一輪復(fù)習(xí)：第5章原子結(jié)構(gòu)元素周期律

1、要點(diǎn)感悟 1.組成原子、離子的各粒子之間的關(guān)系 （1）對(duì)于原子： 核電荷數(shù)元素的原子序數(shù)質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)； （2）對(duì)于離子： 核電荷數(shù)元素的原子序數(shù)質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)； 離子電荷數(shù)質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)。 2.核素、同位素等之間的關(guān)系 例2 （2007上?；瘜W(xué)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(guó)際社會(huì)關(guān)注。下列有關(guān) u說(shuō)法正確的是（ ）23592 23592 23592 要點(diǎn)感悟 a. u原子核中含有92個(gè)中子 b. u原子核外有143個(gè)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(qǐng)?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(gè)電子，23592 23892 23592 23592 23892 23592 az 解析 本題考查的是元素及原子結(jié)構(gòu)知識(shí)，對(duì)于原子 x，z表示的是質(zhì)子數(shù)，a表示的是質(zhì)量數(shù)（質(zhì)子數(shù)中子數(shù)質(zhì)量數(shù)），故a選項(xiàng)錯(cuò)誤；對(duì)于原子而言，質(zhì)子數(shù)等于核外電子數(shù)，故b錯(cuò)誤；同種元素的不同核素互稱(chēng)為同位素，故c正確，d錯(cuò)誤。要點(diǎn)感悟b原子的l層電子數(shù)恰為a原子l層電子數(shù)的2倍。則a 和b依次是 、 （填寫(xiě)元素符號(hào)）； （2）第三周期元素r，其原子的最外層達(dá)到飽和時(shí)所需的電子數(shù)小于次外層和k層電子數(shù)之差，并且等于k層電子數(shù)的正整數(shù)倍。r元素可能是 或 （填寫(xiě)元素名稱(chēng)）。 解析 （1）a原子l層未

3、填滿(mǎn)，b的l層已經(jīng)填滿(mǎn)，是8個(gè)電子，所以，a的l層電子數(shù)為4個(gè)，所以，a是碳元素，其m層無(wú)電子，b的m層電子數(shù)為3個(gè)，所以，b為al元素；（2）設(shè)r原子最外層電子數(shù)為x個(gè)，則x是2的整數(shù)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(diǎn)感悟 4.含有特定電子數(shù)的微粒 例4 已知a、b、c、d是中學(xué)化學(xué)中常見(jiàn)的四種不同粒子。它們之間存在如下圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系： （1）如果a、b、c、d均是10電子的粒子，請(qǐng)寫(xiě)出： a的結(jié)構(gòu)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(qǐng)寫(xiě)出： a與b在溶液中反應(yīng)的離子方程

4、式 ； 根據(jù)上述離子方程式，判斷c與b結(jié)合質(zhì)子的能力 （用化學(xué)式或離子符號(hào)表示）。要點(diǎn)感悟 （3）已知肼（h2nnh2）和甲胺（ch3nh2）都是含18個(gè)電子的分子。分析肼和甲胺的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)并從中受到啟發(fā)，寫(xiě)出與其具有相同電子數(shù)的有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式（至少寫(xiě)兩個(gè)）： ； 。 答案 （1） ；（或：hf ）（2）hsoh s2h2o（或h2soh hsh2o）ohs2（或hs）（3）ch3ch3 ch3oh ch3f 隨堂試訓(xùn) 1.據(jù)報(bào)道，某些建筑材料會(huì)產(chǎn)生放射性氡（ rn）, 從而對(duì)人體產(chǎn)生傷害，該原子的中子數(shù)和質(zhì)子數(shù)之差是（ ） a.136 b.50 c.86 d.222 2.閃電時(shí)空氣中有臭

5、氧生成，下列說(shuō)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(zhì)子數(shù) d.o3與o2的相互轉(zhuǎn)變是物理變化22286 22286 解析 本題是教材習(xí)題的變式，考查anz的應(yīng)用。（ rn）中a222，z86，n22286136，所以質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之差為：nz1368650。隨堂試訓(xùn) 解析 本題主要考查考生對(duì)同位素、同素異形體、質(zhì)子數(shù)、化學(xué)變化、物理變化等的理解，屬基礎(chǔ)題。o2和o3應(yīng)屬于同素異形體而不是同位素，a錯(cuò)。等體積的o3和o2具有相同分子數(shù)，原子數(shù)o3比o2多，因此質(zhì)子數(shù)也多，c錯(cuò)。o3與o2的相互轉(zhuǎn)化屬化學(xué)變化，d錯(cuò)。 3.有a、b、c、d、e

