第1章 原子结构 元素周期律 本章知识体系构建与核心素养提升（Word导学案）-【步步高】2023-2024学年高一化学必修第二册学习笔记（鲁科版2019，京粤闽皖豫宁陕）

本章知识体系构建与核心素养提升 1．原子结构 2．元素周期表 3．元素周期律 4．元素推断 元素在周期表中的位置、元素的原子结构及元素的性质(“位”“构”“性”)三者之间的关系可用如图表示： 注意　掌握同周期、同主族元素性质的递变规律和1～20号元素原子结构的特点及其特殊性。 化学研究的重点是在原子、分子水平上认识物质的结构、组成、性质和变化规律，并据此改造或创造物质。本章是从原子结构的角度认识元素及其物质的性质与变化规律，形成“结构决定性质”的观念，从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。在此基础上，学会证据推理与模型认知，建立相关知识应用的思维方法模型。在探究同主族和同周期元素性质规律时，设计实验方案，充分体现科学探究与创新意识。 通过海带提碘和海水提溴工艺流程的设计体会元素周期律、元素周期表在分析、解决实际问题中的价值，培养科学态度与社会责任。 例1　(2022·山东，3)O、O的半衰期很短，自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下：O＋He―→O＋X；O＋He―→O＋Y。下列说法正确的是(　　) A．X的中子数为2 B．X、Y互为同位素 C.O、O可用作示踪原子研究化学反应历程 D．自然界不存在O2、O2分子是因其化学键不稳定 答案　B 解析　根据质量守恒可知，X微粒为He，Y微粒为He，据此分析解题。X微粒为He，根据质量数等于质子数加中子数可知，该微粒的中子数为4，A错误；X微粒为He，Y微粒为He，二者为具有相同的质子数和不同的中子数的原子，故互为同位素，B正确；由题干信息可知，O与O的半衰期很短，故不适宜用作示踪原子研究化学反应历程，C错误；自然界中不存在O2与O2分子并不是因其化学键不稳定，而是由于O与O的半衰期很短，很容易发生核变化，转化为其他原子，O==O的键能与形成该键的核素无关，D错误。 例2　(2022·全国甲卷，12改编)Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，其最外层电子数之和为19。Q与X、Y、Z位于不同周期，X、Y相邻，Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍。下列说法正确的是(　　) A．非金属性：X＞Q B．简单离子的半径：X＞Q C．最高正化合价：Q＞X D．最高价含氧酸的酸性：Z＞Y 答案　D 例3　(2021·全国甲卷，11改编)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z的最外层电子数是W和X的最外层电子数之和，也是Y的最外层电子数的2倍。W和X的单质常温下均为气体。下列叙述正确的是(　　) A．原子半径：Z>Y>X>W B．W与X只能形成一种化合物 C．Y的氧化物为碱性氧化物，不与强碱反应 D．W、X和Z可形成盐类化合物 答案　D 解析　四种短周期主族元素中W、X的原子序数较小，其单质常温下均为气体，且两原子最外层电子数之和应为偶数，可推出W为H元素、X为N元素；H和N原子最外层电子数之和为6，结合四种元素中Z的原子序数最大且Z的最外层电子数是W和X的最外层电子数之和，则Z为第3周期的S元素；再结合Z的最外层电子数是Y的最外层电子数的2倍，可知Y的最外层电子数为3，且原子序数介于N和S之间，则Y为Al元素。原子半径：Al>S>N>H，A项错误；H和N可形成NH3和N2H4等化合物，B项错误；Al2O3是典型的两性氧化物，与强酸和强碱均能反应生成盐和水，C项错误；H、N、S形成的(NH4)2S、NH4HS属于铵盐，D项正确。 例4　(2023·烟台高一期中)M、X、Y、Z、W元素的原子序数依次增大，M与Y同主族，X、Z的最外层电子数之和等于Z的内层电子数，最外层电子数Y是X的2倍，X、W的单质是生产、生活中应用最广的两种金属。回答下列问题： (1)M、X、Z的简单离子半径由大到小的顺序为______________(用离子符号表示)；实验室检验YM2常用的试剂是________________。 (2)Z离子结构示意图为________________；W在元素周期表中的位置是______________。 (3)X最高价氧化物对应水化物与强碱溶液反应的离子方程式为________________________；W的单质与水蒸气在高温下反应，此反应中还原剂与还原产物的物质的量之比为________；写出一个能体现X、W金属性强弱的离子方程式：______________。 (4)M、Y、Z元素非金属性由强到弱的顺序是____________(用元素符号表示)；能比较Y和Z的非金属性强弱的依据是______________(填字母)。 A．氢化物酸性Z强于Y B．Z的单质能与Y的氢化物反应得到Y的单质 C．气态氢化物的稳定性Z强于Y D．最高价氧化物对应水化物的酸性Z强于Y 答案　(1)Cl－>O2－>Al3＋　品红溶液 (2)　第4周期Ⅷ族 (3)OH－＋Al(OH)3===[Al(OH)4]－　3∶4　2Al＋3Fe2＋===2Al3＋＋3Fe (4)O>Cl>S　BCD 解析　(1)M为O，X为Al，Z为Cl，简单离子分别为O2－、Al3＋、Cl－，电子层数越多，半径越大，电子层数和核外电子排布相同时，核电荷数越大，半径越小，故简单离子半径： Cl－>O2－>Al3＋；Y为S，M为O，实验室检验SO2常用的试剂是品红溶液。(2)Z为Cl，离子结构示意图为；W为Fe，在元素周期表中的位置为第4周期Ⅷ族。(3)W为Fe，与水蒸气在高温下反应的化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，此反应中铁为还原剂，H2为还原产物，还原剂与还原产物的物质的量之比为3∶4。(4)同周期元素从左往右非金属性逐渐增强，同主族元素从上往下非金属性逐渐减弱，M、Y、Z元素非金属性由强到弱的顺序是O>Cl>S。氢化物的酸性强弱不能比较非金属性，A错误；Cl2与H2S反应得到S，可证明Cl的非金属性强于S，B正确；非金属性越强，气态氢化物越稳定，气态氢化物的稳定性：HCl＞H2S，可以说明非金属性：Cl>S，C正确；非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，故最高价氧化物对应水化物的酸性HClO4＞H2SO4，可以说明非金属性：Cl>S，D正确。 例5　(2023·德州高一期中)甲乙两个兴趣小组分别设计了以下两组实验： (一)甲组同学设计实验探究Cl和S元素的非金属性。 (1)A中反应的离子方程式为______________________________________________________。 (2)B中饱和食盐水的作用是______________________________________________________。 (3)C中证明元素非金属性Cl大于S的化学方程式为__________________________________。 (二)乙组同学用海带灰提取碘，其流程如图： (4)实验开始时海带需用酒精润湿后放在________(填仪器名称)中进行灼烧，方案乙中，步骤Y将富集在四氯化碳中的碘单质重新富集在水中的方法为____________，上层液体中含有I－和IO，加入H2SO4溶液后发生反应的离子方程式为__________________________________。 (5)步骤Y中，加入NaOH溶液后分液时若打开玻璃活塞后发现液体流不出，原因可能是_______________________________________________________________________________。 答案　(1)2MnO＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O (2)除去Cl2中混有的HCl (3)Cl2＋H2S===2HCl＋S↓ (4)坩埚　反萃取法　IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O (5)没有打开分液漏斗塞子(或没有将分液漏斗塞子上的凹槽对着小孔) 解析　实验室用KMnO4固体与浓盐酸反应制取Cl2，由于浓盐酸易挥发，制得的Cl2中混有HCl，用饱和食盐水可除去HCl，H2S与Cl2发生置换反应，可证明Cl的非金属性大于S，尾气用NaOH溶液吸收。(4)实验开始时海带需用酒精润湿后放在坩埚中进行灼烧，方案乙中，步骤Y将富集在四氯化碳中的碘单质重新富集在水中的方法为反萃取法，上层液体中含有I－和IO，加入H2SO4溶液后发生归中反应生成I2，反应的离子方程式为IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O。 学科网（北京）股份有限公司 $$