高中化学必修2精讲与练习.doc
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1、1高中化学必修高中化学必修 2 精讲与练习精讲与练习第一讲: 物质结构 元素周期表 教学重点:巩固学习原子结构和性质的关系巩固学习元素周期表的结构 1. 原子结构 原子的组成 (一个图)核电荷数(Z) = 核内质子数(Z) = 核外电子数 = 原子序数 质量数(A)= 质子数(Z) 中子数(N) 阴离子的核外电子数 = 质子数 电荷数() 阳离子的核外电子数 = 质子数 电荷数() (五个数) 区别概念:元素、核素、同位素 (三个素) 元素:具有相同核电荷数(即质子数)的同一类原子的总称 核素:具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子 同位素:质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子的互
2、称; 也就是说同一元素的不同核素之间互称为同位素。 小提示:两同(同质子数、同一元素) 两不同(中子数不同、原子不同) 元素的相对原子质量(两个量了解) 同位素的相对原子质量:该同位素质量与 12C 质量的 1/12 的比值。 元素的相对原子质量等于各种同位素相对原子质量与它们在元素中原子所占百分数 (丰度)乘积之和。即:元素的相对原子质量 Ar = Ar1a% Ar2b% 核外电子的电子排布(了解) 核外电子运动状态的描述 电子云(运动特征):电子在原子核外空间的一定范围内高速、无规则的运动,不能测定 或计算出它在任何一个时刻所处的位置和速度,但是电子在核外空间一定范围内出现的几 率(机会)
3、有一定的规律,可以形象地看成带负电荷的云雾笼罩在原子核周围,我们把它 称为电子云。 电子层:在多个电子的原子里,根据电子能量的差异和通常运动的区域离核远近不同,把 电子分成不同的能级,称之为电子层。电子能量越高,离核越远,电子层数也越大。 电子层符号KLMNOPQ电子层序数 n1234567离核远近近 远能量高低低 高 原子核外电子排布规律每一层电子数最多不超过 2n2 ; 最外层电子数最多不超过 8 个,次外层电子数最多不超过 18 个,倒数第三层不超过 32 个;核外电子总是先占有能量最低的电子层,当能量最低的电子层排满后,电子才依次进入能原 子核外电子 e = Z 原子核质子 Z 中子
4、N(AZ)2量较高的电子层。 原子结构示意图的书写 Na Cl (一个图)2. 元素周期表 (四周期) 元素周期表H 1.008元素周期表He 4.003Li 6.941Be 9.012B 10.81C 12.01N 14.01O 16.00F 19.00Ne 20.18Na 22.99Mg 24.31Al 26.98Si 28.09P 30.97S 32.07Cl 35.45Ar 39.95K 39.10Ca 40.08Sc 44.96Ti 47.88V 50.94Cr 52.00Mn 54.94Fe 55.85Co 58.93Ni 58.69Cu 63.55Zn 63.39Ga 69.72
5、Ge 72.61As 74.92Se 78.96Br 79.90Kr 83.80Rb 85.47Sr 87.62Y 88.91Zr 91.22Nb 92.91Mo 95.94Tc 98Ru 101.1Rh 102.9Pd 106.4Ag 107.9Cd 112.4In 114.8Sn 118.7Sb 121.8Te 127.6I 126.9Xe 131.3Cs 132.9Ba 137.3La-LuHf 178.5Ta 180.9W 183.8Re 186.2Os 190.2Ir 192.2Pt 195.1Au 197.0Hg 200.6Tl 204.4Pb 207.2Bi 209.0Po 21
