人教版高中化學必修第一冊第四章第二節(jié)第3課時元素的“位-構-性”關系及應用能力課課件

第3課時元素的“位—構—性”關系及應用(能力課)第四章物質結構元素周期律第二節(jié)元素周期律素養(yǎng)目標了解元素與元素周期律的應用，理解元素原子結構、在周期表中的位置和元素性質三者之間的關系，建立“位—構—性”關系應用的思維模型。考點元素的“位—構—性”關系及應用1．元素的“位—構—性”關系(1)結構與位置的互推①電子層數(shù)＝周期數(shù)。②質子數(shù)＝原子序數(shù)。③主族元素原子最外層電子數(shù)＝主族序數(shù)。④主族元素的最高正價＝族序數(shù)(氧、氟除外)，最低負價＝主族序數(shù)－8。(2)性質與位置的互推①根據元素的性質可以推知元素在周期表中的位置：若同周期元素A、B、C的金屬性逐漸增強，則A、B、C在同周期中按照C、B、A的順序從左到右排列。②根據元素在周期表中的位置關系可以推斷元素的性質：若同主族元素A、B、C在同一主族中從上往下排列，則可推知A、B、C的單質的氧化性依次減弱或還原性依次增強。(3)結構與性質的互推①若某元素原子的最外層電子數(shù)小于4，則該元素原子在反應中容易失電子；若某元素原子的最外層電子數(shù)大于4，則該元素原子在反應中容易得電子。②若某元素原子在反應中容易得電子，則該元素原子的最外層電子數(shù)大于4；若某元素原子在反應中容易失電子，則該元素原子的最外層電子數(shù)小于4。2．元素“位—構—性”規(guī)律(1)一般規(guī)律

1．四種短周期元素在周期表中的位置如圖，其中只有M為金屬元素。下列說法不正確的是(

)A．Y的最高價氧化物對應水化物的酸性比X的弱B．Z位于元素周期表中第二周期ⅥA族C．X的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性比Z的弱D．M的原子半徑比Y的原子半徑大√A

[由四種短周期元素在元素周期表中的位置，可知Y、Z處于第二周期，M、X處于第三周期，其中只有M一種為金屬元素，則M為Al，可推知X為Si，Y為N，Z為O。非金屬性越強，最高價氧化物對應水化物的酸性越強，非金屬性N>Si，故酸性：HNO3>H2SiO3，故A錯誤；氧元素處于第二周期ⅥA族，故B正確；非金屬性Si<O，氫化物穩(wěn)定性：SiH4<H2O，故C正確；同周期從左到右原子半徑逐漸減小，同主族自上而下原子半徑逐漸增大，故原子半徑M>Y，故D正確。]2．X、Y、Z是三種短周期元素，其中X、Y位于同一主族，Y、Z處于同一周期。X原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍。Z原子的核外電子數(shù)比Y原子少1。下列說法正確的是(

)A．元素非金屬性由弱到強的順序為Z＜Y＜XB．Y元素最高價氧化物對應水化物的化學式可表示為H3YO4C．三種元素的氣態(tài)氫化物中，Z的氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定D．原子半徑由大到小的順序為Z＜Y＜X√A

[X原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍，說明X是氧元素，則Y必然為硫元素，Z原子的核外電子數(shù)比Y原子少1，則Z為磷元素。元素非金屬性由弱到強的順序為P<S<O，A項正確；S最高價氧化物對應水化物的化學式可表示為H2SO4，B項錯誤；非金屬性越強，其氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強，因此X的氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定，C項錯誤；根據元素周期律，原子半徑由大到小的順序為Z>Y>X(P>S>O)，D項錯誤。]3．已知W、X、Y、Z為短周期元素，W、Z同主族，X、Y、Z同周期，W的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性大于Z的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性，X、Y為金屬元素，X的陽離子的氧化性小于Y的陽離子的氧化性，W、X兩種元素可形成兩種二元化合物，Y的簡單離子半徑在同周期中最小。則W、X、Y、Z四種元素中，X的原子結構示意圖：________，Y簡單離子的結構示意圖：________，Z的最高價氧化物對應水化物的化學式為________。H2SO4[解析]