6、五種微粒： a微粒核內(nèi)有14個(gè)中子，核外m層上有2個(gè)電子； b微粒得到2個(gè)電子后，其電子層結(jié)構(gòu)與ne相同； c微粒帶一個(gè)單位正電荷，其核電荷數(shù)為11； d微粒核外有18個(gè)電子，當(dāng)失去一個(gè)電子時(shí)呈電中性； e微粒不帶電，其質(zhì)量數(shù)為1。隨堂試訓(xùn) 試回答下列問(wèn)題： （1）依次寫(xiě)出a、b、c、d、e各微粒的符號(hào)： a. b. c. . d. e. . （2）b、c、e所屬元素兩兩化合時(shí)，可形成哪些離子化合物和共價(jià)化合物，寫(xiě)出它們的化學(xué)式： 離子化合物 ； 共價(jià)化合物 ； （3）由b、c、d三種元素組成的化合物有多種，請(qǐng)分別寫(xiě)出它們的化學(xué)式： 。隨堂試訓(xùn) 答案 （1） mg o na cl h （2）離

7、子化合物：na2o、na2o2、nah；共價(jià)化合物：h2o、h2o2 （3）naclo、naclo2、naclo3、naclo4 261211要點(diǎn)感悟 1.元素周期律 （內(nèi)容詳見(jiàn)學(xué)生用書(shū)） 2.元素周期表的結(jié)構(gòu) 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(xué)元素。要點(diǎn)感悟 （1）下列 （填寫(xiě)編號(hào)）組元素可能都是電的良導(dǎo)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(huì)擺脫原子核的束縛而離去。核外電子離開(kāi)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(duì)核外電子的吸引力 .形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)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(gè)電子519502580失去第二個(gè)電子729645701820失去第三個(gè)電子1179969202750失去第四個(gè)電子955011600要點(diǎn)感悟 通過(guò)上述信息和表中的數(shù)據(jù)分析為什么鋰原子失去核外第二個(gè)電子時(shí)所需的能量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于失去第一個(gè)電子所需的能量 。 表中x可能為以上13種元素中的 （填寫(xiě)字母）元素。用元素符號(hào)表示x和j形成化合物的化學(xué)式 。 y是周期表中 族元素。 以上13種元素中， （填寫(xiě)字母）元素原子失去核外第一個(gè)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(shí)，要求學(xué)生熟練掌握元素周期表的結(jié)構(gòu)。（1）金屬和極少數(shù)非金屬（如石墨）是電的

9、要點(diǎn)感悟良導(dǎo)體。（2）從表中的數(shù)據(jù)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(gè)電子所需的能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于失去前三個(gè)電子所需的能量，故y元素最外層電子數(shù)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(jié)構(gòu)，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(gè)電子后，li已經(jīng)形成了穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，此時(shí)再失去電子很困難 a na2o na2o2 a m要點(diǎn)感悟 3.元素的位、構(gòu)、性三者之間的關(guān)系 例4 甲、乙、丙、丁是4種短周期元素，它們的原子序數(shù)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(zhì)子

10、數(shù)之和是甲、丙兩元素原子核中質(zhì)子數(shù)之和的2倍。要點(diǎn)感悟 （1）丙、丁組成的常見(jiàn)化合物，其水溶液呈堿性，原因是： （用離子方程式表示）； （2）同時(shí)含有甲、乙、丙、丁四種元素的兩種化合物相互間發(fā)生反應(yīng)，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(fù)一價(jià)雙原子陰離子且a有18個(gè)電子，b有10個(gè)電子，則a與b反應(yīng)的離子方程式為： 。 解析 對(duì)多種短周期元素進(jìn)行推斷，其中原子序數(shù)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(diǎn)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(fù)一價(jià)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(xùn) 2.元素r的最高價(jià)含氧酸的化學(xué)式為hnro2n2,則在r的氣態(tài)氫化物中，r的化合價(jià)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(shù)依次變小。原子核外電子層數(shù)之和是5，x元素原子最外層上的電子數(shù)是y和z兩元素原子最外層上的電子數(shù)的總和。y元素原子的最外層的電子數(shù)是它的電子層數(shù)的二倍，x和z可以形成xz3的化合物。請(qǐng)回答： 解析 本題是教材習(xí)題的變式，考查了最高價(jià)和

