新教材2023版高中化学微专题大素养1第1章原子结构元素周期律学案鲁科版必修第二册

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微专题·大素养①章末共享微专题一　元素性质递变规律的实验探究灵活应用同周期、同主族元素及其化合物性质的递变规律，设计实验判断元素的金属性、非金属性强弱。第一步：回顾元素性质的递变规律(1)同周期(从左到右)，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。①同周期(从左到右)最高价氧化物对应水化物的碱性减弱、酸性增强；②同周期(从左到右)气态氢化物的稳定性逐渐增强。(2)同主族(从上到下)，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。①同主族(从上到下)最高价氧化物对应水化物的碱性增强、酸性减弱；②同主族(从上到下)气态氢化物的稳定性逐渐减弱。第二步：设计或对照元素金属性、非金属性强弱的比较实验(1)可以通过以下实验比较两种元素的金属性。①比较两种金属单质与水或非氧化性酸(如盐酸)反应的剧烈程度，反应越剧烈，则金属越活泼。②比较两种金属之间的置换反应，A能从盐溶液中置换出B，则A比B活泼。(2)可以通过以下实验比较两种元素的非金属性。①通过两种非金属元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来比较两种元素非金属性的强弱，如向Na2SiO3溶液中通入CO2，溶液变浑浊，可证明C的非金属性强于Si。②通过比较非金属单质的置换反应，如Cl2能从KI溶液中置换出I2，则Cl的非金属性强于I。[微训练一]1．下列实验能达到实验目的的是(　　)2.某学生在做同主族元素性质递变规律的实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关的实验现象。现在请你帮助该学生整理并完成实验报告。(1)实验目的：探究同一主族元素性质的递变规律。(2)实验用品：仪器：试管、胶头滴管药品：氯水、溴水、溴化钠溶液、碘化钠溶液、四氯化碳。(3)实验内容(在下表横线中填写相关内容)：(4)实验结论：________________________．(5)问题和讨论：①上述两个实验中发生反应的离子方程式分别为________________________________________________________________________________________________________________________________________________、________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②由于氟过于活泼，所以很难设计出一个简单的实验来验证其氧化性的强弱。试列举两项事实说明氟的非金属性比氯强：________________________________________________________________________、________________________________________________________________________。微专题二　元素的推断1．解答元素推断题的一般思路2．元素推断题的解题方法解答此类试题的关键是抓住物质结构以及元素在周期表中的位置，挖掘“题眼”，并以此为突破口解题，此类试题常见的解题方法为“审→找→析(推)→验→答”五步。一审：审清题意，题干→问题→框图，迅速浏览一遍，尽量在框图中把相关信息标示出来，明确求解要求。二找：找“题眼”，即找到解题的突破口，此步非常关键。三析(推)：从“题眼”出发，联系新信息及所学知识，大胆猜测，应用正向、逆向思维，发散、收敛思维，横向、纵向思维等多种思维方式，进行综合分析、推理，初步得出结论。四验：验证确认，将结果放入原题检验，完全符合条件才算正确。五答：按照题目要求写出答案。3．元素推断的必备知识(1)原子结构与元素在周期表中的位置关系规律①核外电子层数＝周期序数。②主族元素的最外层电子数＝族序数。③质子数＝原子序数＝原子核外电子数。