由題目描述可知，W位于第二周期，X、Y、Z位于第三周期；由于Y的離子半徑在同周期中最小，則Y為Al。由于金屬元素X與非金屬元素W可形成兩種二元化合物，可知X為Na，W為O，則Z為S。

(3)由元素在周期表中的位置推斷51．短周期元素A、B、C原子序數(shù)依次增大，A3-與B2-、C＋電子層結構相同，則下列說法中不正確的是(

)A．三種元素可組成CAB2和CAB3型化合物B．離子半徑：C＋＞B2-＞A3-C．H2B在同主族元素氣態(tài)氫化物中最穩(wěn)定D．B的某種單質可用于殺菌消毒隨堂評估·知能落實√243題號15243題號1B

[三種短周期元素A、B、C的原子序數(shù)依次增大，A3-與B2-、C＋的電子層結構相同，A、B在第二周期，C在第三周期，則A為N元素，B為O元素，C為Na元素。三種元素可組成化合物NaNO2和NaNO3，故A項正確；核外電子排布相同的離子，原子序數(shù)越大，離子半徑越小，則離子半徑：A3-＞B2-＞C＋，故B項錯誤；O為第ⅥA族中非金屬性最強的元素，則對應的氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定，故C項正確；O元素的單質臭氧具有強氧化性，可用于殺菌消毒，故D項正確。]52．硒(Se)是人體必需的微量元素，在元素周期表中的位置如圖所示。下列關于硒元素的敘述正確的是(

)A．硒的非金屬性比S弱B．硒最高價氧化物對應水化物的化學式為H2SeO3C．硒元素位于元素周期表第四周期第ⅣA族D．H2Se比HBr更穩(wěn)定23題號14√O

S

SeBr523題號14A

[同主族從上往下非金屬性減弱，所以硒的非金屬性比S弱，A正確；硒最高價氧化物對應水化物的化學式為H2SeO4，B錯誤；根據Se在周期表中的位置可知，硒與氧、硫同主族，與溴同周期，位于元素周期表中的第四周期第ⅥA族，C錯誤；非金屬性Se<Br，HBr比H2Se更穩(wěn)定，D錯誤。]53．X、Y、Z、W、R均為短周期主族元素且原子序數(shù)依次增大，X元素的某種同位素常用于考古時測定一些文物的年代，Y原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍，Z是短周期主族元素中原子半徑最大的元素，W原子M層電子數(shù)與K層電子數(shù)相同，R的最高正價與最低負價的代數(shù)和為6，下列說法不正確的是(

)A．Y分別與X、Z形成的二元化合物均不止一種B．氧化物的水化物的酸性：X＜RC．元素的金屬性：Z>WD．原子半徑：W>R23題號41√523題號41B

[根據題給信息知X是碳元素，Y原子的次外層有2個電子，最外層有6個電子，Y是氧元素，Z是鈉元素，W原子M、K層電子數(shù)均是2，W是鎂元素，R最高正價＋7，最低負價－1，R是氯元素。Y與X形成的二元化合物有CO、CO2，Y與Z形成的二元化合物有Na2O、Na2O2，A正確；X的氧化物的水化物只有H2CO3，R的氧化物的水化物有多種，其中HClO4酸性大于H2CO3，HClO酸性小于H2CO3，B錯誤；根據元素周期律，同周期元素從左到右金屬性遞減，元素金屬性Z>W，C正確；同周期主族元素從左到右原子半徑遞減，原子半徑W>R，D正確。]5243題號14．元素X、Y、Z的原子序數(shù)之和為36，X、Y在同一周期，X＋與Z2-具有相同的核外電子層結構。下列推測不正確的是(

)A．同族元素中Z的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性最強B．原子半徑：X＞Y，離子半徑：X＋＞Z2-C．同周期元素中X的金屬性最強D．同周期元素中Y的最高價氧化物的水化物的酸性最強√5243題號1B

