元素的位构性关系-课件

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
本讲中编者在充分理解同周期、同主族元素性质的递 变规律,熟悉周期表的基础上,将其与具体的元素化合物 知识结合起来,重点就确定主族元素在周期表中的位置进 行了探究,归纳出了一系列的类型和方法,供教师参考使 用。
第17讲 │ 考点整合
考点整合
元素周期律从宏观的角度揭示了元素及其化合物间的相互联系 和性质变化规律,它是元素周期表的高度概括;而元素周期表具体 地展现了元素及化合物性质的变化情况(周期性、相似性和递变性), 它是元素周期律的具体体现。元素的原子结构、元素性质、元素周 期律和周期表间有如下关系:
元素周期律,不仅是元素分类的客观规律的揭示,使元素性质井 然有序,便于掌握,更为重要的是,通过元素周期律可以推断、预言 新的未知元素,并有力地促进物质结构理论的发展。
第17讲 │ 要点探究
要点探究
► 探究点一 根据结构、性质推断元素的位置
一、结构与位置的规律 1.已知原子结构示意图,可以根据下列等式来推: 电子层数=周期数 最外层电子数=主族序数 2.如果已知离子结构示意图,则须转化为原子结构示意图来推。 3. 电子层结构相同的粒子:阴离子在具有该电子层结构的惰性 气体的前面,阳离子在具有该电子层结构的惰性气体的下一周期的左 边位置,简称“阴上阳下”。
(三)性质或特征方面 1. 通过氢化物的稳定性、水化物的酸碱性比较,确定元素的相 对位置。如组成相同、结构相似的氢化物的稳定性逐渐减弱,则氢 以外的元素为从上到下的主族元素。 2.通过最高价氧化物的水化物的酸碱性比较,确定元素的相对 位置。 3. 通过比较组成、结构相似的物质的熔沸点高低,确定元素的 相对位置。
A.非金属性:Y>Z>M B.Y 离子的结构示意图可表示为: C.原子半径:M>Z>Y D.ZM2 分子各原子最外层均满足 8e-稳定结构
第17讲 │ 要点探究
例 2 D 根据元素同期表的结构可推知 X 为 He,Y 为 F,M 为 Cl,Z 为 S。根据元素周期律淘汰 A、B、C 选 项,答案为 D。
第17讲 │ 考点整合
同主族元素其最高正价相同,它等于元素所在的族序数,而非 金属元素的负价也相同,它等于族序数减 8。大多数非金属元素具有 变价,其规律是正价的相邻价差为 2。如ⅦA 族为+7、+5、+3、 +1、-1(氟例外,无正价),ⅤA 族为+5、+3、+2、+1、-3(氮 很特殊,从+1 到+5 价皆有)。
2.元素周期表中的性质分区。以铝跟硅、钋跟砹之间画一斜线, 左下角是一大片金属元素,右上角是非金属元素。
二、原子结构与元素周期表位置的关系 1.核内质子数=核外电子数=核电荷数=原子序数。 2.元素所在周期序数等于原子的电子层数。元素所在的主族序 数等于原子最外层的电子数。因此,由元素原子的电子层数和最外 层电子数可确定元素在周期表中的位置。 3.同一周期元素原子的电子层数相同,同一主族元素原子的最 外层电子数相同。
第17讲 │ 考点整合
一、元素及其化合物的性质与元素周期表位置的关系 在元素周期表中,主要研究以下性质:元素的原子半径和离子 半径,主要化合价(指最高正价和负价);元素的金属性和非金属性 及所形成单质的还原性和氧化性;元素最高价氧化物对应的水化物 的酸碱性;气态氢化物的形成难易、稳定性和还原性,以及其水溶 液的酸性(指ⅥA 族、ⅦA 族)。这些性质在表中存在着纵、横两个十 分重要的递变规律。(注意,下面叙述一般不涉及零族元素) 1.元素及其化合物的性质递变规律 (1)元素的金属性强弱表现在:单质与水或酸反应的难易;最高 价氧化物对应的水化物的碱性强弱;单质的还原性强弱(金属活动性 顺序);离子的氧化性强弱;原电池中的正负极;氧化还原反应中, 还原剂的还原性>还原产物的还原性;在周期表中的位置(越左下 角,金属性越强);气态原子失去一个电子吸收的热量,吸热越少, 金属性越强。
第17讲 │ 要点探究
4. 利用次外层电子数的特征确定周期位置:次外层电子数是 2 的元素在第二周期; 次外层电子数是 8 的元素在第三周期;从第四 周期开始次外层电子数有如下规律,ⅠA、ⅡA 族都是 8 个;ⅢA~ 零族都是 18 个。
