人教版高中化学必修2第一章专题《物质结构和元素周期律》 （共88张PPT）
文档属性
| 名称 | 人教版高中化学必修2第一章专题《物质结构和元素周期律》 （共88张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2016-06-09 22:16:39 | ||
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文档简介
课件88张PPT。高中化学系列教学资源之课件学科：化学；
教材：新人教版必修2
整理：德安一中化学备课组
QQ：22095876江西省德安县第一中学科研处专题六
物质结构和元素周期律1．掌握元素周期律的实质，了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。
2．以第三周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。
3．以ⅠA和ⅦA族为例，掌握同一主族内元素性质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规律。考纲解读5．了解原子结构示意图、分子式、结构式、结构
简式的表示方法。
6．了解相对原子质量、相对分子质量的定义、并
能进行有关计算。
7．了解元素、核素、同位素的含义。
8．了解原子构成，了解原子序数、核电荷数、质
子数、中子数、核外电子数，以及它们之间的相互
关系。
9．了解原子核外电子排布规律。
10．了解化学键的定义，了解离子键、共价键的形
成。 近几年来，该讲主要考点有：
①原子结构、元素性质递变规律；②元素周期表；③综合
推断；④质子数、中子数、质量数的关系，原子组成的表
示；⑤同位素的判断；⑥核外电子排布知识运用于元素的
推断；⑦化学键类型判断。
高考试题对本讲内容主要考查学生综合推理能力，难
度中等，以选择题形式考查微粒间的各种关系及分子构型
，原子结构、元素性质递变规律，以填空形式考查简单数
值关系，综合推断等。考点探究
本部分知识内容丰富，规律性强，是中学化学
重要的基本理论之一，是学习化学必须掌握的基础
知识，它在整个高中化学中占有重要地位，所以在
高考中占有较大的比重。预测2013年高考会以稳为
主，主要考查元素性质周期性变化，以元素周期表
为依托考查各微粒间的关系。
展望2013年高考，题型会稳中有变，以元素化
合物知识为载体，用物质结构理论来解释现象，定
性推断，定量计算、向多方位、多角度、多层次方
向发展1．原子序数
按照元素在周期表中的顺序给元素编号，得到原子序数。原子序数＝________________＝________________。
2．元素周期表的编排原则
把_______________相同的元素排成同一横行，叫做周期；把不同横行中_________________相同的元素排成同一纵行，叫做族。
一、元素周期表核电荷数质子数电子层数最外层电子数基础知识梳理3.元素周期表的结构（1）7个周期三个短周期第1周期 2种元素第2周期 8种元素第3周期 8种元素第6周期 32种元素第5周期 18种元素第4周期 18种元素三个长周期 一个不完全周期：第七周期，应有32种元素，现有26种元素。 周期序数＝电子层数（2）16个族七个主族：由长周期和短周期元素组成，IA~VIIA 位于第1、2、13、14、15、16、17纵行 一个第Ⅷ族：位于第8、9、10三个纵行七个副族：仅由长周期元素组成，IB~VIIB位于第11、12、3、4、5、6、7纵行 一个0族：稀有气体元素族，位于第18纵行主族序数＝最外层电子数＝最高正价数 主族序数＝主族元素的最高正价数＝8－最低负价数1．碱金属元素
(1)碱金属元素原子结构特点与化学性质的关系二、元素的性质与原子结构1金属＋12Li2ONa2O22KOH＋H2↑增多增大减弱增强增强(2)单质物理性质的比较
①碱金属元素的单质一般呈 色，密度 ，熔、沸点 ，导电、导热性 。
②递变性：从Li→Cs，碱金属的密度逐渐 ，熔沸点逐渐 。
③碱金属元素单质的个性特点：铯略带金黄色；密度：Li小于煤油，Na大于K，Rb、Cs小于H2O；熔点：Li大于100 ℃。银白较小较低良好增大降低2．卤族元素
(1)原子结构特点
相同点：最外层都是 个电子。
不同点：按F、Cl、Br、I的顺序，电子层数依次增多，原子半径依次增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱。
(2)卤素单质的物理性质递变规律
按F2、Cl2、Br2、I2的顺序：颜色逐渐 ；熔、沸点逐渐 ；密度逐渐 。
7加深升高增大(3)卤素单质的化学性质三、元素、核素、同位素1．元素
具有相同 的同一类原子的总称。 决定元素的种类。
2．核素
具有一定数目的 和一定数目的 的原子。 和 共同决定核素的种类。
3．同位素
(1)定义： 相同而 不同的核素互称为同位素。例如，氧元素有 816O、 817O、 818O三种同位素。
(2)同位素性质：①当某种元素具有多种天然、稳定的核素时，无论是游离态还是化合态，其各核素的原子数目百分比一般是 的。②同一元素的各种同位素，其 不同，但化学性质几乎 。质子数质子数中子质子数中子数不变质量数完全相同质子质子数中子数四、核外电子排布1．排布方式
排布，电子层由里到外依次是：第_____________________层，符号分别对应：___________________。
2．排布规律
(1)电子是在原子核外距核由近及远，能量由 至 的不同电子层上分层排布。
(2)每层最多容纳的电子数为 (n代表电子层数)。
(3)电子一般总是先排在能量 的电子层里，即最先排在 层，当 层排满后，再排______层，依此类推。
(4)最外层电子数不超过8个(或 个)，次外层不超过18个，倒数第3层不超过32个。分层第一、二、三、四、五、六、七K、L、M、N、O、P、 Q低高2n2最低KL2K3．原子结构与元素性质的关系
(1)稀有气体原子最外层电子数一般为 (氦最外层只有2个)，性质不 ，既不易 ，又不易 。常见化合价为 。
(2)金属元素原子最外层一般少于 个电子，较易____电子，显 价，失去几个电子就显正几价。
(3)非金属元素原子最外层电子数一般 或 4个电子，较易 电子，显 价，得到几个电子就显负几价。8活泼失去得到04正大于等于得到负失去1．最外层电子数是2的元素都是ⅡA族元素吗？
2．同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素的原子序数一定相差1吗？
【提示】 1.不是。如0族的He，副族和Ⅷ族中的许多元素的原子最外层电子数也是2。
2．不一定。第2、3周期相差1，第4、5周期相差11，第6周期相差25。问题探究一、 随着原子序数的递增，元素的最外层电子排布呈现周期性变化。元素的性质与原子结构是密切相关的。
1．元素的原子结构及其主要化合价的变化规律
分析教材科学探究表格可以看出：随着原子序数的递增，核外电子排布呈现 变化。
把元素按原子序数递增的顺序排列，从3号元素锂到7号元素氮的最高正化合价从 价逐渐递增到 价(注意：氧和氟一般不显正价)；从6号碳元素开始出现 价，从碳元素到9号氟元素，由 价变到 价；10号元素氖为稀有气体元素化合价为0价。周期性＋1＋5负－4－1五、元素周期律 从11号钠元素到17号氯元素，元素的最高正化合价从_____价逐渐递增到 价；从14号硅元素起也开始出现负价，从硅元素到17号氯元素，由 价变到 价；18号元素氩为稀有气体元素化合价为0价。18号以后的元素化合价也有相似的变化。这说明：元素的化合价随着原子序数的递增呈现 变化。＋1＋7－4－1周期性2．元素金属性、非金属性的变化规律
(1)钠、镁、铝与水或酸的反应及其最高价氧化物对应水化物的碱性强弱(2)Si、P、S、Cl 4种非金属元素的性质比较(3)规律总结