[元素X、Y、Z原子序數(shù)之和為36，由于第四周期兩元素原子序數(shù)之和最小為19＋20＝39，故X、Y、Z為短周期元素，由X、Y在同一周期，X＋與Z2-具有相同的核外電子層結構，可推知Z處于第二周期，X、Y處于第三周期，結合離子電荷可知，X為Na，Z為O，則Y原子序數(shù)為36－11－8＝17，故Y為Cl。同一主族元素，從上到下，非金屬性減弱，第ⅥA元素中氧元素的非金屬性最強，故其氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性最高，A正確；同一周期的主族元素，原子序數(shù)越大，原子半徑越小，電子層結構相同的離子，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，所以原子半徑：X＞Y，離子半徑：Z2-＞X＋，B錯誤；同周期主族元素自左向右金屬性逐漸減弱，則第三周期元素中Na的金屬性最強，C正確；第三周期元素中Cl的非金屬性最強，故它的最高價氧化物的水化物的酸性最強，D正確。]243題號15．現(xiàn)有部分短周期元素的性質或原子結構如下表：5元素編號元素性質或原子結構TM層電子數(shù)是K層電子數(shù)的3倍X最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍Y常溫下單質為雙原子分子，一定空氣中含量最多的物質Z元素最高正價是＋7價243題號1(1)元素X位于元素周期表的第________周期________族，它的一種核素可測定文物年代，這種核素的符號是________。(2)元素Y的原子結構示意圖為________。(3)元素Z與元素T相比，非金屬性較強的是________(用元素符號表示)，下列表述中能證明這一事實的是________(填字母)。a．常溫下Z的單質和T的單質狀態(tài)不同b．Z的氫化物比T的氫化物穩(wěn)定c．一定條件下Z和T的單質都能與氫氧化鈉溶液反應5二ⅣA

Clb243題號1(4)探尋物質的性質差異性是學習的重要方法之一。T、X、Y、Z四種元素的最高價氧化物對應的水化物中化學性質明顯不同于其他三種的是________，理由是___________________________。5H2CO3H2CO3是弱酸(或非氧化性酸)課時分層作業(yè)(二十九)元素的“位—構—性”關系及應用題、選擇題(每小題有一個或兩個選項符合題目要求)1．已知砷元素符號為As，原子結構示意圖如圖，則下列對砷的結構及性質的說法錯誤的是(

)A．砷元素的原子序數(shù)是33B．砷的最高價氧化物對應水化物是一種強酸C．三氧化二砷既有氧化性又有還原性D．砷的非金屬性比溴弱√題

[原子序數(shù)＝核外電子數(shù)，所以砷元素的原子序數(shù)是33，故A正確；非金屬性：P＞As且磷酸為中強酸，則砷的最高價氧化物對應的水化物不是強酸，故B錯誤；三氧化二砷中的As為＋3價，屬于中間價，所以既有氧化性又有還原性，故C正確；砷與溴在同周期，并且溴的原子序數(shù)比砷大，所以砷的非金屬性比溴弱，故D正確。]題號135246879102．現(xiàn)有短周期元素X、Y、Z和M，它們在周期表中的相對位置如圖所示。其中Y原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的一半。下列說法正確的是(

)A．Y元素位于第三周期第ⅤA族B．X的原子半徑比Z的小C．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：M>Z

D．M的最高價氧化物對應的水化物是二元酸√

XZY

M

題

[Y原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的一半，則Y為Si元素；由四種元素在周期表中的相對位置可知，M是S元素、X是O元素、Z是F元素。硅元素位于元素周期表第三周期第ⅣA族，A錯誤；同周期元素，從左到右原子半徑依次減小，則氧原子的原子半徑大于氟原子的原子半徑，B錯誤；氟元素的非金屬性最強，氫化物最穩(wěn)定，C錯誤；硫元素的最高價氧化物對應的水化物是硫酸，屬于二元酸，D正確。]題號135246879103．已知X、Y、Z均為短周期的元素，X、Y同周期，X、Z的最低價氣態(tài)氫化物為H2X和HZ，Y2+和Z－具有相同的電子層結構，下列說法正確的是(