6、0At 210Rn 222Fr 223Ra 226Ac-La氢 氦 锂 铍 硼 碳 氮 氧 氟 氖; 钠 镁 铝 硅 磷 硫 氯 氩; 钾 钙; 钪 钛 钒 铬 锰; 铁 钴 镍 铜 锌; 元素周期表的结构分解 周期名称周期别名元素总数规律3第 1 周期2 第 2 周期8 第 3 周期短周期 8 第 4 周期18 第 5 周期18 第 6 周期长周期 32具有相同的电子层 数而又按原子序数 递增的顺序排列的 一个横行叫周期。7 个横行 7 个周期第 7 周期不完全周期26(目前)电子层数 = 周期数(第 7 周期排满是第 118 号元 素)族名类名核外最外层电子数规律第A 族H 和碱金属1 第
7、A 族碱土金属2 第A 族3第A 族碳族元素4 第A 族氮族元素5 第A 族氧族元素6 第A 族卤族元素7主族0 族稀有气体2 或 8主族数 = 最外层电 子数周期表中有 18 个 纵行,第 8、9、10 三个纵 行为第族外,其 余 15 个纵行,每 个纵行标为一族。 7 个主族 7 个副族 0 族 第族副 族第B 族、第B 族、第B 族、第B 族、 第B 族、第B 族、第B 族、第族小提示:本节重点知识可利用 小口诀:“一二三四五” 来记 本讲例题精讲: 【例题剖析】 【例 1】 X、Y、Z 三种元素的原子具有相同的电子层数,而 Y 的核电荷数比 X 大 2,Z 的核电荷数比 Y 多 4,1
8、 mol X 单质跟足量的酸起反应能置换出 1g 氢气,这时 X 转为与氖 原子相同电子层结构的离子,根据上述条件,试回答:(1)X、Y、Z 的元素符号依次为 、 、 。 (2)X、Y 最高价氧化物对应水化物跟 Z 的气态氢化物的水溶液反应的离子方程式分别为 , 。【解析】本题确定 X 是关键,定量关系:2XH2 不要找错。离子反应方程式写好 之后,要注意检查两个守恒:质量守恒、电荷守恒。 答案:(1)Na A1 C1 (2)OH_ +H+ = H2O A1(OH)3 + 3H+ = A13+ + 3H2O 【例 2】有关35 17C粒子,回答下列问题:(1)所含质子数;中子数,电子数;质量数
9、。 (2)该粒子的结构示意图;电子式。(3)它与35 17C、37 17C之间的关系是。4(4)它与35 17C的半径大小的关系是。(5)已知 Cl 元素的相对原子质量为 35.5,可知35 17C、37 17C原子在自然界的原子质量分数之比为。【解析】 (1)17 18(3)它与35 17C是同种原子;与37 17互为同位素(4) 35 17C的半径大于35 17C的原子半径 (5)31师:学习原子的结构时,要注意,并非所有的原子核内都有中子,如1 1H 原子核中就无中子;同一种元素的同位素只与核内中子数有关,而与核外电子数无关。如35 17C与35 17C是同位素的关系,而35 17C与3
10、7 17C也是同位素关系。第二讲:元素周期律 教学重点:巩固学习元素周期律的相关知识巩固化学键的相关知识 3. 元素周期律 定义:元素的性质随着元素原子序数递增而呈现周期性变化的规律叫元素周期律。 实质:元素性质的周期性变化是元素原子核外电子数排布的周期性变化的必然结果。这 就是元素周期律的实质。 内容 随着原子序数递增,元素原子核外电子层排布呈现周期性变化; 元素原子半径呈现周 期性变化; 元素化合价呈现周期性变化; 元素原子得失电子能力呈现周期性变化; 即元素的金属性和非金属性呈现周期性变化。 元素周期表中元素性质的递变规律 (顺时针记) 同 周 期(从左到右)同 主 族(从下到上) 原子
11、半径逐渐减小逐渐减小电子层排布电子层数相同 最外层电子数递增电子层数递增 最外层电子数相同 失电子能力逐渐减弱逐渐减弱 得电子能力逐渐增强逐渐增强 金属性逐渐减弱逐渐减弱 非金属性逐渐增强逐渐增强 主要化合价最高正价(1 7) 非金属负价 = (8族序数)最高正价 = 族序数 非金属负价 = (8族序数)5最高氧化物的酸性酸性逐渐增强酸性逐渐增强 对应水化物的碱性碱性逐渐减弱碱性逐渐减弱非金属气态氢化物 的形成难易、稳定 性形成由难 易 稳定性逐渐增强形成由难 易 稳定性逐渐增强 几个规律: 金属性强弱: 单质与水或非氧化性酸反应难易; 单质的还原性(或离子的氧化性) ; M(OH)n 的碱性