通过以上对第三周期元素性质的比较，可以得出结论：
对其他周期元素性质进行研究，同样可以得出类似的结论。因此：
同一周期，从左到右，元素的金属性逐渐 ，非金属性逐渐 。且随着原子序数的递增，元素的金属性、非金属性呈现 的变化。减弱增强周期性3．元素周期律
元素的性质随着原子序数的递增而呈现 的变化，这个规律叫做元素周期律。
元素周期律的实质：元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布呈现 变化的必然结果。周期性周期性1．元素金属性和非金属性与氧化性和还原性有何关系？
2．最外层电子数相同的元素，其化学性质一定相似吗？
【提示】 1.元素的金属性和非金属性是宏观元素的性质，而氧化性和还原性是元素形成具体微粒的性质。问题探究二、 1.元素的金属性指元素的气态原子失去电子能力的性质，与该元素原子失电子数目的多少无关。一般情况下，元素的金属性越强，该元素原子失去电子能力越强，单质的还原性越强，其阳离子的氧化性越弱。元素的非金属性指元素的气态原子得到电子能力的性质，与该元素原子得电子数目的多少无关。一般来说，元素的非金属性越强，元素的原子就越易得到电子，其单质的氧化性就越强，其阴离子的还原性越弱。
2．不一定。要看最外层电子数是否处于稳定结构，如ⅡA族元素与O族的氦(He)最外层电子数相同，性质不同。Ⅰ、离子键1．画出钠和氯元素的原子结构示意图_____________________。
2．根据钠和氯元素的原子核外电子排布，要达到8个电子的稳定结构，钠原子需要 ，钠与氯气反应时，钠原子的_________转移到氯原子的 上，形成 的钠离子和 的氯离子，带 电荷的钠离子和氯离子，通过 结合在一起，从而形成氯化钠，这种带 之间的 称为离子键。
3．由 构成的化合物叫做离子化合物。通常 与______________形成离子化合物。失去1个电子最外电子层
上的一个电子最外电子层带正电带负电相反静电作用相反电荷离子相互作用离子键活泼金属活泼非金属六、化学键Ⅱ、共价键1．氯原子最外层有7个电子，要达到8个电子的稳定结构形成氯气分子时，两个氯原子都需要获得一个电子，所以氯原子间难以发生电子得失；如果两个氯原子各得一个电子，形成 ，两个氯原子都形成了8个电子稳定结构。
2．原子间通过 所形成的 叫做共价键。
3．以 形成的化合物叫做共价化合物。共用电子对相互作用共用电子对共用电子对4．以H2、N2、Cl2这样的 分子中，原子形成共价键时，两个原子 ，共用电子对___________，成键的原子因此而 ，这样的共价键叫 ，简称非极性键。
在HCl、H2O这样的 分子中，原子形成共价键时，因为原子 ，共用电子对将 ，这种有共用电子对 的共价键叫 ，简称极性键。吸引电子的能力相同不偏向任何一个原子不显电性非极性共价键化合物吸引电子的能力不同偏向吸引电子能力
强的一方偏移极性共价键单质Ⅲ、化学键1．化学键：使 或 的作用力叫做化学键。
2．一般化学物质主要由 或 结合而成。化学键的形成与 有关，它主要通过 或者 来实现。 表面看来，化学反应不过是反应物中的原子 为产物的一种过程，其实在这个过程中，包含着 和 。离子相结合原子相结合离子键共价键原子结构原子的价电子
之间的转移共用重新组合反应物化学键的断裂产物化学键的形成Ⅳ、分子间作用力和氢键1．在分子内相邻原子之间存在着强烈的相互作用叫做化学键，实际上分子之间还存在一种把 的作用力，叫做分子间作用力，又叫做 。分子间作用力比化学键 ，它对物质的 、 等有影响。NH3、Cl2、CO2等气体在 、 能够凝结成液态或固态，就是由于存在 的缘故。一般来说，对 的物质， 越大，分子间作用力 ，物质的熔、沸点也 。分子聚集在一起范德华力弱得多熔点沸点降低温度增大压强分子间作用力组成和结构相似相对分子质量越大越高2．有些分子间还存在着一种比 的相互作用，这种相互作用叫做氢键。氢键比化学键 ，但比 。通常也可以把氢键看作一种_____________。分子间作用力稍强弱得多分子间作
用力稍强较强的分子间作用力。1．(1)所有物质中都存在化学键吗？
(2)形成离子键的元素一定是金属和非金属元素吗？
2．水分子内H与O之间存在氢键吗？
【提示】 1.(1)不是，稀有气体中无化学键，仅有范德华力。
(2)不一定，如铵盐中的离子键全是由非金属元素组成的。
2．水分子内H与O之间形成的是共价键，而非氢键。问题探究三、考点整合
1．元素周期律及元素周期表2．原子结构3．化学键4．元素原子的结构与位置之间的四个关系
(1)原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数
(2)周期序数＝核外电子层数＝能级组数，
每周期元素数目＝该能级组容纳电子总数。
(3)族的序数＝特征电子数之和
a．主族序数＝最外层电子数＝元素的最高正价数(F无正价，0一般也无正价)
b．ⅢB到ⅦB和Ⅷ族的第一列：最高能级组中的电子总数＝族数 如：钪[Ar]3d14s2
ⅠB和ⅡB：最外层电子数＝族数 如：铜29Cu [Ar]3d104s1 铁[Ar]3d64s2
(4)非金属元素|最高正价数|＋|负价数|＝85．元素周期表中同周期、同主族元素性质的逆变
规律6．比较元素的金属性强弱和非金属性强弱的规律方法
(1)比较元素金属性强弱的方法
①在金属活动性顺序表中，金属的位置越靠前，一般而言，其金属性越强。
②同一周期金属越靠前，其金属性越强，同一主族金属越靠下，其金属性越强。
③金属与水(或酸)的反应越易，其金属性越强。
④金属与盐溶液的置换反应，若A置换出B，则A的金属性强于B。
⑤一般金属阳离子的氧化能力越强，则对应金属单质的还原性越弱(注：氧化性Fe3＋>Cu2＋，但还原性Fe>Cu)。
⑥最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则对应金属单质的金属性越强。(2)比较元素非金属强弱的方法
①非金属单质与H2越易化合，则其非金属性越强。
②形成的氢化物越稳定，则其非金属性越强。
③非金属之间的相互置换，若A能置换出B，则A的非金属性强于B。
④同一周期非金属越靠后，其非金属性越强；同一主族非金属越靠上，其非金属性越强。
⑤最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，其非金属性越强。⑦电化学原理：不同金属形成原电池时，通常作负极的金属性强；在电解池中的惰性电极上，先析出的金属性弱。7．元素周期表的应用
(1)预测元素的性质：常见题目是给出一种不常见的主族元素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，如下图所示。
(2)启发人们在一定区域内寻找新物质(农药、半导体、催化剂等)。9．元素周期表中的一些特殊递变规律和相似规律(1)元素周期表中的递变规律(“三角”规律)
若A、B、C三种元素位于元素周期表中如右图所示位置，则有关的各种性质均可排出顺序(但D不能参与排列)。
①原子半径：C>A>B；
②金属性：C>A>B；
③非金属性：B>A>C。
(2)元素周期表中的相似规律
①同主族元素性质相似(因为最外层电子数均相同)；
②元素周期表中位于对角线位置(上图中A、D位置)的元素性质相似，如Li和Mg、Be和Al、B和Si等。
③相邻元素性质差别不大。10．原子序数与元素在周期表中位置的关系
(1)由原子序数确定元素位置的规律
只要记住了稀有气体元素的原子序数(He－2、Ne－10、
Ar－18、Kr－36、Xe－54、Rn－86)，就可确定主族元
素的位置。
①若比相应的稀有气体元素多1或2，则应处在下周期的第
ⅠA族或第ⅡA族，如88号元素：88－86＝2，则应在第
七周期第ⅡA族；
②若比相应的稀有气体元素少1～5时，则应处在同周期的
第ⅦA族～第ⅢA族，如84号元素，应在第六周期第ⅥA
族；③若预测新元素，可与未发现的稀有气体元素(118号)比
