高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題五 第三單元 元素周期表的應(yīng)用課件 蘇教版

1. 理解同周期和同主族元素性質(zhì)的相似性和遞變性。2．了解元素周期表的應(yīng)用。

第三單元元素周期表的應(yīng)用1．以第三周期為例，同周期從左至右隨

遞增，原子半徑

，最外層電子數(shù)

，失電子能力

，得電子能力

，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性

，酸性

，其中

是酸性最強(qiáng)的酸。 同周期元素從左到右非金屬元素形成的氫化物的穩(wěn)定性

，同周期元素從左到右金屬性

，非金屬性

。原子序數(shù)減小增多減弱增強(qiáng)減弱增強(qiáng)HClO4增強(qiáng)減弱增強(qiáng)2．同主族元素的最外層電子數(shù)

，但電子層數(shù)

，原子半徑從上往下逐漸

，失電子能力

，得電子能力

，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的

增強(qiáng)，酸性

。同主族元素從上往下，金屬性

，非金屬性減弱。 【想一想】

元素的性質(zhì)隨著元素原子序數(shù)的遞增而呈周期性的變化，這里的“周期性”是物理學(xué)中的“周期性”嗎？ 答：不是。物理學(xué)中的“周期性”是一種簡單重復(fù)，而化學(xué)中的“周期性”在“大周期性”的前提下有微小變化，整體是“螺旋式”的“周期性”。相同不同增大增強(qiáng)減弱堿性減弱增強(qiáng)元素的原子結(jié)構(gòu)、元素性質(zhì)以及它在周期表中的位置之間關(guān)系的應(yīng)用：(1)對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)和研究的意義在于我們可以利用“位、構(gòu)、性”的關(guān)系來指導(dǎo)我們對(duì)化學(xué)的學(xué)習(xí)和研究。(2)科學(xué)預(yù)言方面的意義在于為

的發(fā)現(xiàn)及預(yù)測它們的

和性質(zhì)提供了線索。(3)對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的指導(dǎo)意義在于在周期表中一定的區(qū)域內(nèi)尋找

。(4)從自然科學(xué)方面有力地論證了事物變化中量變引起質(zhì)變的規(guī)律性。新元素原子結(jié)構(gòu)新的物質(zhì)【想一想】如何利用元素周期律和元素周期表預(yù)測元素的性質(zhì)？答：預(yù)測元素的性質(zhì)：常見題目是給出一種不常見的主族元素或尚未發(fā)現(xiàn)的主族元素，推測該元素及其單質(zhì)或化合物所具有的性質(zhì)，如下圖。【例1】(2009·四川理綜，10)X、Y、Z、M是元素周期表中前20號(hào)元素，其原子序數(shù)依次增大，且X、Y、Z相鄰。X的核電荷數(shù)是Y的核外電子數(shù)的一半，Y與M可形成化合物M2Y。下列說法正確的是() A．還原性：X的氫化物>Y的氫化物>Z的氫化物 B．簡單離子的半徑：M的離子>Z的離子>Y的離子>X的離子 C．YX2、M2Y都是含有極性鍵的極性分子 D．Z元素的最高價(jià)氧化物的水化物的化學(xué)式為HZO4解析：X、Y相鄰，只能為同周期左右相鄰或同主族上下相鄰，又因X的核電荷數(shù)是Y的核外電子數(shù)的一半，所以X、Y為同主族上下相鄰，符合條件的為O、S。根據(jù)題意，可推出Z為Cl，M為K。答案：D位—構(gòu)—性之間的關(guān)系元素周期表是元素周期律的具體表現(xiàn)形式。元素在周期表中的位置、原子結(jié)構(gòu)和元素的性質(zhì)之間(即“位—構(gòu)—性”)存在著內(nèi)在的聯(lián)系。項(xiàng)目同周期(左―→右)同主族(上―→下)原子結(jié)構(gòu)核電荷數(shù)逐漸增大逐漸增大電子層數(shù)相同逐漸增多原子半徑逐漸減小逐漸增大離子半徑陽離子逐漸減小陰離子逐漸減小r(陰離子)>r(陽離子)逐漸增大性質(zhì)化合價(jià)最高正化合價(jià)由＋1―→＋7(氟無正價(jià)，氧無最高正價(jià))負(fù)化合價(jià)＝－(8－主族序數(shù))(由－4到－1)相同最高正化合價(jià)＝族序數(shù)元素的金屬性和非金屬性金屬性逐漸減弱非金屬性逐漸增強(qiáng)金屬性逐漸增強(qiáng)非金屬性逐漸減弱離子的氧化性、還原性陽離子氧化性增強(qiáng)陰離子還原性減弱陽離子氧化性逐漸減弱陰離子還原性逐漸增強(qiáng)氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)逐漸減弱最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸堿性堿性逐漸減弱酸性逐漸增強(qiáng)堿性逐漸增強(qiáng)酸性逐漸減弱1．某短周期元素X，其原子的電子層數(shù)為n，最外層電子數(shù)為(2n＋1)，原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)是(2n2－1)。下列有關(guān)X的說法中不正確的是() A．X能與某些金屬元素形成化合物 B．X可能形成化學(xué)式為KXO3的含氧酸鉀鹽 C．X不可能為第一周期元素 D．由X形成的含氧酸均為強(qiáng)酸

