山西省大同一中高考化學一輪復習 夯實基礎 專題十六《原子結構 元素周期表》課件

原子結構 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)的結構(周期、族)。 回歸教材 一、原子的組成1原子的構成2有關粒子間的關系質(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_離核遠近由_到_ 電子能量由_到_ 二、核外電子排布KLMNOPQ1電子層近遠低高最低最近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。(3)最外層電子數(shù)最多不超過_個(K 層為最外層時不超過_個)。(4)次外層電子數(shù)最多不超過_個。三、元素周期表1形成：1869 年，由俄國化學家_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_個縱行，稱為族，主族元素的族序數(shù)后標_，副族元素的族序數(shù)后標_。第 8、9、10 三縱行稱為族，第 18 縱行稱為 0 族。5相互關系：_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化成 233U。下列有關 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 轉換成 233U 是化學變化D230Th 和 232Th 的化學性質(zhì)相同解析：232Th、230Th 的質(zhì)量數(shù)分別是232、230 ，A 錯誤；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 錯誤；化學變化是生成新物質(zhì)的變化，原子不變，C錯誤；同位素的物理性質(zhì)不同，但化學性質(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個中子，B錯誤；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成的同種單質(zhì)O2，C錯誤；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，反映元素的原子結構和元素的性質(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，最外層都達到 8 電子穩(wěn)定結構D同一主族的元素的原子，最外層電子數(shù)相同，化學性質(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 錯誤；H的最外層電子是0，C 錯誤；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，化學性質(zhì)不完全相同，D 錯誤。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 的最高價氧化物對應水化物的酸性比 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，因為有同位素，所以原子種類多于元素種類微觀概念，指元素的具體的某種原子重點一元素、同位素、核素概念的辨析項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)同位素化學性質(zhì)幾乎相同，因為質(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數(shù)百分比一般不變具有真實的質(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成石墨和金剛石，D 錯誤。答案：C重點二推斷元素在周期表中的位置1根據(jù)結構推斷位置依據(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構示意圖；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|最低負價|兩個等量關系，可以由原子結構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；短周期中最高正價與最低負價代數(shù)和為零的是H(NaH 中氫元素顯1 價)、C、Si；最高正價是最低負價絕對值 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)量分數(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、最高價氧化物對應的水化物堿性最強的元素、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；最高價氧化物及其水化物既能與強酸反應又能與強堿反應的短周期元素是 Be、Al；元素的氣態(tài)氫化物和它的最高價氧化物對應的水化物起化合反應的元素是 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)。其最高價含氧酸反應生成離子化合物，由此可知(A.X、Y、Z 中最簡單氫化物穩(wěn)定性最弱的是 YBZ 元素氧化物對應水化物的酸性一定強于 YCX 元素形成的單核陰離子還原性強于 YDZ 元素單質(zhì)在化學反應中只表現(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含氧酸反應生成離子化合物”推測出W元素為N元素，進而推測出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項正確；HClO的酸性比硫酸弱，B項錯誤；元素單質(zhì)氧化性越強，陰離子還原性越弱，C 項錯誤；氯氣中氯元素化合價為0，處于中間價態(tài)，既有氧化性又有還原性，D 項錯誤。答案：A【拓展應用】(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構不同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，也可能是共價化合物NaNO，即r(W)r(Y)r(Z)，A錯誤；B項，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，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 個電子，核外電子層結構相同，B 錯誤；C項，同周期自左而右非金屬性增強，故非金屬性ON，非金屬性越強氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，故氫化物穩(wěn)定性H2ONH3，C 錯誤；D項，由H、N、O 三元素組成的化合物中，若是硝酸，則為共價化合物，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。元素周期表的結構(能區(qū)分長短周期、主副族、每周期的元素數(shù)目等)是解題的基礎，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；最高正價與最低負價代數(shù)和為零的短周期元素有 C、Si；最高正價是最低負價絕對值 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)量分數(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；最高價氧化物及其水化物既能與強酸反應，又能與強堿反應的元素是 Al；元素的氣態(tài)氫化物和它的最高價氧化物的水化物能起化合反應的元素是 N；能起氧化還原反應的元素是 S；元素的單質(zhì)在常溫下能與水反應放出氣體的短周期元素是 Li、Na、F。4由“位”“構”“性”的關系推斷?！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 的最高價含氧酸的酸性最強解析：分析題設信息可知，X、Y、Z 分別為Na、Cl、O 三種元素。同周期中Na 的金屬性最強，HClO4 的酸性最強，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構。下列推測不正確半徑NaQB最高價氧化物對應水化物的酸性：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的氫化物和最高價氧化物的水化物能反應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的氫化物和最高價氧化物的水化物能反應生成一種離子化合物，則X應為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為Na，故A錯誤；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，對應的氫化物越穩(wěn)定，故B錯誤；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錯誤；X為N元素，W為Al元素，對應的最高價氧化物的水化物間反應生成硝酸鋁，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BX 的單質(zhì)的熔點比 Z 的低CY 的最高正化合價為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)的熔點比Z 的低，故B 正確；Y 為F 元素，無正價，最高化合價為 0，故C 錯誤；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，故D 錯誤。答案：B