较，按上述方法推测知：如114号元素，应为第七周 第
ⅣA族；
(2)同族的上下周期元素原子序数之间的关系
①第二、三周期的同族元素原子序数之差为8；
②第三、四周期的同族元素原子序数之差，第ⅠA族、第
ⅡA族为8，其他族为18；
③第四、五周期的同族元素原子序数之差为18；
④第五、六周期的同族元素原子序数之差，镧系之前为
18，镧系之后为32；
⑤第六、七周期的同族元素原子序数之差为32。
(3)同周期主族元素原子序数差的关系
①短周期元素原子序数差＝族序数差；
②两元素分布在过渡元素的同侧时，原子序数差＝族序数
差。两元素分布在过渡元素两侧时，第四或第五周期元素
原子序数差＝族序数差＋10，第六或第七周期元素原子序
数差＝族序数差＋24。11．元素、核素、同素异形体、同位素的比较类型比较12.离子键与共价键的比较 13.极性键与非极性键比较类型比较14．离子化合物与共价化合物的对比15.化学键与化学反应中的物质变化
(1)认识物质变化(2)化学键温馨提示：
①由金属元素与非金属元素形成的化学键不一定是离子键。
如BeCl2、AlCl3等都含有共价键，它们是共价化合物。
②由阳离子和阴离子结合生成的化合物不一定是离子化合
物。如H＋＋OH－==H2O、2H＋＋CO32－==CO2↑＋H2O。
③由两种共价化合物结合生成的化合物也不一定是共价化
合物。如NH3＋HCl==NH4Cl。
④有化学键被破坏的变化不一定是化学变化。如HCl溶于水，
NaCl熔化等都有化学键被破坏，但都属于物理变化。
⑤用化学键强弱可解释物质的化学性质，也可解释物质的物理
性质。根据不同的物质类型，有的物质发生物理变化要克服化
学键。如金刚石、晶体硅熔点高低要用化学键强弱来解释。而
HF、HCl、HBr、HI中的化学键强弱只能解释其化学性质，它
们的物理性质与H—X键的强弱无关。思维拓展
1．短周期元素的原子、分子、离子的结构特征
(1)原子的结构特征
①原子核中无中子的原子是11H。
②最外层有1个电子的元素是H、Li、Na。
③最外层有2个电子的元素是He、Be、Mg。
④最外层电子数等于次外层电子数的元素是Be、Ar。
⑤最外层电子数是次外层电子数2倍的元素是C，是次外
层电子数3倍的元素是O，是次外层电子数4倍的元素是Ne。
⑥电子层数与最外层电子数相等的元素是H、Be、Al。
⑦电子总数为最外层电子数2倍的元素是Be。
⑧次外层电子数是最外层电子数2倍的元素是Li、Si。
⑨内层电子数之和是外层电子数2倍的元素是Li、P。
⑩地壳中含量最高的非金属元素是O，含量最高的金属元素是Al。
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(2)核外电子数相等的微粒 ①“10电子”的粒子：60
②“18电子”的粒子 ③其他等电子数的微粒
“9电子”的微粒：F、—OH、—NH2、—CH3(取代基)
“14电子”的微粒：Si、N2、CO、C2H2
“2电子”的微粒：He、H－、Li＋、Be2＋、H2
④质子数及核外电子总数均相等的微粒
A．Na＋、NH4＋、H3O＋；B.HS－、Cl－；C.F－、OH－、
NH2－；D.N2、CO、C2H2等。特别提示：
稀有气体原子的电子层结构与同周期的非金属元素形成
的阴离子、下一周期的金属元素形成的阳离子的电子层结
相同，如F－、Ne和Na＋的电子层结构相同。2．化学键与物质类别的关系
(1)只含非极性共价键的物质：同种非金属元素构成的单
质，如I2、N2、P4等。
(2)只含有极性共价键的性质：一般是不同种非金属元素
构成的化合物，如HCl、NH3、CS2等。
(3)既有极性键又有非极性共价键的物质，如H2O2、C2H2、
C2H6、C6H6(苯)等。
(4)只含有离子键的物质：活泼非金属元素与活泼金属元
素形成的化合物，如Na2S、CsCl、K2O、NaH等。
(5)既有离子键又有非极性共价键的物质，如Na2O2、
Na2S2、CaC2等。
(6)无化学键的物质：稀有气体单质，如He、Ar等。(4)上式中A、B、C…若用各种同位素的质量数代替即得元素近似相
对原子质量。
4．元素推断题的解题思路
根据原子结构、元素周期表的知识及相关已知条件，可推算原子序
数，判断元素在元素周期表中的位置等，基本思路如下图所示：
(1)稀有气体原子的电子层结构与同周期的非金属元素形
成的阴离子的电子层结构相同，与下一周期的金属元素形
成的阳离子的电子层结构相同：①与He原子电子层结构
相同的离子有H－、Li＋、Be2＋；②与Ne原子电子层结构
相同的离子有F－、O2－、Na＋、Mg2＋、Al3＋；③与Ar原
子电子层结构相同的离子有C1－、S2－、K＋、Ca2＋。
(2)元素周期表中特殊位置的元素
①族序数等于周期数的元素：H、Be、A1、Ge。
②族序数等于周期数2倍的元素：C、S。
③族序数等于周期数3倍的元素：O。
④周期数是族序数2倍的元素：Li、Ca。
⑤周期数是族序数3倍的元素：Na、Ba。
⑥最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素：C。⑦最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素：S。
⑧除H外，原子半径最小的元素：F。
⑨短周期中离子半径最大的元素：P。
(3)常见元素及其化合物的特性
①形成化合物种类最多的元素，单质是自然界中硬度最大
的物质的元素，气态氢化物中氢的质量分数最高的元素：
C。
②空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的
元素：N。
③地壳中含量最多的元素、氢化物沸点最高的元素或氢化
物在通常情况下呈液态的元素：O。
④单质最轻的元素：H；最轻的金属单质的元素：Li。⑤单质在常温下呈液态的非金属元素：Br；金属元素：
Hg。
⑥最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能与强碱
反应的元素：Al。
⑦元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能
发生化合反应的元素：N；能发生氧化还原反应的元素：
S。
⑧元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素：
Li、Na、F。5．微粒半径大小的比较方法
(1)同周期元素的微粒
同周期元素的原子或最高价阳离子半径随核电荷数增大而
逐渐减小(稀有气体元素除外)，如Na>Mg>A1>Si，Na＋
>Mg2＋>Al3＋。
(2)同主族元素的微粒
同主族元素的原子或离子半径随核电荷数增大而逐渐增
大，如Li(3)电子层结构相同的微粒
电子层结构相同(核外电子排布相同)的离子半径(包括阴、阳离子)随
核电荷数的增加而减小，如O2－>F－>Na＋>Mg2＋>Al3＋(上一周期元
素形成的阴离子与下一周期元素形成的阳离子有此规律)。
(4)同种元素形成的微粒
同种元素原子形成的微粒半径大小为：阳离子<中性原子<
阴离子；价态越高的微粒半径越小，如Fe3＋H＋(5)电子数和核电荷数都不同的，可通过一种参照物进行
比较如比较A13＋与S2－的半径大小，可找出与Al3＋电子数
相同的O2－进行比较，Al3＋法
记住稀有气体元素的原子序数：2、10、18、36、54、
86。用原子序数减去比它小而相近的稀有气体元素原子序
数，即得该元素所在的纵行数。第1、2纵行为第ⅠA、
ⅡA族，第3～7纵行为第ⅢB～ⅦB族，第8～10纵行为第
Ⅷ族，第11、12纵行为第ⅠB、ⅡB族，第13～17纵行为
第ⅢA～ⅦA族，第18纵行为零族，高中阶段只涉及主族
元素和第Ⅷ族元素。元素的周期数比相近的原子序数小的
稀有气体元素的周期数大1。如26号元素在周期表中的位
置推断：26－18＝8，第四周期第Ⅷ族。注意：
如果是第六周期以上的元素，用原子序数减去比它小
