人教版 (新课标)必修2第一章 物质结构 元素周期律综合与测试教案

一、原子结构

二、元素周期律和元素周期表

三、化学键

一、元素周期表中位置、结构、性质规律

1．“位、构、性”的关系

2.从元素周期表归纳电子排布规律

(1)最外层电子数等于或大于3(小于8)的元素一定为主族元素，且最外层电子数等于主族序数。

(2)最外层有1个或2个电子，则可能是ⅠA、ⅡA族元素，也可能是过渡元素或0族元素(He)。

(3)最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第二周期。

(4)某元素阴离子最外层与次外层电子数相同，该元素位于第3周期。

(5)电子层结构相同的离子，若电性相同，位于同周期，若电性不同，则阳离子位于阴离子的下一周期。

3．从元素周期表归纳元素化合价的规律

(1)主族元素最高正价＝主族序数＝最外层电子数(其中F无正价，O无最高正价)。

(2)非金属元素除氢外，均不能形成简单阳离子，金属元素不能形成简单阴离子，但可形成原子团，如：AlO、MnO等。

(3)主族元素最高正价＋|最低负价|＝8，绝对值之差为0、2、4、6的主族依次为ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族。

4．根据原子序数推断元素在周期表中的位置

(1)稀有气体原子序数：2、10、18、36、54、86。用原子序数减去比它小且相近的稀有气体的原子序数，即得该元素所在的纵行数(第1、2纵行为ⅠA、ⅡA族；第3～7纵行为ⅢB～ⅦB族；第8～10纵行为Ⅷ族；第11、12纵行为ⅠB、ⅡB族，第13～17纵行为ⅢA～ⅦA族；第18纵行为0族)。

注意：原子序数大于71的元素，若用原子序数减去比它小而相近的稀有气体元素的原子序数后，再减去14(镧系元素)所得到即为该元素所在的纵行数。如：83号元素所在周期数和族数的推导：83－54(Xe，第五周期)－14＝15即在第六周期第15纵行，可判断为ⅤA族。

(2)原子序数若为奇数，则所在族序数也为奇数；原子序数为偶数，则所在族序数也为偶数。

(3)原子序数为113～118的元素，位置确定：周期为第七周期，113为ⅢA族，114为ⅣA族，115为ⅤA族……118为0族。

5．根据主族元素在周期表的位置推断该元素的原子序数

(1)若该元素在过渡元素的左侧(ⅠA、ⅡA族)由上一周期的同主族的元素的原子序数加上上一周期元素种类数，如37(Rb)＝19(K)＋18(第四周期元素种类)。

(2)若该元素在过渡元素的右侧(ⅢA～ⅦA族或0族)，由上一周期同主族的元素的原子序数加本周期元素种类，如35(Br)＝17(Cl)＋18(第四周期元素种类)。53(I)＝35(Br)＋18(第五周期元素种类)依次类推。

注意：此法必须熟记各周期元素种类及常见元素的原子序数。

　(2018·全国卷Ⅱ)W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素。W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体；Y的周期数是族序数的3倍；Z原子最外层的电子数与W的电子总数相同。下列叙述正确的是(　　)

A．X与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物

B．Y与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键

C．四种元素的简单离子具有相同的电子层结构

D．W的氧化物对应的水化物均为强酸

【解析】　根据题意可知，W、X、Y、Z分别是N、O、Na、Cl。O元素与N、Na、Cl三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物，如NO、NO2、Na2O、Na2O2、ClO2、Cl2O7等，A正确；Na元素与O元素形成的Na2O2中含有离子键和共价键，B错误；N、O、Na三种元素的简单离子均是10电子结构，而Cl－是18电子结构，C错误；N的N2O3的水化物是HNO2，HNO2是弱酸，D错误。　　

【答案】　A

　(2017·全国卷Ⅲ)短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示，这四种元素原子的最外层电子数之和为21，下列关系正确的是(　　)

A.氢化物沸点：W<Z

B．氧化物对应水化物的酸性：Y>W

C．化合物熔点：Y2X3<YZ3

D．简单离子的半径：Y<X

【解析】　根据元素周期表的结构可以判断出W为N元素，X为O元素，Y为Al元素，Z为Cl元素。NH3分子间存在氢键，而HCl不存在分子间氢键，故NH3的沸点比HCl的沸点高，即W>Z，A项错误；Al(OH)3显两性，而N的氧化物对应的水化物HNO3、HNO2均显酸性，故其酸性Y<W，B项错误；Al2O3为离子化合物，可形成离子晶体，AlCl3为共价化合物，可形成分子晶体，离子晶体的熔点一般高于分子晶体的熔点，C项错误；Al3＋与O2－的电子层结构相同，离子半径Al3＋<O2－，D项正确。

