高一化學人教版學案第四章第二節(jié)第3課時元素“位構性”三者之間的關系（提升課時）

第3課時元素“位—構—性”三者之間的關系(提升課時)學習任務元素的“位－構－性”關系及其應用1．“位－構－性”關系2．“位－構－性”關系的四大應用(1)應用一：結構與位置互推(2)應用二：性質(zhì)與位置互推熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，根據(jù)元素性質(zhì)可以推知元素在周期表中的位置，根據(jù)元素在周期表中的位置可以推知元素性質(zhì)。(3)應用三：結構與性質(zhì)互推①最外層電子數(shù)是決定元素原子的氧化性和還原性的主要因素。②原子半徑?jīng)Q定了元素單質(zhì)的性質(zhì)；離子半徑?jīng)Q定了元素組成化合物的性質(zhì)。③同主族元素最外層電子數(shù)相同，性質(zhì)相似?！镜淅?2019·北京高考)2019年是元素周期表發(fā)表150周年。期間科學家為完善周期表做出了不懈努力。中國科學院院士張青蓮教授曾主持測定了銦(49In)等9種元素相對原子質(zhì)量的新值，被采用為國際新標準。已知銦與銣(37Rb)同周期，下列說法不正確的是()A．In是第五周期第ⅢA族元素B．eq\o\al(\s\up1(115),\s\do1(49))In的中子數(shù)與電子數(shù)的差值為17C．原子半徑：In>AlD．堿性：In(OH)3>RbOH【思維建?！恐髯逶亍拔唬瓨嫞浴眴栴}解題思維流程如下：【解析】選D。37Rb為堿金屬，屬于第五周期第ⅠA族，故In亦為第五周期元素，比Rb質(zhì)子數(shù)大12，即為第ⅢA族元素，A正確；eq\o\al(\s\up1(115),\s\do1(49))In的中子數(shù)為115－49＝66，電子數(shù)為49，因此eq\o\al(\s\up1(115),\s\do1(49))In的中子數(shù)與電子數(shù)的差值為17，B正確；銦和鋁同屬于ⅢA族元素，前者位于第五周期，后者位于第三周期，因此原子半徑：In>Al，C正確；銦和銣同屬于第五周期元素，前者位于ⅢA族，后者位于ⅠA族，根據(jù)同周期主族元素最高價氧化物的水化物的堿性遞變規(guī)律得：堿性In(OH)3＜RbOH，D錯誤。(1)In的最高價氧化物對應的水化物能否溶于氫氧化鈉溶液？如能，寫出反應的離子方程式？提示：能；In(OH)3＋OH－=InOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))＋2H2O。In與Al同主族，In(OH)3與Al(OH)3的化學性質(zhì)相似。(2)In的最高價氧化物能否溶于水？提示：In的最高價氧化物為In2O3，與Al2O3性質(zhì)相似，均難溶于水?！疽族e提醒】(1)元素性質(zhì)與原子結構的關系同主族元素隨著原子核外電子層數(shù)的增加，得到電子的能力逐漸減弱，非金屬性逐漸減弱；失去電子的能力逐漸增強，金屬性逐漸增強。(2)同主族元素及其典型化合物性質(zhì)的遞變規(guī)律物質(zhì)類別性質(zhì)遞變規(guī)律(由上至下)元素元素金屬性逐漸增強元素非金屬性逐漸減弱單質(zhì)氧化性逐漸減弱還原性逐漸增強非金屬元素氫化物穩(wěn)定性逐漸減弱最高價氧化物對應的水化物堿性逐漸增強酸性逐漸減弱如圖是元素周期表短周期的一部分，下列說法中正確的是()A．元素①位于第二周期第ⅣA族B．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：④＞②C．最高價氧化物對應水化物的酸性：⑤＞④D．元素的最高正化合價：③＝⑤【解析】選C。根據(jù)元素在周期表中的相對位置可知，①～⑤分別是N、O、F、S、Cl。元素①位于第二周期第ⅤA族，故A錯誤；同主族從上到下，非金屬性逐漸減弱，氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性減弱，因此氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：②＞④，故B錯誤；同周期從左到右，非金屬逐漸增強，非金屬性越強則元素最高價氧化物對應水化物的酸性越強，因此最高價氧化物對應水化物酸性：高氯酸＞硫酸，故C正確；元素的最高正化合價，⑤為＋7價，③無正價，故D錯誤?！景胃哳}組】1．已知短周期主族元素W、R、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，W原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的3倍，W、Z同主族，X在同周期元素中原子半徑最大，X、Y、Z原子的最外層電子數(shù)之和為10。下列敘述正確的是()A．非金屬性：R＜WB．單質(zhì)與水反應的劇烈程度：Y＞XC．元素W與X形成的化合物只有一種D．X、Y、Z的最高價氧化物的水化物兩兩之間能相互反應【解析】選D。