而相近的稀有气体元素原子序数后，再减去14，即得该元
素所在的纵行数。如84号元素所在周期和族的推导：84
－54－14＝16，即在16纵行，可判断位于第六周期第ⅥA
族。上述方法也可作如下变通：用稀有气体元素原子序数
一该元素原子序数＝18－该元素所在纵行数，如推断114
号元素所处位置：118－114＝4(倒数第5纵行)即位于第七
周期 第ⅣA族。典例赏析73
【例1】 是常规核裂变产物之一，可以通过测定大
气或水中 的含量变化来检测核电站是否发生放射性物质泄漏。下列有关 的叙述中错误的是( )
A． 的化学性质与127 53I相同
B． 的原子序数为53
C． 的原子核外电子数为78
D． 的原子核内中子数多于质子数考点一、理解原子结构及各物理量之间的关系74
【解析】社会热点问题的体现，由于日本福岛核问题而使 成为社会关注的焦点。
本题是关于同位素、核素的考查。A选项中考查同位素化学性质，B选项落在 的考查，C中电子数＝53因而错，D是中子数的计算。【答案】C【变式训练1】我国自主研制的第一颗月球探测卫星—
—“嫦娥一号”发射成功，“嫦娥”奔月可以较为准确地获得
能源氦－3的资源量和分布特征。这对人类未来和平开发
利用月球资源有着重要意义，下列有关氦－3的说法正确
的是( )
①3He、4He的化学性质基本相同 ②3He、4He具有相
同的中子数 ③3He核聚变是化学变化 ④3He液化是物
理变化
A．①② B．①④
C．②③ D．③④
【解析】3He和4He互为同位素，同位素的化学性
质相同，二者质量数不同，中子数不相同，核聚变
是物理变化，所以答案为B。
【答案】B【例2】短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序数依次增
大，甲和乙形成的气态化合物的水溶液呈碱性，乙位于
第VA族，甲与丙同主族，丁原子最外层电子数和电子层
数相等，则( )
A．原子半径：丙>丁>乙
B．单质的还原性：丁>丙>甲
C．甲、乙、丙的氧化物均为共价化合物
D．乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物能相互反
应考点二、元素周期表和元素周期律的应用【解析】甲和乙形成的气态化合物的水溶液呈碱性，乙位
于第ⅤA族，可推知甲为H元素，乙为N元素；甲与丙同主
族且丙为原子序数大于乙的短周期元素，可推知丙为
Na；丁原子最外层电子数与电子层数相等，且丁的原子
序数大于丙，可推知丁为Al元素。A项，原子半径：丙
(Na)>丁(Al)>乙 (N)，正确；B项，单质的还原性：丙
(Na)>丁 (Al)，错误；C项，丙的氧化物为离子化合物，错
误；D项，乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物分别
为HNO3、NaOH、Al(OH)3，它们两两之间均能反应，正
确。
【答案】AD79
【变式训练2】短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法正确的是( )
A．元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于8
B．原子半径的大小顺序为：rX＞rY＞rZ＞rW＞rQ
C．离子Y2－和Z3＋的核外电子数和电子层数都不相同
D．元素W的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Q的强80
【解析】该题以“周期表中元素的推断”为载体，考查学生对元素周期表的熟悉程度以及对表中各元素性质和相应原子结构的周期性递变规律的认识和掌握程度。考查了学生对物质结构与性质关系以及运用元素周期律解决具体化学问题的能力。推出的元素为：X为N；Y为O；Z为Al；W为S；Q为Cl。A.元素最高正化合价一般等于其主族序数。B.同周期原子半径从左到右依次减小，同主族从上到下依次增大。C.离子Y2－和Z3＋都为10电子微粒，核外电子数和电子层数都相同。D.元素最高价氧化物对应的水化物的酸性与非金属性是一致的，因此酸性Q的强。答案：A【例3】下列说法中正确的是( )
①非金属元素不可能组成离子化合物 ②构成分子晶体
的粒子一定含有共价键 ③共价化合物中可能含有离子
键 ④离子化合物中可能含有共价键 ⑤非极性键只存
在于双原子单质分子里 ⑥不同元素组成的多原子分子
里的化学键一定都是极性键
A．①②④⑥ B．②④⑤⑥
C．①③⑤⑥ D．只有④考点三、化学键与物质的组成【解析】【答案】D【点拨】化学键与物质组成的关系
1．离子化合物中一定有离子键，可能还有共价键。如
(NH4)2SO4、NH4NO3、NaOH、Na2O2等。
2．共价化合物中只有共价键，一定没有离子键，如HCl、
CH4、CO2、H2SO4等。
3．在非金属单质中只有共价键，如Cl2、O2、金刚石等。
4．构成稀有气体的单质分子，由于原子已达到稳定结
构，是单原子分子，分子中不存在化学键。
5．非金属元素的原子间也可以形成离子键，如NH4Cl中
的NH4＋与Cl－。84
【变式训练3】下列每组中各物质内既有离子键又有共价键的一组是( )
A．NaOH、H2SO4、(NH4)2SO4
B．MgO、Na2SO4、NH4HCO3
C．Na2O2、KOH、Na2SO4
D．HCl、Al2O3、MgCl2【解析】A中H2SO4中只有共价键，B中MgO中只有离子键，D中没有一种物质既有共价键又有离子键。【答案】C85
【例4】下列各组物质中，分子中的所有原子都满足最外层8电子结构的是( )
A．BeCl2、PCl5 B．PCl3、N2
C．COCl2(光气)、SF6 D．XeF2、BF3【解析】高考化学试题中曾频频出现判断分子中各原子的最外层电子是否满足8电子稳定结构的题目。其简捷准确的判断方法是：考点四、了解原子核外电子的排布86
(1) 分子中若含有氢元素，则氢原子不能满足最外层8电子稳定结构，但它满足K层为最外层2个电子的稳定结构(Be原子最外层只有2个电子，在其化合物中最外层电子数不可能是8)。
(2) 分子中若不含有氢元素，则按下述方法逐一进行判断。若某元素化合价绝对值与其原子最外层电子数之和等于8，则该元素的原子最外层满足8电子稳定结构；否则将不满足。
(3) 常见的X2(卤素单质)、O2、N2等双原子单质分子中原子最外层为8电子稳定结构。故可判断B项中P、Cl、N均满足题意。【答案】B87
【变式练习4】周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。元素W是制备一种高效电池的重要材料，X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素，Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。下列说法错误的是( )
A．元素W、X的氯化物中，各原子均满足8电子的稳定结构
B．元素X与氢形成的原子比为1∶1的化合物有很多种
C．元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成
D．元素Z可与元素X形成共价化合物XZ288
【解析】元素W是制备一种高效电池的重要材料，说明W是Li；X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，说明X是碳元素；元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素，因此Y是Al；短周期元素电子层数最多是3层，如果原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，所以可能是He、C和S，又因为W、X、Y和Z的原子序数依次增大，所以Z只能是S。元素W、X的氯化物分别是LiCl和CCl4，前者锂原子不能满足8电子的稳定结构，A不正确；X与氢形成的原子比为1∶1的化合物可以是C2H2、C6H6或C8H8等，B正确；单质铝与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成，C正确；C和S均属于非金属元素，二者可以形成共价化合物CS2，D正确。【答案】A
