1、 第五单元 物质结构 元素周期律 教 材 案 考纲解读 内容名称 考点盘查 能力要求 第1讲 元素周期表 1.元素、核素、同位素的含义 了解 2.原子的构成,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 了解 3.以A和A族为例,同一主族内元素性质的递变规律与原子结构的关系 理解 第2讲 元素周期律 1.原子核外电子的排布 了解 2.以第三周期为例,同一周 期内元素性质的递变规律 与原子结构的关系 理解 3.金属、非金属在元素周 期表中的位置及其性质的 递变规律 了解 第3讲 化学键 1.化学键的定义,离子键和 共价键的形成过程 了解 2.电子式、结构式的表示 方法 了
2、解 3.能识别典型的离子化合 物和共价化合物,能从化学 键变化的角度认识化学反 应的实质 了解 第1讲 元素周期表 一、元素周期表的结构 1.结构(1)周期(7个横行,7个周期)短周期 长周期 序号 1 2 3 4 5 6 7 元素种数 2 8 8 18 18 32 不完全周期最多容 纳32种元 素 0族元素原子序 数 2 10 18 36 54 86 主族 列序 1 2 13 14 15 16 17 族序 A A A A A A A (2)族(18个纵行,16个族)副族 列序 3 4 5 6 7 11 12 族序 B B B B B B B 第 族 第 8、9、10列共3个纵行 0族 第 1
3、8纵行 特别提醒:在长式周期表中,通常把第六周期的5771号15种元素 以及第七周期的89103号15种元素分别放在B族的 同一个格中,但这并不是说它们分别是同位素,也并不 表示它们是元素周期表的另外两个周期,这样设计仅仅 是为了整齐美观。答案:不是,如0族的He,副族和族中许多元素的原子 最外层电子数也是2。互动探究 最外层电子数是2的元素都是第A族元 素吗?2.原子结构与元素在周期表中位置的关系(1)原子核内质子数(Z)=原子核外电子数=核电荷数=原子序数。(2)元素所在周期序数=原子的 电子层数。(3)主族元素所在的族序数=原子的最外层电子数=最高正化合价(氧、氟元素除外)。(4)同一周
4、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。(5)原子半径越大,越易失电子,还原性越强,金属性越 强,对应阳离子的氧化性越弱。原子半径越小,越易得电子,氧化性越强,非金属性越 强,对应阴离子的还原性越弱。二、核素 1.原子的构成(1)原子的组成 原子 X)(2)符号 中各数字的含义(AZ cbdaeX(3)组成原子的各种微粒及其相互关系 质子数(Z)=核电荷数=核外电子数 质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)阳离子的核外电子数=质子数-所带电荷数 阴离子的核外电子数=质子数+所带电荷数 特别提醒:有质子的微粒不一定有中子,如H。有质子的微粒不一定有电子,如H+。质子
5、数相同的微粒不一定属于同一种元素,如Ne、HF、H2O、NH3、CH4等。任何元素都有零价,但不一定都有负价或正价。如F 无正价,Na、Mg、Al等无负价。11 2.元素、核素、同位素 3.元素的相对原子质量(1)目前已发现的110多种元素中,大多数都有同位素。(2)一种天然存在的元素的各种核素分占的比例不一定 相同,但所占的百分比组成不变。(3)元素的相对原子质量是按各种天然同位素原子所占 的一定百分比算出来的平均值。元素周期表和相对原 子质量表中的数值就是元素的相对原子质量,而非核素(或原子)的相对原子质量。物理性质不同,化学性质略有差异。一般来讲,同素异 形体之间的转化是化学变化。特别提
