【優(yōu)化探究】高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專題2 第1講 化學(xué)反應(yīng)原理、化學(xué)基本理論課件

專題二化學(xué)反應(yīng)原理、化學(xué)基本理論第1講物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律

一、原子結(jié)構(gòu)1．原子的構(gòu)成2．元素、同位素、核素、同素異形體之間的聯(lián)系和區(qū)別

二、元素周期表和元素周期律1．元素周期表中元素性質(zhì)的遞變規(guī)律2.對(duì)角線規(guī)律周期表中A、B兩元素若處在如圖所示的位置，則性質(zhì)相似，如：Li與Mg、Be與Al等。3．分界線規(guī)律：位于金屬和非金屬分界線附近的元素，通常既有金屬性又有非金屬性，常作半導(dǎo)體材料如鍺(Ge)、砷(As)等。4．奇偶規(guī)律原子序數(shù)為偶數(shù)的元素所在的族序數(shù)及主要化合價(jià)也為偶數(shù)，奇數(shù)亦然。[特別提醒](1)原子的最外層電子數(shù)大于或等于3而又小于8的元素一定是主族元素；最外層電子數(shù)為1或2的元素可能是主族、副族或0族(He)元素；最外層電子數(shù)為8的元素是稀有氣體元素(He例外)。(2)金屬無(wú)負(fù)價(jià)。(3)氟無(wú)正價(jià)，氧無(wú)＋6價(jià)，只在OF2中氧為＋2價(jià)。[易錯(cuò)警示]1．活潑性不同的金屬作為兩個(gè)電極構(gòu)成原電池時(shí)，負(fù)極材料的金屬性并不一定比正極材料強(qiáng)，如Al—Mg—NaOH溶液構(gòu)成原電池時(shí)，Al為負(fù)極，Mg為正極。2．判斷元素非金屬性強(qiáng)弱，若根據(jù)其對(duì)應(yīng)的含氧酸的酸性強(qiáng)弱進(jìn)行比較，使用的必須是最高價(jià)氧化物的水化物。例如，硫的最高價(jià)含氧酸是指H2SO4，而不是H2SO3，氯的最高價(jià)含氧酸是指HClO4，而不是指HClO或HClO3。解題時(shí)不能混淆，如H2SO4的酸性比HClO強(qiáng)，但硫的非金屬性比氯弱。3．氣態(tài)氫化物水溶液的酸性強(qiáng)弱不能判斷元素非金屬性強(qiáng)弱，如HCl的酸性＞H2S的酸性，不能證明氯的非金屬性大于硫的非金屬性。三、化學(xué)鍵1．離子鍵和共價(jià)價(jià)鍵的比較2.物質(zhì)中化化學(xué)鍵的存在在(1)離子化化合物中一定定有離子鍵，，可能還有共共價(jià)鍵。如(NH4)2SO4、Na2O2等。(2)共價(jià)化化合物中只有有共價(jià)鍵，一一定沒(méi)有離子子鍵，如CH4、CO2、H2SO4等。(3)在非金金屬單質(zhì)中只只有共價(jià)鍵，，如Cl2、O2、金剛石等。。(4)無(wú)化學(xué)學(xué)鍵的物質(zhì)———稀有氣體體。(5)非金屬屬元素之間也也可以形成離離子鍵，如NH4Cl中存在離離子鍵。(6)活潑金金屬與活潑非非金屬形成的的化合物不一一定含離子鍵鍵，如AlCl3為共價(jià)化合物物。(7)離子化化合物熔融時(shí)時(shí)可以導(dǎo)電，，共價(jià)化合物物熔融時(shí)不導(dǎo)導(dǎo)電。[特別提醒]判斷化合物是是離子化合物物還是共價(jià)化化合物可根據(jù)據(jù)以下兩個(gè)方方面：(1)根據(jù)構(gòu)構(gòu)成化合物粒粒子間是以離離子鍵還是以以共價(jià)鍵結(jié)合合來(lái)判斷。