一輪復習：第5章原子結構元素周期律

1、要點感悟 1.組成原子、離子的各粒子之間的關系 （1）對于原子： 核電荷數元素的原子序數質子數核外電子數； （2）對于離子： 核電荷數元素的原子序數質子數核外電子數； 離子電荷數質子數核外電子數。 2.核素、同位素等之間的關系 例2 （2007上海化學卷） u是重要的核工業(yè)原料，在自然界的豐度很低。 u的濃縮一直為國際社會關注。下列有關 u說法正確的是（ ）23592 23592 23592 要點感悟 a. u原子核中含有92個中子 b. u原子核外有143個電子 c. u與 u互為同位素 d. u與 u互為同素異形體 3.原子核外電子排布規(guī)律 例3 請?zhí)羁眨海?）有a、b兩種原子，a原子的m

2、層比b原子的m層少3個電子，23592 23892 23592 23592 23892 23592 az 解析 本題考查的是元素及原子結構知識，對于原子 x，z表示的是質子數，a表示的是質量數（質子數中子數質量數），故a選項錯誤；對于原子而言，質子數等于核外電子數，故b錯誤；同種元素的不同核素互稱為同位素，故c正確，d錯誤。要點感悟b原子的l層電子數恰為a原子l層電子數的2倍。則a 和b依次是 、 （填寫元素符號）； （2）第三周期元素r，其原子的最外層達到飽和時所需的電子數小于次外層和k層電子數之差，并且等于k層電子數的正整數倍。r元素可能是 或 （填寫元素名稱）。 解析 （1）a原子l層未

3、填滿，b的l層已經填滿，是8個電子，所以，a的l層電子數為4個，所以，a是碳元素，其m層無電子，b的m層電子數為3個，所以，b為al元素；（2）設r原子最外層電子數為x個，則x是2的整數倍且8x826，所以，x2，所以，x4或6，所以，r是si或s。 答案 （1）c al （2）硫 硅要點感悟 4.含有特定電子數的微粒 例4 已知a、b、c、d是中學化學中常見的四種不同粒子。它們之間存在如下圖所示的轉化關系： （1）如果a、b、c、d均是10電子的粒子，請寫出： a的結構式： ； d的電子式： 。 （2）如果a和c是18電子的粒子，b和d是10電子的粒子，請寫出： a與b在溶液中反應的離子方程

4、式 ； 根據上述離子方程式，判斷c與b結合質子的能力 （用化學式或離子符號表示）。要點感悟 （3）已知肼（h2nnh2）和甲胺（ch3nh2）都是含18個電子的分子。分析肼和甲胺的結構特點并從中受到啟發(fā)，寫出與其具有相同電子數的有機化合物的結構簡式（至少寫兩個）： ； 。 答案 （1） ；（或：hf ）（2）hsoh s2h2o（或h2soh hsh2o）ohs2（或hs）（3）ch3ch3 ch3oh ch3f 隨堂試訓 1.據報道，某些建筑材料會產生放射性氡（ rn）, 從而對人體產生傷害，該原子的中子數和質子數之差是（ ） a.136 b.50 c.86 d.222 2.閃電時空氣中有臭

5、氧生成，下列說法正確的是（ ） a.o3和o2互為同位素 b.o2比o3穩(wěn)定 c.等體積o3和o2含有相同質子數 d.o3與o2的相互轉變是物理變化22286 22286 解析 本題是教材習題的變式，考查anz的應用。（ rn）中a222，z86，n22286136，所以質子數與中子數之差為：nz1368650。隨堂試訓 解析 本題主要考查考生對同位素、同素異形體、質子數、化學變化、物理變化等的理解，屬基礎題。o2和o3應屬于同素異形體而不是同位素，a錯。等體積的o3和o2具有相同分子數，原子數o3比o2多，因此質子數也多，c錯。o3與o2的相互轉化屬化學變化，d錯。 3.有a、b、c、d、e

6、五種微粒： a微粒核內有14個中子，核外m層上有2個電子； b微粒得到2個電子后，其電子層結構與ne相同； c微粒帶一個單位正電荷，其核電荷數為11； d微粒核外有18個電子，當失去一個電子時呈電中性； e微粒不帶電，其質量數為1。隨堂試訓 試回答下列問題： （1）依次寫出a、b、c、d、e各微粒的符號： a. b. c. . d. e. . （2）b、c、e所屬元素兩兩化合時，可形成哪些離子化合物和共價化合物，寫出它們的化學式： 離子化合物 ； 共價化合物 ； （3）由b、c、d三種元素組成的化合物有多種，請分別寫出它們的化學式： 。隨堂試訓 答案 （1） mg o na cl h （2）離

