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本章知識(shí)體系構(gòu)建與核心素養(yǎng)提升
1.原子結(jié)構(gòu)
原子結(jié)構(gòu)()
2.元素周期表
元素周期表
3.元素周期律
元素周期律
　　化學(xué)研究的重點(diǎn)是在原子、分子水平上認(rèn)識(shí)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、組成、性質(zhì)和變化規(guī)律，并據(jù)此改造或創(chuàng)造物質(zhì)。本章是從原子結(jié)構(gòu)的角度認(rèn)識(shí)元素及其物質(zhì)的性質(zhì)與變化規(guī)律，形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念，從宏觀和微觀相結(jié)合的視角分析與解決實(shí)際問(wèn)題。在此基礎(chǔ)上，學(xué)會(huì)證據(jù)推理與模型認(rèn)知，建立相關(guān)知識(shí)應(yīng)用的思維方法模型。在探究同主族和同周期元素性質(zhì)規(guī)律時(shí)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，充分體現(xiàn)科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)。
通過(guò)海帶提碘和海水提溴工藝流程的設(shè)計(jì)體會(huì)元素周期律、元素周期表在分析、解決實(shí)際問(wèn)題中的價(jià)值，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任。
例1　(2022·山東，3)的半衰期很短，自然界中不能穩(wěn)定存在。人工合成反應(yīng)如下：—→—→。下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.X的中子數(shù)為2
B.X、Y互為同位素
C.可用作示蹤原子研究化學(xué)反應(yīng)歷程
D.自然界不存在分子是因其化學(xué)鍵不穩(wěn)定
例2　(2023·全國(guó)甲卷，11改編)W、X、Y、Z為短周期主族元素，原子序數(shù)依次增大，最外層電子數(shù)之和為19。Y的最外層電子數(shù)與其K層電子數(shù)相等，WX2是形成酸雨的物質(zhì)之一。下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.原子半徑：X>W
B.簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn)：XC.Y單質(zhì)與W2、X2均可反應(yīng)
D.Z的最高價(jià)含氧酸是弱酸
例3　(2022·廣東，7)甲~戊均為短周期元素，在元素周期表中的相對(duì)位置如圖所示。戊的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為強(qiáng)酸。下列說(shuō)法不正確的是(　　)
A.原子半徑：丁>戊>乙
B.非金屬性：戊>丁>丙
C.甲的氫化物遇氯化氫一定有白煙產(chǎn)生
D.丙的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物一定能與強(qiáng)堿反應(yīng)
例4　(2023·煙臺(tái)高一期中) M、X、Y、Z、W元素的原子序數(shù)依次增大，M與Y同主族，X、Z的最外層電子數(shù)之和等于Z的內(nèi)層電子數(shù)，最外層電子數(shù)Y是X的2倍，X、W的單質(zhì)是生產(chǎn)、生活中應(yīng)用最廣的兩種金屬。回答下列問(wèn)題：
(1)M、X、Z的簡(jiǎn)單離子半徑由大到小的順序?yàn)椤　　　　　　?用離子符號(hào)表示)；實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)YM2常用的試劑是　　　　　　　　。
(2)Z離子結(jié)構(gòu)示意圖為　　　　　　　；W在元素周期表中的位置是　　　　　　　。
(3)X最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　；W的單質(zhì)與水蒸氣在高溫下反應(yīng)，此反應(yīng)中還原劑與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為　　　　　　　；寫出一個(gè)能體現(xiàn)X、W金屬性強(qiáng)弱的離子方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)M、Y、Z元素非金屬性由強(qiáng)到弱的順序是　　　　　　(用元素符號(hào)表示)；能比較Y和Z的非金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)是　　　　(填字母)。
A.氫化物酸性Z強(qiáng)于Y
B.Z的單質(zhì)能與Y的氫化物反應(yīng)得到Y(jié)的單質(zhì)
C.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性Z強(qiáng)于Y
D.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性Z強(qiáng)于Y
例5　(2023·德州高一期中)甲乙兩個(gè)興趣小組分別設(shè)計(jì)了以下兩組實(shí)驗(yàn)：
