1、第一章 物质结构 元素周期律章末整合 拔高提能方法技巧归纳一、元素金属性、非金属性强弱的判断方法1元素金属性强弱的判断方法(1)从元素原子结构判断当最外层电子数相同时，电子层数越多，原子半径越大，越易失电子，金属性越强；当电子层数相同时，核电荷数越多，越难失电子，金属性越弱。(2)根据金属活动性顺序表判断一般来说，排在前面的金属元素其金属性比排在后面的强。(3)从元素单质及其化合物的相关性质判断金属单质与水或酸反应越剧烈，元素金属性越强；最高价氧化物对应水化物的碱性越强，元素金属性越强。(4)根据离子的氧化性强弱判断离子的氧化性越强，则对应金属元素的金属性越弱。【例 1】已知钡的活动性介于钠和
2、钾之间，下列叙述正确的是()A钡与水反应不如钠与水反应剧烈B钡可以从 KCl 溶液中置换出钾C氧化性：KBa2NaD碱性：KOHBa(OH)2NaOH解析 A 中由于钡的活动性比钠强，所以钡与水反应比钠与水反应更剧烈，故 A 错；B 中钡的活动性不如钾且其先与水发生反应，故不能置换出钾，故 B 错；C 中由于金属性：KBaNa，所以氧化性为 NaBa2K，故 C 错；D 中元素的金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，故KOHBa(OH)2NaOH，D 正确。答案 D【归纳总结】金属性强弱的比较，关键是比较原子失去电子的难易，而不是失去电子数目的多少。如 Na 失去一个电子，而 Mg
3、失去两个电子，但 Na 的金属性比 Mg 强。2非金属性强弱的判断方法(1)从元素原子的结构判断当电子层数相同时，核电荷数越多，非金属性越强；当最外层电子数相同时，核电荷数越多，非金属性越弱。(2)从元素单质及其化合物的相关性质判断单质越易跟 H2 化合，生成的氢化物也就越稳定，氢化物的还原性也就越弱，其非金属性也就越强；最高价氧化物对应水化物的酸性越强，其非金属性越强。如 H2SO4 的酸性强于 H3PO4，说明 S 的非金属性比 P 强；非金属单质间的置换反应，例如：Cl22KI=2KClI2，说明氯的非金属性比碘强；元素的原子对应阴离子的还原性越强，元素的非金属性就越弱。如 S2的还原性
4、比 Cl强，说明 Cl 的非金属性比 S 强。【例 2】下列不能说明氯元素的非金属性比硫元素强的事实是()HCl比H2S稳定 HClO氧化性比H2SO4强 HClO4酸性比 H2SO4 强 Cl2 能与 H2S 反应生成 S Cl 原子最外层有 7 个电子，S 原子最外层有 6 个电子Cl2 与 Fe 反应生成 FeCl3，S 与 Fe 反应生成 FeSA BCD解析 含氧酸的氧化性不能作为判断元素非金属性强弱的依据；最外层电子数越多，元素的非金属性不一定越强，如非金属性：OCl，但最外层电子数：OCl。答案 A【归纳总结】比较元素非金属性的强弱，其实质是看元素原子得电子的难易程度，越易得电子
5、，非金属性越强。二、微粒半径大小的比较方法及规律1核电荷数相同(同种元素)，核外电子数越多，半径越大(1)原子半径大于相应的阳离子半径。(2)原子半径小于相应的阴离子半径。(3)当元素原子可形成多种价态的离子时，价态高的，半径小。2原子半径(1)电子层数相同(即同周期)时，随原子序数的递增，原子半径逐渐减小(稀有气体除外)。(2)最外层电子数相同(即同主族)时，随电子层数的递增，原子半径逐渐增大。3离子半径(1)电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小。(2)同主族带相同电荷的离子，电子层数越多，半径越大。(3)所带电荷、电子层数均不同的离子可选一种离子参照比较，例如：比较 r(K)与 r
6、(Mg2)可选 r(Na)为参照，可知：r(K)r(Na)r(Mg2)。【例 3】下列微粒半径大小比较正确的是()ANaMg2Al3ClNaAl3CNaMgAlSDCsRbKNa解析 A 项中四种离子核外电子数相同，随着核电荷数增多，离子半径依次减小，即 Al3Mg2NaClNaAl3，故B 项正确。答案 B【归纳总结】比较简单粒子的半径大小“一看”电子层数：当电子层数不同时，电子层数越多，半径越大。“二看”核电荷数：当电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小。“三看”核外电子数：当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大。三、元素的“位置、结构、性质”之间的关系规律及其应用元素的原
