化学高考物质结构元素周期律.pptx
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1、第五章第五章 物质结构物质结构 元素周期律元素周期律物质结构,元素周期律是中学化学中基本概念和基本理论部分的重要知识,在高物质结构,元素周期律是中学化学中基本概念和基本理论部分的重要知识,在高考试卷中出现的几率非常大,可以单独成题,也可与化学反应与能量等其他部分考试卷中出现的几率非常大,可以单独成题,也可与化学反应与能量等其他部分知识综合出题。对原子的结构及同位素概念、电子式书写的考查多出现在第知识综合出题。对原子的结构及同位素概念、电子式书写的考查多出现在第卷卷选择题中,如选择题中,如2009江苏化学江苏化学2,2009广东化学广东化学1,2009全国全国理综,理综,9。对元素周期。对元素周
2、期律、元素周期表的考查在第律、元素周期表的考查在第卷选择和第卷选择和第卷填空、判断中多次灵活出现。如卷填空、判断中多次灵活出现。如2009山东理综山东理综11,2009广东化学广东化学11,2009北京理综北京理综7,10,2009四川理综四川理综10,2009海南化学海南化学10,2009天津理综天津理综7,2009全国全国理综理综29,2009福建理综福建理综23,2009宁夏理综宁夏理综28。据近几年此部分知识在高考试题中的展现,做出预测。据近几年此部分知识在高考试题中的展现,做出预测。(1)原子结构、同位素概念以及原子序数、质量数之间的相互关系还会出现在第原子结构、同位素概念以及原子序
3、数、质量数之间的相互关系还会出现在第卷中,知识难度不大但容易出错。卷中,知识难度不大但容易出错。(2)以围绕着结构、位置和性质三方面关系进行命题考查元素周期律、元素周期以围绕着结构、位置和性质三方面关系进行命题考查元素周期律、元素周期表知识的试题,在试卷中仍会重点出现,此类题目涉及的知识范围广,综合性强表知识的试题,在试卷中仍会重点出现,此类题目涉及的知识范围广,综合性强,对考生的推理能力要求较高,重点考查元素周期律的实质,元素周期表的结构,对考生的推理能力要求较高,重点考查元素周期律的实质,元素周期表的结构,同一周期、同一主族元素的性质递变规律及其与原子结构的关系。,同一周期、同一主族元素的
4、性质递变规律及其与原子结构的关系。(3)化学键的分类,单质及化合物电子式的书写和化学键的分类,单质及化合物电子式的书写和10e、18e粒子的种类及它们之间的反应,这些短小精悍而又灵活的知识考查更全面。粒子的种类及它们之间的反应,这些短小精悍而又灵活的知识考查更全面。展望展望2011高考,此章节内容仍会以元素化合物知识为载体,注重知识的整合高考,此章节内容仍会以元素化合物知识为载体,注重知识的整合,用物质结构理论进行抽象推理,考查物质微粒性质。,用物质结构理论进行抽象推理,考查物质微粒性质。第一节第一节 元素周期表元素周期表1.了解元素周期表的结构和应用。了解元素周期表的结构和应用。2了解元素、
5、核素和同位素的含义。了解元素、核素和同位素的含义。3了解原子构成。了解原子序数和质量数等概念间的相互关系。了解原子构成。了解原子序数和质量数等概念间的相互关系。4了解碱金属元素和卤族元素性质。了解碱金属元素和卤族元素性质。世世界界上上第第一一张张元元素素周周期期表表是是在在1869年年,由由俄俄国国化化学学家家 绘制完成的,随着科学的不断发展,已逐渐演变为现在的常用形式。绘制完成的,随着科学的不断发展,已逐渐演变为现在的常用形式。1按照元素在元素周期表中的顺序给元素编号,得到按照元素在元素周期表中的顺序给元素编号,得到 ,则原子,则原子 序数序数 。门捷列夫门捷列夫原子序数原子序数核电荷数核电