12、最低負(fù)價(jià)的關(guān)系。在hnro2n2中，由化合價(jià)代數(shù)和等于0可知，設(shè)r的最高價(jià)為x，則有nx4n4，解得x3n4，又|3n4|負(fù)價(jià)|8,|負(fù)價(jià)|123n|。隨堂試訓(xùn) （1）x元素的名稱(chēng)是 ，y元素的名稱(chēng)是 ，z元素的名稱(chēng)是 。 （2）xz3的簡(jiǎn)式是 。 （3）分別寫(xiě)出x、y含氧酸的分子式：x ，y 。 解析 本題是教材習(xí)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(shí)，考查了學(xué)生的理解能力、推理能力和綜合應(yīng)用能力。由y入手推斷：y元素的最外層上電子數(shù)是它的電子層數(shù)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(shù)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(shù)xz523，則z為h，x為第2周期，x元素的最外層電子數(shù)為：145，則為n。隨堂試訓(xùn) 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(shù)之和為17，核內(nèi)質(zhì)子數(shù)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(xí)題的進(jìn)一步變式，屬于形變，考查了元素周期表中的結(jié)構(gòu)。 x、y、z在周期表中的相對(duì)位置有以下四種情況，如下所示：隨堂試訓(xùn) 設(shè)x、y、z的原子序數(shù)分別為x、y、z， 如為，得

14、xy1，zy8，xyy1yy83y731，得y8，則x7，z16。所以選項(xiàng)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(jīng)驗(yàn)證c中外層電子數(shù)之和為17，所以符合題設(shè)要求。 要點(diǎn)感悟 1.各種作用力 （內(nèi)容詳見(jiàn)學(xué)生用書(shū)） 2.8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的判斷 例2 短周期元素w、x、y、z的原子序數(shù)依次增大，w與y、x與z位于同一主族。w與x可形成共價(jià)化合物wx2。y原子的內(nèi)層電子總數(shù)是其最外層電子數(shù)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(jié)構(gòu) b. wx2、zx2的化學(xué)鍵類(lèi)型和晶體類(lèi)型

15、都相同 c. wx2是以極性鍵結(jié)合成的非極性分子 d. 原子半徑大小順序?yàn)閤wyz要點(diǎn)感悟 解析 因?yàn)閥原子的內(nèi)層電子總數(shù)是其最外層電子數(shù)的2.5倍，根據(jù)核外電子排布規(guī)律k層最多排2個(gè)，m層最多排8個(gè)，所以其內(nèi)層電子數(shù)應(yīng)為10個(gè)，最外層電子數(shù)為4個(gè)，即y為14號(hào)元素si；因?yàn)閣與y同一主族，所以w為c元素，w與x 可形成共價(jià)化合物wx2，則x應(yīng)為o或s，根據(jù)w、x、y、z 的原子序數(shù)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(jié)構(gòu)，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(xiàng)均正確。這四種要點(diǎn)感悟元素在周期表中的位置為： 根據(jù)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y(tǒng)zx，ywx。所以d選項(xiàng)錯(cuò)誤。 3.分子的極性與鍵的極性 例3 研究表明：h2o2具有立體結(jié)構(gòu)，兩個(gè)氫原子像在半展開(kāi)一本書(shū)的兩頁(yè)上，兩頁(yè)紙面的夾角為94，氧原子在書(shū)的夾縫上，aawxyz要點(diǎn)感悟oh鍵與oo鍵之間的夾角為97： 。下列說(shuō)法錯(cuò)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(gòu)成的oo鍵為非極性鍵，

17、由不同種元素構(gòu)成的oh為極性鍵。由題意可知，兩個(gè)oh鍵與oo鍵處于不對(duì)稱(chēng)的位置上，所以h2o2分子為極性分子。要點(diǎn)感悟 4.氫鍵 例4 關(guān)于氫鍵，下列說(shuō)法正確的是（可能有多個(gè)答案）（ ） a.每一個(gè)水分子內(nèi)含有兩個(gè)氫鍵 b.冰、水中都存在氫鍵 c.分子間形成的氫鍵使物質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)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(cuò)，h2o分子內(nèi)無(wú)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(wú)氫鍵；c答案正確；d答案錯(cuò)，氫鍵是影響物質(zhì)的熔沸點(diǎn)，h2o非常穩(wěn)定，是由于其中的ho鍵很強(qiáng)，不易斷裂。 隨堂試訓(xùn) 1.下列各組化合物中，化學(xué)鍵類(lèi)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(jià)鍵 b.共價(jià)化合物中可能含有離子鍵 c.金屬離子一定滿(mǎn)足最外層2電子或8電子結(jié)構(gòu) d.共價(jià)化合物各原子都一定滿(mǎn)足最外層8電子結(jié)構(gòu) 解析 本題是教材習(xí)題的變式，a項(xiàng)中只有離子鍵，b項(xiàng)naoh中存在離子鍵和極性共價(jià)鍵，na2o2存在離子鍵和非極性鍵，c中cs2只存在共價(jià)鍵。隨堂試訓(xùn) 解析 本題主要考查了共價(jià)鍵、離子鍵與化合物之間的關(guān)系。離子化合物一定存在離子鍵，也可能存在共價(jià)鍵，如naoh、nh4cl、na2o2；共價(jià)化合物一定存在共價(jià)鍵，不存在離