第17讲 │ 要点探究
二、性质与位置的规律 (一)化合价方面 1.最高正价=最外层电子数,非金属的最低负价=最外层电 子数-8(氢除外),最高正价和最低负价绝对值之和为 8(氢除外)。 2.化合物中氟元素无正价、氧元素的最高价为+2(HFO 中 O 元素为 0 价);金属元素只有正价。 3.化合价与最外层电子数的奇、偶关系:最外层电子数为奇 数的元素,其化合价通常为奇数,如 Cl 的化合价有+1、+3、+5、 +7 和-1 价。最外层电子数为偶数的元素,其化合价通常为偶数, 如 S 的化合价有-2、+4、+6 价。
第17讲 │ 要点探究
(二)原子半径方面 根据原子半径来推主族元素的相对位置:同周期中,从左到右, 元素的原子半径逐渐减小,同主族中,从上到下,元素的原子半径 逐渐增大。 小结:比较粒子半径大小的常用规律 层同,核大半径小;层异,层大半径大;核同,价高半径小。 (如:H->H>H+)
第17讲 │ 要点探究
[答案] C
第17讲 │ 备用习题
例 2.短周期的三种元素分别为 X、Y 和 Z,已知 X 元素
的原子最外层只有一个电子,Y 元素原子的 M 电子层上的电
子数是它的 K 层和 L 层电子总数的一半,Z 元素原子的 L 电
子层上的电子数比 Y 元素原子的 L 电子层上的电子数少 2。则
这三种元素所组成的化合物的化学式不可能是( )
第5单元第17讲 元素的位、构、 性关系与推断
第17讲 │ 元素的位、构、性关系与推断
第17讲 元素的位、构、性关系 与推断
第17讲 │ 编读互动
编读互动
有关“位、构、性”三者关系的考查是元素周期律和 元素周期表的重要应用,在高考中占有相当重要的地位, 主要是根据元素“位—构—性”之间的关系进行元素推 断。解题的关键是寻找突破口,然后结合题目所给的其他 条件进行分析判断。在分析解答过程中,要注意引导学生 熟练掌握短周期元素的原子结构特点、主要性质特征、 “位—构—性”之间的关系,这是解答此类题目的基础。
第17讲 │ 考点整合
3.同一周期中,从左到右,主族元素原子半径减小,是因为随 核电荷数的增加,虽然最外层电子数在增加,但核电荷数增加的影响 远大于电子数增加的影响。同一主族,从上到下原子半径逐渐增大, 是因为电子层数增加的影响起主要作用。
总之,元素及其化合物性质的周期性变化是由于原子核外最外层 电子由 1 到 8 的周期性变化引起的。
(3)同一周期中,从左到右,随着原子序数的递增,元素的金属 性减弱,非金属性增强。
(4)同一主族中,从上到下,随着原子序数的递增,元素的非金 属性减弱,金属性增强。
第17讲 │ 考点整合
(5)粒子半径大小的关系 同一周期,从左到右,随着原子序数的递增,原子半径逐渐减 小;同一主族,从上到下,随着原子序数的递增,原子半径逐渐增 大。 电子层结构相同的离子(单核,与稀有气体原子的电子层结构相 同,故叫稀型离子),其离子半径随离子电荷数(或核电荷数)的增大 而减小。 (6)化合价的关系 同一周期,从左到右,随着原子序数的递增,元素的最高正价 从+1 价递增至+7 价,负价从-4 价(ⅣA 族)递增至-1 价。
第17讲 │ 要点探究
4. 利用常用特征来推主族元素的位置,如: ①形成化合物种类最多的元素,或气态氢化物中氢的质量分数 最大的元素: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常温下呈液态的非金属单质元素:Br;④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; ⑤元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物起化合反应 的元素:N,起氧化还原反应的元素:S;⑥元素的气态氢化物能和 它的氧化物在常温下反应生成该元素单质的元素:S。
[点评] 本题是由性质推断元素的典型题目,虽不难,但作为 2010 年高考题,出现在上海卷中,说明此类题目是高考命题者保 留题目,应该给予重视。
第17讲 │ 要点探究