(一)甲組同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究Cl和S元素的非金屬性。
(1)A中反應(yīng)的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)B中飽和食鹽水的作用是　　　　　　。
(3)C中證明元素非金屬性Cl大于S的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　。
(二)乙組同學(xué)用海帶灰提取碘，其流程如圖：
(4)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)海帶需用酒精潤(rùn)濕后放在　　　　(填儀器名稱)中進(jìn)行灼燒，方案乙中，步驟Y將富集在四氯化碳中的碘單質(zhì)重新富集在水中的方法為　　　　　　，上層液體中含有I-和I，加入H2SO4溶液后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)步驟Y中，加入NaOH溶液后分液時(shí)若打開(kāi)玻璃活塞后發(fā)現(xiàn)液體流不出，原因可能是　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案精析
核心素養(yǎng)提升
例1　B　［根據(jù)質(zhì)量守恒可知，X微粒為He，Y微粒為He，據(jù)此分析解題。X微粒為He，根據(jù)質(zhì)量數(shù)等于質(zhì)子數(shù)加中子數(shù)可知，該微粒的中子數(shù)為4，A錯(cuò)誤；X微粒為He，Y微粒為He，二者為具有相同的質(zhì)子數(shù)和不同的中子數(shù)的原子，故互為同位素，B正確；由題干信息可知O，與的半衰期很短，故不適宜用作示蹤原子研究化學(xué)反應(yīng)歷程，C錯(cuò)誤；自然界中不存在2與2分子并不是因其化學(xué)鍵不穩(wěn)定，而是由于與的半衰期很短，很容易發(fā)生核變化，轉(zhuǎn)化為其他原子，OO的鍵能與形成該鍵的核素?zé)o關(guān)，D錯(cuò)誤。］
例2　C　［分析題干知，W為N，X為O，Y為Mg，Z為S。同周期元素從左往右，原子半徑依次減小，所以原子半徑：W>X，A錯(cuò)誤；Y為Mg，X2為O2，W2為N2，Mg與O2、N2均可反應(yīng)，C正確；Z為S，硫的最高價(jià)含氧酸為硫酸，是強(qiáng)酸，D錯(cuò)誤。］
例3　C　［甲~戊是短周期元素，戊的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為強(qiáng)酸，則可能是硫酸或高氯酸，若是高氯酸，則戊為Cl，甲為N、乙為F、丙為P、丁為S；若是硫酸，則戊為S，甲為C、乙為O、丙為Si、丁為P。根據(jù)層多徑大，同電子層結(jié)構(gòu)核多徑小原則，則原子半徑：丁>戊>乙，故A正確；根據(jù)同周期主族元素從左到右非金屬性逐漸增強(qiáng)，則非金屬性：戊>丁>丙，故B正確；甲的氫化物可能為氨氣，也可能為甲烷、乙烷等，若是氨氣，則遇氯化氫一定有白煙產(chǎn)生，若是甲烷、乙烷等，則遇氯化氫不反應(yīng)，沒(méi)有白煙生成，故C錯(cuò)誤；丙的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物可能是硅酸，也可能是磷酸，都能與強(qiáng)堿反應(yīng)，故D正確。］
例4　(1)Cl->O2->Al3+　品紅溶液
(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
例5　(1)2Mn+10Cl-+16H+2Mn2++5Cl2↑+8H2O
(2)除去Cl2中混有的HCl
(3)Cl2+H2S2HCl+S↓
(4)坩堝　反萃取法　I+5I-+6H+3I2+3H2O
(5)沒(méi)有打開(kāi)分液漏斗塞子(或沒(méi)有將分液漏斗塞子上的凹槽對(duì)著小孔)
解析　實(shí)驗(yàn)室用KMnO4固體與濃鹽酸反應(yīng)制取Cl2，由于濃鹽酸易揮發(fā)，制得的Cl2中混有HCl，用飽和食鹽水可除去HCl，H2S與Cl2發(fā)生置換反應(yīng)，可證明Cl的非金屬性大于S，尾氣用NaOH溶液吸收。(4)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)海帶需用酒精潤(rùn)濕后放在坩堝中進(jìn)行灼燒，方案乙中，步驟Y將富集在四氯化碳中的碘單質(zhì)重新富集在水中的方法為反萃取法，上層液體中含有I-和I，加入H2SO4溶液后發(fā)生歸中反應(yīng)生成I2，反應(yīng)的離子方程式為I+5I-+6H+3I2+3H2O。(共28張PPT)
第1章
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2.元素周期表
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化學(xué)研究的重點(diǎn)是在原子、分子水平上認(rèn)識(shí)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、組成、性質(zhì)和變化規(guī)律，并據(jù)此改造或創(chuàng)造物質(zhì)。本章是從原子結(jié)構(gòu)的角度認(rèn)識(shí)元素及其物質(zhì)的性質(zhì)與變化規(guī)律，形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念，從宏觀和微觀相結(jié)合的視角分析與解決實(shí)際問(wèn)題。在此基礎(chǔ)上，學(xué)會(huì)證據(jù)推理與模型認(rèn)知，建立相關(guān)知識(shí)應(yīng)用的思維方法模型。在探究同主族和同周期元素性質(zhì)規(guī)律時(shí)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，充分體現(xiàn)科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)。