19、子鍵。這兩題易產(chǎn)生的誤區(qū)是沒(méi)有考慮到銨鹽的特殊性，銨鹽中既有共價(jià)鍵，又有離子鍵。 3.（1）下列各分子中所有原子都滿(mǎn)足最外層為8電子結(jié)構(gòu)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(gè)電子結(jié)構(gòu)的是（ ） a.becl2 b.h2s c.ncl3 d.sf6隨堂試訓(xùn) 解析 本題的兩問(wèn)都是2005全國(guó)理綜卷的變式。判斷原子的外層電子是否達(dá)到8個(gè)電子結(jié)構(gòu)是高考的熱點(diǎn)之一。判斷最外層達(dá)到8個(gè)電子結(jié)構(gòu)的原子的方法是：|化合價(jià)|最外層電子數(shù)8。例如：pcl5中的p，|5|5108，p原子的最外層不能達(dá)到8個(gè)電子結(jié)構(gòu)。 答案 （1）c （2）c 要點(diǎn)感

20、悟 1.晶體中微粒及微粒間作用力 （內(nèi)容詳見(jiàn)學(xué)生用書(shū)） 2.物質(zhì)熔沸點(diǎn)高低比較規(guī)律 例2 左欄中的正確結(jié)論可用右欄中的知識(shí)正確解釋的是 ：ah2o沸點(diǎn)比h2s高h(yuǎn)2o分子間有氫鍵，而h2s分子間只有分子間力b丙烷的沸點(diǎn)比乙烷高對(duì)組成的結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量大的沸點(diǎn)高chi沸點(diǎn)比hbr高h(yuǎn)i分子間有氫鍵，而hbr分子沒(méi)有氫鍵dhi熔點(diǎn)比hcl高h(yuǎn)i分子中破壞氫碘鍵需要的能量大e銫的熔點(diǎn)比鈉高金屬晶體中相對(duì)原子質(zhì)量大的熔點(diǎn)高fsio2熔點(diǎn)比co2高co2的相對(duì)分子質(zhì)量小，而sio2的相對(duì)分子質(zhì)量大g鋁的熔點(diǎn)比鎂高金屬晶體中，離子半徑越小，價(jià)電子數(shù)越多，金屬鍵越強(qiáng)，熔點(diǎn)就高h(yuǎn)乙醇的沸點(diǎn)比乙

21、烷高乙醇的相對(duì)分子質(zhì)量比乙烷大要點(diǎn)感悟 解析 c、d兩答案中熔沸點(diǎn)的比較，其原理是b答案中的“組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量大的沸點(diǎn)高”；e答案中銫和鈉都是金屬晶體，其熔點(diǎn)高低與金屬晶體中金屬鍵的強(qiáng)弱有關(guān)，而金屬鍵的強(qiáng)弱與金屬離子的電荷數(shù)和離子半徑有關(guān)，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(qiáng)，所以，銫的熔點(diǎn)比鈉低；f答案中sio2晶體是原子晶體，co2固態(tài)時(shí)是分子晶體，晶體類(lèi)型不同，所以，熔點(diǎn)相差很遠(yuǎn)；h答案中乙醇沸點(diǎn)比乙烷高，主要原因是乙醇中含有官能團(tuán)“oh”，彼此之間還可以形成氫鍵。要點(diǎn)感悟 3.晶體結(jié)構(gòu) 例3 下圖是從nacl或cscl晶體結(jié)構(gòu)圖中分割出來(lái)的部分結(jié)構(gòu)圖，試判斷屬于nacl晶體結(jié)構(gòu)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(diǎn)感悟 解析 （3）和（4）中明顯是（4）是nacl晶體的結(jié)構(gòu)圖