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(共42張PPT)
2.元素“位—構(gòu)—性”關(guān)系的分析應(yīng)用
選擇題專攻
核心精講
01
1.原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)
物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)的性質(zhì)，物質(zhì)的性質(zhì)反映物質(zhì)的結(jié)構(gòu)。原子越容易失去電子，元素的金屬性就越強(qiáng)；原子越容易得電子，元素的非金屬性就越強(qiáng)。元素性質(zhì)的比較如表所示：
性質(zhì) 同周期(自左而右) 同主族(自上而下)
電子層結(jié)構(gòu) 層數(shù)相同 層數(shù)增大
失電子能力 逐漸減弱 逐漸增強(qiáng)
得電子能力 逐漸增強(qiáng) 逐漸減弱
性質(zhì) 同周期(自左而右) 同主族(自上而下)
金屬性 逐漸減弱 逐漸增強(qiáng)
非金屬性 逐漸增強(qiáng) 逐漸減弱
主要化合價(jià) 最高正價(jià)升高(O、F除外) 最高正價(jià)相同(O、F除外)
最高價(jià)氧 化物對(duì)應(yīng) 水化物的 酸、堿性 酸性增強(qiáng)：H2SiO3＜H3PO4＜H2SO4＜HClO4 堿性減弱： NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3 酸性減弱：HNO3＞H3PO4
堿性增強(qiáng)：LiOH＜NaOH＜KOH
性質(zhì) 同周期(自左而右) 同主族(自上而下)
非金屬氣 態(tài)氫化物 的穩(wěn)定性 增強(qiáng)：SiH4＜PH3＜H2S＜HCl 減弱：HF＞HCl＞HBr＞HI
原子半徑 減小：Si＞P＞S＞Cl 增大：F＜Cl＜Br＜I
陽離子半徑 減小：Na＋＞Mg2＋＞Al3＋ 增大：Li＋＜Na＋＜K＋
陰離子半徑 減小：P3－＞S2－＞Cl－ 增大：F－＜Cl－＜Br－＜I－
2.元素的推斷
(1)根據(jù)元素(短周期)在周期表中的特殊位置推斷
①周期序數(shù)(電子層數(shù))等于主族序數(shù)(最外層電子數(shù))的元素：　　　　　。
②主族序數(shù)(最外層電子數(shù))等于周期序數(shù)(電子層數(shù))2倍的元素：　　　。
③主族序數(shù)(最外層電子數(shù))等于周期序數(shù)(電子層數(shù))3倍的元素：　　。
④周期序數(shù)(電子層數(shù))等于主族序數(shù)(最外層電子數(shù))2倍的元素：　　。
⑤周期序數(shù)(電子層數(shù))等于主族序數(shù)(最外層電子數(shù))3倍的元素：　　。
⑥最高正價(jià)是最低負(fù)價(jià)絕對(duì)值3倍的元素：　　。
⑦最高正價(jià)不等于主族序數(shù)的元素：　　　　　　　　。
H、Be、Al
C、S
O
Li
Na
S
O、F(無正價(jià))
⑧短周期中原子半徑最小的元素：　　。
⑨短周期中原子半徑最大的元素：　　。
⑩W與X是同主族的短周期元素，X的原子序數(shù)是W的2倍，　　　　　　 。
最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)代數(shù)和為6的元素：　　。
最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)代數(shù)和為4的元素：　　。
最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)代數(shù)和為2的元素：　　　。
最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)代數(shù)和為0的元素：　　　　　。
H
Na
W是O，X是S
Cl
S
N、P
H、C、Si
(2)根據(jù)金屬性、非金屬性推斷
①短周期中金屬性最強(qiáng)的元素：　　。
②非金屬性最強(qiáng)的元素：　　。
③常見的半導(dǎo)體材料：　　。
(3)根據(jù)含量推斷
①空氣中含量最多的元素：　　。
②地殼中含量最多的元素：　　。
③地殼中含量最多的金屬元素：　　。
Na
F
Si
N
O
Al
(4)根據(jù)特殊性質(zhì)推斷
①既能與強(qiáng)酸反應(yīng)又能與強(qiáng)堿反應(yīng)的常見物質(zhì)：　　 　　。
②形成化合物種類最多、其單質(zhì)是硬度最大的物質(zhì)的元素：　　。
③氣態(tài)氫化物溶于水顯堿性的元素：　　。
④密度最小的氣體：　　。
⑤氣態(tài)氫化物能和它的氧化物在常溫下反應(yīng)生成該元素的單質(zhì)的元素：　　。
Al、Al2O3、Al(OH)3、
NaHCO3
C
N
H2
S
⑥氣態(tài)氫化物和其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物能反應(yīng)生成離子化合物的元素：　　。