解析：當(dāng)n＝1時(shí)，2n＋1＝3不合理，故C項(xiàng)正確；當(dāng)n＝2時(shí)推出X為N，當(dāng)n＝3時(shí)，推出X為Cl，故B、C均正確；Cl形成的HClO是弱酸，故D項(xiàng)錯(cuò)。答案：D2.下列關(guān)于元素周期表和元素周期律的說法不正確的是() A．從氟到碘，生成的氫化物熔、沸點(diǎn)逐漸升高，穩(wěn)定性逐漸減弱 B．因?yàn)殁c原子比鋁原子容易失去電子，所以鈉比鋁的還原性強(qiáng) C．從鈉到氯，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的堿性逐漸減弱，酸性逐漸增強(qiáng) D．氧與硫?yàn)橥髯逶?，氧比硫的原子半徑小，氧比硫的氧化性?qiáng) 解析：從氯到碘，生成的氫化物熔、沸點(diǎn)逐漸升高，穩(wěn)定性逐漸減弱，但HF分子間存在氫鍵，比HCl沸點(diǎn)高。 答案：A【例2】氯元素在人們的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中具有廣泛的應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}： (1)自然界中，氯元素有兩種穩(wěn)定的核素35Cl、37Cl，這兩種核素原子中中子 數(shù)之比為：________，質(zhì)量數(shù)之比為：________。 (2)X、Y、Z與Cl元素的位置關(guān)系如右圖所示，其中X元素 的某種單質(zhì)也常常作為消毒劑，且消毒原理與次氯酸鈉 的消毒原理相似，Y元素是核聚變的重要原料。起消毒作用的X單質(zhì)為________(寫化學(xué)式)，作為核聚變的Y元素的元素符號(hào)是________。元素X與元素Z的非金屬性大小關(guān)系是______________(填元素符號(hào))。(3)下列說法正確的是________。A．次氯酸鈉溶液顯堿性，故次氯酸鈉在堿性條件下消毒效果最好B．次氯酸鈉消毒效果比高氯酸強(qiáng)，故次氯酸酸性比高氯酸強(qiáng)C．高氯酸的酸性比硫酸強(qiáng)，但比高溴酸弱D．氟盡管與氯同主族，但沒有高氟酸鹽解析：(1)35Cl、37Cl是Cl元素的兩種核素，其中子數(shù)分別為18、20，質(zhì)子數(shù)、電子數(shù)相同，都是17，質(zhì)量數(shù)分別為35、37。(2)通過X、Y、Z與Cl在元素周期表中的位置關(guān)系可知X、Y、Z分別為O、He、P。起消毒作用的氧的單質(zhì)是臭氧；同周期元素的非金屬性逐漸增強(qiáng)，而同主族元素的非金屬性從上到下逐漸減弱，所以非金屬性O(shè)>P。(3)次氯酸鈉消毒的原理是次氯酸的作用，所以在酸性條件下的消毒效果好，A錯(cuò)；消毒效果不是酸性的作用，而是次氯酸的強(qiáng)氧化性所致，故B錯(cuò)；非金屬性：Cl>S，Cl>Br，故高氯酸的酸性最強(qiáng)，C錯(cuò)；氟的氧化性比氧強(qiáng)，不能形成氟的含氧酸，D正確。答案：(1)9∶1035∶37(2)O3He(或答“3He”)O>P(3)D1．比較元素金屬性強(qiáng)弱的實(shí)驗(yàn)方法 (1)根據(jù)金屬單質(zhì)與水(或酸)反應(yīng)的難易程度：越易反應(yīng)，則對(duì)應(yīng)金屬元素的金屬性越強(qiáng)。 (2)根據(jù)金屬單質(zhì)與鹽溶液的置換反應(yīng)。A置換出B，則A對(duì)應(yīng)的金屬元素比B對(duì)應(yīng)的金屬元素金屬性強(qiáng)。 (3)根據(jù)金屬單質(zhì)的還原性或?qū)?yīng)陽離子的氧化性強(qiáng)弱：單質(zhì)的還原性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)陽離子的氧化性越弱，元素的金屬性越強(qiáng)(Fe對(duì)應(yīng)的是Fe2＋，而不是Fe3＋)。 (4)根據(jù)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱：堿性越強(qiáng)，則對(duì)應(yīng)金屬元素的金屬性越強(qiáng)。 (5)根據(jù)電化學(xué)原理：不同金屬形成原電池時(shí)，一般作負(fù)極的金屬活潑；在電解池中的惰性電極上，先析出的金屬其對(duì)應(yīng)的元素不活潑。2．比較元素非金屬性強(qiáng)弱的實(shí)驗(yàn)方法 (1)根據(jù)非金屬單質(zhì)與H2化合的難易程度：越易化合則其對(duì)應(yīng)元素的非金屬性越強(qiáng)。(2)根據(jù)形成的氫化物的穩(wěn)定性或還原性：越穩(wěn)定或還原性越弱，則其對(duì)應(yīng)元素的非金屬性越強(qiáng)。(3)根據(jù)非金屬單質(zhì)之間的相互置換：A能置換出B，則A對(duì)應(yīng)的非金屬元素的非金屬性強(qiáng)于B對(duì)應(yīng)非金屬元素的非金屬性。(4)根據(jù)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性強(qiáng)弱：酸性越強(qiáng)，則元素的非金屬性越強(qiáng)。(5)根據(jù)非金屬單質(zhì)的氧化性或?qū)?yīng)陰離子的還原性強(qiáng)弱：單質(zhì)的氧化性越強(qiáng)，其對(duì)應(yīng)陰離子的還原性越弱，元素的非金屬性越強(qiáng)。3．下列敘述正確的是() A．發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)失去電子越多的金屬原子，還原能力越強(qiáng) B．金屬陽離子被還原后，一定得到該元素的單質(zhì) C．核外電子總數(shù)相同的原子，一定是同種元素的原子 D．能與酸反應(yīng)的氧化物，一定是堿性氧化物解析：還原性強(qiáng)弱與失電子的多少無關(guān)，取決于失電子的難易，選項(xiàng)A不正確。Fe3＋被還原成Fe2＋，所以選項(xiàng)B不正確。核外電子數(shù)相同的原子，它的核電荷數(shù)也必相同，也就是同種元素的原子，選項(xiàng)C正確。與酸反應(yīng)的氧化物，如Al2O3是兩性氧化物，選項(xiàng)D不正確。答案：C4．下列實(shí)驗(yàn)操作與實(shí)驗(yàn)?zāi)康南喾氖?)序號(hào)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)?zāi)康腁測定HF、HCl溶點(diǎn)、沸點(diǎn)比較F和Cl的非金屬性強(qiáng)弱BMgSO4、Al2(SO4)3溶液中分別滴加足量氨水比較鎂、鋁的金屬性強(qiáng)弱C測定等濃度的Na2CO3、Na2SO3兩溶液的pH比較碳、硫的非金屬性強(qiáng)弱D向氯化銨、氯化鋁混合溶液中滴加氫氧化鈉溶液至過量比較氨水和氫氧化鋁的堿性強(qiáng)弱解析：A選項(xiàng)中熔沸點(diǎn)只與分子間作用力有關(guān)，與非金屬活潑性沒有關(guān)系；B選項(xiàng)均生成白色沉淀，且最終沉淀不溶解，所以無法確定鎂、鋁的活潑性；C選項(xiàng)測定等濃度的Na2CO3、Na2SO3兩溶液的pH，只能說明碳酸與亞硫酸的酸性強(qiáng)弱，不能說明碳酸與硫酸的酸性強(qiáng)弱，故不能選；D選項(xiàng)，滴加氫氧化鈉溶液時(shí)，如果先產(chǎn)生沉淀即說明氨水堿性強(qiáng)于氫氧化鋁，否則反之。答案：D

