(1)概念:在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子(价电子),这样的式子叫做电子式。
(2)书写规则:
2.用电子式表示物质的形成过程
离子化合物
①先画出阴、阳离子的电子式
②阳、阴离子间隔排列
③相同离子不能合并,对称分布表示
共价化合物
①先画出各原子的电子式
②相同原子不能合并在一起
③各原子的电子式互相靠近并共用未成对电子
④各原子间不用[ ]括起来
3.结构式
概念:在化学上,常用一根短线“ ”表示1对共用电子对,这样的表示方式成为结构式。
离子化合物
①左侧写各原子的电子式,右侧写离子化合物的电子式
②各原子之间用“+”连接,中间用 “→” 连接
③用弧线箭头指明电子的转移情况
共价化合物
①左侧写各原子的电子式,右侧写共价化合物的电子式
②各原子之间用“+”连接,中间用 “→” 连接
③不用弧线箭头指明电子的转移情况
【考点一】 质量数、核素、同位素
A.Th的质量数是232 B.Th元素的相对原子质量是231
C. 转化为 是化学变化 D. 和 的化学性质相似
【例1】 和 是钍的两种同位素, 可以转化为 。下列关于Th的说法正确的是( )。
D
【例2】重水(D2O)是重要的核工业原料,下列说法错误的是( )。
C
A.氘(D)原子核外有一个电子 B. 与D互称同位素
C.H2O与D2O互称同素异形体 D. 和 的相对分子质量相同
【方法归纳】
①知道 的含义,质量数=质子数+中子数
②知道同位素的概念
③知道同素异形体的概念
④同位素之间的转化既不是化学变化也不是物理变化,属于核反应
⑤同位素之间,可形成不同的同位素单质和化合物,它们的物理性质有所不同,化学性质相似,混合在一起,仍然是纯净物
练一练
1.2020年初,中国武汉爆发新冠肺炎,用13C-NMR(核磁共振)、15N-NMR可用于测定核酸,等生物大分子的空间结构从而快速确诊,下列关于13C、15N的叙述正确的是( )。
A.13C、15N具有相同的中子数
B.13C与12C60是两种不同的核素
C.15N的核外电子数与中子数相同
D.15N与14N化学性质相同
D
2.有下列微粒:①1H、②2H、③3H、④16O、⑤17O、⑥18O、⑦13C、⑧14C、⑨40Ca、⑩O2、 O3。回答下列问题(填序号)
(1)以上11种微粒中共含有 种核素, 元素。
(2)属于同素异形体的是 。
(3)用于制作氢弹的是 。
(4)1H、2H、与16O、17O、18O可以组成 种水分子。
9
4
⑩和
②和③
9
【考点二】 原子核外电子的排布
【例1】A、B两种原子,A的L电子层比B的M电子层少3个电子,B的L电子层电子数恰为A的L电子层电子数的2倍。A和B分别是( )。
A.硅原子和碳原子 B.硼原子和氦原子
C.碳原子和氯原子 D.碳原子和铝原子
C
【例2】甲、已两元素原子的第2层电子数都是其它层电子总数的2倍。下列判断正确的是( )。
A.甲与乙的原子的电子层数相同 B.甲与乙的原子的最外层电子数相同
C.甲与乙指的是碳元素和铝元素 D.甲与乙的原子序数之和是偶数
D
【方法归纳】
①能量最低原理:
电子由内而外按能量由低到高分层排布,一层充满之后再排下一层。
②“四不超”原理:
各电子层所排布电子数目不超过2n2个;
最外层电子数≦8(K层位最外层时为2个);
次外层电子数≦18;
倒数第三层电子数≦32。
练一练
1.下列叙述中正确的是( )。
A.质子数相同的两种微粒,一定属于同种元素
B.稀有气体元素的原子都具有最外层8个电子的稳定结构
C.核外电子排布完全相同的两种微粒,其化学性质一定相似
D.主族元素阴离子的核外电子排布与同一周期稀有气体元素原子的核外电子排布相同
D
2.某原子第n电子层,当它作为最外层时,容纳电子数最多与(n-1)层相同;当它作为次外层时,容纳电子数比(n-1)层多10个,则此电子层是( )。
A.K层 B.L层
C.M层 D.N层
C
3.A、B为两短周期元素,A元素原子的L层比B元素原子的L层少3个电子,B原子核外电子总数比A原子核外电子总数多5,则A和B形成的化合物的化学式为( )。
A.A2B3 B.BA2
C.AB4 D.B3A2
D
【考点三】 元素周期表的综合运用
