第一章 微专题2 元素推断与元素周期律的综合应用（课件PPT+Word教案）【步步高】2024-2025学年高二化学选择性必修2教师用书（人教版 浙苏）

元素推断与元素周期律的综合应用 微专题2 第一章 <<< 1.元素推断的一般思路 2.元素推断的常用方法 (1)利用稀有气体元素原子结构的特殊性。 (2)利用常见元素及其化合物的特征性质。 3.由基态原子的价层电子排布确定元素在元素周期表中的位置 (1)周期序数=电子层数=最高能层序数。 (2)主族元素的族序数=价层电子数。 (3)第ⅢB族~第ⅦB族的价层电子排布为(n-1)d1~5ns1~2(镧系、锕系除外)，族序数=价层电子数。如锰的价层电子排布为3d54s2，它位于元素周期表中第四周期第ⅦB族。 (4)第ⅠB族和第ⅡB族的价层电子排布为(n-1)d10ns1~2，族序数=ns能级上的电子数。 4.同周期、同主族元素的结构与性质递变规律 结构与性质 同周期主族元素(从左到右) 同主族元素(从上到下) 最外层电子数 从1递增到7(第一周期除外) 相同 金属性 _________ _________ 非金属性 _________ _________ 主要化合价 最高正价=族序数(O、F除外)，非金属元素最低负价= -(8-族序数)(H除外) 原子半径 _________ _________ 逐渐减弱 逐渐增强 逐渐增强 逐渐减弱 逐渐减小 逐渐增大 结构与性质 同周期主族元素(从左到右) 同主族元素(从上到下) 简单气态氢化物的稳定性 _________ _________ 最高价氧化物对应水化物的酸碱性 碱性逐渐 ，酸性逐渐 _____ 碱性逐渐 ，酸性逐渐_____ 第一电离能 ________________ __________ 电负性 __________ __________ 逐渐增强 逐渐减弱 减弱 增强 增强 减弱 总体呈增大趋势 逐渐减小 逐渐增大 逐渐减小 跟踪训练 1.(2023·浙江1月选考，10)X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大，X的2s轨道全充满，Y的s能级电子数量是p能级的两倍，M是地壳中含量最多的元素，Q是纯碱中的一种元素。下列说法不正确的是 A.电负性：Z>X B.最高正价：Z<M C.Q与M的化合物中可能含有非极性共价键 D.最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>Y √ 跟踪训练 2.(2024·常州北郊高级中学高二期中)前四周期非0族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。价层电子数满足Z=X+Y；原子半径X小于Y，Y是空气中含量最多的元素；基态Z原子的电子总数是其最高能级的2倍；W的内层电子全排满，且第四能层只有1个电子。下列说法正确的是 A.W位于元素周期表s区 B.第一电离能：Y>Z C.X、Z形成的分子一定是10e-微粒 D.简单气态氢化物的热稳定性：Z<Y √ 跟踪训练 3.(2023·广东，14改编)化合物XYZ4ME4可作肥料，所含的5种元素位于主族，在每个短周期均有分布，仅有Y和M同族。Y的基态原子价层p轨道半充满，X的基态原子价层电子排布式为nsn-1，X与M同周期，E在地壳中含量最多。下列说法正确的是 A.元素电负性：E>Y>Z B.氢化物沸点：M>Y>E C.第一电离能：X>E>Y D.YZ3是电解质 √ 跟踪训练 由题给信息分析知，E为O，Y为N，Z为H，M为P，X为Mg。元素电负性：O>N>H，A正确； 简单氢化物沸点：H2O>NH3>PH3，B错误； 第一电离能：N>O>Mg，C错误。 跟踪训练 4.已知A、B、C、D、E、F、G都是元素周期表中短周期主族元素，它们的原子序数依次增大。A是元素周期表中原子半径最小的元素，D3B中阴、阳离子具有相同的电子层结构，B、C均可与A形成10电子分子，B、C位于同一周期，二者可以形成多种共价化合物，C、F位于同一主族，B元素原子最外电子层的p能级上的电子处于半满状态，C元素原子的最外层电子数是内层电子总数的3倍，E元素原子最外层电子数比最内层电子数多1。请回答下列问题： 跟踪训练 (1)E元素基态原子的电子排布式为　　　　　 　。  (2)F元素原子的价层电子轨道表示式为　　　　　 　　　。  (3)F、G元素对应的最高价含氧酸中酸性较强的酸的化学式为　　　。 