通過(guò)海帶提碘和海水提溴工藝流程的設(shè)計(jì)體會(huì)元素周期律、元素周期表在分析、解決實(shí)際問(wèn)題中的價(jià)值，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任。
核心素養(yǎng)提升
例1　(2022·山東，3)的半衰期很短，自然界中不能穩(wěn)定存在。人工合成反應(yīng)如下：—→—→
。下列說(shuō)法正確的是
A.X的中子數(shù)為2
B.X、Y互為同位素
C.可用作示蹤原子研究化學(xué)反應(yīng)歷程
D.自然界不存在分子是因其化學(xué)鍵不穩(wěn)定
√
根據(jù)質(zhì)量守恒可知，X微粒為He，Y微粒為He，據(jù)此分析解題。
X微粒為He，根據(jù)質(zhì)量數(shù)等于質(zhì)子數(shù)加中子數(shù)可知，該微粒的中子數(shù)為4，A錯(cuò)誤；
X微粒為He，Y微粒為He，二者為具有相同的質(zhì)子數(shù)和不同的中子數(shù)的原子，故互為同位素，B正確；
由題干信息可知，的半衰期很短，故不適宜用作示蹤原子研究化學(xué)反應(yīng)歷程，C錯(cuò)誤；
自然界中不存在O與O的半衰期很短，很容易發(fā)生核變化，轉(zhuǎn)化為其他原子，O==O的鍵能與形成該鍵的核素?zé)o關(guān)，D錯(cuò)誤。
例2　(2023·全國(guó)甲卷，11改編)W、X、Y、Z為短周期主族元素，原子序數(shù)依次增大，最外層電子數(shù)之和為19。Y的最外層電子數(shù)與其K層電子數(shù)相等，WX2是形成酸雨的物質(zhì)之一。下列說(shuō)法正確的是
A.原子半徑：X>W
B.簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn)：XC.Y單質(zhì)與W2、X2均可反應(yīng)
D.Z的最高價(jià)含氧酸是弱酸
√
分析題干知，W為N，X為O，Y為Mg，Z為S。同周期元素從左往右，原子半徑依次減小，所以原子半徑：W>X，A錯(cuò)誤；
Y為Mg，X2為O2，W2為N2，Mg與O2、N2均可反應(yīng)，C正確；
Z為S，硫的最高價(jià)含氧酸為硫酸，是強(qiáng)酸，D錯(cuò)誤。
例3　(2022·廣東，7)甲~戊均為短周期元素，在元素周期表中的相對(duì)位置如圖所示。戊的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為強(qiáng)酸。下列說(shuō)法不正確的是
A.原子半徑：丁>戊>乙
B.非金屬性：戊>丁>丙
C.甲的氫化物遇氯化氫一定有白煙產(chǎn)生
D.丙的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物一定能與強(qiáng)堿反應(yīng)
√
甲~戊是短周期元素，戊的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為強(qiáng)酸，則可能是硫酸或高氯酸，若是高氯酸，則戊為Cl，甲為N、乙為F、丙為P、丁為S；若是硫酸，則戊為S，甲為C、乙為O、丙為Si、丁為P。根據(jù)層多徑大，同電子層結(jié)構(gòu)核多徑小原則，則原子半徑：丁>戊>乙，故A正確；
根據(jù)同周期主族元素從左到右非金屬性逐漸
增強(qiáng)，則非金屬性：戊>丁>丙，故B正確；
甲的氫化物可能為氨氣，也可能為甲烷、乙烷等，若是氨氣，則遇氯化氫一定有白煙產(chǎn)生，若是甲烷、乙烷等，則遇氯化氫不反應(yīng)，沒(méi)有白煙生成，故C錯(cuò)誤；
丙的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物可能是硅酸，
也可能是磷酸，都能與強(qiáng)堿反應(yīng)，故D正確。
例4　(2023·煙臺(tái)高一期中) M、X、Y、Z、W元素的原子序數(shù)依次增大，M與Y同主族，X、Z的最外層電子數(shù)之和等于Z的內(nèi)層電子數(shù)，最外層電子數(shù)Y是X的2倍，X、W的單質(zhì)是生產(chǎn)、生活中應(yīng)用最廣的兩種金屬。回答下列問(wèn)題：
(1)M、X、Z的簡(jiǎn)單離子半徑由大到小的順序?yàn)椤　　　　　?用離子符號(hào)表示)；實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)YM2常用的試劑是　　　　 。
Cl->O2->Al3+
品紅溶液
M為O ，X為Al，Z為Cl，簡(jiǎn)單離子分別為O2-、Al3+、Cl-，電子層數(shù)越多，半徑越大，電子層數(shù)和核外電子排布相同時(shí)，核電荷數(shù)越大，半徑越小，故簡(jiǎn)單離子半徑：Cl->O2->Al3+；Y為S，M為O，實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)SO2常用的試劑是品紅溶液。
(2)Z離子結(jié)構(gòu)示意圖為_(kāi)______；W在元素周期表中的位置是________