7、子结构、其在周期表中的位置及元素的性质(位、构、性)三者之间的关系可用下图表示：应用“位置、结构、性质”三者的关系解答问题时要注意掌握以下几个方面：1熟练掌握四个关系式电子层数周期序数 最外层电子数主族序数主族元素的最高正价族序数(O、F 除外)最低负价主族序数82熟练掌握周期表中的一些特殊规律(1)各周期元素种数第一到第六周期(分别为 2、8、8、18、18、32)。(2)稀有气体元素原子序数(分别为 2、10、18、36、54、86)和所在周期(分别在一到六周期)。(3)同族上下相邻元素原子序数的关系(相差 2、8、18、32等各种情况)。(4)同周期第A 族与第A 族元素原子序数差值(有
8、 1、11、25 等情况)。3熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律，主要包括：(1)元素的金属性、非金属性。(2)气态氢化物的稳定性。(3)最高价氧化物对应水化物的酸碱性。4熟悉 120 号元素原子结构特点及其规律(1)原子核中无中子的原子：11H。(2)最外层有 1 个电子的元素：H、Li、Na、K。(3)最外层有 2 个电子的元素：He、Be、Mg、Ca。(4)最外层电子数等于次外层电子数的元素：Be、Ar。(5)最外层电子数是次外层电子数 2 倍的元素：C；是次外层 3 倍的元素：O；是次外层 4 倍的元素：Ne。(6)电子层数与最外层电子数相等的元素：H、Be、Al。(7)
9、电子总数为最外层电子数 2 倍的元素：Be。(8)次外层电子数是最外层电子数 2 倍的元素：Li、Si。(9)内层电子总数是最外层电子数 2 倍的元素：Li、P。(10)电子层数是最外层电子数 2 倍的元素：Li、Ca。(11)最外层电子数是电子层数 2 倍的元素：He、C、S。(12)最外层电子数是电子层数 3 倍的元素：O。【归纳总结】记住原子结构的特殊性对做题很有帮助，应用时应注意几个概念：最外层电子数、最内层电子数、内层电子数、次外层电子数、电子层数、核电荷数等。【例 4】(2019全国卷)X、Y、Z 均为短周期主族元素，它们原子的最外层电子数之和为 10，X 与 Z 同族，Y 最外层
10、电子数等于 X 次外层电子数，且 Y 原子半径大于 Z。下列叙述正确的是()A熔点：X 的氧化物比 Y 的氧化物高B热稳定性：X 的氢化物大于 Z 的氢化物CX 与 Z 可形成离子化合物 ZXDY 的单质与 Z 的单质均能溶于浓硫酸解析 根据题意知 X、Y、Z 依次为碳、镁、硅。碳的氧化物(CO、CO2)熔点比镁的氧化物(MgO)熔点低，A 项错误；热稳定性 CH4SiH4，B 项正确；碳与硅形成共价化合物 SiC；C 项错误；硅单质不溶于浓硫酸，D 项错误。答案 B四、两种推测元素在周期表中位置的重要方法学习元素周期表之后，我们掌握了一种研究物质的重要思想，即“结构决定位置，结构决定性质”。
11、如果我们能够确定未知元素在周期表中的位置，就可以确定它的结构和性质。下面介绍两种重要的推测元素在周期表中位置的方法。1由原子序数推测周期数和族序数对于长周期的元素，用原子序数减去比它小且临近的稀有气体的原子序数，即为该元素所在的纵列数(如果得到的数值大于 18，再减去 14 即为该元素所在的纵列数)。由纵列数与族数的对应关系可推出族数；被减的那个稀有气体所在的周期数加上 1，即为该元素所在的周期数。【例 5】2001 年美国科学家宣布他们发现了核电荷数为116 的 元 素，试 推 断 该 元 素 在 元 素 周 期 表 中 的 位 置_，若已知该元素原子核内有 155 个中子，则其质量数为_。