(2)根據(jù)化化合物的熔、、沸點(diǎn)和熔化化時(shí)是否導(dǎo)電電等性質(zhì)來(lái)判判斷。原子構(gòu)成及各各粒子的關(guān)系系[解析]A項(xiàng)，第117號(hào)元素在在元素周期表表中的第17列即ⅦA族；B項(xiàng)，，質(zhì)子數(shù)是97，質(zhì)量數(shù)數(shù)是249；；C項(xiàng)，在周周期表中同一一主族，從上上到下，元素素的金屬性增增強(qiáng)，所以117號(hào)可能能為金屬元素素。[答案]D1．(2011年年北京西城一一模)下列說(shuō)法正確確的是()A．0.1mol16O2和0.1mol18O2中均含有0.8mol質(zhì)子B．K＋、S2－的最外層電子子數(shù)相同，化化學(xué)性質(zhì)相同同C．N2O5是酸性氧化物物，能與NaOH溶液反反應(yīng)D．新制的氯氯水顯酸性，，滴加少量紫紫色石蕊試液液，溶液始終終呈紅色解析：A項(xiàng)，0.1mol16O2和0.1mol18O2中均含有1.6mol質(zhì)子；B項(xiàng)項(xiàng)，S2－有還原性無(wú)氧氧化性，而K＋只有弱的氧化化性無(wú)還原性性；D項(xiàng)，新新制的氯水中中含有次氯酸酸，溶液最終終褪至無(wú)色。。答案：C元素周期表的的結(jié)構(gòu)和粒子子半徑大小[例2](2011年年高考江蘇卷卷)短周期元素X、Y、Z、、W、Q在元元素周期表中中的相對(duì)位置置如圖所示。。下列說(shuō)法正正確的是()A．元素X與與元素Z的最最高正化合價(jià)價(jià)之和的數(shù)值值等于8B．原子半徑徑的大小順序序?yàn)椋簉X>rY>rZ>rW>rQC．離子Y2－和Z3＋的核外電子數(shù)數(shù)和電子層數(shù)數(shù)都不相同D．元素W的的最高價(jià)氧化化物對(duì)應(yīng)的水水化物酸性比比Q的強(qiáng)[解析]由元素在周期期表中的位置置可推知X、、Y、Z、W、Q分別為為N、O、Al、S、Cl。元素X(N)的最最高正價(jià)＋5與元素Z(Al)的最最高正價(jià)＋3之和為8；；原子半徑的的大小順序?yàn)闉閞Z>rW>rQ>rX>rY；Y2－和Z3＋的核外電子數(shù)數(shù)和電子層數(shù)數(shù)均相同；非非金屬性：W(S)<Q(Cl)，，故最高價(jià)氧氧化物對(duì)應(yīng)的的水化物的酸酸性：W(S)<Q(Cl)。[答案]A2．(2010年年高考上海卷卷)幾種短周期元元素的原子半半徑及主要化化合價(jià)如下表表：下列敘述正確確的是()A．X、Y元元素的金屬性性X<YB．一定條件件下，Z單質(zhì)質(zhì)與W的常見見單質(zhì)直接生生成ZW2C．Y的最高高價(jià)氧化物對(duì)對(duì)應(yīng)的水化物物能溶于稀氨氨水D．一定條件件下，W單質(zhì)質(zhì)可以將Z單單質(zhì)從其氫化化物中置換出出來(lái)解析：本題是對(duì)元素素推斷及其化化學(xué)性質(zhì)的考考查。由元素素的化合價(jià)和和原子半徑可可以推知四種種元素分別為為Mg、Al、N、O，，金屬性Mg>Al，A錯(cuò)；N2與O2化合時(shí)生成的的是NO，B錯(cuò)；Al2O3只能溶于強(qiáng)酸酸和強(qiáng)堿，而而氨水是弱堿堿，C錯(cuò)；NH3在純氧氣中燃燃燒可以得到到N2，D正確。