【例1】若甲、乙分别是同一周期的第IIA和IIIA族元素,原子序数分别是m和n,则下列关于m和n的关系不正确的是( )。
A.n=m+1 B.n=m+18
C.n=m+25 D.n=m+11
B
【例2】短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置如下图所示,其中X元素的原子内层电子数是最外层电子数的一半,则下列说法正确的是( )。
A.钠与W可能形成Na2W2化合物
B.由Z和Y组成的物质在熔融时能导电
C.W得电子能力比Q强
D.X有多种同素异形体,而Y不存在同素异形体
A
X Y
Z W Q
【方法归纳】
①元素周期表排列顺口溜:
七个横行七周期,二八十八三十二;
第六周期有镧系,锕系元素在第七;
纵行花开十八朵,主族副族均占七;
八九十成VIII族,0族元素是惰气。
②解题时注意题目是否要求某元素在短周期中。
1.下列各组中的元素用原子序数表示,其中都属于主族的一族元素是( )。
A.14号、24号、34号 B.26号、31号、35号
C.13号、20号、31号 D.11号、17号、18号
2.下列有关元素周期表的叙述正确的是( )。
A.元素周期表中有18个纵行,但却只有16个族,其中第VIII族所含元素最多
B.第三、第四周期中同主族元素的质子数差都是8
C.主族元素的原子,形成单原子离子时和它的族序数不一定相等
D.简单微粒的核外电子层数等于其所在元素周期表的周期数
C
C
练一练
【考点四】 元素周期律的综合运用
【例1】R、W、X、Y、Z为原子序数依次递增的同一短周期元素,下列说法一定正确的是(m、n均为正整数)( )。
A.若R(OH)n为强碱,则W(OH)n+1也为强碱
B.若HnXOm为强酸,则Y是活泼非金属元素
C.若Y的最低化合价为-2,则Z的最高正化合价为+6
D.若X的最高正化合价为+5,则五种元素都是非金属元素
B
【例2】右图表示元素周期表前四周期的一部分,关于元素X、Y、Z、W的叙述正确的是( )。
①X、Y的最高价氧化物对应的水化物的酸性Y②Y、Z的气态氢化物的稳定性Y③W的单质常温下是液态,可与铁粉反应
④W的原子序数比Z的大9
A.只有③ B.①②
C.①②③ D.①②③④
X
Y Z
W
C
【方法归纳】
①从左往右,随着原子序数的递增,元素原子的核外电子排布、原子半径和化合价都呈现周期性变化;
②从左往右,失电子能力逐渐减弱,得电子能力逐渐增强,金属性逐渐减弱;非金属性逐渐增强;
③知道金属性、非金属性的判断依据。
【粒子半径大小比较方法】
①看电子层数,当电子层数不同时,层数越多,半径越大;
②看核电荷数,当电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;
③看核外电子数,当电子层数和核电荷数均相等时,核外电子数越多,半径越大。
练一练
1.X、Y、Z均为短周期元素,X、Y处于同一周期,X、Z的最低价离子分别是X2-和Z-,Y+和Z-具有相同的电子层结构。下列说法正确的是( )。
A.原子最外层电子数:X>Y>Z B.单质沸点:X>Y>Z
C.离子半径:X2->Y+>Z- D.原子序数:X>Y>Z
D
2.短周期元素R、T、Q、W在元素周期表中的相对位置如下图所示,其中T所处的周期序数与族序数相等。下列判断正确的是( )。
A.最简单气态氢化物的热稳定性:R>Q
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:QC.原子半径:T>Q>R
D.含T的盐溶液一定显酸性
R
T Q W
D
【考点五】 化学键的判断
【例1】下列关于化学键的说法正确的是( )。
A.化学键是相邻原子间的相互作用,它存在于分子、原子团、晶体中
B.离子键是阴、阳离子通过静电作用形成的化学键
C.共价键只存在于共价化合物中
D.非金属元素的原子之间不可能形成离子键
B
【例2】下列各组物质中,化学键类型不同的是( )。
A.NaCl和AlCl3 B.H2O和NH3
C.CaF2和CsCl D.CCl4和HNO3
A
【方法归纳】
①稀有气体中没有共价键
②由活泼金属与活泼非金属形成的化合物含有离子键,除AlCl3;
③碱中含有离子键;
④金属氧化物一般含有离子键;
⑤盐一般含有离子键,如铵盐;