⑦同主族并且能夠形成離子化合物的元素：　　　　　　。
⑧同周期的三種元素，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物兩兩之間反應(yīng)生成鹽和水：　　　　　　　　。
N
H、Na或Li
Na、Al、S(或Cl)
(1)熟記主族元素的價(jià)層電子排布式
ⅠA：ns1　ⅡA：ns2　ⅢA：ns2np1　ⅣA：ns2np2
ⅤA：ns2np3　ⅥA：ns2np4　ⅦA：ns2np5
(2)掌握第四周期副族元素的價(jià)層電子排布式
Sc：3d14s2　Ti：3d24s2　V：3d34s2　Cr：3d54s1
Mn：3d54s2　Fe：3d64s2　Co：3d74s2
Ni：3d84s2　Cu：3d104s1　Zn：3d104s2
3.微粒結(jié)構(gòu)的特性
4.認(rèn)識(shí)幾種含氧酸的結(jié)構(gòu)
硫代硫酸 (H2S2O3)
過二硫酸 (H2S2O8)
亞磷酸 (H3PO3)
次磷酸 (H3PO2)
真題演練
02
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1.(2021·江蘇，5)前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，X是空氣中含量最多的元素，Y的周期序數(shù)與族序數(shù)相等，基態(tài)時(shí)Z原子3p原子軌道上有5個(gè)電子，W與Z處于同一主族。下列說法正確的是
A.原子半徑：r(X)B.X的第一電離能比同周期相鄰元素的大
C.Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性比Z的強(qiáng)
D.Z的簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比W的弱
√
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前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，X是空氣中含量最多的元素，則X為N元素；Y的周期序數(shù)與族序數(shù)相等，則Y為Al元素；基態(tài)時(shí)Z原子3p原子軌道上有5個(gè)電子，則Z為Cl元素；W與Z處于同一主族，則W為Br元素。同周期元素從左到右原子半徑逐漸減小，同主族元素從上到下原子半徑逐漸增大，因此原子半徑：r(X)＜r(Z)＜r(Y)＜r(W)，故A錯(cuò)誤；
同周期元素從左到右第一電離能呈增大趨勢(shì)，但N的2p軌道處于半充滿狀態(tài)，因此X(N)的第一電離能比同周期相鄰元素的大，故B正確；
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Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性比Z的弱，即酸性：Al(OH)3＜HClO4，故C錯(cuò)誤；
同主族元素從上到下，非金屬性逐漸減弱，簡單氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱，所以Z的簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比W的強(qiáng)，故D錯(cuò)誤。
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2.(2023·浙江1月選考，10)X、Y、Z、M、Q五種短周期元素，原子序數(shù)依次增大，X的2s軌道全充滿，Y的s能級(jí)電子數(shù)量是p能級(jí)的兩倍，M是地殼中含量最多的元素，Q是純堿中的一種元素。下列說法不正確的是
A.電負(fù)性：Z>X
B.最高正價(jià)：ZC.Q與M的化合物中可能含有非極性共價(jià)鍵
D.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性：Z>Y
√
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Y的s能級(jí)電子數(shù)量是p能級(jí)的兩倍，Y為C，X的2s軌道全充滿，原子序數(shù)：XX，A正確；
N最高正價(jià)為＋5價(jià)，O無最高正價(jià)，最高正價(jià)N大于O，B錯(cuò)誤；
Na和O形成的過氧化鈉中含有非極性共價(jià)鍵，C正確；
元素的非金屬性越強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，非金屬性N大于C，硝酸酸性強(qiáng)于碳酸，D正確。
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3.(2023·浙江6月選考，11)X、Y、Z、W四種短周期主族元素，原子序數(shù)依次增大。X、Y與Z位于同一周期，且只有X、 Y元素相鄰。X基態(tài)原子核外有2個(gè)未成對(duì)電子，W原子在同周期中原子半徑最大。下列說法不正確的是
