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1、第五章物质结构元素周期律教案第一轮复习化学教案第五章 物质结构 元素周期律一、考纲要求1.理解原子的组成及同位素的概念。掌握原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电 子数，以及质量数与质子数、中子数之间的相互关系。2.以第1、2、3周期的元素为例，掌握核外电子排布规律。3.理解离子键、共价键的涵义。了解键的极性。4.了解几种晶体类型及其性质(离子晶体、原子晶体、分子晶体)。5.掌握元素周期律的实质及元素周期表(长式)的结构(周期、族)。6.以第3周期为例，掌握同一周期内元素性质(如：原子半径、化合价、单质及化合物性质)的递变规律与原子结构的关系；以A和A族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律

2、与原 子结构的关系。二、知识结构1. 1. 原子结构及离子结构中各种基本微粒间的关系原子种类微粒之间的关系中性原子AZ原子序数=核电荷数=核内质子数=核外电子数质量数 质子数+中子数阳离子A n+Z原子序数=核电荷数=核内质子数=核外电子数+n阴离子A m-Z原子序数=核电荷数=核内质子数=核外电子数-m2.同位素及相对原子质量同位素定义具有相同质子数和不同中子数的同一元素的原子互称同位素特性1. 1. 同一元素的各种同位素化学性质几乎完全相同.2. 2. 天然存在的某种元素里,不论是游离态还是化合态,各种同位素的原子含量一般是不变的.判定方法它反映的是同种元素的不同原子间的关系.故单质、化合

3、物间不可能是同位素。如H2和D2及H2O和D2O之间不存在同位素关系。只有质子数相同而中子数不同的原子才是同位素；如获至宝168O和平共处188O是同位素，而且146C和147N不是同位素。注意天然存在的元素中，许多都有同位素（但并非所有元素都有同位素）。因而发现的原子种数多于元素的种数。相对原子质量和近似相对原子质量同位素的相对原子质量和近似相对原子质量按初中所学的相对原子质量的求算方式是：一个原子的质量与一个12C原子质量的的比值。显然，所用原子质量是哪种同位素原子的质量，其结果只能是该同位素的相对原子质量。故该定义严格说应是同位素的相对原子质量。该比值的近似整值即为该同位素的近似相对原子

4、质量，其数值等于该同位素的质量数。元素的相对原子质量和近似相对原子质量因天然元素往往不只一种原子，因而用上述方法定义元素的相对原子质量就不合适了。元素的相对原子质量是用天然元素的各种同位素的相对原子质量及其原子含量算出来的平均值。数字表达式为=M1a1%+M2a2%+。若用同位素的质量数替代其相对原子量进行计算，其结果就是元素的近似相对原子质量（计算结果通常取整数）。我们通常采用元素的近似相对原子质量进行计算。3. 3. 原子核外电子排布规律核外电子排布规律1各电子层最多能容纳2n2个电子即：电子层序号 1 2 3 4 5 6 7代表符号 K L M N O P Q最多电子数 2 8 18 3

5、2 50 72 982最外层电子数目不超过8个（K层为最外层时不超过节个）。3次外层电子数最多不超过18个，倒数第三层不超过32个。4核外电子总是尽先排满能量最低、离核最近的电子层，然后才由里往外，依次排在能量较高，离核较远的电子层。注意事项1 1 以上几点是相互联系的，不能孤立地理解，必须同时满足各项要求。2 2 上述乃核外电子排布的初步知识，只能解释118号元素的结构问题，若要解释更多问题，有待进一步学习核外电子排布所遵循的其它规律。原子结构的表示方法原子结构示意图和离子结构示意图要理解图中各符号的含义。例：氯原子，圆圈内表示原子的质子数，要注意正号；弧线表示电子层， 弧线内数字表示该层中

6、的电子数。离子结构示意图中各符号含意一样，但注意原子结构示意图中质子数等于核外电子数，而离 子结构示意图中质子数与核外电子数不相等。如Cl-：电子式电子式是在元素符号周围用小黑点或电子式是在元素符号周围用小黑点或“”的数目表 示该元素原子的 最外层电子数的式子。小黑点或“”的数目即为该原子的最外层电子数。如a、Mg.、.l. 、. 、.,:. 、:4.元素周期律涵 义元素性质随着元素原子序数的递增而呈周期性变化。实 质元素性质的周期性递变是核外电子排布周期性变化的必然结果。核外电子排布最外层电子数由1递增至8(若K层为最外层则由1递增至2)而 呈现周期性变化。原子半径原子半径由大到小(稀有气体