W原子最外層電子數(shù)為內(nèi)層電子數(shù)的3倍，所以W為O元素；Z與W同主族，且也屬于短周期元素，所以Z為S元素；X為同周期中原子半徑最大的，且其原子序數(shù)大于W，所以X為第三周期元素，即Na元素；由于R的原子序數(shù)比W大，并且也為主族元素，R只能為F元素；X，Y，Z原子的最外層電子數(shù)為10，所以Y為Al元素。通過分析可知，W為O元素，R為F元素；二者同周期，F(xiàn)的原子序數(shù)更大，所以F元素的非金屬性更強，A項錯誤；通過分析可知，X為Na元素，Y為Al元素；Na元素的金屬性更強，所以其單質(zhì)與水反應相比于Al更為劇烈，B項錯誤；通過分析可知，W為O元素，X為Na元素，二者可形成Na2O和Na2O2等不止一種化合物，C項錯誤；通過分析可知，X為Na元素，其最高價氧化物的水化物為NaOH，屬于強堿；Y為Al元素，其最高價氧化物的水化物為Al(OH)3，屬于兩性氫氧化物；Z為S元素，其最高價氧化物的水化物為H2SO4，屬于強酸；NaOH，Al(OH)3以及H2SO4之間可兩兩反應，D項正確。2．19世紀中葉，門捷列夫在前人的基礎上發(fā)現(xiàn)了元素周期律，并由此制得了第一張元素周期表。(1)對于元素周期表的演變和元素周期表的應用，下列說法正確的是________。A．同周期元素性質(zhì)相似B．元素周期表中最右上角的氦元素是非金屬性最強的元素C．第ⅠA族元素的金屬性肯定比同周期的第ⅡA族元素的金屬性強ＫD．既有元素周期表雖然已排滿，但還有新元素未被發(fā)現(xiàn)(2)認真觀察元素周期表從第ⅢA族的硼到第ⅦA族的砹連接的一條折線，我們能從分界線附近找到________。A．耐高溫材料B．新型農(nóng)藥材料C．半導體材料D．新型催化劑材料(3)受元素周期表的啟發(fā)，經(jīng)過長期的探索，美國科學家制得一種新原子eq\o\al(\s\up1(283),\s\do1(116))Lv，它屬于116號元素，關于它的推測正確的是________。A．這種原子的中子數(shù)為167B．它位于元素周期表中第六周期C．這種元素一定是金屬元素D．這種元素易與氫氣化合【解析】(1)同主族元素的性質(zhì)是相似的，同周期元素的性質(zhì)是遞變的，A錯誤；氦為稀有氣體，性質(zhì)穩(wěn)定，B錯誤；同周期主族元素從左到右，金屬性減弱，第ⅠA族元素的失電子能力肯定比同周期第ⅡA族元素的失電子能力強，C正確；目前已發(fā)現(xiàn)的元素占據(jù)了元素周期表全部位置，但還有新的元素會被發(fā)現(xiàn)，D正確。(2)耐高溫的合金材料在過渡元素區(qū)尋找；制農(nóng)藥的元素在周期表右上方的非金屬元素區(qū)尋找；作催化劑的元素從過渡元素區(qū)尋找；作半導體材料的元素，在元素周期表金屬元素與非金屬元素的分界線附近尋找，而從第ⅢA族的硼到第ⅦA族的砹連接的折線是元素周期表金屬元素與非金屬元素的分界線，所以可在分界線附近找到作半導體材料的元素。(3)稀有氣體的原子序數(shù)分別為2、10、18、36、54、86、118，116號元素與118號元素同周期，116號元素處于第七周期第ⅥA族。質(zhì)量數(shù)為283，質(zhì)子數(shù)為116，所以中子數(shù)為167，A正確；116號元素處于第七周期第ⅥA族，B錯誤；該元素的金屬性比Po強，一定為金屬元素，C正確；該元素為金屬元素，非金屬性比較弱，不易與氫氣化合，D錯誤。答案：(1)C、D(2)C(3)A、C【魯科版】必修第二冊P26元素的性質(zhì)通常包括元素化合價、原子半徑、元素原子的得失電子能力等，可以根據(jù)元素原子結構的特點和元素在元素周期表中的位置認識元素的性質(zhì)。從物質(zhì)類別、元素化合價、物質(zhì)所含有關元素在元素周期表中的位置的角度可以認識有關物質(zhì)的化學性質(zhì)?！咎K教版】必修第一冊P123元素的原子結構決定了元素在周期表中的位置，而元素在周期表中的位置反映了元素的原子結構和元素的性質(zhì)特點。我們可以根據(jù)元素在周期表中的位置，推測元素的原子結構，預測未知元素的主要性質(zhì)。(2021·盤錦高一檢測)短周期主族元素A、B、C、D、E在元素周期表中的位置如圖所示，其中A為地殼中含量最高的金屬元素。請用化學用語回答下列問題：(1)E元素在周期表中的位置：________________。(2)A、D、E元素簡單離子半徑由大到小的順序為________>________>________(填微粒符號)。(3)F與D同主族且相鄰，二者簡單氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性的強弱關系為_____>_____(填微粒符號)?！窘馕觥慷讨芷谥髯逶刂?，A為地殼中含量最高的金屬元素，則A為Al元素，由元素在周期表中的相對位置，可知B為C元素，C為N元素，D為O元素，E為Cl元素。(1)E為Cl元素，原子核外有3個電子層，