④主族元素的最高化合价＝族序数(O、F除外)；非金属元素最低化合价的绝对值＝8－族序数。(2)根据原子序数推断元素在周期表中的位置记住稀有气体元素的原子序数：2、10、18、36、54、86、118。对于长周期元素，用所给元素的原子序数减去比它小而相近的稀有气体元素的原子序数，即得该元素所在的纵列序数(第六、七周期元素不适用此规律)。例如，31号元素：31－18＝13，即31号元素在第13纵列。第1、2纵列为第ⅠA、第ⅡA族，第3～7纵列为第ⅢB～第ⅦB族，第8～10纵列为第Ⅷ族，第11、12纵列为第ⅠB族、第ⅡB族，第13～17纵列为第ⅢA族～第ⅦA族，第18纵列为0族。(3)确定元素性质的方法①先推断元素在周期表中的位置。②一般来说，主族序数－2＝本族非金属元素的种数(第ⅠA族、第ⅦA族除外)。③若主族元素族序数为m，周期序数为n，则ⅰ.<1时，为金属，值越小，元素金属性越强；ⅱ.>1时，为非金属，值越大，元素非金属性越强；ⅲ.＝1时，是两性元素(H除外)。④“阴上阳下，径小序大”。“阴上阳下”：与稀有气体元素处于同一周期的元素的阴离子、处于该稀有气体元素下一周期的元素的阳离子、这种稀有气体元素的原子，三者具有相同的电子层结构。“径小序大”：具有相同核外电子层结构的微粒，原子序数大的，微粒的半径小。例如r(Ca2＋)Z>Y>XB．t与r反应时，r为氧化剂C．生活中常用u使食物增白D．Y分别与X、Z组成的化合物均有两种微专题三　元素的“位”“构”“性”之间的关系及其应用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下图表示：应用“位”“构”“性”三者的关系解答问题时要注意掌握以下几个方面：1．熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律，主要包括：(1)元素的金属性、非金属性。(2)气态氢化物的稳定性。(3)最高价氧化物对应水化物的酸碱性。2．熟悉1～20号元素原子结构特点及其规律(1)原子核中无中子的原子：。(2)最外层有1个电子的元素：H、Li、Na、K。(3)最外层有2个电子的元素：He、Be、Mg、Ca。(4)最外层电子数等于次外层电子数的元素：Be、Ar。(5)最外层电子数是次外层电子数2倍的元素：C；是次外层电子数3倍的元素：O；是次外层电子数4倍的元素：Ne。(6)电子层数与最外层电子数相等的元素：H、Be、Al。(7)电子总数为最外层电子数2倍的元素：Be。(8)次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：Li、Si。(9)内层电子总数是最外层电子数2倍的元素：Li、P。(10)电子层数是最外层电子数2倍的元素：Li、Ca。(11)最外层电子数是电子层数2倍的元素：He、C、S。(12)最外层电子数是电子层数3倍的元素：O。[微训练三]1．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位于第4周期ⅡA族C．氢化物水溶液的酸性：W>YD．W与Y具有相同的最高化合价2.W、X、Y、Z四种短周期元素，它们在元素周期表中的位置如图所示，其中W元素的原子序数为Z元素原子序数的两倍，则下列说法正确的是(　　)A．X、Z、Y三种元素对应原子的半径依次减小B．X位于元素周期表中的第3周期第ⅣA族C．HYO3的酸性强于H2WO3，故W元素的非金属性弱于YD．X和Y可分别与Z形成XZ2和YZ2，它们的结构和化学性质相似微专题·大素养①　章末共享[微训练一]1．解析：氯气置换溴，氯气的氧化性大于溴的氧化性，非金属性氯大于溴，A正确；氯化镁、氯化铝都与氨水反应产生白色沉淀，无法比较镁、铝的金属性强弱，B错误；SO2与NaHCO3溶液反应生成CO2，可知酸性亚硫酸大于碳酸，亚硫酸不是最高价氧化物的水化物，则不能以此比较C和S的非金属性强弱，C错误；Na、K都与氧气剧烈反应，通过观察燃烧时的焰色无法比较钠、钾的金属性强弱，D错误。答案：A2．