6、醒:同一种元素形成的性质不同的单质互为同素异形体,例 如金刚石和石墨是碳的同素异形体。同素异形体之间 考点透析 考点1 元素周期表的结构 典例1 (1)甲、乙是周期表中同一主族的 两种元素,若甲的原子序数为x,则乙的原子序数不可能 是 (填字母,下同)。A.x+2 B.x+4 C.x+8 D.x+18(2)若甲、乙分别是同一周期的A族和A族元素,原 子序数分别为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【解析】(1)同主族的两种元素:第一、二周期元素 的原子序数相差2;第二、三周期元素的原子序数 相差8;第四、五周期元素的
7、原子序数相差18;第 六、七周期元素的原子序数相差32。故绝不可能相 差4。(2)同周期A族和A族元素:第二、三周期 的原子序数之差为1;第四、五周期的原子序数之 差为11;第六周期的原子序数之差为25。故绝不可 能相差18。【答案】(1)B(2)B 技能归纳 除第A、A族外,同族上下相邻两元素原子序数的 差值与下面元素所在周期的元素种数相同。第A、A族则与上面元素所在周期的元素种数相同。如下 表:同族元素所在的周期序数 同族的上下周期元素的原子序数之差 第一、二周期 第A族为2,0族为8 第二、三周期 8 第三、四周期 第A、A族为8,其余族为18 第四、五周期 18 第五、六周期 镧系之前
8、为18,镧系之后为32 第六、七周期 32 如已知A、B是同主族相邻两元素,其所在周期分别有 m、n种元素,A的原子序数是x。若A、B在第A族,则:当A在B的上面时,B的原子序数为(x+n);当B在A的上面 时,B的原子序数为(x-m)。若A、B在第 A族,则:当A 在B的上面时,B的原子序数为(x+m);当B在A的上面时,B的原子序数为(x-n)。A.X与Y不可能位于同一主族 B.X与Y一定位于同一周期 C.X与Y可能形成共价化合物XY,但不能形成离子化合 物XY D.X与Y可能形成共价化合物XY3 学以致用 1.短周期元素X、Y的原子序数相差2,下列有关叙述正 确的是()【解析】周期表中氢
9、与锂原子序数相差2,但都在A 族,且不在同一周期,故A、B两项错误;氟和钠原子序 数相差2,可形成离子化合物NaF,碳和氧原子序数相差 2,可形成共价化合物CO,故C项错误;磷与氯原子序数 相差2,可形成共价化合物PCl3,故D项正确。【答案】D 考点2 元素、核素、同位素 典例2 钋是一种银白色金属,能在黑暗中 发光,它由著名科学家居里夫人与丈夫皮埃尔在1898年 发现,两人对这种元素的命名是为了纪念居里夫人的祖 国波兰。钋有多种核素,如218Po、210Po等。下列说法中 正确的是()B.218Po和210Po的中子数相同,互称为同位素 C.218Po和210Po的核外电子数肯定不等 D.
10、218Po和210Po的质量数不同,不能互称为同位素 A.218Po和210Po在周期表中的位置相同【解析】同位素指的是质子数相同、中子数不同,即 质量数不同的同一元素的不同核素,它们在周期表中 位置相同,A项正确。【答案】A 1.元素、核素和同位素概念的比较 技能归纳 元素 核素 同位素 概念 具有相同核电荷数(质子数)的同一类 原子的总称 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 的原子 范围 宏观概念,对同一类 原子而言,既有游离 态又有化合态 微观概念,对某种元 素的一种原子而言 微观概念,对某种元 素的原子而言,因同 位素的存在而使原 子种类多
11、于元素种 类 特性 主要通过形成的单 质或化合物来体现 不同的核素可能质 子数相同,或中子数 相同,或质量数相 同,或各类数均不相 同 同位素质量数不同,化学性质相同;天然 同位素所占原子百 分比一般不变;同位 素构成的化合物如 H2O、D2O、T2O,其 物理性质不同但化 学性质相同 2.由地震引发的日本福岛核电站爆炸事故,造成了大量 放射性物质的泄漏。我国大多数地区也检测到微量的 I Cs、Cs。下列说法中正确的是()13153 13455、13755 2.元素、核素、同位素之间的关系如图所示 B Cs Cs是两种相同的原子 C Cs Cs互称为同位素 D I Cs原子核中的中子数之差为2