12、解析 每周期最多容纳的元素数是 2、8、8、18、18、32，数字相加即零族元素的原子序数，例如氦为 2 号，氖为 2810 号，氩为 28818 号，由此可知氡为 86 号，1168630，该周期最多容纳 32 种元素，因此 116 号元素位于第七周期第A 族。质量数中子数质子数116155271。答案 第七周期第A 族 271特例 如果是 113 号到 117 号元素(都是新发现的元素)，它们都位于第七周期，其原子序数的个位数即为它的主族数，118 号元素是 0 族元素。2推测相邻元素的原子序数(1)同一周期，根据是否存在副族元素，A、A 族元素原子序数差可能为 1、11、25。(2)同一
13、主族，相邻元素原子序数差可能为 2、8、18、32。具体规律是在A、A 族，同主族相邻元素原子序数差等于原子序数小的元素所在周期的元素种数。其他族(包含过渡元素和A、A、A、A、A、0 族元素)，同族相邻元素原子序数差等于原子序数大的元素所在周期的元素种数。【例 6】甲、乙是周期表中同一主族的两种元素，若甲的原子序数为 x，则乙的原子序数不可能是()Ax2 Bx4Cx8 Dx18答案 B五、图解化学键类型与物质类别之间的关系1化学键类型与物质类别间的关系图【例 7】下列关于化学键的说法中，正确的是()A构成单质分子的微粒一定含有共价键B由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物C非极性键只存在
14、于双原子单质分子里D不同元素组成的多原子分子里的化学键一定是极性键解析 稀有气体单质分子中不存在化学键；由非金属元素组成的离子化合物，如 NH4Cl、NH4NO3 等不是共价化合物；非极性键存在于多原子分子中或离子化合物中，如 H2O2、Na2O2等；不同元素组成的多原子分子里的化学键也可能存在非极性键，如 H2O2。答案 B2化学键类型与物质类别关系的判定规律(1)含有离子键的物质一定是离子化合物，因为离子化合物是由不同元素形成的离子结合而成的。(2)第A、第A 族的金属元素的单质与第A、第A 族的非金属元素的单质发生反应时，一般通过离子键结合而形成离子化合物。(3)金属阳离子与某些原子团(
15、如 NO3、CO23、SO24、OH等)之间，通过离子键而形成离子化合物。(4)多种非金属元素之间可能形成离子键，常见的是铵盐，如 NH4Cl、(NH4)2S 等。(5)离子化合物中可能含有共价键(极性或非极性共价键)，如 NaOH、Na2O2。(6)只含极性共价键的物质一定是共价化合物，如 HCl、H2SO4、H2O 等。(7)只含非极性共价键的物质一定是非金属单质，如 N2、H2、Cl2 等。(8)共价化合物中一定不含有离子键，可能含有非极性共价键，如 H CC H 等。【例 8】在 H、Na、O、Cl 四种元素中，由两种元素组成的离子化合物有_；由两种元素组成的共价化合物有_(不要求写氯
16、的氧化物)。解析 离子化合物由阴、阳离子构成。一般情况下，典型金属单质与典型非金属单质相互作用，通过电子得失可形成阴、阳离子。共价化合物是由不同非金属元素的原子通过共用电子对形成的。答案 NaH、Na2O、Na2O2、NaCl H2O、H2O2、HCl【归纳总结】稀有气体单质中不存在化学键；多原子单质分子中存在共价键；非金属化合物分子中存在共价键包括酸；离子化合物中一定存在离子键，可能有共价键的存在Na2O2、NaOH、NH4Cl；共价化合物中不存在离子键；离子化合物可由非金属元素构成，如：NH4NO3、NH4Cl 等。能力提升训练1元素周期表是一座开放的“元素大厦”，元素大厦尚未客满。若发现
17、 119 号元素，请您在元素大厦中安排好它的“房间”()A第七周期 0 族 B第六周期第A 族C第八周期第A 族D第七周期第A 族解析：选 C 第七周期排满后，最后一种元素为 118 号，故 119 号元素应在第八周期第A 族。2能证明氯化氢是共价化合物的现象是()AHCl 极易溶于水B液态 HCl 不能导电CHCl 在水溶液中完全电离DHCl 是无色有刺激性气味的气体解析：选 B 液态 HCl 不能导电说明没有自由移动的离子存在，故 H 原子和 Cl 原子之间的相互作用应是共价键，因此HCl 为共价化合物。3A、B、C、D、E 五种元素同周期从左向右按原子序数递增(原子序数为 5 个连续的自