_____。
第4周期
Ⅷ族
Z為Cl，離子結(jié)構(gòu)示意圖為 ；W為Fe，在元素周期表中的位置
為第4周期 Ⅷ 族。
(3)X最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)的離子方程式為
　 ；W的單質(zhì)與水蒸氣在高溫下反應(yīng)，此反應(yīng)中還原劑與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為　　　；寫出一個(gè)能體現(xiàn)X、W金屬性強(qiáng)弱的離子方程式：　　　 。
OH-+Al(OH)3===[Al(OH)4]-
3∶4
2Al+3Fe2+===2Al3++3Fe
W為Fe，與水蒸氣在高溫下反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2，此反應(yīng)中鐵為還原劑，H2為還原產(chǎn)物，還原劑與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為3∶4。
(4)M、Y、Z元素非金屬性由強(qiáng)到弱的順序是　　　　(用元素符號(hào)表示)；能比較Y和Z的非金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)是　　　 (填字母)。
A.氫化物酸性Z強(qiáng)于Y
B.Z的單質(zhì)能與Y的氫化物反應(yīng)得到Y(jié)的單質(zhì)
C.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性Z強(qiáng)于Y
D.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性Z強(qiáng)于Y
O>Cl>S
BCD
同周期元素從左往右非金屬性逐漸增強(qiáng)，同主族元素從上往下非金屬性逐漸減弱，M、Y、Z元素非金屬性由強(qiáng)到弱的順序是O>Cl>S。氫化物的酸性強(qiáng)弱不能比較非金屬性強(qiáng)弱，A錯(cuò)誤；
Cl2與H2S反應(yīng)得到S，可證明Cl的非金屬性強(qiáng)于S，B正確；
非金屬性越強(qiáng)，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：HCl>H2S，可以說(shuō)明非金屬性：Cl>S，C正確；
非金屬性越強(qiáng)，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，故最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性HClO4>H2SO4，可以說(shuō)明非金屬性：Cl>S，D正確。
(1)A中反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________
__________________________。
(2)B中飽和食鹽水的作用是__________________。
(3)C中證明元素非金屬性Cl大于S的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________。
例5　 (2023·德州高一期中)甲乙兩個(gè)興趣小組分別設(shè)計(jì)了以下兩組實(shí)驗(yàn)：
(一)甲組同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究Cl和S元素的非金屬性。
16H+===2Mn2++5Cl2↑+8H2O
除去Cl2中混有的HCl
Cl2+H2S===2HCl+S↓
2Mn+10Cl-+
實(shí)驗(yàn)室用KMnO4固體與濃鹽酸反應(yīng)制取Cl2，由于濃鹽酸易揮發(fā)，制得的Cl2中混有HCl，用飽和食鹽水可除去HCl，H2S與Cl2發(fā)生置換反應(yīng)，可證明Cl的非金屬性大于S，尾氣用NaOH溶液吸收。
(二)乙組同學(xué)用海帶灰提取碘，其流程如圖：
(4)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)海帶需用酒精潤(rùn)濕后放在　　 (填儀器名稱)中進(jìn)行灼燒，方案乙中，步驟Y將富集在四氯化碳中的碘單質(zhì)重新富集在水中的方法為　　　 　，上層液體中含有I-和
坩堝
反萃取法
I，加入H2SO4溶液后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________。
I+5I-+6H+===3I2+3H2O
實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)海帶需用酒精潤(rùn)濕后放在坩堝中進(jìn)行灼燒，方案乙中，步驟Y將富集在四氯化碳中的碘單質(zhì)重新富集在水中的方法為反萃取法，上層液體中含有I-和I，加入H2SO4溶液后發(fā)生歸中反應(yīng)生成I2，反應(yīng)的離子方程式為I+5I-+6H+===3I2+3H2O。
(5)步驟Y中，加入NaOH溶液后分液時(shí)若打開(kāi)玻璃活塞后發(fā)現(xiàn)液體流不出，原因可能是___________________________________________
________________。
的凹槽對(duì)著小孔)
沒(méi)有打開(kāi)分液漏斗塞子(或沒(méi)有將分液漏斗塞子上
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