1s22s22p63s23p1 HClO4 跟踪训练 A是元素周期表中原子半径最小的元素，A是H元素； C与A可形成10电子分子，C元素原子的最外层电子数是内层电子总数的3倍，C为O元素； B元素原子最外电子层的p能级上的电子处于半满状态，B的价层电子排布式为ns2np3，且B的原子序数小于C，B为N元素； D3B中阴、阳离子具有相同的电子层结构，D为Na元素； C、F位于同一主族，F为S元素； 跟踪训练 G是比F原子序数大的短周期主族元素，G为Cl元素； E元素原子的最外层电子数比最内层电子数多1，即最外层电子数为3，E的原子序数介于D和F之间，E为Al元素。 F、G分别为S、Cl元素，S、Cl都是第三周期元素，同周期元素从左到右，元素的非金属性逐渐增强，最高价含氧酸的酸性逐渐增强，故酸性：HClO4>H2SO4。 跟踪训练 (4)离子半径：D+　　　(填“<”“>”或“=”，下同)B3-，第一电离能：B　　　C，电负性：C　　　F。  < > > D+为Na+，B3-为N3-，Na+与N3-具有相同的电子层结构，核电荷数越大，离子半径越小，离子半径：D+<B3-。B、C分别为N、O元素，第一电离能：B(N)>C(O)。C、F分别为O、S元素，同主族元素从上到下电负性逐渐减小，电负性：C(O)>F(S)。 跟踪训练 (5)A、C形成的一种绿色氧化剂X有广泛应用，X分子中A、C原子个 数比为1∶1，X的电子式为　　　　 ，试写出Cu、稀硫酸与X反 应制备硫酸铜的离子方程式：　　　　 　　　　 。  Cu+2H++H2O2===Cu2++2H2O A、C分别为H、O元素，H与O形成的原子个数比为1∶1的分子为H2O2，即X的电子式为 。Cu、稀硫酸与H2O2反应制备CuSO4的离子方程式为Cu+2H++H2O2===Cu2++2H2O。 跟踪训练 5.X、Y、Z、M、W、Q、R是分布在周期表中三个短周期的主族元素，已知其原子半径及主要化合价如下： 元素代号 X Y(铝) Z M W Q R 原子半径/nm 0.186 0.143 0.102 0.099 0.075 0.074 0.037 主要化合价 +1 +3 +6，-2 +7，-1 +5，-3 -2 +1 跟踪训练 (1)X在周期表中的位置是　　　　　　　　 ；X、Y、Q各自形成的简单离子中，离子半径由大到小的顺序是　　　　　　　(填离子符号)。W和R按原子个数比1∶3构成的粒子中所含的化学键类型为　　　　。  元素代号 X Y(铝) Z M W Q R 原子半径/nm 0.186 0.143 0.102 0.099 0.075 0.074 0.037 主要化合价 +1 +3 +6，-2 +7，-1 +5，-3 -2 +1 第三周期第ⅠA族 O2->Na+>Al3+ 共价键 跟踪训练 依据题表可得，X是钠元素，Y是铝元素，Z是硫元素，M是氯元素，W是氮元素，Q是氧元素，R是氢元素。 Na在周期表中的位置是第三周期第ⅠA族；在电子层结构相同的情况下，核电荷数越大，半径越小，X、Y、Q各自形成的简单离子电子层结构相同，离子半径由大到小的顺序是O2->Na+>Al3+；氮和氢按原子个数比1∶3构成的粒子(氨)中所含的化学键类型为共价键。 跟踪训练 (2)X与Y相比，金属性较强的是　　(填元素名称)，两元素最高价氧化物对应的水化物中，碱性较强的是　　　　(填化学式)。  元素代号 X Y(铝) Z M W Q R 原子半径/nm 0.186 0.143 0.102 0.099 0.075 0.074 0.037 主要化合价 +1 +3 +6，-2 +7，-1 +5，-3 -2 +1 钠 NaOH 跟踪训练 同一周期元素从左到右，金属性越来越弱，最高价氧化物对应水化物的碱性越来越弱，钠与铝相比，金属性较强的是钠，两元素最高价氧化物对应的水化物中，碱性较强的是NaOH。 跟踪训练 (3)写出X元素的最高价氧化物对应的水化物与Y的最高价氧化物反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　 　。  元素代号 X Y(铝) Z M W Q R 原子半径/nm 0.186 0.143 0.102 0.099 0.075 0.074 0.037 主要化合价 +1 +3 +6，-2 +7，-1 +5，-3 -2 +1 Al2O3+2NaOH+3H2O===2Na[Al(OH)4] 跟踪训练 (4)写出实验室制取M单质的化学方程式：_______________________ ___________________。  元素代号 X Y(铝) Z M W Q R 原子半径/nm 0.186 0.143 0.102 0.099 0.075 0.074 0.037 主要化合价 +1 +3 +6，-2 +7，-1 +5，-3 -2 +1 MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O 跟踪训练 (5)下列事实能说明M元素的非金属性比Z元素的非金属性强的是____ (填字母)。  