18、然数)的顺序排列如下：A B C D E下列说法中正确的是()AE 元素的最高化合价为7 时，D 元素的负化合价可为2 价BA(OH)n 为强碱时，B(OH)m 也一定为强碱CHnDOm 为强酸时，E 的非金属性一定很强DHnCOm 为强酸时，E 的单质可能有强还原性解析：选 A A 项，若 E 元素的最高化合价为7 时，D元素的最高化合价必为6 价，则 D 元素的负化合价可为2价；A(OH)n 为强碱时，B(OH)m 可能为中强碱，还可能为弱碱；HnDOm 为强酸，即 D 元素原子得电子能力很强，原子序数比 D大 1 的 E 可能为原子得电子能力比 D 强的非金属元素，也可能为稀有气体元素；
19、元素 C 与元素 E 的关系可有这样的例子：C是 S，E 是 Ar。4下列关于碱金属元素和卤素的说法中，错误的是()A随核电荷数的增加，碱金属元素和卤素的原子半径都逐渐增大B碱金属元素中，锂原子失去最外层电子的能力最弱；卤素中，氟原子得电子的能力最强C钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈D溴单质与水的反应比氯单质与水的反应更剧烈解析：选 D 随着核电荷数的增加，同族元素的原子电子层数依次增多，故原子半径逐渐增大，失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱，元素的金属性依次增强，非金属性依次减弱，A、B 项正确；由于钾的金属性比钠强，故钾与水反应比钠与水反应更剧烈，C 项正确；Cl2、Br2 与水反应都
20、不剧烈，相比之下 Cl2 与水反应稍剧烈一些，D 项错误。5下面是用电子式表示某些物质的形成过程，其中正确的是()AHClHClBKClKClCHOHHOHD2NaSNaSNa解析：选 C A 项中 HCl 为共价化合物，以共用电子对结合；B、D 两项中 KCl、Na2S 均为离子化合物，应以离子键结合。6下面是一些常见分子的比例模型。其中 1 个分子中含有共用电子对最多的是()解析：选 D CO2 中每个 O、C 之间均是两对共用电子对，共有 4 对共用电子对。7对四种元素 G、L、M、R 进行如下实验：金属实验 GLMR和冷水反应无反应慢慢反应和 2 molL1盐酸反应溶解并放出气体溶解并
21、放出气体无反应无反应和 Rn的水溶液反应溶解并形成沉淀溶解并形成沉淀根据表中所给实验结果，判断这四种金属活动性由强到弱的次序正确的是()AL、G、R、M BG、L、M、RCL、G、M、R DL、R、G、M解析：选 C 由与冷水反应情况判断出金属性 LG；由与盐酸反应情况判断出金属性 GM，GR；由和 Rn溶液反应情况判断出金属性 MR。综上分析，金属活动性强弱顺序为 LGMR。8A、B2、C、D24 种离子具有相同的电子层结构。现有以下排列顺序：B2ACD2 CD2AB2 B2AD2C D2CAB24 种离子的半径由大到小以及 4 种元素原子序数由大到小的顺序分别是()ABCD解析：选 B 设
22、四种离子所含电子数为 n，则 A、B、C、D原子所含电子数分别为 n1、n2、n1、n2，即原子序数分别为 n1、n2、n1、n2；然后根据核外电子排布即可得出结论。9写出下列各粒子的化学式：(1)由 2 个原子组成的具有 10 个电子的分子是_，阴离子是_。(2)由 4 个原子组成的具有 10 个电子的分子是_，阳离子是_。(3)由 3 个原子组成的具有 10 个电子的分子是_。(4)由 5 个原子组成的具有 10 个电子的阳离子是_。答案：(1)HF OH(2)NH3 H3O(3)H2O(4)NH410X、Y、Z、W 为短周期的四种元素，其最高正价依次为1、4、5、7，核电荷数按照 Y、Z
23、、X、W 的顺序增大。已知 Y 与 Z 的原子次外层的电子数均为 2，W、X 的原子次外层的电子数均为 8。(1)写出各元素的名称：X：_，Y：_，Z：_，W：_。(2)写出它们在元素周期表中的位置：X：_，Y：_，Z：_，W：_。(3)写出 X 的最高价氧化物与 Z 的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式：_。(4)按碱性减弱、酸性增强的顺序写出各元素最高价氧化物对应水化物的分子式：_，_，_，_。答案：(1)钠 碳 氮 氯(2)第三周期第A 族 第二周期第A 族 第二周期第A 族 第三周期第A 族(3)Na2O2HNO3=2NaNO3H2O(4)NaOH H2CO3 HNO3 HClO4