)A．離子半徑：X2->Z－>Y2+B．原子序數(shù)Y>X>ZC．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：H2X<HZD．Z元素的最高正價為＋7價√√題C

[X、Z的最低價離子分別為X2-和Z－，則X位于第ⅥA族，Z位于第ⅦA族，Y2+和Z－具有相同的電子層結構，則Y在Z的下一周期，從而可知Y為Mg元素，Z為F元素，X、Y同周期，則X為S元素。電子層數(shù)越多，離子半徑越大，電子層數(shù)相同時，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，則離子半徑：S2->F－>Mg2+，即X2->Z－>Y2+，A正確；原子序數(shù)：S>Mg>F，B錯誤；非金屬性：S<F，則氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：H2S<HF，C正確；Z為F元素，F(xiàn)無正價，D錯誤。]題號135246879104．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，X的原子半徑是短周期元素中最小的，Y是短周期中金屬性最強的元素，元素Z的最高正價與最低負價代數(shù)和為4，下列說法正確的是(

)A．原子半徑：W>Z>YB．簡單離子的還原性：W>ZC．最高價氧化物對應水化物的酸性：Z>WD．X與Y形成化合物的水溶液可使紅色石蕊試紙變藍√題

[短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，X的原子半徑是短周期元素中最小的，則X為H元素；Y是短周期中金屬性最強的元素，則Y為Na元素；元素Z的最高正價與最低負價代數(shù)和為4，則Z為S元素、W為Cl元素。同周期元素，從左到右原子半徑依次減小，則原子半徑：Na＞S＞Cl，A錯誤；同周期元素，從左到右元素的非金屬性依次增強，對應簡單離子的還原性依次減弱，則硫離子的還原性強于氯離子，B錯誤；同周期元素，從左到右元素的非金屬性依次增強，最高價氧化物對應水化物的酸性依次增強，則硫酸的酸性弱于高氯酸，C錯誤；X與Y形成的化合物為氫化鈉，氫化鈉與水反應生成氫氧化鈉和氫氣，氫氧化鈉溶液可使紅色石蕊試紙變藍，D正確。]題號135246879105．X、Y、Z、M、R為五種前18號元素，其原子半徑和最外層電子數(shù)之間的關系如圖所示。下列說法中正確的是(

)A．簡單離子半徑：R>MB．Z的最高價氧化物對應的水化物是一種弱酸C．M的氣態(tài)氫化物的水溶液放置在空氣中易變質產生渾濁D．R可以將Y從其鹽溶液中置換出來√題

[由圖中信息可知X、Y、Z、M、R分別代表H、Al、N、S、Na元素。電子層數(shù)越多，離子半徑越大，則簡單離子半徑：S2->Na＋，A錯誤；Z的最高價氧化物對應的水化物是硝酸，是一種強酸，B錯誤；硫化氫的水溶液久置于空氣中會被氧氣氧化生成硫單質，反應方程式為2H2S＋O2===2S↓＋2H2O，C正確；R為金屬鈉，鈉先與水反應生成氫氧化鈉，不會置換出Al單質，D錯誤。]題號135246879106．羅紅霉素一般用于治療呼吸道、尿道和軟組織感染，其化學式為Y41X76Z2M15。X、Y、Z、M屬于四種短周期元素，原子序數(shù)依次增大，X－的核外電子數(shù)是X元素主族序數(shù)的2倍；Y、Z、M為同周期相鄰元素，Y元素的最高正價與最低負價的絕對值均等于主族序數(shù)，Z原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2.5倍。下列說法不正確的是(