教材：新人教版必修2
整理：德安一中化学备课组
QQ：22095876江西省德安县第一中学科研处专题六
物质结构和元素周期律1．掌握元素周期律的实质，了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。
2．以第三周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。
3．以ⅠA和ⅦA族为例，掌握同一主族内元素性质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规律。考纲解读5．了解原子结构示意图、分子式、结构式、结构
简式的表示方法。
6．了解相对原子质量、相对分子质量的定义、并
能进行有关计算。
7．了解元素、核素、同位素的含义。
8．了解原子构成，了解原子序数、核电荷数、质
子数、中子数、核外电子数，以及它们之间的相互
关系。
9．了解原子核外电子排布规律。
10．了解化学键的定义，了解离子键、共价键的形
成。 近几年来，该讲主要考点有：
①原子结构、元素性质递变规律；②元素周期表；③综合
推断；④质子数、中子数、质量数的关系，原子组成的表
示；⑤同位素的判断；⑥核外电子排布知识运用于元素的
推断；⑦化学键类型判断。
高考试题对本讲内容主要考查学生综合推理能力，难
度中等，以选择题形式考查微粒间的各种关系及分子构型
，原子结构、元素性质递变规律，以填空形式考查简单数
值关系，综合推断等。考点探究
本部分知识内容丰富，规律性强，是中学化学
重要的基本理论之一，是学习化学必须掌握的基础
知识，它在整个高中化学中占有重要地位，所以在
高考中占有较大的比重。预测2013年高考会以稳为
主，主要考查元素性质周期性变化，以元素周期表
为依托考查各微粒间的关系。
展望2013年高考，题型会稳中有变，以元素化
合物知识为载体，用物质结构理论来解释现象，定
性推断，定量计算、向多方位、多角度、多层次方
向发展1．原子序数
按照元素在周期表中的顺序给元素编号，得到原子序数。原子序数＝________________＝________________。
2．元素周期表的编排原则
把_______________相同的元素排成同一横行，叫做周期；把不同横行中_________________相同的元素排成同一纵行，叫做族。
一、元素周期表核电荷数质子数电子层数最外层电子数基础知识梳理3.元素周期表的结构（1）7个周期三个短周期第1周期 2种元素第2周期 8种元素第3周期 8种元素第6周期 32种元素第5周期 18种元素第4周期 18种元素三个长周期 一个不完全周期：第七周期，应有32种元素，现有26种元素。 周期序数＝电子层数（2）16个族七个主族：由长周期和短周期元素组成，IA~VIIA 位于第1、2、13、14、15、16、17纵行 一个第Ⅷ族：位于第8、9、10三个纵行七个副族：仅由长周期元素组成，IB~VIIB位于第11、12、3、4、5、6、7纵行 一个0族：稀有气体元素族，位于第18纵行主族序数＝最外层电子数＝最高正价数 主族序数＝主族元素的最高正价数＝8－最低负价数1．碱金属元素
(1)碱金属元素原子结构特点与化学性质的关系二、元素的性质与原子结构1金属＋12Li2ONa2O22KOH＋H2↑增多增大减弱增强增强(2)单质物理性质的比较
①碱金属元素的单质一般呈 色，密度 ，熔、沸点 ，导电、导热性 。
②递变性：从Li→Cs，碱金属的密度逐渐 ，熔沸点逐渐 。
③碱金属元素单质的个性特点：铯略带金黄色；密度：Li小于煤油，Na大于K，Rb、Cs小于H2O；熔点：Li大于100 ℃。银白较小较低良好增大降低2．卤族元素
(1)原子结构特点
相同点：最外层都是 个电子。
不同点：按F、Cl、Br、I的顺序，电子层数依次增多，原子半径依次增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱。
(2)卤素单质的物理性质递变规律
按F2、Cl2、Br2、I2的顺序：颜色逐渐 ；熔、沸点逐渐 ；密度逐渐 。
7加深升高增大(3)卤素单质的化学性质三、元素、核素、同位素1．元素
具有相同 的同一类原子的总称。 决定元素的种类。
2．核素
具有一定数目的 和一定数目的 的原子。 和 共同决定核素的种类。
3．同位素
(1)定义： 相同而 不同的核素互称为同位素。例如，氧元素有 816O、 817O、 818O三种同位素。
(2)同位素性质：①当某种元素具有多种天然、稳定的核素时，无论是游离态还是化合态，其各核素的原子数目百分比一般是 的。②同一元素的各种同位素，其 不同，但化学性质几乎 。质子数质子数中子质子数中子数不变质量数完全相同质子质子数中子数四、核外电子排布1．排布方式
排布，电子层由里到外依次是：第_____________________层，符号分别对应：___________________。
2．排布规律
(1)电子是在原子核外距核由近及远，能量由 至 的不同电子层上分层排布。
(2)每层最多容纳的电子数为 (n代表电子层数)。
(3)电子一般总是先排在能量 的电子层里，即最先排在 层，当 层排满后，再排______层，依此类推。
(4)最外层电子数不超过8个(或 个)，次外层不超过18个，倒数第3层不超过32个。分层第一、二、三、四、五、六、七K、L、M、N、O、P、 Q低高2n2最低KL2K3．原子结构与元素性质的关系
(1)稀有气体原子最外层电子数一般为 (氦最外层只有2个)，性质不 ，既不易 ，又不易 。常见化合价为 。
(2)金属元素原子最外层一般少于 个电子，较易____电子，显 价，失去几个电子就显正几价。
(3)非金属元素原子最外层电子数一般 或 4个电子，较易 电子，显 价，得到几个电子就显负几价。8活泼失去得到04正大于等于得到负失去1．最外层电子数是2的元素都是ⅡA族元素吗？
2．同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素的原子序数一定相差1吗？
【提示】 1.不是。如0族的He，副族和Ⅷ族中的许多元素的原子最外层电子数也是2。
2．不一定。第2、3周期相差1，第4、5周期相差11，第6周期相差25。问题探究一、 随着原子序数的递增，元素的最外层电子排布呈现周期性变化。元素的性质与原子结构是密切相关的。
1．元素的原子结构及其主要化合价的变化规律
分析教材科学探究表格可以看出：随着原子序数的递增，核外电子排布呈现 变化。
把元素按原子序数递增的顺序排列，从3号元素锂到7号元素氮的最高正化合价从 价逐渐递增到 价(注意：氧和氟一般不显正价)；从6号碳元素开始出现 价，从碳元素到9号氟元素，由 价变到 价；10号元素氖为稀有气体元素化合价为0价。周期性＋1＋5负－4－1五、元素周期律 从11号钠元素到17号氯元素，元素的最高正化合价从_____价逐渐递增到 价；从14号硅元素起也开始出现负价，从硅元素到17号氯元素，由 价变到 价；18号元素氩为稀有气体元素化合价为0价。18号以后的元素化合价也有相似的变化。这说明：元素的化合价随着原子序数的递增呈现 变化。＋1＋7－4－1周期性2．元素金属性、非金属性的变化规律
(1)钠、镁、铝与水或酸的反应及其最高价氧化物对应水化物的碱性强弱(2)Si、P、S、Cl 4种非金属元素的性质比较(3)规律总结
通过以上对第三周期元素性质的比较，可以得出结论：
对其他周期元素性质进行研究，同样可以得出类似的结论。因此：
同一周期，从左到右，元素的金属性逐渐 ，非金属性逐渐 。且随着原子序数的递增，元素的金属性、非金属性呈现 的变化。减弱增强周期性3．元素周期律