12、 13455.13755、13455.13755、13153.13455、A I是碘元素中的一种 13153.【解析】元素是具有相同核电荷数的同一类原子的 总称,A项错误 Cs Cs的质子数相同,质量数不同(即 中子数不同),属于Cs元素的不同核素,互称为同位素,B项错误,C项正确 I Cs的中子数之差为(134-55)-(131-53)=1,D项错误。【答案】C 13455;13755、13153;13455、考点3 确定元素在元素周期表中的位置 典例3 某元素只存在两种天然同位素,且 它们在自然界中的含量相近,其相对原子质量为152.0,原子核外的电子数为63。下列叙述中错误的是()A.它
13、是副族元素 B.它是第六周期元素 C.它的原子核内有63个质子 D.它的一种同位素的核内有89个中子【解析】用“核外的电子数为63”结合常识“第五周期最后为54、第六周期最后为86”,不难推 出A、B、C项均正确。该原子平均中子数为152-63=89,两种同位素的中子数应是一个大于89,一个小于89,而不可能等于89,故D项错误。【答案】D 1.由原子结构的特点确定。根据原子序数=核电荷数、电子层数=周期数、最外层电子数=主族序数来确定元素在元素周期表中的位置,再根据主族元素的名称和顺序确定元素的名称。如某元素原子有3个电子层,最外层有3个电子,则该元素位于第三周期A族,名称为铝。2.由元素形
14、成的离子的电子层结构确定。根据稀有气 体原子的电子层结构与同周期的主族非金属元素形成 的简单阴离子的电子层结构相同,与下一周期的主族金 技能归纳 元素在元素周期表中的位置由以下几种方法来确定:属元素形成的简单阳离子的电子层结构相同来确定。3.由原子序数速推元素在元素周期表中的位置。如已 知元素的原子序数,要确定元素在元素周期表中的位 置,其方法如下:周期数 1 2 3 4 5 6 0族元素原 子序数 2 10 18 36 54 86(1)比大小,定周期:比较该元素的原子序数与0族元素的 原子序数大小,找出与其相邻的0族元素,则该元素和原 子序数较大的0族元素处于同一周期。(2)求差值,定族数:
15、用该元素的原子序数减去相邻的0族 元素中较小的原子序数,所得差值即为该元素所在纵行 的序数,再根据纵行序数确定该元素的族序数。要注意 两点:短周期中无副族元素,所得差值即为主族序数;1117纵行数的个位数与族序数相等。如50号元素 的位置可这样推断:因365054,所以该元素与54号元 素同处于第五周期;又因50-36=14,故该元素位于第14 纵行,即A族,为锡元素。3.某同学根据所学知识,推导出某元素X的原子结构示 意图如图所示。其推导过程需要我们现在还没掌握的 一些知识,但下列知识中一定不可能用到的是()A.核电荷数=核外电子数 B.每一层最多容纳2n2个电子(n表示电子层数)学以致用
16、C.元素X的某原子中质子数比中子数少1 D.X的化合价为+1价【解析】要推导出元素X的原子结构示意图,即原子X 核外电子的分层排布情况,其中D项可确定最外层电 子数,A、B两项均可确定各层所容纳的电子数,而C项 中为原子核内的微粒关系,与电子排布无关。【答案】C 1.元素周期表第18列是0族而不是A族,第8、9、10列 为族,而不是B族。2.最外层只有1个电子的元素不一定是A族元素,也可 以是B族、B族元素,如Cu、Ag、Cr等,同样最外层 只有2个电子的元素也不一定是A族元素。3.A族元素不等同于碱金属元素,因为H元素不属于 碱金属元素。4.难失电子的元素得电子能力也不一定强。如0族元素 既不易得电子,失电子也非常困难;A族元素既不易失 误点警示 电子也不易得电子,主要形成共价化合物。5.并非所有主族元素的最高正价都等于该元素所在的 主族序数,如F没有正价。6.最外层电子数大于或等于3而又小于8的元素一定是 主族元素;最外层电子数为1或2的元素可能是主族、副 族或0族(He)元素;最外层电子数为8的元素是稀有气体 元素(He例外)。7.在周期表中,元素的原子序数之差因周期表结构出现