【例題】(2009·北京理綜，10)甲、乙、丙、丁4種物質(zhì)分別含2種或3種元素，它們的分子中各含18個(gè)電子。甲是氣態(tài)氫化物，在水中分步電離出兩種陰離子。下列推斷合理的是() A．某鈉鹽溶液含甲電離出的陰離子，則該溶液顯堿性，只能與酸反應(yīng) B．乙與氧氣的摩爾質(zhì)量相同，則乙一定含有極性鍵和非極性鍵 C．丙中含有第2周期ⅣA族的元素，則丙一定是甲烷的同系物 D．丁和甲中各元素質(zhì)量比相同，則丁中一定含有－1價(jià)的元素審題視點(diǎn)：1.掌握“10”電子和“18”電子微粒。2．熟練應(yīng)用元素周期律知識(shí)解決問題。思路點(diǎn)撥：首先要認(rèn)真審題，四種物質(zhì)分別含2種或3種元素，則F2、Ar不符題意。但也有啟發(fā)，由F2可推出H2O2、N2H4、C2H6、CH3—NH2、CH3OH、H2N—OH也有18個(gè)電子；由Ar可推出HCl、H2S、PH3也有18個(gè)電子。由“甲是氣態(tài)氫化物，在水中分步電離出兩種陰離子”，則甲為H2S，H2SHS－＋H＋，HS－H＋＋S2－。