元素的性质随着原子序数的递增而呈现 的变化，这个规律叫做元素周期律。
元素周期律的实质：元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布呈现 变化的必然结果。周期性周期性1．元素金属性和非金属性与氧化性和还原性有何关系？
2．最外层电子数相同的元素，其化学性质一定相似吗？
【提示】 1.元素的金属性和非金属性是宏观元素的性质，而氧化性和还原性是元素形成具体微粒的性质。问题探究二、 1.元素的金属性指元素的气态原子失去电子能力的性质，与该元素原子失电子数目的多少无关。一般情况下，元素的金属性越强，该元素原子失去电子能力越强，单质的还原性越强，其阳离子的氧化性越弱。元素的非金属性指元素的气态原子得到电子能力的性质，与该元素原子得电子数目的多少无关。一般来说，元素的非金属性越强，元素的原子就越易得到电子，其单质的氧化性就越强，其阴离子的还原性越弱。
2．不一定。要看最外层电子数是否处于稳定结构，如ⅡA族元素与O族的氦(He)最外层电子数相同，性质不同。Ⅰ、离子键1．画出钠和氯元素的原子结构示意图_____________________。
2．根据钠和氯元素的原子核外电子排布，要达到8个电子的稳定结构，钠原子需要 ，钠与氯气反应时，钠原子的_________转移到氯原子的 上，形成 的钠离子和 的氯离子，带 电荷的钠离子和氯离子，通过 结合在一起，从而形成氯化钠，这种带 之间的 称为离子键。
3．由 构成的化合物叫做离子化合物。通常 与______________形成离子化合物。失去1个电子最外电子层
上的一个电子最外电子层带正电带负电相反静电作用相反电荷离子相互作用离子键活泼金属活泼非金属六、化学键Ⅱ、共价键1．氯原子最外层有7个电子，要达到8个电子的稳定结构形成氯气分子时，两个氯原子都需要获得一个电子，所以氯原子间难以发生电子得失；如果两个氯原子各得一个电子，形成 ，两个氯原子都形成了8个电子稳定结构。
2．原子间通过 所形成的 叫做共价键。
3．以 形成的化合物叫做共价化合物。共用电子对相互作用共用电子对共用电子对4．以H2、N2、Cl2这样的 分子中，原子形成共价键时，两个原子 ，共用电子对___________，成键的原子因此而 ，这样的共价键叫 ，简称非极性键。
在HCl、H2O这样的 分子中，原子形成共价键时，因为原子 ，共用电子对将 ，这种有共用电子对 的共价键叫 ，简称极性键。吸引电子的能力相同不偏向任何一个原子不显电性非极性共价键化合物吸引电子的能力不同偏向吸引电子能力
强的一方偏移极性共价键单质Ⅲ、化学键1．化学键：使 或 的作用力叫做化学键。
2．一般化学物质主要由 或 结合而成。化学键的形成与 有关，它主要通过 或者 来实现。 表面看来，化学反应不过是反应物中的原子 为产物的一种过程，其实在这个过程中，包含着 和 。离子相结合原子相结合离子键共价键原子结构原子的价电子
之间的转移共用重新组合反应物化学键的断裂产物化学键的形成Ⅳ、分子间作用力和氢键1．在分子内相邻原子之间存在着强烈的相互作用叫做化学键，实际上分子之间还存在一种把 的作用力，叫做分子间作用力，又叫做 。分子间作用力比化学键 ，它对物质的 、 等有影响。NH3、Cl2、CO2等气体在 、 能够凝结成液态或固态，就是由于存在 的缘故。一般来说，对 的物质， 越大，分子间作用力 ，物质的熔、沸点也 。分子聚集在一起范德华力弱得多熔点沸点降低温度增大压强分子间作用力组成和结构相似相对分子质量越大越高2．有些分子间还存在着一种比 的相互作用，这种相互作用叫做氢键。氢键比化学键 ，但比 。通常也可以把氢键看作一种_____________。分子间作用力稍强弱得多分子间作
用力稍强较强的分子间作用力。1．(1)所有物质中都存在化学键吗？
(2)形成离子键的元素一定是金属和非金属元素吗？
2．水分子内H与O之间存在氢键吗？
【提示】 1.(1)不是，稀有气体中无化学键，仅有范德华力。
(2)不一定，如铵盐中的离子键全是由非金属元素组成的。
2．水分子内H与O之间形成的是共价键，而非氢键。问题探究三、考点整合
1．元素周期律及元素周期表2．原子结构3．化学键4．元素原子的结构与位置之间的四个关系
(1)原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数
(2)周期序数＝核外电子层数＝能级组数，
每周期元素数目＝该能级组容纳电子总数。
(3)族的序数＝特征电子数之和
a．主族序数＝最外层电子数＝元素的最高正价数(F无正价，0一般也无正价)
b．ⅢB到ⅦB和Ⅷ族的第一列：最高能级组中的电子总数＝族数 如：钪[Ar]3d14s2
ⅠB和ⅡB：最外层电子数＝族数 如：铜29Cu [Ar]3d104s1 铁[Ar]3d64s2
(4)非金属元素|最高正价数|＋|负价数|＝85．元素周期表中同周期、同主族元素性质的逆变
规律6．比较元素的金属性强弱和非金属性强弱的规律方法
(1)比较元素金属性强弱的方法
①在金属活动性顺序表中，金属的位置越靠前，一般而言，其金属性越强。
②同一周期金属越靠前，其金属性越强，同一主族金属越靠下，其金属性越强。
③金属与水(或酸)的反应越易，其金属性越强。
④金属与盐溶液的置换反应，若A置换出B，则A的金属性强于B。
⑤一般金属阳离子的氧化能力越强，则对应金属单质的还原性越弱(注：氧化性Fe3＋>Cu2＋，但还原性Fe>Cu)。
⑥最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则对应金属单质的金属性越强。(2)比较元素非金属强弱的方法
①非金属单质与H2越易化合，则其非金属性越强。
②形成的氢化物越稳定，则其非金属性越强。
③非金属之间的相互置换，若A能置换出B，则A的非金属性强于B。
④同一周期非金属越靠后，其非金属性越强；同一主族非金属越靠上，其非金属性越强。
⑤最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，其非金属性越强。⑦电化学原理：不同金属形成原电池时，通常作负极的金属性强；在电解池中的惰性电极上，先析出的金属性弱。7．元素周期表的应用
(1)预测元素的性质：常见题目是给出一种不常见的主族元素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，如下图所示。
(2)启发人们在一定区域内寻找新物质(农药、半导体、催化剂等)。9．元素周期表中的一些特殊递变规律和相似规律(1)元素周期表中的递变规律(“三角”规律)
若A、B、C三种元素位于元素周期表中如右图所示位置，则有关的各种性质均可排出顺序(但D不能参与排列)。
①原子半径：C>A>B；
②金属性：C>A>B；
③非金属性：B>A>C。
(2)元素周期表中的相似规律
①同主族元素性质相似(因为最外层电子数均相同)；
②元素周期表中位于对角线位置(上图中A、D位置)的元素性质相似，如Li和Mg、Be和Al、B和Si等。
③相邻元素性质差别不大。10．原子序数与元素在周期表中位置的关系
(1)由原子序数确定元素位置的规律
只要记住了稀有气体元素的原子序数(He－2、Ne－10、
Ar－18、Kr－36、Xe－54、Rn－86)，就可确定主族元
素的位置。
①若比相应的稀有气体元素多1或2，则应处在下周期的第
ⅠA族或第ⅡA族，如88号元素：88－86＝2，则应在第
七周期第ⅡA族；
②若比相应的稀有气体元素少1～5时，则应处在同周期的
第ⅦA族～第ⅢA族，如84号元素，应在第六周期第ⅥA
族；③若预测新元素，可与未发现的稀有气体元素(118号)比
较，按上述方法推测知：如114号元素，应为第七周 第
ⅣA族；
(2)同族的上下周期元素原子序数之间的关系
①第二、三周期的同族元素原子序数之差为8；
②第三、四周期的同族元素原子序数之差，第ⅠA族、第