12、; 金属单质间的置换反应; 原电池中正负极判断,金属腐蚀难易; 非金属性强弱: 与氢气反应生成气态氢化物难易; 单质的氧化性(或离子的还原性) ; 最高价氧化物的水化物(HnROm)的酸性强弱; 非金属单质间的置换反应。 离子半径比较三规律: 阴离子与同周期稀有气体电子层结构相同;阳离子与上周期稀有气体电子层结构相同。 非金属元素的原子半径 其相应的阴离子半径; 金属元素的原子半径 其相应的阳离子半径; 具有相同电子层结构的阴阳离子,随着元素原子序数的递增,离子半径逐渐减少 元素化合价规律 最高正价 = 最外层电子数,非金属的负化合价 = 最外层电子数8,最高正价数和负 化合价绝对值之和为 8
13、;其代数和分别为:0、2、4、6。 化合物中一般氟元素(-1) 、氧元素只有负价(-2) ,但 HFO(次氟酸)中 O 为 0 价;金属 元素只有正价; 化合价与最外层电子数的奇、偶关系:最外层电子数为奇数的元素,其化合价通常为奇数, 如 Cl 的化合价有+1、+3、+5、+7 和-1 价。最外层电子数为偶数的元素,其化合价通常为 偶数,如 S 的化合价有-2、+4、+6 价。 周期表中特殊位置的元素 族序数等于周期数的元素:H、Be、Al; 族序数等于周期数 2 倍的元素:C、S; 族序数等于周期数 3 倍的元素:O; 周期数是族序数 2 倍的元素:Li; 周期数是族序数 3 倍的元素是:N
14、a; 最高正价不等于族序数的元素是:O、F。 元素性质、存在、用途的特殊性 形成化合物种类最多的元素,或气态氢化物中氢的质量分数最大的元素:C; 空气中含量最多的元素,或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素:N; 常温下呈液态的非金属单质元素是:Br; 最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应,又能与强碱反应的元素是:Be、Al; 元素的气态氢化物和它的最高价氧化物的水化物起化合反应的元素是:N;, 元素的气态氢化物和它的最高价氧化物的水化物起氧化还原反应的元素是:S;6元素的气态氢化物能和它的氧化物在常温下反应生成该元素单质的元素是:S。 4. 化学键 定义:在原子结合成分子时,相邻的原子之间强烈的相
15、互作用,叫化学键。 分类 离子键与共价键的比较 离子键共价键 概念阴、阳离子间通过静电作用所形成 的化学键原子间通过共用电子对(电子云重叠)所形 成的化学键 成键微粒离子(存在阴阳离子间和离子晶体 内)原子(存在分子内、原子间、原子晶体内)作用本质阴、阳离子间的静电作用(包括吸 引+排斥)共用电子对(电子云重叠)对两原子核产生 的电性作用 形成条件活泼金属和活泼非金属化合时形成 离子键非金属元素形成的单质或化合物形成共价键决定键能 大小因素离子电荷数越大,键能越大; 离子半径越小,键能越大原子半径越小,键能越大;键长越短, 键能越大 影响性质离子化合物的熔沸点、硬度等分子的稳定性,原子晶体的熔
16、沸点、硬度等 实例 极性共价键与非极性共价键的比较 共价键极性共价键非极性共价键 定义不同元素的原子形成的共价键, 共用电子对(电子云重叠)发 生偏移的共价键同种元素的原子形成共价键,共用 电子对(电子云重叠)不发生偏移原子吸引电子 能力不相同相同成键原子电性显电性电中性 影响性质极性分子或非极性分子非极性分子 实例HClHH 、ClCl 电子式的书写 电子式是用来表示原子或离子最外层电子结构的式子。原子的电子式是在元素符号的周围 画小黑点(或)表示原子的最外层电子。离子的电子式:阳离子的电子式一般用它的离子符号表示;在阴离子或原子团外加方括弧, 并在方括弧的右上角标出离子所带电荷的电性和电量
17、。 分子或共价化合物电子式,正确标出共用电子对数目。7离子化合价电子式,阳离子的外层电子不再标出,只在元素符号右上角标出正电荷,而阴 离子则要标出外层电子,并加上方括号,在右上角标出负电荷。阴离子电荷总数与阳离子 电荷总数相等,因为化合物本身是电中性的。用电子式表示单质分子或共价化合物的形成过程用电子式表示离子化合物的形成过程 结构式:用一根短线来表示一对共用电子(应用于共价键) 。金属键与范德华力、氢键(了解)存在范围作用 本质作用 强弱决定键能大小因素影响性质金属键金属阳离子和自 由电子之间及金 属晶体内静电 作用强离子电荷数越大,键 能越大;离子半径越 小,键能越大金属晶体的 熔沸点、硬