7、元素除外)呈周期性变化。原子半径由 电子层数和核电荷数多少决定，它是反映结构的一个参考数据。主要化合价最高正价由+1递变到+7，从中部开始有负价，从-4递变至-1。(稀有气体元素化合价为零)， 呈周期性变化。元素主要化合价由元素原子的最外层电子数决定，一般存在下列关系：最高正价数最外层电子数元素及化合物的性质金属性渐弱，非金属性渐强，最高氧化物的水化 物的碱性渐弱，酸性 渐强，呈周期性变化。这是由于在一个周期内的元素，电子层数相同，最外层电子数逐渐增多，核对外层电子引力 渐强，使元素原子失电子渐难，得电子渐易，故有此变化规律。5.简单微粒半径的比较方法原子半径1.电子层数相同时，随原子序数递增

8、，原子半径减小例：rNarMgrAlrSirprsrCl2.最外层电子数相同时，随电子层数递增原子半径增大。例：rLirNarkrRbrCs离子半径1.同种元素的离子半径:阴离子大于原子,原子大于阳离子,低价阳离子大于高价阳离子.例：rCl-rCl，rFerFe2+rFe3+2. 2. 电子层结构相同的离子,核电荷数越大,半径越小.例：rO2-rF-rNa+rMg2+rAl3+3. 3. 带相同电荷的离子,电子层越多,半径越大.例：rLi+rNa+rK+rRb+rcs+；rO2-rs2-rse2-rTe2-4. 4. 带电荷、电子层均不同的离子可选一种离子参照比较。 例：比较rk+与rMg2+

9、可选rNa+为参照可知rk+rNa+rMg2+6.元素金属性和非金属性强弱的判断方法金属性比较本质原子越易失电子、金属性越强判断依据1在金属活动顺序表中越靠前，金属性越强。2单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越强。3单质还原性越强或离子氧化性越弱，金属性越强。4最高价氧化物对应水化的碱性越强，金属性越强。5若xn+yx+ym+ 则y比x非金属性强。非金属性比较本质原子越易得电子，非金属性越强。判断方法1与H2化合越易，气态氢化物越稳定，非金属性越强。2单质氧化性越强，阴离子还原性越弱，非金属性越强。3最高价氧化物的水化物酸性越强，非金属性越强。4An-+BBm-+A 则B比A非金属性强。7

10、.元素周期表的结构元素周期表的结构位置与结构的关系周期周期序数元素的种数1.周期序数原子核外电子层数2.对同主族(nA族)元素若n2，则该主族某一元素的原子序数与上一周期元素的原子序数的差值为上一周期的元素种数。若n3，则该主族某一元素的原子序数与上一周期元素的原子序数的差值为该周期的元素种数。短周期第一周期2第二周期8第三周期8长周期第四周期18第五周期18第六周期32第七周期不完全周期族主族A族A族A族A族A族A族A族由长周期元素和短周期元素共同构成的族。最外层电子数主族序数价电子数零 族最外层电子数均为8个（He为2个除外）副族B族B族B族B族B族B族B族只由长周期元素构成的族最外层电子

11、数一般不等于族序数（第B族、B族除外）最外层电子数只有1外第族有三列元素8.同周期、同主族元素性质的递变规律同周期（左右）同主族（上下）原子结构核电荷数逐渐增大增大电子层数相同增多原子半径逐渐减小逐渐增大化合价最高正价由+1+7负价数=8-族序数最高正价和负价数均相同，最高正价数=族序数元素的金属性和非金属性金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。金属性逐渐减弱，非金属性逐渐减弱。单质的氧化性和还原性氧化性逐渐增强，还原性逐渐减弱。氧化性逐渐减弱，还原性逐渐增强。最高价氧化物的水化物的酸碱性酸性逐渐增强，碱性逐渐减弱。酸性逐渐减弱，碱性逐渐增强。气态氢化物的稳定性、还原性，水溶液的酸性。稳定性逐渐增