A項(xiàng)，NaHS既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)；B項(xiàng)，CH3OH與O2的摩爾質(zhì)量相同，無非極性鍵；C項(xiàng)，CH3—NH2含氮元素，就不是CH4的同系物；D項(xiàng)，H2S中H與S的質(zhì)量比為1∶16，H2O2中H與O的質(zhì)量比為1∶16，H2O2中氧為－1價(jià)。正確答案：D

錯(cuò)因分析對(duì)18電子微粒不熟悉，不能迅速判斷出甲，對(duì)常見物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)應(yīng)用不熟練。

【例題】(15分)(2009·全國Ⅰ理綜，29)已知周期表中，元素Q、R、W、Y與元素X相鄰。Y的最高化合價(jià)氧化物的水化物是強(qiáng)酸。回答下列問題： (1)W與Q可以形成一種高溫結(jié)構(gòu)陶瓷材料。W的氯化物分子呈正四面體結(jié)構(gòu)，W的氧化物的晶體類型是________； (2)Q的具有相同化合價(jià)且可以相互轉(zhuǎn)變的氧化物是________；(3)R和Y形成的二元化合物中，R呈現(xiàn)最高化合價(jià)的化合物的化學(xué)式是________________________________________________________________；(4)這5個(gè)元素的氫化物分子中，①立體結(jié)構(gòu)類型相同的氫化物的沸點(diǎn)從高到低排列次序是(填化學(xué)式)__________________________________________________，其原因是_________________________________________________________；②電子總數(shù)相同的氫化物的化學(xué)式和立體結(jié)構(gòu)分別是________________；(5)W和Q所形成的結(jié)構(gòu)陶瓷材料的一種合成方法如下：W的氯化物與Q的氫化物加熱反應(yīng)，生成化合物W(QH2)4和HCl氣體；W(QH2)4在高溫下分解生成Q的氫化物和該陶瓷材料。上述相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式(各物質(zhì)用化學(xué)式表示)是______________________________________。

該生回答的第(1)、(5)問正確，未丟分，但第(5)問的第一個(gè)方程式中“HCl”不能用“↑”，因?yàn)榉磻?yīng)物中“NH3”是氣體，第二個(gè)方程式中“NH3”該加“↑”。回答第(2)問時(shí)未明確題目要求，答非所問，丟失2分。回答第(3)問時(shí)未正確推出R和Y兩元素。不熟悉主族元素的元素符號(hào)。丟失1分?；卮鸬?4)問①時(shí)未注意到“立體結(jié)構(gòu)類型相同的氫化物”這一信息的含義，敘述原因也是錯(cuò)誤的，未掌握好“NH3”分子間可形成氫鍵這一特殊知識(shí)點(diǎn)，丟失4分；回答第(4)問②時(shí)未明確題目要求是“寫化學(xué)式和立體結(jié)構(gòu)”，且少寫一種“PH3”，丟失2分。該生解答本題只得6分，丟失9分，失分嚴(yán)重。

解答本題的關(guān)鍵是推出五種元素的名稱并會(huì)寫元素符號(hào)。欲推出五種元素，必須將題干已知條