A.第一電離能：Y>Z>X
B.電負(fù)性：Z>Y>X>W
C.Z、W原子形成稀有氣體電子構(gòu)型的簡單離子的半徑：WD.W2X2與水反應(yīng)生成產(chǎn)物之一是非極性分子
√
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由題給信息分析可知X為C，Y為N，Z為F，W為Na。根據(jù)同周期從左到右元素第一電離能呈增大趨勢(shì)，但第ⅡA族大于第ⅢA族，第ⅤA族大于第ⅥA族，則第一電離能：Z>Y>X，故A錯(cuò)誤；
根據(jù)同周期從左到右元素電負(fù)性逐漸增大，同主族從上到下元素電負(fù)性逐漸減小，則電負(fù)性：Z>Y>X>W，故B正確；
根據(jù)同電子層結(jié)構(gòu)核多徑小，則Z、W原子形成稀有氣體電子構(gòu)型的簡單離子的半徑：WW2X2與水反應(yīng)生成產(chǎn)物之一為乙炔，乙炔是非極性分子，故D正確。
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4.(2023·廣東，14)化合物XYZ4ME4可作肥料，所含的5種元素位于主族，在每個(gè)短周期均有分布，僅有Y和M同族。Y的基態(tài)原子價(jià)層p軌道半充滿，X的基態(tài)原子價(jià)層電子排布式為nsn－1，X與M同周期，E在地殼中含量最多。下列說法正確的是
A.元素電負(fù)性：E>Y>Z
B.氫化物沸點(diǎn)：M>Y>E
C.第一電離能：X>E>Y
D.YZ3和　　的空間結(jié)構(gòu)均為三角錐形
√
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由題給信息分析知，E為O，Y為N，Z為H，M為P，X為Mg。元素電負(fù)性：O>N>H，A正確；
氫化物沸點(diǎn)：H2O>NH3>PH3，B錯(cuò)誤；
第一電離能：N>O>Mg，C錯(cuò)誤；
NH3價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，有1個(gè)孤電子對(duì)，空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，
價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，沒有孤電子對(duì)，空間結(jié)構(gòu)為平面三角形，D錯(cuò)誤。
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5.(2023·湖北，6)W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增加的同一短周期元素，其中X、Y、Z相鄰，W的核外電子數(shù)與X的價(jià)層電子數(shù)相等，Z2是氧化性最強(qiáng)的單質(zhì)，4種元素可形成離子化合物(XY)＋(WZ4)－。下列說法正確的是
A.分子的極性：WZ3B.第一電離能：XC.氧化性：X2Y3D.鍵能：X2√
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分析可知，W為B，X為N，Y為O，Z為F。BF3為非極性分子，NF3為極性分子，則分子的極性：WZ3同一周期元素從左到右，第一電離能呈增大趨勢(shì)，但是N的價(jià)層電子排布為2s22p3的半滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其第一電離能大于同周期相鄰元素，則第一電離能：YN的非金屬性強(qiáng)于B，故N2O3的氧化性比B2O3強(qiáng)，C錯(cuò)誤；
N對(duì)應(yīng)的單質(zhì)為氮?dú)猓腥I，鍵能最大，D錯(cuò)誤。
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6.(2023·湖南，6)日光燈中用到的某種熒光粉的主要成分為3W3(ZX4)2·
WY2。已知：X、Y、Z和W為原子序數(shù)依次增大的前20號(hào)元素，W為金屬元素。基態(tài)X原子s軌道上的電子數(shù)和p軌道上的電子數(shù)相等，基態(tài)X、Y、Z原子的未成對(duì)電子數(shù)之比為2∶1∶3。下列說法正確的是
A.電負(fù)性：X>Y>Z>W
B.原子半徑：XC.Y和W的單質(zhì)都能與水反應(yīng)生成氣體
D.Z元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物具有強(qiáng)氧化性
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分析可得X、Y、Z、W分別為O、F、P、Ca。同一周期元素，從左到右電負(fù)性依次增大，同一主族元素從上到下電負(fù)性依次減小，故四種元素的電負(fù)性大小為Y>X>Z>W，A錯(cuò)誤；