ⅡA族为8，其他族为18；
③第四、五周期的同族元素原子序数之差为18；
④第五、六周期的同族元素原子序数之差，镧系之前为
18，镧系之后为32；
⑤第六、七周期的同族元素原子序数之差为32。
(3)同周期主族元素原子序数差的关系
①短周期元素原子序数差＝族序数差；
②两元素分布在过渡元素的同侧时，原子序数差＝族序数
差。两元素分布在过渡元素两侧时，第四或第五周期元素
原子序数差＝族序数差＋10，第六或第七周期元素原子序
数差＝族序数差＋24。11．元素、核素、同素异形体、同位素的比较类型比较12.离子键与共价键的比较 13.极性键与非极性键比较类型比较14．离子化合物与共价化合物的对比15.化学键与化学反应中的物质变化
(1)认识物质变化(2)化学键温馨提示：
①由金属元素与非金属元素形成的化学键不一定是离子键。
如BeCl2、AlCl3等都含有共价键，它们是共价化合物。
②由阳离子和阴离子结合生成的化合物不一定是离子化合
物。如H＋＋OH－==H2O、2H＋＋CO32－==CO2↑＋H2O。
③由两种共价化合物结合生成的化合物也不一定是共价化
合物。如NH3＋HCl==NH4Cl。
④有化学键被破坏的变化不一定是化学变化。如HCl溶于水，
NaCl熔化等都有化学键被破坏，但都属于物理变化。
⑤用化学键强弱可解释物质的化学性质，也可解释物质的物理
性质。根据不同的物质类型，有的物质发生物理变化要克服化
学键。如金刚石、晶体硅熔点高低要用化学键强弱来解释。而
HF、HCl、HBr、HI中的化学键强弱只能解释其化学性质，它
们的物理性质与H—X键的强弱无关。思维拓展
1．短周期元素的原子、分子、离子的结构特征
(1)原子的结构特征
①原子核中无中子的原子是11H。
②最外层有1个电子的元素是H、Li、Na。
③最外层有2个电子的元素是He、Be、Mg。
④最外层电子数等于次外层电子数的元素是Be、Ar。
⑤最外层电子数是次外层电子数2倍的元素是C，是次外
层电子数3倍的元素是O，是次外层电子数4倍的元素是Ne。
⑥电子层数与最外层电子数相等的元素是H、Be、Al。
⑦电子总数为最外层电子数2倍的元素是Be。
⑧次外层电子数是最外层电子数2倍的元素是Li、Si。
⑨内层电子数之和是外层电子数2倍的元素是Li、P。
⑩地壳中含量最高的非金属元素是O，含量最高的金属元素是Al。
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(2)核外电子数相等的微粒 ①“10电子”的粒子：60
②“18电子”的粒子 ③其他等电子数的微粒
“9电子”的微粒：F、—OH、—NH2、—CH3(取代基)
“14电子”的微粒：Si、N2、CO、C2H2
“2电子”的微粒：He、H－、Li＋、Be2＋、H2
④质子数及核外电子总数均相等的微粒
A．Na＋、NH4＋、H3O＋；B.HS－、Cl－；C.F－、OH－、
NH2－；D.N2、CO、C2H2等。特别提示：
稀有气体原子的电子层结构与同周期的非金属元素形成
的阴离子、下一周期的金属元素形成的阳离子的电子层结
相同，如F－、Ne和Na＋的电子层结构相同。2．化学键与物质类别的关系
(1)只含非极性共价键的物质：同种非金属元素构成的单
质，如I2、N2、P4等。
(2)只含有极性共价键的性质：一般是不同种非金属元素
构成的化合物，如HCl、NH3、CS2等。
(3)既有极性键又有非极性共价键的物质，如H2O2、C2H2、
C2H6、C6H6(苯)等。
(4)只含有离子键的物质：活泼非金属元素与活泼金属元
素形成的化合物，如Na2S、CsCl、K2O、NaH等。
(5)既有离子键又有非极性共价键的物质，如Na2O2、
Na2S2、CaC2等。
(6)无化学键的物质：稀有气体单质，如He、Ar等。(4)上式中A、B、C…若用各种同位素的质量数代替即得元素近似相
对原子质量。
4．元素推断题的解题思路
根据原子结构、元素周期表的知识及相关已知条件，可推算原子序
数，判断元素在元素周期表中的位置等，基本思路如下图所示：
(1)稀有气体原子的电子层结构与同周期的非金属元素形
成的阴离子的电子层结构相同，与下一周期的金属元素形
成的阳离子的电子层结构相同：①与He原子电子层结构
相同的离子有H－、Li＋、Be2＋；②与Ne原子电子层结构
相同的离子有F－、O2－、Na＋、Mg2＋、Al3＋；③与Ar原
子电子层结构相同的离子有C1－、S2－、K＋、Ca2＋。
(2)元素周期表中特殊位置的元素
①族序数等于周期数的元素：H、Be、A1、Ge。
②族序数等于周期数2倍的元素：C、S。
③族序数等于周期数3倍的元素：O。
④周期数是族序数2倍的元素：Li、Ca。
⑤周期数是族序数3倍的元素：Na、Ba。
⑥最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素：C。⑦最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素：S。
⑧除H外，原子半径最小的元素：F。
⑨短周期中离子半径最大的元素：P。
(3)常见元素及其化合物的特性
①形成化合物种类最多的元素，单质是自然界中硬度最大
的物质的元素，气态氢化物中氢的质量分数最高的元素：
C。
②空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的
元素：N。
③地壳中含量最多的元素、氢化物沸点最高的元素或氢化
物在通常情况下呈液态的元素：O。
④单质最轻的元素：H；最轻的金属单质的元素：Li。⑤单质在常温下呈液态的非金属元素：Br；金属元素：
Hg。
⑥最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能与强碱
反应的元素：Al。
⑦元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能
发生化合反应的元素：N；能发生氧化还原反应的元素：
S。
⑧元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素：
Li、Na、F。5．微粒半径大小的比较方法
(1)同周期元素的微粒
同周期元素的原子或最高价阳离子半径随核电荷数增大而
逐渐减小(稀有气体元素除外)，如Na>Mg>A1>Si，Na＋
>Mg2＋>Al3＋。
(2)同主族元素的微粒
同主族元素的原子或离子半径随核电荷数增大而逐渐增
大，如Li
电子层结构相同(核外电子排布相同)的离子半径(包括阴、阳离子)随
核电荷数的增加而减小，如O2－>F－>Na＋>Mg2＋>Al3＋(上一周期元
素形成的阴离子与下一周期元素形成的阳离子有此规律)。
(4)同种元素形成的微粒
同种元素原子形成的微粒半径大小为：阳离子<中性原子<
阴离子；价态越高的微粒半径越小，如Fe3＋
比较如比较A13＋与S2－的半径大小，可找出与Al3＋电子数
相同的O2－进行比较，Al3＋
记住稀有气体元素的原子序数：2、10、18、36、54、
86。用原子序数减去比它小而相近的稀有气体元素原子序
数，即得该元素所在的纵行数。第1、2纵行为第ⅠA、
ⅡA族，第3～7纵行为第ⅢB～ⅦB族，第8～10纵行为第
Ⅷ族，第11、12纵行为第ⅠB、ⅡB族，第13～17纵行为
第ⅢA～ⅦA族，第18纵行为零族，高中阶段只涉及主族
元素和第Ⅷ族元素。元素的周期数比相近的原子序数小的
稀有气体元素的周期数大1。如26号元素在周期表中的位
置推断：26－18＝8，第四周期第Ⅷ族。注意：
如果是第六周期以上的元素，用原子序数减去比它小
而相近的稀有气体元素原子序数后，再减去14，即得该元
素所在的纵行数。如84号元素所在周期和族的推导：84
－54－14＝16，即在16纵行，可判断位于第六周期第ⅥA
族。上述方法也可作如下变通：用稀有气体元素原子序数
一该元素原子序数＝18－该元素所在纵行数，如推断114