答案：D元素“位－構(gòu)構(gòu)－性”關(guān)系系的推斷[例3](2011年年高考福建理理綜)依據(jù)元素周期期表及元素周周期律，下列列推斷正確的的是()A．H3BO3的酸性比H2CO3的強(qiáng)B．Mg(OH)2的堿性比Be(OH)2的強(qiáng)C．HCl、、HBr、HI的熱穩(wěn)定定性依次增強(qiáng)強(qiáng)D．若M＋和R2－的核外電子層層結(jié)構(gòu)相同，，則原子序數(shù)數(shù)：R>M[解析]非金屬性：C＞B，則酸酸性：H2CO3＞H3BO3；Be、Mg屬于同一主主族，金屬性性：Mg＞Be，故堿性性：Mg(OH)2＞Be(OH)2；元素的非金金屬性：Cl＞Br＞I，故氫化物物的熱穩(wěn)定性性：HCl＞＞HBr＞HI；若M＋和R2－的核外電子層層結(jié)構(gòu)相同，，則原子序數(shù)數(shù)：M＞R。。[答案]B物質(zhì)類別與化化學(xué)鍵類型判判斷[例4](2011年年高考課標(biāo)全全國(guó)理綜)短周期元素W、X、Y和和Z的原子序序數(shù)依次增大大。元素W是是制備一種高高效電池的重重要材料，X原子的最外外層電子數(shù)是是內(nèi)層電子數(shù)數(shù)的2倍，元元素Y是地殼殼中含量最豐豐富的金屬元元素，Z原子子的最外層電電子數(shù)是其電電子層數(shù)的2倍。下列說(shuō)說(shuō)法錯(cuò)誤的是是()A．元素W、、X的氯化物物中，各原子子均滿足8電電子的穩(wěn)定結(jié)結(jié)構(gòu)B．元素X與與氫形成的原原子比為1∶1的化合物有有很多種C．元素Y的的單質(zhì)與氫氧氧化鈉溶液或或鹽酸反應(yīng)均均有氫氣生成成D．元素Z可可與元素X形形成共價(jià)化合合物XZ2[解析]首先根據(jù)題中中條件確定各各元素：根據(jù)據(jù)W是制備一一種高效電池池的重要材料料，確定W為為L(zhǎng)i元素；；根據(jù)X原子子的最外層電電子數(shù)是內(nèi)層層電子數(shù)的2倍，確定X是C元素；；根據(jù)Y是地地殼中含量最最豐富的金屬屬元素，確定定Y是Al元元素，再根據(jù)據(jù)原子序數(shù)依依次增大，Z原子的最外外層電子數(shù)是是其電子層數(shù)數(shù)的2倍，確確定Z是S元元素。W為L(zhǎng)i元素，其其氯化物為L(zhǎng)iCl，電子子式為，顯然Li原子子不能滿足8電子穩(wěn)定結(jié)結(jié)構(gòu)，A錯(cuò)誤誤。C元素和和H元素形成成的原子個(gè)數(shù)數(shù)比為1∶1的有機(jī)物有有多種，如苯苯、苯乙烯等等，B正確。。金屬Al與與氫氧化鈉溶溶液或鹽酸都都反應(yīng)，產(chǎn)生生氫氣，C正正確。S元素素和C元素形形成的CS2，屬于共價(jià)化化合物，D正正確。[答案]A某同學(xué)為探究究元素周期表表中元素性質(zhì)質(zhì)的遞變規(guī)律律，設(shè)計(jì)了如如下系列實(shí)驗(yàn)驗(yàn)。Ⅰ.(1)將鈉鈉、鉀、鎂、、鋁各1mol分別投投入到足量的的同濃度的鹽鹽酸中，試預(yù)預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果果：________與與鹽酸反應(yīng)最最劇烈，________與鹽酸反反應(yīng)的速度最最慢，________與鹽酸反應(yīng)應(yīng)產(chǎn)生的氣體體最多。