► 探究点二 根据位置推断元素的性质和原子结构
第17讲 │ 要点探究
例 2 [2010·十堰统测] 下表为短周期的一部分,推断关于 Y、 Z、M 的说法正确的是( )
第17讲 │ 要点探究
例 1 [2010·上海卷] 几种短周期元素的原子半径及主要化合 价如下表:
元素代号
XY
Z
W
原子半径/pm 160 143
70
Baidu Nhomakorabea
66
主要化合价 +2 +3 +5、+3、-3 -2
下列叙述正确的是( )
A.X、Y 元素的金属性 X<Y
B.一定条件下,Z 单质与 W 的常见单质直接生成 ZW2
C.Y 的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水
D.一定条件下,W 单质可以将 Z 单质从其氢化物中置换出来
第17讲 │ 要点探究
例 1 D 根据元素的主要化合价可知,X 位于ⅡA 族,Y 位于 ⅢA 族,Z 位于ⅤA 族,W 位于ⅥA 族。由于 X、Y 原子半径相差 不大,所以 X、Y 位于同一周期,则 X 的金属性强于 Y,A 错;因 为 W 位于ⅥA 族,且只有负价,所以 W 是 O 元素。若 Z 是 N 元 素,则 N2 和 O2 反应生成的产物是 NO;若 Z 是 P 元素,则单质 P 和 O2 反应的产物是 P2O5,B 项错;氢氧化铝不和弱碱反应,故 C 项错;W 的非金属性强于 Z,所以 W 可以置换出 Z,D 正确。
第17讲 │ 备用习题
备用习题
例 1.短周期元素 A、B、C 原子序数依次递增,它们原 子的最外层电子数之和为 10,A 与 C 同主族,B 原子最外层 电子数等于 A 原子次外层电子数,则下列叙述正确的是( )
A.原子半径 A<B<C B.B 的氧化物的熔点比 A 的氧化物低 C.A 的氢化物的稳定性大于 C 的氢化物 D.A 与 C 可形成离子化合物
第17讲 │ 考点整合
三、元素周期表中元素性质与原子结构的关系 1.主族元素最高正价等于其原子的最外层电子数(即价电子)。 非金属元素的最低负价等于其原子的最外层电子数减 8。非金属元素 的最高正价与最低负价绝对值的和为 8,故知其气态氢化物通式时, 即可确定其最高正价,写出其最高正价氧化物的通式;反之亦然。 2.同一主族元素化学性质相似是由于原子的最外层电子数相同; 性质的递变性是由于随着原子序数的增加,电子层数依次增加一层, 半径增大,使原子失电子容易,得电子困难所致。同一周期元素性质 的递变性原因是,尽管原子的电子层数相同,但随着核电荷数的增加, 最外层电子数依次增加 1 个,原子半径逐渐减小,使原子失电子困难, 得电子容易所致。
A.X2YZ4
B.XYZ3
C.X3YZ4 D.X4Y2Z7
[解析] A 由题意可知 X 为 H、Li、Na 三种元素中的一 种,Y 为 P,Z 为 O,则 P 在含氧酸及其盐中可呈+3、+5 两种价态,A 中 Y 为+6 价,故 A 不可能。
第17讲 │ 备用习题
3.周期表前 20 号元素中有 A、B、C、D、E 五种元素。已知它 们都不是稀有气体元素,且原子半径依次减小,其中 A 和 E 同族,A 与 C、B 与 E 原子的电子层数都相差 2,A、B 原子最外层电子数之 比为 1∶4。
(1) 写 出 元 素 符 号 : B________ , D________ , E_______________________________。
(2)A 和 C 能以原子数 1∶1 形成一种化合物,写出该化合物的化 学式:________。
[答案] (1)Si F H (2)K2O2
第17讲 │ 备用习题
第17讲 │ 考点整合
(2)元素的非金属性强弱表现在:与 H2 化合难易及氢化物的稳 定性、氢化物的还原性;最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱; 单质氧化性强弱;简单离子的还原性强弱;氧化还原反应中,氧化 剂的氧化性>氧化产物的氧化性;在周期表中的位置(越右上角,非 金属性越强);气态原子得到一个电子放出的热量,放热越多,非金 属性越强。
相关文档
最新文档