a.M单质与H2Z溶液反应，溶液变浑浊 b.在氧化还原反应中，1 mol M单质比1 mol Z得电子多 c.M和Z两元素的简单氢化物受热分解，前者的分解温度高 ac 跟踪训练 Cl2与H2S溶液反应，溶液变浑浊，生成了S单质：Cl2+H2S===2HCl+ S↓，氧化剂的氧化性大于氧化产物，氧化性：Cl2>S，氧化性越强，元素非金属性越强，故a正确； 非金属性的强弱与得电子的能力有关，与得电子的数目无关，故b错误； 氯和硫两元素的简单氢化物受热分解，前者的分解温度高，说明前者的稳定性高，气态氢化物的稳定性越高，元素非金属性越强，故c正确。 $ 微专题2　元素推断与元素周期律的综合应用 1.元素推断的一般思路 2.元素推断的常用方法 (1)利用稀有气体元素原子结构的特殊性。 (2)利用常见元素及其化合物的特征性质。 3.由基态原子的价层电子排布确定元素在元素周期表中的位置 (1)周期序数=电子层数=最高能层序数。 (2)主族元素的族序数=价层电子数。 (3)第ⅢB族~第ⅦB族的价层电子排布为(n-1)d1~5ns1~2(镧系、锕系除外)，族序数=价层电子数。如锰的价层电子排布为3d54s2，它位于元素周期表中第四周期第ⅦB族。 (4)第ⅠB族和第ⅡB族的价层电子排布为(n-1)d10ns1~2，族序数=ns能级上的电子数。 4.同周期、同主族元素的结构与性质递变规律 结构与性质 同周期主族元素(从左到右) 同主族元素 (从上到下) 最外层电子数 从1递增到7(第一周期除外) 相同 金属性 逐渐减弱 逐渐增强 非金属性 逐渐增强 逐渐减弱 主要化合价 最高正价=族序数(O、F除外)，非金属元素最低负价=-(8-族序数)(H除外) 原子半径 逐渐减小 逐渐增大 简单气态氢化物的稳定性 逐渐增强 逐渐减弱 最高价氧化物对应水化物的酸碱性 碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强 碱性逐渐增强，酸性逐渐减弱 第一电离能 总体呈增大趋势 逐渐减小 电负性 逐渐增大 逐渐减小 1.(2023·浙江1月选考，10)X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大，X的2s轨道全充满，Y的s能级电子数量是p能级的两倍，M是地壳中含量最多的元素，Q是纯碱中的一种元素。下列说法不正确的是 (　　) A.电负性：Z>X B.最高正价：Z<M C.Q与M的化合物中可能含有非极性共价键 D.最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>Y 答案　B 2.(2024·常州北郊高级中学高二期中)前四周期非0族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。价层电子数满足Z=X+Y；原子半径X小于Y，Y是空气中含量最多的元素；基态Z原子的电子总数是其最高能级的2倍；W的内层电子全排满，且第四能层只有1个电子。下列说法正确的是 (　　) A.W位于元素周期表s区 B.第一电离能：Y>Z C.X、Z形成的分子一定是10e-微粒 D.简单气态氢化物的热稳定性：Z<Y 答案　B 3.(2023·广东，14改编)化合物XYZ4ME4可作肥料，所含的5种元素位于主族，在每个短周期均有分布，仅有Y和M同族。Y的基态原子价层p轨道半充满，X的基态原子价层电子排布式为nsn-1，X与M同周期，E在地壳中含量最多。下列说法正确的是 (　　) A.元素电负性：E>Y>Z B.氢化物沸点：M>Y>E C.第一电离能：X>E>Y D.YZ3是电解质 答案　A 解析　由题给信息分析知，E为O，Y为N，Z为H，M为P，X为Mg。元素电负性：O>N>H，A正确；简单氢化物沸点：H2O>NH3>PH3，B错误；第一电离能：N>O>Mg，C错误。 4.已知A、B、C、D、E、F、G都是元素周期表中短周期主族元素，它们的原子序数依次增大。A是元素周期表中原子半径最小的元素，D3B中阴、阳离子具有相同的电子层结构，B、C均可与A形成10电子分子，B、C位于同一周期，二者可以形成多种共价化合物，C、F位于同一主族，B元素原子最外电子层的p能级上的电子处于半满状态，C元素原子的最外层电子数是内层电子总数的3倍，E元素原子最外层电子数比最内层电子数多1。请回答下列问题： (1)E元素基态原子的电子排布式为　　　　　　。  (2)F元素原子的价层电子轨道表示式为　　　　　　　　。  (3)F、G元素对应的最高价含氧酸中酸性较强的酸的化学式为　　　　　　。  (4)离子半径：D+　　　　(填“<”“>”或“=”，下同)B3-，第一电离能：B　　　C，电负性：C　　　　F。  (5)A、C形成的一种绿色氧化剂X有广泛应用，X分子中A、C原子个数比为1∶1，X的电子式为　　　　，试写出Cu、稀硫酸与X反应制备硫酸铜的离子方程式：　　　　  　　　　。  答案　(1)1s22s22p63s23p1　(2) (3)HClO4　(4)<　>　> (5) 　Cu+2H++H2O2===Cu2++2H2O 解析　A是元素周期表中原子半径最小的元素，A是H元素；C与A可形成10电子分子，C元素原子的最外层电子数是内层电子总数的3倍，C为O元素；B元素原子最外电子层的p能级上的电子处于半满状态，B的价层电子排布式为ns2np3，且B的原子序数小于C，B为N元素；D3B中阴、阳离子具有相同的电子层结构，D为Na元素；C、F位于同一主族，F为S元素；G是比F原子序数大的短周期主族元素，G为Cl元素；E元素原子的最外层电子数比最内层电子数多1，即最外层电子数为3，E的原子序数介于D和F之间，E为Al元素。 (3)F、G分别为S、Cl元素，S、Cl都是第三周期元素，同周期元素从左到右，元素的非金属性逐渐增强，最高价含氧酸的酸性逐渐增强，故酸性：HClO4>H2SO4。(4)D+为Na+，B3-为N3-，Na+与N3-具有相同的电子层结构，核电荷数越大，离子半径越小，离子半径：D+<B3-。B、C分别为N、O元素，第一电离能：B(N)>C(O)。C、F分别为O、S元素，同主族元素从上到下电负性逐渐减小，电负性：C(O)>F(S)。(5)A、C分别为H、O元素，H与O形成的原子个数比为1∶1的分子为H2O2，即X的电子式为。Cu、稀硫酸与H2O2反应制备CuSO4的离子方程式为Cu+2H++H2O2===Cu2++2H2O。 5.X、Y、Z、M、W、Q、R是分布在周期表中三个短周期的主族元素，已知其原子半径及主要化合价如下： 元素代号 X Y(铝) Z M W Q R 原子半径 /nm 0.186 0.143 0.102 0.099 0.075 0.074 0.037 主要化合价 +1 +3 +6，-2 +7，-1 +5，-3 -2 +1 (1)X在周期表中的位置是　　　　　　　　；X、Y、Q各自形成的简单离子中，离子半径由大到小的顺序是　　　　　　　　　　　(填离子符号)。W和R按原子个数比1∶3构成的粒子中所含的化学键类型为　　　　。  (2)X与Y相比，金属性较强的是　　　　(填元素名称)，两元素最高价氧化物对应的水化物中，碱性较强的是　　　　　(填化学式)。  (3)写出X元素的最高价氧化物对应的水化物与Y的最高价氧化物反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　。  (4)写出实验室制取M单质的化学方程式：　　　 　　　　。  (5)下列事实能说明M元素的非金属性比Z元素的非金属性强的是　　　　　(填字母)。  a.M单质与H2Z溶液反应，溶液变浑浊 b.在氧化还原反应中，1 mol M单质比1 mol Z得电子多 c.M和Z两元素的简单氢化物受热分解，前者的分解温度高 答案　(1)第三周期第ⅠA族　O2->Na+>Al3+　共价键　(2)钠　NaOH (3)Al2O3+2NaOH+3H2O===2Na［Al(OH)4］ (4)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O (5)ac 解析　依据题表可得，X是钠元素，Y是铝元素，Z是硫元素，M是氯元素，W是氮元素，Q是氧元素，R是氢元素。(1)Na在周期表中的位置是第三周期第ⅠA族；在电子层结构相同的情况下，核电荷数越大，半径越小，X、Y、Q各自形成的简单离子电子层结构相同，离子半径由大到小的顺序是O2->Na+>Al3+；氮和氢按原子个数比1∶3构成的粒子(氨)中所含的化学键类型为共价键。(2)同一周期元素从左到右，金属性越来越弱，最高价氧化物对应水化物的碱性越来越弱，钠与铝相比，金属性较强的是钠，两元素最高价氧化物对应的水化物中，碱性较强的是NaOH。(5)Cl2与H2S溶液反应，溶液变浑浊，生成了S单质：Cl2+H2S===2HCl+S↓，氧化剂的氧化性大于氧化产物，氧化性：Cl2>S，氧化性越强，元素非金属性越强，故a正确；非金属性的强弱与得电子的能力有关，与得电子的数目无关，故b错误；氯和硫两元素的简单氢化物受热分解，前者的分解温度高，说明前者的稳定性高，气态氢化物的稳定性越高，元素非金属性越强，故c正确。 学科网（北京）股份有限公司 $