7、子化合物：na2o、na2o2、nah；共價化合物：h2o、h2o2 （3）naclo、naclo2、naclo3、naclo4 261211要點感悟 1.元素周期律 （內容詳見學生用書） 2.元素周期表的結構 例2 下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分別表示一種化學元素。要點感悟 （1）下列 （填寫編號）組元素可能都是電的良導體。 a、c、h b、g、k c、h、l d、e、f （2）如果給核外電子足夠的能量，這些電子便會擺脫原子核的束縛而離去。核外電子離開該原子或離子所需要的能量主要受兩大因素的影響： .原子核對核外電子的吸引力 .形成穩(wěn)定結構的傾向 下表是一些氣態(tài)原子失去核外不同電

8、子所需的能量（kjmol）鋰xy失去第一個電子519502580失去第二個電子729645701820失去第三個電子1179969202750失去第四個電子955011600要點感悟 通過上述信息和表中的數據分析為什么鋰原子失去核外第二個電子時所需的能量要遠遠大于失去第一個電子所需的能量 。 表中x可能為以上13種元素中的 （填寫字母）元素。用元素符號表示x和j形成化合物的化學式 。 y是周期表中 族元素。 以上13種元素中， （填寫字母）元素原子失去核外第一個電子需要的能量最多。 解析 本題綜合考查了元素周期律的知識，要求學生熟練掌握元素周期表的結構。（1）金屬和極少數非金屬（如石墨）是電的

9、要點感悟良導體。（2）從表中的數據可知，x比li更容易失去電子，在上述13種元素中，只有a（金屬鈉）符合；由于y元素的氣態(tài)原子失去第四個電子所需的能量遠遠大于失去前三個電子所需的能量，故y元素最外層電子數是3，在周期表中位于a族；m元素是ar，最外層為8電子穩(wěn)定結構，在上述13種元素中，最難失去電子。 答案 （1） （2）li原子失去一個電子后，li已經形成了穩(wěn)定結構，此時再失去電子很困難 a na2o na2o2 a m要點感悟 3.元素的位、構、性三者之間的關系 例4 甲、乙、丙、丁是4種短周期元素，它們的原子序數依次增大，其中甲和丙、乙和丁分別是同主族元素，又知乙、丁兩元素的原子核中質子

10、數之和是甲、丙兩元素原子核中質子數之和的2倍。要點感悟 （1）丙、丁組成的常見化合物，其水溶液呈堿性，原因是： （用離子方程式表示）； （2）同時含有甲、乙、丙、丁四種元素的兩種化合物相互間發(fā)生反應，且生成氣體的離子方程式： ； （3）a、b兩種微粒都只含甲、乙、丁三種元素中的二種，它們均為負一價雙原子陰離子且a有18個電子，b有10個電子，則a與b反應的離子方程式為： 。 解析 對多種短周期元素進行推斷，其中原子序數最小的通常都是氫，試探一下，本題剛好符合：甲、乙、丙、丁四元素分別是：h、o、na、s；要點感悟 （2）中兩化合物只能是nahso4和nahso3； （3）h、o、s三種元素中取

11、2種組成的負一價雙原子陰離子只能是：oh、hs。3 答案 （1）s2h2o hsoh、 hsh2o h2soh （2）hso h so2h2o （3）hsoh s2h2o 隨堂試訓 2.元素r的最高價含氧酸的化學式為hnro2n2,則在r的氣態(tài)氫化物中，r的化合價是（ ） a.3n10 b.3n6 c.3n12 d.2n4 3.短周期的三種元素x、y、z，原子序數依次變小。原子核外電子層數之和是5，x元素原子最外層上的電子數是y和z兩元素原子最外層上的電子數的總和。y元素原子的最外層的電子數是它的電子層數的二倍，x和z可以形成xz3的化合物。請回答： 解析 本題是教材習題的變式，考查了最高價和

