高一化學(xué)人教版學(xué)案第四章第二節(jié)第3課時(shí)元素“位構(gòu)性”三者之間的關(guān)系（提升課時(shí)）

第3課時(shí)元素“位—構(gòu)—性”三者之間的關(guān)系(提升課時(shí))學(xué)習(xí)任務(wù)元素的“位－構(gòu)－性”關(guān)系及其應(yīng)用1．“位－構(gòu)－性”關(guān)系2．“位－構(gòu)－性”關(guān)系的四大應(yīng)用(1)應(yīng)用一：結(jié)構(gòu)與位置互推(2)應(yīng)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(yīng)用三：結(jié)構(gòu)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(xué)家為完善周期表做出了不懈努力。中國科學(xué)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(biāo)準(zhǔn)。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?gòu)－性”問題解題思維流程如下：【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(jià)氧化物的水化物的堿性遞變規(guī)律得：堿性In(OH)3＜RbOH，D錯(cuò)誤。(1)In的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物能否溶于氫氧化鈉溶液？如能，寫出反應(yīng)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(xué)性質(zhì)相似。(2)In的最高價(jià)氧化物能否溶于水？提示：In的最高價(jià)氧化物為In2O3，與Al2O3性質(zhì)相似，均難溶于水?！疽族e(cuò)提醒】(1)元素性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)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(qiáng)，金屬性逐漸增強(qiáng)。(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(qiáng)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(qiáng)非金屬元素氫化物穩(wěn)定性逐漸減弱最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物堿性逐漸增強(qiáng)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(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性：⑤＞④D．元素的最高正化合價(jià)：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(cuò)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(cuò)誤；同周期從左到右，非金屬逐漸增強(qiáng)，非金屬性越強(qiáng)則元素最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，因此最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物酸性：高氯酸＞硫酸，故C正確；元素的最高正化合價(jià)，⑤為＋7價(jià)，③無正價(jià)，故D錯(cuò)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(yīng)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(jià)氧化物的水化物兩兩之間能相互反應(yīng)【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(qiáng)，A項(xiàng)錯(cuò)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(qiáng)，所以其單質(zhì)與水反應(yīng)相比于Al更為劇烈，B項(xiàng)錯(cuò)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(xiàng)錯(cuò)誤；通過分析可知，X為Na元素，其最高價(jià)氧化物的水化物為NaOH，屬于強(qiáng)堿；Y為Al元素，其最高價(jià)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(jià)氧化物的水化物為H2SO4，屬于強(qiáng)酸；NaOH，Al(OH)3以及H2SO4之間可兩兩反應(yīng)，D項(xiàng)正確。2．19世紀(jì)中葉，門捷列夫在前人的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)了元素周期律，并由此制得了第一張?jiān)刂芷诒怼?1)對于元素周期表的演變和元素周期表的應(yīng)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(qiáng)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(qiáng)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(rèn)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(dǎo)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(xué)家制得一種新原子eq\o\al(\s\up1(283),\s\do1(116))Lv，它屬于116號(hào)元素，關(guān)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(cuò)誤；氦為稀有氣體，性質(zhì)穩(wěn)定，B錯(cuò)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(qiáng)，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(huì)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(dǎo)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(dǎo)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(hào)元素與118號(hào)元素同周期，116號(hào)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(hào)元素處于第七周期第ⅥA族，B錯(cuò)誤；該元素的金屬性比Po強(qiáng)，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(cuò)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(jià)、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(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和元素在元素周期表中的位置認(rèn)識(shí)元素的性質(zhì)。從物質(zhì)類別、元素化合價(jià)、物質(zhì)所含有關(guān)元素在元素周期表中的位置的角度可以認(rèn)識(shí)有關(guān)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)?！咎K教版】必修第一冊P123元素的原子結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)和元素的性質(zhì)特點(diǎn)。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(jié)構(gòu)，預(yù)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(xué)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?yàn)開_______>________>________(填微粒符號(hào))。(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(qiáng)弱關(guān)系為_____>_____(填微粒符號(hào))?！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(gè)電子層，