)A．原子半徑：Y<Z<MB．最高價氧化物對應水化物的酸性：Y<ZC．X與M組成的化合物X2M2能用作消毒劑D．Z、M簡單離子半徑：Z>M√題

[根據X－的核外電子數(shù)是X元素主族序數(shù)的2倍，可推知X為H元素；由Z原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2.5倍，可推知Z為N元素；由Y、Z、M為同周期相鄰元素，Y元素的最高正價與最低負價的絕對值均等于主族序數(shù)，可推知Y為C元素、M為O元素。同周期主族元素從左到右原子半徑依次減小，則原子半徑：Y>Z>M，A錯誤；非金屬性：N>C，則最高價氧化物對應水化物的酸性：HNO3>H2CO3，B正確；H2O2具有強氧化性，可用于殺菌、消毒，C正確；核外電子排布相同的離子，核電荷數(shù)小的半徑大，故離子半徑：N3->O2-，D正確。]題號135246879107．現(xiàn)有四種短周期元素的有關信息如表所示元素結構特點及在周期表中的位置單質及化合物的部分性質與用途甲在元素周期表中，主族序數(shù)等于周期數(shù)單質常用于制合金乙原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的一半單質是重要的半導體材料丙原子最外層電子數(shù)是內層電子數(shù)的2倍單質存在多種同素異形體丁元素能形成兩種不同的單質，最外層電子是電子層數(shù)的三倍丁的一種單質與KI溶液反應生成丁的另一種單質題甲、乙、丙、丁四種元素的原子序數(shù)從大到小的排列順序為(

)A．甲、乙、丙、丁 B．丁、甲、乙、丙C．丙、丁、甲、乙 D．乙、甲、丁、丙√題

[四種短周期元素，甲在元素周期表中，主族序數(shù)等于周期數(shù)，則甲為Al；乙單質是重要的半導體材料，則乙為Si；丙原子最外層電子數(shù)是內層電子數(shù)的2倍，則丙原子只能有2個電子層，最外層電子數(shù)為4，則丙為C，其單質有多種同素異形體；丁元素最外層電子是電子層數(shù)的三倍，能形成兩種不同的單質，丁的一種單質與KI溶液反應生成丁的另一種單質，兩種單質為臭氧和氧氣，丁為O元素。]題號135246879108．如圖是部分短周期元素的原子序數(shù)與其某種常見化合價的關系圖，若用原子序數(shù)代表所對應的元素，則下列說法正確的是(

)A．31d和

33d屬于同種核素B．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：a>d>eC．b和c的最高價氧化物對應的水化物可以反應D．a和b只能形成一種化合物√題

[由部分短周期元素的原子序數(shù)與其某種常見化合價的關系圖分析，a為氧元素，b為鈉元素，c為鋁元素，d為磷元素，e為硫元素。31d和

33d質子數(shù)相同，中子數(shù)不同，不是同種核素，二者互為同位素，A錯誤；a、e、d的非金屬性依次減弱，它們的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性也依次減弱，即a>e>d，B錯誤；b和c的最高價氧化物對應的水化物分別為NaOH和Al(OH)3，二者可以反應，C正確；a和b可形成Na2O和Na2O2，D錯誤。]題、非選擇題9．根據元素周期表回答下列問題：題1)在上面元素周期表中，全部是金屬元素的區(qū)域為________(填字母)。A．Ⅰ區(qū)B．Ⅱ區(qū)C．Ⅲ區(qū)D．Ⅳ區(qū)(2)a～m中，化學性質最不活潑的是________元素(填元素符號，下同)。只有負化合價而無正化合價的是________。BArF題3)最高價氧化物對應水化物呈兩性的是_____________(填化學式，下同)，寫出它分別與a、l的最高價氧化物的水化物反應的離子方程式：__________________________、_________________________。(4)a、c的最高價氧化物對應水化物的堿性：_______>_________。Al(OH)3

Al(OH)3＋3H＋===Al3+＋3H2ONaOHMg(OH)2Al(OH)3＋OH－==[Al(OH)4]－題號1352468791010．元素周期表與元素周期律在學習、研究中有很重要的作用。下表是5種元素的相關信息，W、X都位于第三周期。元素信息Q地殼中含量最高的元素W最高化合價為＋7價X最高價氧化物對應的水化物在本周期中堿性最強Y焰色試驗(透過藍色鈷玻璃)火焰呈紫色Z原子結構示意圖為：

題1)Q在周期表中的位置是____________________。(2)W的最高價氧化物對應的水化物的化學式是________。(3)X單質與水反應的離子方程式是__________________________________。(4)金屬性Y強于X，用原子結構解釋原因：____________________