12、最低負價的關系。在hnro2n2中，由化合價代數和等于0可知，設r的最高價為x，則有nx4n4，解得x3n4，又|3n4|負價|8,|負價|123n|。隨堂試訓 （1）x元素的名稱是 ，y元素的名稱是 ，z元素的名稱是 。 （2）xz3的簡式是 。 （3）分別寫出x、y含氧酸的分子式：x ，y 。 解析 本題是教材習題的變式，難度稍高于教材。本題考查了核外電子的排布、元素周期表等知識，考查了學生的理解能力、推理能力和綜合應用能力。由y入手推斷：y元素的最外層上電子數是它的電子層數的2倍，又為短周期元素，則y為c或s。若為s，三者的電子層數之和為5，則另外兩種可能為h和he，顯然不可能。然后由其

13、他信息可推出x和z，電子層數xz523，則z為h，x為第2周期，x元素的最外層電子數為：145，則為n。隨堂試訓 答案 （1）氮 碳 氫 （2）nh3 （3）hno3 h2co3 4.x、y、z是周期表中相鄰的三種短周期元素，x和y同周期，y和z同主族，三種元素原子的最外層電子數之和為17，核內質子數之和為31，則x、y、z是（ ） a.mg、al、si b.li、be、mg c.n、o、s d.p、s、o 解析 本題是教材習題的進一步變式，屬于形變，考查了元素周期表中的結構。 x、y、z在周期表中的相對位置有以下四種情況，如下所示：隨堂試訓 設x、y、z的原子序數分別為x、y、z， 如為，得

14、xy1，zy8，xyy1yy83y731，得y8，則x7，z16。所以選項c符合。 如為同理可得：y1yy831，y403不合理，舍去。 如為同理可解得y203，不合理。 如為可解得y383，不合理，經驗證c中外層電子數之和為17，所以符合題設要求。 要點感悟 1.各種作用力 （內容詳見學生用書） 2.8電子穩(wěn)定結構的判斷 例2 短周期元素w、x、y、z的原子序數依次增大，w與y、x與z位于同一主族。w與x可形成共價化合物wx2。y原子的內層電子總數是其最外層電子數的2.5倍。下列敘述中不正確的是（ ） a. wx2分子中所有原子最外層都為8電子結構 b. wx2、zx2的化學鍵類型和晶體類型

15、都相同 c. wx2是以極性鍵結合成的非極性分子 d. 原子半徑大小順序為xwyz要點感悟 解析 因為y原子的內層電子總數是其最外層電子數的2.5倍，根據核外電子排布規(guī)律k層最多排2個，m層最多排8個，所以其內層電子數應為10個，最外層電子數為4個，即y為14號元素si；因為w與y同一主族，所以w為c元素，w與x 可形成共價化合物wx2，則x應為o或s，根據w、x、y、z 的原子序數依次增大且x與z 位于同一主族，所以x為o元素，y為s元素。則wx2為二氧化碳，其電子式為所有的原子均為8電子穩(wěn)定結構，分子為極性鍵形成的非極性分子，形成的晶體為分子晶體。zx2為二氧化硫，分子中存在極性鍵，能形成

16、分子晶體。所以a、b、c選項均正確。這四種要點感悟元素在周期表中的位置為： 根據同周期同主族元素原子半徑的比較規(guī)律可以得出原子半徑yzx，ywx。所以d選項錯誤。 3.分子的極性與鍵的極性 例3 研究表明：h2o2具有立體結構，兩個氫原子像在半展開一本書的兩頁上，兩頁紙面的夾角為94，氧原子在書的夾縫上，aawxyz要點感悟oh鍵與oo鍵之間的夾角為97： 。下列說法錯誤的是（ ） a. h2o2分子中既有極性鍵又有非極性鍵 b. h2o2分子為含有非極性鍵的極性分子 c. h2o2分子為非極性分子 d. h2o2分子為既含極性鍵又含非極性鍵的極性分子 解析 由同種元素構成的oo鍵為非極性鍵，

17、由不同種元素構成的oh為極性鍵。由題意可知，兩個oh鍵與oo鍵處于不對稱的位置上，所以h2o2分子為極性分子。要點感悟 4.氫鍵 例4 關于氫鍵，下列說法正確的是（可能有多個答案）（ ） a.每一個水分子內含有兩個氫鍵 b.冰、水中都存在氫鍵 c.分子間形成的氫鍵使物質的熔點和沸點升高 d. h2o是一種非常穩(wěn)定的化合物，這是由于氫鍵所致 解析 a答案錯，h2o分子內無氫鍵，是h2o分子間有氫鍵；b答案正確，但氣態(tài)水的分子間無氫鍵；c答案正確；d答案錯，氫鍵是影響物質的熔沸點，h2o非常穩(wěn)定，是由于其中的ho鍵很強，不易斷裂。 隨堂試訓 1.下列各組化合物中，化學鍵類型完全相同的是（ ） a.