12、强，还原性逐渐减弱，酸性逐渐增强。稳定性逐渐减弱，还原性逐渐增强，酸性逐渐增强。9.元素的原子结构，在周期表中的位置及元素性质之间的关系。10.化学键、离子键的概念化学键定义晶体或分子内直接相邻的两个或多个原子之间的强烈相互作用，通常叫做化学键。强烈的体现形式使原子间形成一个整体，彼此不能发生相对移动，只能在一定平衡位置 振动。破坏这种作用需消耗较大能量。离子键定义阴、阳离子间通过静电作用所形成的化学键叫做离子键。本质阴阳离子间的静电作用形成条件和原因稳定的阳离子 活泼金属 MMn+活泼非金属 Xm- 离子键 稳定的阴离子形成过程表示方法影响强度的因素及对物质性质的影响1.离子半径：离子半径越

13、小，作用越强。含有该键的离子化合物的熔沸点就越高。2.离子电荷：离子电荷越多，作用越强。含有该键的离子化合物的熔沸点就越高。11.共价键定义原子间通过共用电子对所形成的化学键,叫共价键形成条件一般是非金属元素之间形成共价键,成键原子具有未成对电子本质成键的两原子核与共用电子对的静电作用.表示方法1.电子式:H HH2.结构式 HCl H HNH 形成过程H+.H分类分类依据：共用电子对是否发生偏移非极性键定义：共用电子对不偏于任何一方特定：存在于同种原子之间 AA单质、共价化合物、离子化合物、离子化合物中都可能含有此键。例：Cl2、H2O2、Na2O2极性键定义：共用电子对偏向成键原子的一方特

14、点：存在于不同种原子之间 BA共价化合物、离子化合物中都可能含有此键键参数键能折开1mol共价键所吸收的能量或形成1mol共价键所放出的能量，这个键能就 叫键能。键能越大，键越牢固，分子越稳定键长两成键原子核之间的平均距离叫键长。键越短、键能较大，键越牢固，分子越稳定键角分子中相邻的键和键之间的夹角叫键角。它决定分子的空间构型和分子的极性12.极性分子和非极性分子类别结构特点电荷分布特点分子中的键判断要点实例非极性分子空间结构特点正负电荷重心重叠，电子分布均匀非极性键极性键空间结构特点H2、CO2、BF3、CCl4、C2H2、C2H4极性分子空间结构不对称正负电荷重心不重叠，由于分布不均匀。极

15、性键（可能还含有非极性键）空间结构不对称。HCl、H2O、NH3、CH3Cl13.晶体的结构与性质类型离子晶体原子晶体分子晶体结构构成微粒阴离子、阳离子原子分子作用力离子键共价键分子间作用力性质硬度较大很大很小熔沸点较高很高很低传导固体不导电，溶化或熔于水后导电一般不导电，有些是半导体。固体不导电，有些溶于水后导电溶解性易溶于极性溶剂难溶相似相溶实例盐、强碱等Si、SiO2、SiC干冰、纯净磷酸14.化学键与分子间力的比较概念存在范围强弱比较性质影响化学键相邻的两个或多个原子间强烈的相互作用分子内或晶体内键能一般120-800KL/mol主要影响分子的化学性质。分子间力物质的分子间存在的微弱的

16、相互作用分子间约几个或数十KJ/Mol主要影响物质的物理性质三、知识点、能力点提示1.构成原子和离子的各基本微粒间的关系的应用。通过该知识点，培养学生理解能力和归纳能力。该知识点易于与氧化还原反应及摩尔反应热结合起来进行综合考查。2.同位素的概念及其判断通过该知识点，培养学生理解能力，分析能力与判断能力。该知识点易于与物理上原子核物理如核裂变、核聚变反应结合起来进行综合考查。3.相对原子质量，相对分子质量的计算方法。通过该知识点，培养学生分析综合能力，迁移转换能力及抽象思维能力该知识点易于与摩尔反应热及有机化合物化学式的推导等知识点结合起来综合考查。4.原子核外电子排布通过该知识点，培养学生空

17、间想象能力及分析推理能力。该知识点易于与原子物理(如能级能量，电子跃迁所需能量的计算)结合起来综合考查。5.元素周期律的涵义及实质通过该知识点，培养学生归纳能力和推理能力及迁移应用能力。6.微粒半径比较及元素金属性非金属性强弱的比较。通过该知识点，培养学生分析综合能力，推理能力。该知识点易于与重要元素及其化合物的知识点结合起来进行综合考查。7.元素周期表的结构与原子结构的关系及相互推断。通过该知识点，培养学生分析综合能力，归纳推理及演绎推理能力。8.同周期、同主族元素性质的递变规律及位、构、性三者的相互推断。通过该知识点，培养学生的理解能力，归纳推理能力及迁移运用能力。该知识点易于与元素化合物