同一周期元素原子半徑從左到右依次減小，同一主族元素原子半徑從上到下依次增大，故四種元素的原子半徑大小為YF2與水反應(yīng)生成HF和O2，Ca與水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣，均可以生成氣體，C正確；
Z元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為H3PO4，不具有強(qiáng)氧化性，D錯(cuò)誤。
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7.(2023·遼寧，9)某種鎂鹽具有良好的電化學(xué)性能，其陰離子結(jié)構(gòu)如下圖所示。W、X、Y、Z、Q是核電荷數(shù)依次增大的短周期元素，W、Y原子序數(shù)之和等于Z，Y原子價(jià)電子數(shù)是Q原子價(jià)電子數(shù)的2倍。下列說法錯(cuò)誤的是
A.W與X的化合物為極性分子
B.第一電離能：Z>Y>X
C.Q的氧化物是兩性氧化物
D.該陰離子中含有配位鍵
√
L為
由題干分析知，W為H，X為C，Y為O，Z為F，Q為Al。
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考向預(yù)測(cè)
03
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1.(2023·南通市高三下學(xué)期第三次調(diào)研)前四周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大。X元素位于p區(qū)，且基態(tài)X原子中成對(duì)電子數(shù)是未成對(duì)電子數(shù)的2倍，金屬元素Y的第一電離能比同周期相鄰元素的大，Z元素單質(zhì)常溫下為黃綠色氣體，W與Y同主族。下列說法正確的是
A.簡單離子半徑：W＞Z＞Y
B.化合物WX2中陰、陽離子個(gè)數(shù)比為2∶1
C.工業(yè)上常用鋼瓶儲(chǔ)運(yùn)Z單質(zhì)
D. 最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性：Y＞W(wǎng)
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分析可推知，X的核外電子排布為1s22s22p2，X為C，Y為Mg，Z為Cl，W為Ca。Ca2＋、Cl－核外電子層排布相同，但核電荷數(shù)：ClCa2＋，故A錯(cuò)誤；
化合物WX2為CaC2，由Ca2＋和 組成，陰、陽離子個(gè)數(shù)比為1∶1，故B錯(cuò)誤；
Z單質(zhì)為Cl2，常溫下與鐵不反應(yīng)，工業(yè)上常用鋼瓶儲(chǔ)運(yùn)氯氣，故C正確；
金屬性：Mg1
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2.(2023·淮陰中學(xué)高三下學(xué)期一模)前四周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，它們最外層電子數(shù)之和為20。常溫下X的單質(zhì)是一種淡黃色氣體，基態(tài)Y原子核外有4個(gè)能級(jí)且均充滿電子，Z的原子共有16種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子。下列說法正確的是
A.原子半徑：r(X)＜r(Y)＜r(Z)
B.W的第一電離能比同周期相鄰元素的大
C.X的簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比Z的弱
D.Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性比W的弱
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常溫下X的單質(zhì)是一種淡黃色氣體，則X為F，基態(tài)Y原子核外有4個(gè)能級(jí)且均充滿電子即1s22s22p63s2，則Y為Mg，Z的原子共有16種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，故Z為S，它們最外層電子數(shù)之和為20，W最外層有5個(gè)電子，原子序數(shù)比S大，故為As。原子半徑大小順序?yàn)镸g＞S＞F，A錯(cuò)誤；
As原子4p能級(jí)電子排布半充滿，較穩(wěn)定，其第一電離能比同周期相鄰元素的大，B正確；
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F的非金屬性比S強(qiáng)，HF的熱穩(wěn)定性比H2S強(qiáng)，C錯(cuò)誤；
S的非金屬性強(qiáng)于As，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性：H2SO4＞H3AsO4，D錯(cuò)誤。