18、cacl2和na2s b.naoh和na2o2 c.co2和cs2 d.na2o和na2o2 2.下列敘述中正確的是（ ） a.離子化合物中可能含有共價鍵 b.共價化合物中可能含有離子鍵 c.金屬離子一定滿足最外層2電子或8電子結構 d.共價化合物各原子都一定滿足最外層8電子結構 解析 本題是教材習題的變式，a項中只有離子鍵，b項naoh中存在離子鍵和極性共價鍵，na2o2存在離子鍵和非極性鍵，c中cs2只存在共價鍵。隨堂試訓 解析 本題主要考查了共價鍵、離子鍵與化合物之間的關系。離子化合物一定存在離子鍵，也可能存在共價鍵，如naoh、nh4cl、na2o2；共價化合物一定存在共價鍵，不存在離

19、子鍵。這兩題易產生的誤區(qū)是沒有考慮到銨鹽的特殊性，銨鹽中既有共價鍵，又有離子鍵。 3.（1）下列各分子中所有原子都滿足最外層為8電子結構的（ ） a.h2o b.bf3 c.ccl4 d.pcl5 （2）下列分子中，所有原子的最外層均為8個電子結構的是（ ） a.becl2 b.h2s c.ncl3 d.sf6隨堂試訓 解析 本題的兩問都是2005全國理綜卷的變式。判斷原子的外層電子是否達到8個電子結構是高考的熱點之一。判斷最外層達到8個電子結構的原子的方法是：|化合價|最外層電子數8。例如：pcl5中的p，|5|5108，p原子的最外層不能達到8個電子結構。 答案 （1）c （2）c 要點感

20、悟 1.晶體中微粒及微粒間作用力 （內容詳見學生用書） 2.物質熔沸點高低比較規(guī)律 例2 左欄中的正確結論可用右欄中的知識正確解釋的是 ：ah2o沸點比h2s高h2o分子間有氫鍵，而h2s分子間只有分子間力b丙烷的沸點比乙烷高對組成的結構相似的分子晶體，相對分子質量大的沸點高chi沸點比hbr高hi分子間有氫鍵，而hbr分子沒有氫鍵dhi熔點比hcl高hi分子中破壞氫碘鍵需要的能量大e銫的熔點比鈉高金屬晶體中相對原子質量大的熔點高fsio2熔點比co2高co2的相對分子質量小，而sio2的相對分子質量大g鋁的熔點比鎂高金屬晶體中，離子半徑越小，價電子數越多，金屬鍵越強，熔點就高h乙醇的沸點比乙

21、烷高乙醇的相對分子質量比乙烷大要點感悟 解析 c、d兩答案中熔沸點的比較，其原理是b答案中的“組成和結構相似的分子晶體，相對分子質量大的沸點高”；e答案中銫和鈉都是金屬晶體，其熔點高低與金屬晶體中金屬鍵的強弱有關，而金屬鍵的強弱與金屬離子的電荷數和離子半徑有關，銫和鈉的金屬離子都是帶一單位電荷，但銫離子半徑比鈉離子半徑大，所以銫的金屬鍵不如鈉的金屬鍵強，所以，銫的熔點比鈉低；f答案中sio2晶體是原子晶體，co2固態(tài)時是分子晶體，晶體類型不同，所以，熔點相差很遠；h答案中乙醇沸點比乙烷高，主要原因是乙醇中含有官能團“oh”，彼此之間還可以形成氫鍵。要點感悟 3.晶體結構 例3 下圖是從nacl或cscl晶體結構圖中分割出來的部分結構圖，試判斷屬于nacl晶體結構圖的是（ ） a.圖（1）和圖（3） b.圖（2）和圖（3） c.圖（1）和圖（4） d.只有圖（1）要點感悟 解析 （3）和（4）中明顯是（4）是nacl晶體的結構圖