6、荷数质子数质子数核外电子数核外电子数做一做:做一做:考查周期表的族序数,你能发现族序数考查周期表的族序数,你能发现族序数(含副族含副族)的变化规律吗的变化规律吗?提示:提示:短周期中族序数从短周期中族序数从AAAA0,长周期中族序数从长周期中族序数从AAB BBBAA0族。族。最外层电子数相等的元素一定都在同一族吗?最外层电子数相等的元素一定都在同一族吗?提提示示:周周期期表表中中族族内内元元素素的的排排列列并并非非完完全全以以最最外外层层电电子子数数进进行行的的,还还要要根根据据元元素素的的性性质质等等,如如He只只有有一一个个电电子子层层且且已已排排满满,达达“稳稳定定”结结构构,故故排排
7、在在“0”族族,而而非非A族,因此最外层电子数相等的元素不一定都在同一族族,因此最外层电子数相等的元素不一定都在同一族(特别是过渡元素特别是过渡元素)。1质量数质量数 质量数质量数(A)2原子的表示方法原子的表示方法质子数质子数(Z)中子数中子数(N)3核素核素具有具有 叫核素。叫核素。4同位素同位素 相相同同而而 不不同同的的同同一一元元素素的的 互互称称为为同同位位素素。例例如如,氧氧元元素素有有 三种核素,这三种不同核素间互称三种核素,这三种不同核素间互称 。一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子质子数质子数中子数中子数不同核素不同核素同位素同位
8、素延伸:组成原子的微粒中有一些延伸:组成原子的微粒中有一些“不一定不一定”(1)任何微粒中,质量数质子数中子数,但质子数与中子数不一定相等。任何微粒中,质量数质子数中子数,但质子数与中子数不一定相等。(2)有质子的微粒不一定有中子,有质子的微粒不一定有电子。有质子的微粒不一定有中子,有质子的微粒不一定有电子。(3)质子数相同的微粒不一定属于同一种元素。质子数相同的微粒不一定属于同一种元素。(4)任何元素都有零价,但不一定都有负价或正价。任何元素都有零价,但不一定都有负价或正价。1碱金属元素碱金属元素碱金属包括碱金属包括 六种元素,它们最外电子六种元素,它们最外电子 层层 上都有上都有 个电子,
9、在反应中很个电子,在反应中很 ,故都是非常活泼的金属,故都是非常活泼的金属 元素。它们统称为碱金属的原因是它们元素。它们统称为碱金属的原因是它们 的的 。Li、Na、K、Rb、Cs、Fr1容易失去容易失去氧化物的水化物都是可溶于水的强碱氧化物的水化物都是可溶于水的强碱碱金属元素的原子结构与性质碱金属元素的原子结构与性质项目项目相似性相似性递变性递变性(LiCs)原子结构原子结构最外电子层都是最外电子层都是 个电子个电子核电荷数逐渐核电荷数逐渐 ,电子层数,电子层数 ,原子半径,原子半径,核对最外层电子的引力,核对最外层电子的引力物理性质物理性质通常条件下,通常条件下,色色(铯除铯除外外),质,
10、质 良好的良好的 和和 、密度较小,熔密度较小,熔点点密度密度 (KNa,例外,例外)熔、熔、沸点沸点化学性质化学性质非常活泼,自然界中都以化合非常活泼,自然界中都以化合态存在,在化合物中都显态存在,在化合物中都显 价价都能与都能与 等非金属化合等非金属化合都能与都能与 反应反应与氧气或水反应与氧气或水反应 最高价氧化物对应水化物的碱性最高价氧化物对应水化物的碱性元素金属性元素金属性 ,单质还原,单质还原性性 ,是还原性最强是还原性最强的单质的单质(Fr除外除外)1增大增大逐渐增多逐渐增多逐渐增大逐渐增大逐渐减弱逐渐减弱银白银白软软延展性延展性导电导电导热性导热性较低较低渐大渐大逐渐降低逐渐降
11、低1O2水水越来越剧烈越来越剧烈逐渐增强逐渐增强逐渐增强逐渐增强逐渐增强逐渐增强铯铯2.卤族元素卤族元素 卤卤族元素包括族元素包括 五种元素,它们最外层都有五种元素,它们最外层都有 个电子,个电子,在反应中很容易在反应中很容易 电子,故都是非常活泼的非金属元素。电子,故都是非常活泼的非金属元素。F、Cl、Br、I、At7得到得到卤族元素的原子结构和性质卤族元素的原子结构和性质项目项目相似性相似性递变性递变性(FI)原子结构原子结构最外电子层都是最外电子层都是 个电子个电子核电荷数逐渐核电荷数逐渐 ,电子层数,电子层数 ,原子半径,原子半径 ,核对最外层,核对最外层电子的引力电子的引力物理性质物