18、知识结合起来综合考查，也易出现推断和预测未知新元素的位、 构、性等信息考查题型。9.元素周期表对科研及生产的指导作用通过该知识点，培养学生分析推理能力，创造思维能力及自学能力。该知识点易与工农业生产上有重要用途的一些重要元素化合物知识结合起来(如催化剂、农 药等)进行综合能力考查。10.化学键、离子键、共价键的概念；极性键与非极性键、极性分子与非极性分子的概念与判定方法。通过该知识点，培养学生分析比较能力，归纳推理能力和自学能力。该知识点易于与电解质溶液理论，元素化合物知识结合起来综合考查。11.化学键、分子结构的确定与表示方法。通过该知识点，培养学生空间想象能力、分析判断能力。12.晶体结构

19、及其对物质性质的影响。通过该知识点，培养学生的空间想象能力及三维空间的思维能力。以及将晶体中的化学问题 抽象为数学问题并利用数学方法，计算推理解决化学问题的能力。该知识点易于与数学中的立体几何知识和物理中晶体的性质等知识点结合起来综合考查。 四、能力训练题1.氮化硼是一种新型结构材料，它是一种超硬、耐磨、耐高温的物质。下列各组物质熔化时所克服的微粒间的作用力与氮化硼熔化时所克服的微粒间的作用力都相同的是( ) A.硝酸钠和金刚石 B.晶体硅和水晶C.冰和干冰 D.苯和萘知识点：考查以氮化硼为代表的原子晶体的性质超硬、耐磨、耐高温。能力点：再现能力、推理能力。2.含有相同质子数和电子数的两种微粒

20、之间的关系不正确的是：( )A.它们可能是同位素 B.可能是不同的分子C.可能是不同的离子 D.可能是一种分子和一种离子知识点：微粒的分类，微粒的电性与微粒内质子数和电子数的量的关系。能力点：发散思维能力和抽象概括能力。3.若aXm+与bYn-的核外电子排布相同，下列关系式正确的是( )A.b=a-n+m B.b=a-n-mC.离子半径Xm+Yn+ D.原子半径XY知识点：原子核外电子排布，构成离子、原子的各种基本微粒间的数量关系，微粒半径的比较能力点：再现能力，辨认能力，分析比较能力。4.硼元素有两种天然同位素105B和115B，已知硼元素的相对原子质量为10.80，则硼元素中105B的质

21、量分数的下列判断中，正确的是( )A.20% B.略大于20% C.略小于20% D.80%知识点：元素的相对原子质量的概念及计算方法。能力点：计算推断能力，抽象思维能力。5.能证明氯化氢是共价化合物的是( )A.氯化氢极易溶于水 B.液态氯化氢不导电C.氯化氢在水中完全电离 D.氯化氢热稳定性高知识点：共价化合物与离子化合物的一些判断标准。能力点：再现能力、比较分析能力。6.自然界中氯化钠是由2311Na与3517Cl和3717Cl所构成的。已知氯元素的相对原子质量是35.5，则11.7g氯化钠中，含3717Cl的质量为( )A.1.5g B.1.65g C.1.75g D.1.85g知识点

22、：元素相对原子质量的概念与计算，有关摩尔质量的计算。能力点：理解能力，计算推理能力。7.下列各种元素中，原子的次外层电子数等于其它各层电子数之和的元素是( )A.Mg B.S C.O D.Ar知识点：118号元素的原子结构特点。能力点：再现能力，辨认能力。8.最外层电子数为4的原子，其核电荷数可能为：( )A.14 B.8 C.13 D.17知识点：核外电子排布规律，118号元素的原子结构特点(选项中间接指出)。能力点：再现能力，辨认能力，或逆向思维能量。9.表示某带电微粒的结构示意图，则可用它 表示的阳离子共有( )A.1种 B.3种 C.4种 D.5种知识点：原子结构示意图的含意，原子结构