号元素所处位置：118－114＝4(倒数第5纵行)即位于第七
周期 第ⅣA族。典例赏析73
【例1】 是常规核裂变产物之一，可以通过测定大
气或水中 的含量变化来检测核电站是否发生放射性物质泄漏。下列有关 的叙述中错误的是( )
A． 的化学性质与127 53I相同
B． 的原子序数为53
C． 的原子核外电子数为78
D． 的原子核内中子数多于质子数考点一、理解原子结构及各物理量之间的关系74
【解析】社会热点问题的体现，由于日本福岛核问题而使 成为社会关注的焦点。
本题是关于同位素、核素的考查。A选项中考查同位素化学性质，B选项落在 的考查，C中电子数＝53因而错，D是中子数的计算。【答案】C【变式训练1】我国自主研制的第一颗月球探测卫星—
—“嫦娥一号”发射成功，“嫦娥”奔月可以较为准确地获得
能源氦－3的资源量和分布特征。这对人类未来和平开发
利用月球资源有着重要意义，下列有关氦－3的说法正确
的是( )
①3He、4He的化学性质基本相同 ②3He、4He具有相
同的中子数 ③3He核聚变是化学变化 ④3He液化是物
理变化
A．①② B．①④
C．②③ D．③④
【解析】3He和4He互为同位素，同位素的化学性
质相同，二者质量数不同，中子数不相同，核聚变
是物理变化，所以答案为B。
【答案】B【例2】短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序数依次增
大，甲和乙形成的气态化合物的水溶液呈碱性，乙位于
第VA族，甲与丙同主族，丁原子最外层电子数和电子层
数相等，则( )
A．原子半径：丙>丁>乙
B．单质的还原性：丁>丙>甲
C．甲、乙、丙的氧化物均为共价化合物
D．乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物能相互反
应考点二、元素周期表和元素周期律的应用【解析】甲和乙形成的气态化合物的水溶液呈碱性，乙位
于第ⅤA族，可推知甲为H元素，乙为N元素；甲与丙同主
族且丙为原子序数大于乙的短周期元素，可推知丙为
Na；丁原子最外层电子数与电子层数相等，且丁的原子
序数大于丙，可推知丁为Al元素。A项，原子半径：丙
(Na)>丁(Al)>乙 (N)，正确；B项，单质的还原性：丙
(Na)>丁 (Al)，错误；C项，丙的氧化物为离子化合物，错
误；D项，乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物分别
为HNO3、NaOH、Al(OH)3，它们两两之间均能反应，正
确。
【答案】AD79
【变式训练2】短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法正确的是( )
A．元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于8
B．原子半径的大小顺序为：rX＞rY＞rZ＞rW＞rQ
C．离子Y2－和Z3＋的核外电子数和电子层数都不相同
D．元素W的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Q的强80
【解析】该题以“周期表中元素的推断”为载体，考查学生对元素周期表的熟悉程度以及对表中各元素性质和相应原子结构的周期性递变规律的认识和掌握程度。考查了学生对物质结构与性质关系以及运用元素周期律解决具体化学问题的能力。推出的元素为：X为N；Y为O；Z为Al；W为S；Q为Cl。A.元素最高正化合价一般等于其主族序数。B.同周期原子半径从左到右依次减小，同主族从上到下依次增大。C.离子Y2－和Z3＋都为10电子微粒，核外电子数和电子层数都相同。D.元素最高价氧化物对应的水化物的酸性与非金属性是一致的，因此酸性Q的强。答案：A【例3】下列说法中正确的是( )
①非金属元素不可能组成离子化合物 ②构成分子晶体
的粒子一定含有共价键 ③共价化合物中可能含有离子
键 ④离子化合物中可能含有共价键 ⑤非极性键只存
在于双原子单质分子里 ⑥不同元素组成的多原子分子
里的化学键一定都是极性键
A．①②④⑥ B．②④⑤⑥
C．①③⑤⑥ D．只有④考点三、化学键与物质的组成【解析】【答案】D【点拨】化学键与物质组成的关系
1．离子化合物中一定有离子键，可能还有共价键。如
(NH4)2SO4、NH4NO3、NaOH、Na2O2等。
2．共价化合物中只有共价键，一定没有离子键，如HCl、
CH4、CO2、H2SO4等。
3．在非金属单质中只有共价键，如Cl2、O2、金刚石等。
4．构成稀有气体的单质分子，由于原子已达到稳定结
构，是单原子分子，分子中不存在化学键。
5．非金属元素的原子间也可以形成离子键，如NH4Cl中
的NH4＋与Cl－。84
【变式训练3】下列每组中各物质内既有离子键又有共价键的一组是( )
A．NaOH、H2SO4、(NH4)2SO4
B．MgO、Na2SO4、NH4HCO3
C．Na2O2、KOH、Na2SO4
D．HCl、Al2O3、MgCl2【解析】A中H2SO4中只有共价键，B中MgO中只有离子键，D中没有一种物质既有共价键又有离子键。【答案】C85
【例4】下列各组物质中，分子中的所有原子都满足最外层8电子结构的是( )
A．BeCl2、PCl5 B．PCl3、N2
C．COCl2(光气)、SF6 D．XeF2、BF3【解析】高考化学试题中曾频频出现判断分子中各原子的最外层电子是否满足8电子稳定结构的题目。其简捷准确的判断方法是：考点四、了解原子核外电子的排布86
(1) 分子中若含有氢元素，则氢原子不能满足最外层8电子稳定结构，但它满足K层为最外层2个电子的稳定结构(Be原子最外层只有2个电子，在其化合物中最外层电子数不可能是8)。
(2) 分子中若不含有氢元素，则按下述方法逐一进行判断。若某元素化合价绝对值与其原子最外层电子数之和等于8，则该元素的原子最外层满足8电子稳定结构；否则将不满足。
(3) 常见的X2(卤素单质)、O2、N2等双原子单质分子中原子最外层为8电子稳定结构。故可判断B项中P、Cl、N均满足题意。【答案】B87
【变式练习4】周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。元素W是制备一种高效电池的重要材料，X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素，Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。下列说法错误的是( )
A．元素W、X的氯化物中，各原子均满足8电子的稳定结构
B．元素X与氢形成的原子比为1∶1的化合物有很多种
C．元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成
D．元素Z可与元素X形成共价化合物XZ288
【解析】元素W是制备一种高效电池的重要材料，说明W是Li；X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，说明X是碳元素；元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素，因此Y是Al；短周期元素电子层数最多是3层，如果原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，所以可能是He、C和S，又因为W、X、Y和Z的原子序数依次增大，所以Z只能是S。元素W、X的氯化物分别是LiCl和CCl4，前者锂原子不能满足8电子的稳定结构，A不正确；X与氢形成的原子比为1∶1的化合物可以是C2H2、C6H6或C8H8等，B正确；单质铝与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成，C正确；C和S均属于非金属元素，二者可以形成共价化合物CS2，D正确。【答案】A