12、理性质都是双原子分子,都有颜色,都是双原子分子,都有颜色,蒸气都有刺激性气味熔、沸点蒸气都有刺激性气味熔、沸点 在水中溶解度不大在水中溶解度不大(氟气与水氟气与水反应除外反应除外),易溶于有机溶剂,易溶于有机溶剂颜色逐渐变深颜色逐渐变深密度逐渐增大密度逐渐增大熔、沸点熔、沸点化学性质化学性质非常活泼,在自然界中都以化非常活泼,在自然界中都以化合态存在,稳定价态合态存在,稳定价态为为 价价都能与都能与 及绝大多数金属化及绝大多数金属化合,表现出较强的合,表现出较强的与与H2化合化合 。HX的稳定性的稳定性 ,还原性,还原性 ,水溶液的酸性,水溶液的酸性渐强渐强最高价氧化物对应水化物最高价氧化物对
13、应水化物(氟除外氟除外)的酸性的酸性 元素非金属性元素非金属性 ,单质氧,单质氧化性化性 ,是氧化性最强是氧化性最强的单质的单质7增大增大逐渐增多逐渐增多逐渐增大逐渐增大逐渐减弱逐渐减弱低低逐渐增高逐渐增高1H2氧化性氧化性越来越难越来越难逐渐减弱逐渐减弱逐渐增强逐渐增强逐渐减弱逐渐减弱逐渐减弱逐渐减弱逐渐减弱逐渐减弱氟气氟气小结:小结:卤卤族单质及重要化合物性质族单质及重要化合物性质卤素单质与卤素单质与H2的反应的反应卤族单质越不活泼,与氢气化合的条件就越难。卤族单质越不活泼,与氢气化合的条件就越难。H2F2=2HF(暗处化合并发生爆炸暗处化合并发生爆炸)H2Cl2 2HCl(光照混合气体时
14、发生爆炸光照混合气体时发生爆炸)H2Br2 2HBrH2I2 2HI(该反应可逆,需持续加热,且生成的碘化氢同时又分解该反应可逆,需持续加热,且生成的碘化氢同时又分解)卤素单质与水的反应卤素单质与水的反应氟氟气气遇遇水水发发生生剧剧烈烈反反应应:2F22H2O=4HFO2。其余卤族单质能溶于水,且部分与水反应:。其余卤族单质能溶于水,且部分与水反应:X2H2O HXHXO(X代表代表Cl、Br、I)。从氟到碘,在水中溶解度和反应程度逐渐减小。从氟到碘,在水中溶解度和反应程度逐渐减小。卤素单质与碱反应卤素单质与碱反应卤卤素素单单质质均均能能与与碱碱反反应应,其其中中氟氟气气与与碱碱反反应应的的化
15、化学学方方程程式式较较复复杂杂,不不要要求求掌掌握握(除非题给信息除非题给信息),常温下氯气和溴与碱反应的通式为:,常温下氯气和溴与碱反应的通式为:X22NaOH=NaXNaXOH2O(X为为Cl、Br)。与某些具有还原性的化合物反应与某些具有还原性的化合物反应二氧化硫能使氯水、溴水和碘水褪色二氧化硫能使氯水、溴水和碘水褪色X2SO22H2O=2HXH2SO4(X为为Cl、Br、I)卤族单质间的置换反应卤族单质间的置换反应a气体之间:气体之间:F22HX=2HFX2(X代表代表Cl、Br、I)Cl22HX=2HClX2(X代表代表Br、I)Br22HI=2HBrI2b溶液:溶液:Cl22X=2
16、ClX2(X代表代表Br、I)Br22I=2BrI2氟气不能与水溶液中的卤化物发生置换反应,因为氟气能跟水剧烈反应。氟气不能与水溶液中的卤化物发生置换反应,因为氟气能跟水剧烈反应。卤化氢卤化氢a在通常条件下都是有刺激性气味的气体,极易溶于水。在通常条件下都是有刺激性气味的气体,极易溶于水。b只有氢氟酸是弱酸,其余为强酸。只有氢氟酸是弱酸,其余为强酸。c溴化氢和碘化氢有强还原性,不可用浓溴化氢和碘化氢有强还原性,不可用浓H2SO4干燥。干燥。碘的特性碘的特性碘遇淀粉变蓝色,利用这一特性可以鉴别和检验碘遇淀粉变蓝色,利用这一特性可以鉴别和检验I2或淀粉的存在;碘易升华。或淀粉的存在;碘易升华。1原
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