23、与离子结构的相互联系，118号元素的各 种微粒的结构特点。能力点：再现能力，归纳推理能力。10.某简单离子核内有n个质子，该离子的电子层排布与氖原子相同，则它所带电荷的数值可 能为( )A.n-10 B.10-n C.n+10 D.n/10知识点：微粒电性与构成微粒的质子数、电子数之间的关系，118号元素的核外电子排布特点。能力点：想象能力，推断能力11.X、Y、Z三种元素的原子核外最外层电子数分别为1、4、6，则由这三种元素形成的化合物可能是( )A.XYZ4 B.X2YZ3 C.XYZ3 D.X4YZ4知识点：原子结构与元素化合价的关系，组成化合物时的化合价规则，元素位置与元素性质的关系。

24、能力点：分析综合能力，抽象思维能力。12.已知铍(Be)的原子序数为4，下列对铍及其化合物的叙述中，正确的是( )A.铍的原子半径大于硼原子半径。B.氯化铍分子中铍原子的电子数是8。C.氢氧化铍的碱性比氢氧化钙弱。D.单质铍与冷水反应产生氢气。知识点：元素周期律及元素周期律的迁移应用。共价化合物的形成特点，金属性强弱的客观标志。能力点：逻辑思维能力，迁移应用能力。13.短周期元素X和Y，X原子最外层电子数是内层电子数的一半，Y元素在X元素的前一周期， Y2-离子和Ne原子的电子层结构相同，关于X和Y形成的化合物Z的说法是：( )A.可能是一种酸酐 B.Z是一种碱性氧化物C.Z的分子式可能是X2

25、Y5 D.Z是一种离子晶体知识点：元素位、构、性的关系，离子化合物与共价化合物的形成条件，元素化合物知识。能力点：分析推断能力，发散思维和收敛思维能力。14.下列性质中，能证明某化合物一定存在离子键的是( )A.可溶于水 B.具有较高的熔点C.水溶液能导电 D.熔融状态能导电知识点：考查化学键的知识。能力点：发散思维和推断能力。15.在周期表中金属和非金属的分界线附近能找到：( )A.制农药的元素 B.制催化剂的元素C.做半导体的元素 D.制耐高温材料的元素知识点：元素在周期表中的位置与性质的关系，元素周期表在科研和生产中的应用。能力点：分析归纳能力，创造性思维能力。16.元素A的最高正价和负

26、价的绝对值之差为6，B元素和A元素原子的次外层都有8个电子，AB2在水溶液中电离出电子层结构相同的离子，则AB2是( )A.MgF2 B.CaCl2 C.K2S D.Na2O知识点：原子核外的电子排布，元素的原子形成离子时核外电子排布的变化特征。能力点：将题给信息与所学知识联系起来解决问题的综合应用能力。17.A、B、C均为短周期元素，它在周期表中的位置如图所示。B、C两元素的原子序数之和是 A元素原子序数的4倍，则A、B、C分别是：( )A.C、Al、P B.N、Mg、S C.O、P、Cl D.O、Cl、P知识点：原子结构与元素在周期表中位置的关系能力点：分析归纳能力，推断能力。18.同主族

27、的X、Y、Z三种元素，已知最高价氧化物的水化物的酸性是HXO4HYO4HZO4，则下列判断正确的是：( )A.非金属性强弱为XYZ。B.气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序为X、Y、ZC.原子序数大小为XYZD.阴离子的还原性由强至弱的顺序为X、Y、Z知识点：位、构、性三者的关系，非金属性强弱的标志及判别方法。能力点：逻辑思维能力，归纳比较能力。19.0.75 mol RO2-3共有30 mol电子，则R在周期表中的位置是：( )A.第二周期 B.第三周期 C.第A族 D.第A族知识点：有关摩尔的计算，原子结构与位置的关系能力点：计算能力，推理判断能力20.A元素原子的核电荷数为11，B元素原子的核电荷数为8，A与B化合形成化合物Z，下列说法中错误的是( )A.A形成正一价阳离子 B.Z一定与水反应C.Z的熔点较高 D.Z一定是M2O型离子化合物知识点：原子结构与元素性质的关系，离子化合物的一般性质，钠及其化合物的性质。 能力点：分析归纳能力，归纳推断能力，发散思维能力。21.下列哪一组元素的原子间反应可以形成离子键( )原子abcdefG层电子数1234567A.a和f B.a和c C.d和g