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3.(2023·江蘇南通二模)X、Y、Z、W是原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素。X和Y的基態(tài)原子s能級(jí)電子總數(shù)均等于其p能級(jí)電子總數(shù)，Z的原子最外層電子數(shù)是Y原子最外層電子數(shù)的2倍，W和X位于同一主族。下列說法不正確的是
A.Z單質(zhì)可用于制作半導(dǎo)體材料
B.元素Z、W的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物都是強(qiáng)酸
C.元素X的簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比W的強(qiáng)
D.簡單離子半徑：r(W)>r(X)>r(Y)
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短周期元素X、Y的s能級(jí)電子總數(shù)均等于其p能級(jí)電子總數(shù)，若是第二周期元素則s能級(jí)電子數(shù)為4，2p能級(jí)電子數(shù)為4，原子序數(shù)為8，為O元素，若位于第三周期，則s能級(jí)電子數(shù)為6,2p能級(jí)電子數(shù)為6，3p能級(jí)沒有電子，原子序數(shù)為12，為Mg元素，因此X為O，Y為Mg；W與X同主族，則W為S；Z原子最外層電子數(shù)是Y原子最外層電子數(shù)的2倍，則Z為Si。Z為Si，其單質(zhì)可用于制作半導(dǎo)體材料，A正確；
Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物是硅酸，為弱酸，B錯(cuò)誤；
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O的非金屬性比S強(qiáng)，因此簡單氣態(tài)氫化物更穩(wěn)定，C正確；
電子層數(shù)越多，簡單離子半徑越大，電子層數(shù)相同時(shí)，原子序數(shù)越小，簡單離子半徑越大，因此簡單離子半徑：r(W)>r(X)>r(Y)，D正確。
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4.五種短周期元素M、X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，其中X、Y、Z、W同周期，Z、M同主族；X＋與M2－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)；簡單離子半徑：Z2－>W－；基態(tài)Y原子最高能級(jí)上只有2個(gè)電子。下列說法正確的是
A.固態(tài)單質(zhì)的熔點(diǎn)：Z>Y
B.ZM2和ZM3兩種分子的空間結(jié)構(gòu)相同
C.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性：Z>W>Y
D.M3是一種極性分子，相同外界條件下，M3在水中的溶解度比M2大
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五種短周期元素M、X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，X＋與M2－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則X為Na，M為O；Z、M同主族，則Z為S，簡單離子半徑：Z2－>W－，則W為Cl；基態(tài)Y原子最高能級(jí)上只有2個(gè)電子，X、Y、Z、W同周期，Y位于第三周期，其價(jià)電子排布式為3s2或3s23p2，則Y為Mg或Si元素，以此分析解答。若Y的單質(zhì)為硅，硅形成的晶體為共價(jià)晶體，具有較高熔點(diǎn)，若Y的單質(zhì)為鎂，鎂形成的晶體為金屬晶體，熔點(diǎn)較高，Z的單質(zhì)為硫，硫形成的晶體為分子晶體，其熔點(diǎn)較低，則固態(tài)單質(zhì)的熔點(diǎn)：Z1
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元素的非金屬性越強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，非金屬性：W>Z>Y，則最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性：W>Z>Y，故C錯(cuò)誤；
M3為O3，O3為一種極性分子，O2為非極性分子，溶劑水為極性分子，根據(jù)相似相溶原理可知，相同外界條件下，O3在水中的溶解度比O2大，故D正確。
本課結(jié)束

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