(教案)第4章 小阶段任务学习 “位—构—性”关系的综合应用-【提分教练】2022-2023学年新教材高中化学必修第一册(人教版2019)

“位—构—性”关系的综合应用 元素周期规律的发现是继原子—分子论之后，近代化学史上的又一座光彩夺目的里程碑。元素的原子结构决定了元素在周期表中的位置和元素的主要性质，元素在周期表中的位置反映了元素的原子结构和元素的主要性质，三者之间可相互推断。 探究1：如果已知X、Y为周期表中相邻的两种元素，且它们的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱为X>Y，能否确定它们的相对位置？能否确定其原子序数相对大小？ 提示：需要根据元素非金属性的变化规律确定它们的相对位置及原子序数相对大小。由已知条件可确定非金属性为X>Y，所以，如果它们同周期，则X在Y的右面，原子序数：X>Y；如果它们同主族，则X在Y的上面，原子序数：X<Y。 探究2：结合元素周期律分析，在现有元素中金属性和非金属性最强的分别是什么元素？ 提示：由元素周期律可知，同一周期元素从左到右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强；同一主族元素自上而下，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。所以金属性最强的元素位于元素周期表的左下角，非金属性最强的元素位于元素周期表的右上角，即金属性最强的应该为钫元素，但由于钫是放射性元素，在自然界中不能稳定存在，所以一般认为铯的金属性最强，氟的非金属性最强。 1．图解思维方法 2．常见“突破口” (1)主族元素在元素周期表中的特殊位置 ①族序数等于周期序数的元素：H、Be、Al。 ②族序数等于周期序数2倍的元素：C、S。 ③族序数等于周期序数3倍的元素：O。 ④周期序数等于族序数2倍的短周期元素：Li。 ⑤周期序数等于族序数3倍的短周期元素：Na。 ⑥最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素：C、Si。 ⑦最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素：S。 ⑧除H外，原子半径最小的元素：F。 ⑨最高价不等于族序数的元素：O、F。 (2)主族元素性质、存在和用途的特殊性 ①形成化合物最多的元素(或单质是自然界硬度最大的元素、气态氢化物中氢的质量分数最大的元素)：C。 ②空气中含量最多的元素：N。 ③氢化物在通常状况下呈液态的元素：O。 ④最高价氧化物对应水化物酸性最强的元素：Cl。 ⑤最轻单质所含的元素：H；最轻金属单质所含的元素：Li。 ⑥最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素：Al。 ⑦元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素：Li、Na、F。 ⑧常见的能形成同素异形体的元素：C、P、O、S。 3．周期表片段型元素推断技巧 在实际考查中只呈现元素周期表的某一片段，根据呈现的片段结构中提供的信息推断元素，推出元素在周期表中的位置，就可以快速确定元素的名称、原子结构及相关性质。 1．已知Xn－、Yn＋、Z三种单核粒子具有相同的核外电子层结构，下列分析正确的是(　　) A．离子半径大小关系是Xn－<Yn＋ B．Z一定是稀有气体元素的原子 C．原子序数关系是Z>Y>X D．原子半径关系是Y<X B　解析：题给三种单核粒子电子层结构相同，Xn－、Yn＋为离子，最外层电子数达到稳定结构，则Z为稀有气体元素。根据“阴上阳下”的规律可知Y在X的下一周期，故三种元素的相对位置如图：，则元素的原子序数大小关系为Y>Z>X，原子半径：Y>X，电子层结构相同的离子，原子序数越大，离子半径越小，则离子半径：Xn－>Yn＋。 2．W、X、Y、Z是四种短周期主族元素，原子序数依次增大，W的一种原子核内无中子，X、Y原子核外 L电子层的电子数之比为3∶4，Y、Z位于同一周期，Z元素最高正价和最低负价代数和为4，四种元素的原子最外层电子数之和为14。下列说法错误的是(　　) A．X与其他三种元素均能形成两种二元化合物 B．X、Z阴离子的还原性强弱：Z>X C．X、Y的简单离子半径大小：X>Y D．X和Z的简单氢化物的稳定性：X<Z D　解析：W、X、Y、Z是四种短周期非金属元素，原子序数依次增大，W的一种原子核内无中子，则W为H元素；Y、Z位于同一周期，Z元素最高正价和最低负价代数和为4，则Z为S元素，Y、Z位于第三周期；X、Y原子核外L电子层的电子数之比为3∶4，Y的L层含有8个电子，则X的L层含有6个电子，只能为O元素；四种元素的原子最外层电子数之和为14，则Y最外层电子数＝14－1－6－6＝1，原子序数大于O，则Y为Na元素。X为O元素，O元素与H、Na、S均能形成两种二元化合物，A正确；非金属性：O＞S，元素的非金属性越强，其对应的阴离子的还原性就越弱，则X、Z阴离子的还原性强弱：Z＞X，B正确；O2－和Na＋具有相同的电子层结构，核电荷数越大，离子半径越小，则简单离子半径：X＞Y，C正确；X和Z的气态氢化物的稳定性：X＞Z，D错误。 3．现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表： 元素编号 元素性质或原子结构 T M层上有6个电子 X 最外层