解析：向NaBr溶液中加入氯水，发生反应：Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－，证明氧化性：Cl2>Br2，再加入CCl4后，振荡静置，溶液分层，上层近无色，下层呈橙红色；向NaI溶液中加入溴水，发生反应：Br2＋2I－===I2＋2Br－，证明氧化性：Br2>I2，再加入CCl4后，振荡静置，溶液分层，上层近无色，下层呈紫红色。两个实验说明：同主族元素从上到下，原子的得电子能力逐渐减弱。比较氟元素和氯元素的非金属性可从单质的氧化性强弱、气态氢化物的稳定性等角度进行比较。答案：(3)①橙红　②紫红(4)同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱(5)①Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－　Br2＋2I－===I2＋2Br－②HF的稳定性比HCl强　F2能置换出水中的氧，而Cl2不能置换出水中的氧(答案合理即可)[微训练二]1．解析：所给四种短周期元素中只有M为金属元素，故M只能为Al元素，则X为Si元素，Y为N元素，Z为O元素。Y的最高价氧化物对应的水化物为HNO3，X的最高价氧化物对应的水化物为H2SiO3，酸性：HNO3>H2SiO3，A错误；Z为O元素，位于元素周期表中第2周期第ⅥA族，B正确；非金属性：Si＜O，则X的简单气态氢化物的稳定性比Z的弱，C正确；根据同周期和同主族元素原子半径的递变规律，可知Al的原子半径比N的原子半径大，D正确。答案：A2．解析：短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，四种元素形成的单质依次为m、n、p、q，且r、t、u是这些元素组成的二元化合物，其中u能使品红溶液褪色，u为SO2；v的俗名为烧碱，则v为NaOH，结合图中转化关系可知，m为H2，n为O2，p为Na，r为H2O，t为Na2O2，q是S，则X、Y、Z、W分别为H、O、Na、S。一般来说，原子核外电子层数越多，原子半径越大，同周期主族元素从左向右原子半径逐渐减小，则原子半径：Z>W>Y>X，A错误；过氧化钠与水反应时，过氧化钠既是氧化剂又是还原剂，水既不是氧化剂又不是还原剂，B错误；二氧化硫有毒，生活中一般不用二氧化硫使食物增白，C错误；Z分别与Y、W形成Na2O、Na2S时，化合物中的化学键均为离子键，D正确。答案：D[微训练三]1．解析：由“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”且W的原子序数小于Z的可知，W为F元素，Z为Ca元素；由“W与Y同族”可知，Y为Cl元素；由“W、X、Z最外层电子数之和为10”可知，X为Na元素。A错，常温常压下，单质钠是固体。B对，Ca的原子序数为20，位于第4周期ⅡA族。C错，虽然非金属性：F>Cl，但氢化物水溶液的酸性：HCl>HF。D错，Cl元素的最高化合价为＋7，F元素没有正价。答案：B2．解析：由于该四种元素均是短周期元素，W元素的原子序数为Z元素原子序数的两倍，且W与Z同主族，原子序数相差8，故Z为O，W为S，则X为Si，Y为N。同周期主族元素的原子半径从左到右依次减小，同主族元素的原子半径从上到下依次增大，故半径：r(X)>r(Y)>r(Z)，A错误； X为硅，位于元素周期表中第3周期第ⅣA族，B正确；比较元素非金属性的强弱时应比较其最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱，C错误； SiO2和NO2的结构和化学性质均不相似，D错误。答案：B选项实验实验目的A将少量氯水加入盛有NaBr溶液的试管中，振荡后加入少量CCl4再振荡、静置比较氯、溴的非金属性强弱B向MgCl2、AlCl3溶液中分别通入氨气比较镁、铝的金属性强弱C将SO2与NaHCO3溶液反应验证生成的气体比较S和C的非金属性D将擦干表面煤油的Na、K小块分别放入热坩埚中，观察燃烧时的焰色比较钠、钾的金属性强弱序号实验方案实验现象①向盛有少量溴化钠溶液的试管中滴加少量新制的氯水，振荡，再注入少量四氯化碳，振荡后静置液体分为两层，下层呈________色②向盛有少量碘化钠溶液的试管中滴加少量新制溴水，振荡，再注入少量四氯化碳，振荡后静置液体分为两层，下层呈________色