18、 度等范德华 力分子间和分子晶 体内电性 引力弱结构相似的分子,其式 量越大,分子间作用力 越大。分子晶体的 熔沸点、硬 度等8氢键分子间和分子晶 体内电性 引力弱 (稍 强)分子晶体的 熔沸点 化学反应的实质: 一个化学反应的过程,本质上就是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程。 2. 离子键、共价键与离子化合物、共价化合物的关系 化学键的种类实例 无化学键稀有气体分子(单原子分子)He、Ne非金属单 质非极性共价键O=O、ClCl、HH(均为非极性分子)共价化合 物只有共价键 ()特例:AlCl3极性分子:非极性分子:只有离子键、 离子键、极性 共价键 离子键、非极 性共价键离 子 化 合
19、物离子键、极性 共价键、配位 键本讲例题精讲:【例 2】 甲、乙两种非金属:甲比乙容易与 H2 化合;甲原子能与乙阴离子发生氧化 还原反应;甲的最高价氧化物对应的水化物酸性比乙的最高价氧化物对应水化物酸性强; 与某金属反应时甲原子得电子数目比乙的多;甲的单质熔沸点比乙的低能说明甲比 乙的非金属性强的是 ( )A只有 B只有 C D【精讲】元素非金属性得强弱判断是重要得知识点,其判断得标准很多:与 H2 化合得难 易程度;气态氢化物得稳定性;含氧酸的酸性强弱。得到电子的难易程度等。 答案: C。【例 3】下列说法正确的是 A碱金属单质的熔点随原子序数的增大而降低 B砹位于第七周期第 VIIA 族
20、,其氢化物的稳定性大于氯化氢 C硒的最高价氧化物对应水化物的酸性比硫酸强 D第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后,水溶液均为酸性 9【例 4】 运用元素周期律分析下面的推断,其中错误的是 A铍(Be)的氧化物的水化物可能具有两性B砹(At)为白色固体,HAt 不稳定,AgAt 感光性很强C硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体D硒化氢(H2Se)是无色、有毒,比 H2S 稳定的气体【精讲】元素周期律是高考的重点。解题时要充分利用同周期、同主族元素的性质变化 规律。A 正确,因为, 铍的性质类似于铝,氧化物可能有两性。C 正确,Sr 是第A 族元 素,其性质类似于 Ca、Ba,SrSO4 与
21、 BaSO4 相似,难溶于水,B 中砹为有色固体,D 中 硒化氢不如 H2S 稳定。 【答案】 BD。【基础知识练习】 1原计划实现全球卫星通讯需发射 77 颗卫星,这与铱(Ir元素的原子核外电子数恰好相 等,因此称为“铱星计划”。已知铱的一种同位素是 19177Ir,则其核内的中子数是 A.77 B.286 C.191 D.1142. Se 是人体必需微量元素,下列关于说法正确的是A互为同素异形体 B互为同位素C分别含有 44 和 46 个质子 D都含有 34 个中子3. 下列分子中,电子总数最少的是 A. H2S B. O2 C. CO D. NO 4. 某些建筑材料中含有氡(Rn),氡是
22、放射性元素。 222Rn、219Rn、220Rn 分别来自镭、 锕、钍,因而分别称为镭射气、锕射气和钍射气。下列有关氡的说法,正确的是A. 氡是双原子分子 B. 氡气因其化学性质活泼而对人体有害C. 氡气因其具有放射性而对人体有害 D. 222Rn、219Rn、220Rn 是三种同素异形体 5. 同温同压下,等容积的两个密闭集气瓶中分别充满 12C18O 和 14N2 两种气体。关于这 两个容器中气体的说法正确的是 A. 质子数相等,质量不等 B. 分子数和质量都不相等 C. 分子数、质量均相等 D. 原子数、中子数和质量数均相等 6. 已知元素 A 的氢化物分子式为 H2A,其最高价氧化物含
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