【答案】　D

二、短周期元素推断突破

1．位置与结构

(1)周期序数等于族序数两倍的元素是锂(Li)。

(2)最高正化合价等于最低负化合价绝对值三倍的元素是硫(S)。

(3)族序数与周期数相同的元素是氢(H)、铍(Be)、铝(Al)；族序数是周期数的两倍的元素是碳(C)、硫(S)；族序数是周期数三倍的元素是氧(O)。

(4)次外层电子数等于最外层电子数四倍的元素是镁(Mg)。

(5)次外层电子数等于最外层电子数八倍的元素是钠(Na)。

(6)只由质子和电子构成的元素是氢(H)。

2．含量与物理性质

(1)地壳中质量分数前三位的元素依次为：氧(O)、硅(Si)、铝(Al)。

(2)其单质是人工制得纯度最高的元素是硅(Si)。

(3)其单质为天然物质中硬度最大的元素为碳(C)。

(4)其气态氢化物最易溶于水的元素是氮(N)，在常温常压下，1体积能溶解700体积NH3。

(5)其氢化物沸点最高的非金属元素是氧(O)。

(6)常温下，其单质是有色气体的元素是氟(F)、氯(Cl)。

(7)所形成化合物种类最多的元素是碳(C)。

(8)在空气中，其最高价氧化物含量增加会导致“温室效应”的元素是碳(C)。

(9)其最高价氧化物对应水化物酸性最强的元素是氯(Cl)。

3．化学性质与用途

(1)单质与水反应最剧烈的非金属元素是氟(F)。

(2)其气态氢化物与最高价氧化物对应的水化物能起化合反应的元素是氮(N)：NH3＋HNO3===NH4NO3。

(3)其气态氢化物与其低价氧化物能反应生成该元素的单质的元素是硫(S)：2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O。

(4)其气态氢化物的水溶液可雕刻玻璃的元素是氟(F)。

(5)其两种同素异形体对人类生存都非常重要的元素是氧(O)。

(6)能导电的非金属单质有石墨(C)和晶体硅(Si)。

(7)能与强碱溶液作用的单质有Al、Cl2、Si、S：

2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，

Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，

Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑，

3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。

　(2018·全国卷Ⅰ)主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且均不大于20。W、X、Z最外层电子数之和为10；W与Y同族；W与Z形成的化合物可与浓硫酸反应，其生成物可腐蚀玻璃。下列说法正确的是(　　)

A．常温常压下X的单质为气态

B．Z的氢化物为离子化合物

C．Y和Z形成的化合物的水溶液呈碱性

D．W与Y具有相同的最高化合价

【解析】　主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且均不大于20。W与Z形成的化合物可与浓硫酸反应，其生成物可腐蚀玻璃，生成物是HF，因此W是F，Z是Ca，W与Y同族，则Y是Cl。W、X、Z的最外层电子数之和为10，则X的最外层电子数为10－7－2＝1，所以X是Na。金属钠常温常压下是固态，A错误；CaH2中含有离子键，属于离子化合物，B正确；Y与Z形成的化合物是氯化钙，其水溶液显中性，C错误；F是最活泼的非金属，没有正价，Cl元素的最高价是＋7价，D错误。

【答案】　B

　(2018·江苏卷)短周期主族元素 X、Y、Z、W 原子序数依次增大，X 是地壳中含量最多的元素，Y 原子的最外层只有一个电子，Z 位于元素周期表ⅢA族，W 与X属于同一主族。下列说法正确的是(　　)

A．原子半径：r(W)> r(Z)> r(Y)

B．由X、Y 组成的化合物中均不含共价键

C．Y的最高价氧化物的水化物的碱性比Z的弱

D．X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强

【解析】　短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大；X是地壳中含量最多的元素，X为O元素；Y原子的最外层只有一个电子，Y为Na元素；Z位于元素周期表中ⅢA族，Z为Al元素；W与X属于同一主族，W为S元素。Na、Al、S都是第三周期元素，根据同周期从左到右主族元素的原子半径依次减小，原子半径：r(Y)>r(Z)>r(W)，A错误；由X、Y组成的化合物有Na2O、Na2O2，Na2O中只有离子键，Na2O2中既含离子键又含共价键，B错误；金属性：Na(Y)>Al(Z)，Y的最高价氧化物的水化物的碱性比Z的强，C错误；非金属性：O(X)>S(W)，X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强，D正确。

【答案】　D