(2)向Na2S溶液中通入入氯氣出現(xiàn)黃黃色渾濁，可可證明Cl的的非金屬性比比S的強(qiáng)，反反應(yīng)的離子方方程式為___________。。Ⅱ.利用下圖裝裝置可驗(yàn)證同同主族元素非非金屬性的變變化規(guī)律。(3)儀器B的名稱為________，干燥燥管D的作用用為_________。(4)若要證證明非金屬性性：Cl＞I，則在A中中加濃鹽酸，，B中加KMnO4(KMnO4與濃鹽酸常溫溫下反應(yīng)生成成氯氣)，C中加淀粉碘碘化鉀混合溶溶液，觀察到到C中溶液出出現(xiàn)_______的現(xiàn)現(xiàn)象，即可證證明。從環(huán)境境保護(hù)的角度度考慮，此裝裝置缺少尾氣氣處理裝置，，可用________溶液吸收尾尾氣。(5)若要證證明非金屬性性：C＞Si，則在A中中加鹽酸、B中加CaCO3、C中加Na2SiO3溶液觀察C中中溶液__________的現(xiàn)象象，即可證明明。但有的同同學(xué)認(rèn)為鹽酸酸具有揮發(fā)性性，可進(jìn)入C中干擾試驗(yàn)驗(yàn)，應(yīng)在兩裝裝置間添加裝裝有________溶溶液的洗氣瓶瓶除去。解析：Ⅰ.(1)鈉、、鉀為同主族族金屬元素，，鉀的金屬性性強(qiáng)；鈉、鎂鎂、鋁為同周周期金屬元素素，金屬性依依次減弱。金金屬性由強(qiáng)至至弱的順序?yàn)闉殁?、鈉、鎂鎂、鋁，故鉀鉀與鹽酸反應(yīng)應(yīng)最劇烈，鋁鋁與鹽酸反應(yīng)應(yīng)最慢。根據(jù)據(jù)電子守恒，，失去的電子子數(shù)越多，在在酸足量的條條件下，生成成的氫氣越多多，鋁與鹽酸酸反應(yīng)失去的的電子數(shù)最多多，則生成的的氫氣最多。。(2)氯氣氣和Na2S反應(yīng)生成NaCl和單單質(zhì)硫。Ⅱ.(4)本實(shí)實(shí)驗(yàn)利用KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)應(yīng)制備氯氣，，然后讓氯氣氣與淀粉碘化化鉀混合溶液液反應(yīng)，根據(jù)據(jù)溶液顏色的的變化來(lái)比較較氯和碘的非非金屬性強(qiáng)弱弱。過(guò)量的氯氯氣會(huì)逸散到到空氣中污染染環(huán)境，應(yīng)用用堿液吸收。。(5)利用用強(qiáng)酸制弱酸酸的原理比較較硅和碳的非非金屬性強(qiáng)弱弱，制二氧化化碳的過(guò)程中中有雜質(zhì)氯化化氫存在，不不能說(shuō)明是二二氧化碳與Na2SiO3反應(yīng)生成白色色沉淀，故應(yīng)應(yīng)先用飽和NaHCO3溶液除去氯化化氫。答案：(1)鉀鋁鋁鋁(2)S2－＋Cl2===S↓＋2Cl－(3)錐形形瓶防防止止倒吸吸(4)變藍(lán)藍(lán)NaOH(5)有白白色沉沉淀生生成飽飽和和NaHCO31．(2011年高高考天天津理理綜)以下有有關(guān)原原子結(jié)結(jié)構(gòu)及及元素素周期期律的的敘述述正確確的是是()A．第第ⅠA族元元素銫銫的兩兩種同同位素素137Cs比比133Cs多多4個(gè)個(gè)質(zhì)子子B．同同周期期元素素(除除0族族元素素外)從左左到右右，原原子半半徑逐逐漸減減小C．第第ⅦA族元元素從從上到到下，，其氫氫化物物的穩(wěn)穩(wěn)定性性逐漸漸增強(qiáng)強(qiáng)D．