⑥氢键不是化学键,通常含有N、O、F这三种元素的氢化物易形成氢键。
1.有下列物质:He、N2、CaO、CH4、Na2S、KOH、NaHCO3。
(1)只含共价键的是 ;
(2)只含离子键的是 ;
(3)既含共价键又含有离子键的是 。
N2、CH4
CaO、Na2S
KOH、NaHCO3
2.下列说法中正确的是( )。
A.两个原子或多个原子之间的相互作用叫作共价键
B.阴、阳离子间通过静电引力而形成的化学键叫作离子键
C.只有金属元和非金属元素化合时才能形成离子键
D.大多数盐、部分碱和低价金属氧化物中含离子键
D
【考点六】 离子化合物和共价化合物的判断
【例1】原子序数依次增大的元素a、b、c、d,它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。a-的电子层结构和氦相同,b和c的次外层有8个电子,c-和d+的电子层结构相同。下列叙述正确的是( )。
A.元素的非金属性次序为c>b>a
B.和其他3种元素均能形成共价化合物
C.和其他3种元素均能形成离子化合物
D.元素a、b、c各自最高和最低化合价代数和分别为0、4、6
B
【例2】在NaF、NaOH、CaO、Cl2、NH4Cl、H2O2等物质中
(1)只含有共价键的物质是 ;
(2)既含离子键又有共价键的物质是 ;
(3)属于离子化合物的是 ;
(4)属于共价化合物的是 ;
Cl2、H2O2
NaOH、NH4Cl
NaF、NaOH、CaO、NH4Cl
H2O2
【方法归纳】
①只要有离子键就是离子化合物,离子化合物中一定含有离子键,可能含有共价键;
②离子化合物中不一定有金属元素,如铵盐;
③只含有共价键的化合物是共价化合物,共价化合物中一定无离子键;
④共价化合物中可能含有金属元素。
1.下列含有极性共价键的离子化合物是( )。
练一练
A.Na2O2 B.NaOH
C.Br2 D.NaCl
B
2.下列说法正确的是( )。
①在水中氢、氧原子间均以化学键相结合 ②所有金属和非金属化合形成离子键
③离子键是阳离子、阴离子的相互吸引 ④两个非金属原子间不可能形成离子键
⑤非金属原子间不可能形成离子键 ⑥离子化合物中可能含有共价键
⑦共价化合物中不可能含有离子键
A.①②③ B.④⑥⑦
C.②④⑤ D.①②③④⑤⑥
B
【考点七】 电子式和结构式书写及正误判断
【例1】下列电子式书写正确的是( )。
A. B.
C. D.
【例2】下列有关化学用语正确的是( )。
A.HF的电子式: B.NaCl的电子式:
C.Cl-的结构示意图: D.氮气分子的结构式:N N
D
D
【方法归纳】
①书写电子式时,要把带电荷多的离子放在中间(无论正、负),带电荷少的放在边上;
②原子中有几个未成对电子,就能形成几对共用电子对;
③共用电子对偏向于吸引电子能力强的原子,偏离于吸引电子能力弱的原子;
④写结构式无需标出孤电子对。
1.已知五种元素的原子序数的大小顺序为C>A>B>D>E,A、C同周期,B、C同主族。A与B形成的离子化合物A2B中所有离子的核外电子数相同,且电子总数为30;D和E可形成4核10个电子的分子。试回答下列问题:
(1)写出五种元素的元素符号:A: ,B: ,C: ,D: ,E: 。
(2)写出下列物质的电子式或结构式:
①D元素形成的单质的电子式: ;
②E与B形成的化合物的电子式: ;
③A、B、E形成的化合物的电子式: ;
④D与E形成的化合物的结构式: 。
Na
O
S
N
H
H N H
H
物质结构 元素周期律
原子结构与元素周期表
原子结构
核素、同位素
元素周期表
原子结构的演变
原子的构成
原子核外电子的排布规律
概念
应用
特点
横行编排原则
纵列编排原则
元素周期表的结构
元素周期律
原子结构与元素的性质
碱金属
卤族元素
相似性
递变性
相似性
递变性
结构与性质的关系
相似性
递变性
周期性
递变性
化合价
应用
原子核外电子排布、原子半径、化合价、金属性和非金属性
化学键
金属性和非金属性
最高正价=族序数
最高正价+最低负价的绝对值=8
预测元素的性质、寻找催化剂元素等
离子键
共价键
分子间相互作用
金属键
概念
离子化合物
概念
共价化合物
极性键
非极性键
共价单质
成键本质和微粒
成键本质和微粒
表达方式
电子式
结构式
范德华力
氢键