同同主族族元素素從上上到下下，單單質(zhì)的的熔點(diǎn)點(diǎn)逐漸漸降低低解析：：A項(xiàng)137Cs和和133Cs互互為同同位素素，二二者具具有相相同的的質(zhì)子子數(shù)；；C項(xiàng)項(xiàng)第ⅦA族元元素從從上到到下，，元素素的非非金屬屬性逐逐漸減減弱，，氫化化物的的穩(wěn)定定性逐逐漸減減弱；；D項(xiàng)項(xiàng)第ⅠA族和和第ⅡA族金金屬元元素從從上到到下對(duì)對(duì)應(yīng)單單質(zhì)的的熔點(diǎn)點(diǎn)逐漸漸降低低，而而第ⅥA族、、第ⅦA族非非金屬屬元素素對(duì)應(yīng)應(yīng)單質(zhì)質(zhì)的熔熔點(diǎn)逐逐漸升升高。。答案：：B2．(2010年高高考海海南卷卷)短周期期元素素X、、Y、、Z所所在的的周期期數(shù)依依次增增大，，它們們的原原子序序數(shù)之之和為為20，且且Y2－與Z＋核外電電子層層的結(jié)結(jié)構(gòu)相相同。。下列列化合合物中中同時(shí)時(shí)存在在極性性和非非極性性共價(jià)價(jià)鍵的的是()A．Z2YB．X2Y2C．Z2Y2D．ZYX解析：：由Y2－與Z＋核外電電子層層的結(jié)結(jié)構(gòu)相相同，，可知知Y在在Z的的上一一周期期，所所以Y為氧氧元素素、Z為鈉鈉元素素，推推知X為H；A選項(xiàng)項(xiàng)Na2O中只只有離離子鍵鍵；B選項(xiàng)項(xiàng)H2O2中有非非極性性共價(jià)價(jià)鍵，，也有有極性性共價(jià)價(jià)鍵；；C選選項(xiàng)Na2O2有離子子鍵、、非極極性共共價(jià)鍵鍵，沒(méi)沒(méi)有極極性共共價(jià)鍵鍵；D選項(xiàng)項(xiàng)NaOH有離離子鍵鍵、極極性共共價(jià)鍵鍵。答案：：B3．有有X、、Y兩兩種元元素，，原子子序數(shù)數(shù)≤20，，X的的原子子半徑徑小于于Y，，且X、Y原子子的最最外層層電子子數(shù)相相同(選項(xiàng)項(xiàng)中m、n均為正正整數(shù)數(shù))。。下列列說(shuō)法法正確確的是是()A．若若X(OH)n為強(qiáng)堿堿，則則Y(OH)n也一定定為強(qiáng)強(qiáng)堿B．若若HnXOm為強(qiáng)酸酸，則則X的的氫化化物溶溶于水水一定定顯酸酸性C．若若X元元素形形成的的單質(zhì)質(zhì)是X2，則Y元素素形成成的單單質(zhì)一一定是是Y2D．若若Y的的最高高正價(jià)價(jià)為＋＋m，則X的最最高正正價(jià)一一定為為＋m解析：：X與Y在同同一主主族，，且X位于于Y的的上一一周期期，A正確確。X為N時(shí)B項(xiàng)不不正確確；若若X2為N2，Y可可能是是P4，則C不正正確；；Y為為S或或Cl時(shí)，，X為為O或或F，，沒(méi)有有＋m價(jià)，D不正正確。。答案：：A4．短短周期期元素素A、、B、、C、、D原原子序序數(shù)依依次增增大，，A的的單質(zhì)質(zhì)是最最輕的的氣體體，A、C同主主族，，只有有C是是金屬屬元素素，B的最最外層層電子子數(shù)是是次外外層電電子數(shù)數(shù)的3倍，，B、、C的的最外外層電電子數(shù)數(shù)之和和與D的最最外層層電子子數(shù)相相等。。(1)C的的原子子結(jié)構(gòu)構(gòu)示意意圖為為________。(2)化合合物C2B2中陰陽(yáng)陽(yáng)離子子個(gè)數(shù)數(shù)比為為________，其其中含含有的的化學(xué)學(xué)鍵類類型為為________。(3)化合合物CDB是家家用消消毒劑劑的主主要成成分，，其水水溶液液顯堿堿性。。請(qǐng)用用離子子方程程式說(shuō)說(shuō)明該該化合合物