第2节元素周期律 化学键1以第三周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。2以A 和A 族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。3了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质的递变规律。4了解化学键的定义。了解离子键、共价键的形成。回归教材一、元素周期律1定义周期性变化元素的性质随着元素原子序数的递增而呈现_的规律叫元素周期律。2实质元素性质的周期性变化是元素原子核外电子排布的周期性变化的必然结果。原子核外电子化合价原子半径得失电子能力3内容随着原子序数递增，元素_排布呈现周期性变化，元素_呈现周期性变化，元素_呈现周期性变化，元素原子_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。项目同周期(从左到右)同主族(从上到下)原子半径逐渐_逐渐_电子层排布电子层数相同，最外层电子数_电子层数_，最外层电子数相同失电子能力(金属性)逐渐_逐渐_得电子能力(非金属性)逐渐_逐渐_减小增大递增递增4递变规律减弱增强增强减弱项目同周期(从左到右)同主族(从上到下)主要化合价最高正价(17)非 金 属 负 价 (8 主族序数)(O、F 除外)最高正价主族序数非金属负价(8主族序数)(O、F 除外)最高价氧化物对应水化物的酸碱性酸性逐渐_碱性逐渐减弱酸性逐渐_碱性逐渐增强气态氢化物的形成难易，稳定性逐渐_易难，稳定性逐渐_增强减弱增强减弱（续表）项目离子键共价键极性键非极性键定义带相反电荷离子之间的相互作用原子之间通过共用电子对所形成的相互作用成键粒子_特点阴、阳离子间的相互作用共用电子对偏向一方共用电子对不偏向任何一方二、化学键化学反应的实质就是旧化学键的断裂，新化学键的形成。化学键是相邻的两个或多个原子间强烈的相互作用。1离子键和共价键阴、阳离子原子（续表）2.离子化合物与共价化合物(1)离子化合物与共价化合物的比较。化合物类型定义与物质分类的关系举例离子化合物_包括强碱、绝大多数盐及活泼金属的氧化物和过氧化物NaCl、Na2O2、NaOH、NH4Cl等共价化合物_包括酸、弱碱、极少数盐、气态氢化物、非金属氧化物、大多数有机物等 H2S、SO2、CH3COOH、H2SO4、NH3、H2O等含有离子键的化合物只含有共价键的化合物(2)离子化合物与共价化合物的判断方法。离子化合物共价化合物离子化合物共价化合物共价化合物共价化合物共价化合物根据化学键的类型来判断含有离子键的化合物一定为_，只含有共价键的化合物一定为_根据化合物的类型来判断大多数碱性氧化物、强碱和盐都属于_；非金属氢化物、非金属氧化物、含氧酸都属于_根据化合物的性质来判断熔、沸点较低的化合物是_；溶于水后不能发生电离的化合物是_；熔融状态下能导电的化合物是离子化合物，不能导电的化合物是_三、分子间作用力和氢键范德华力熔点沸点1分子间作用力把分子聚集在一起的作用力，又称为_。分子间作用力比化学键弱得多，它主要影响物质的_、_等物理性质，而化学键主要影响物质的化学性质。分子间作用力存在于由共价键形成的多数_和绝大多数气态、液态、固态非金属单质分子之间。但像二氧化硅、金刚石等由共价键形成的物质，微粒之间_分子间作用力。一般说来，对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力_ ， 物质的熔、 沸 点 也 _ 。 例 如 ， 熔 、 沸 点 ：I2Br2Cl2F2。共价化合物不存在越大越高2氢键升高氢键不是化学键，是分子间作用力，除 H 外，形成氢键的原子通常是 N、O、F。氢键存在广泛，如蛋白质分子、H2O、NH3、HF 等分子之间。分子间氢键会使物质的熔、沸点_。基础测评1下列说法正确的是()。A形成离子键的阴、阳离子间只存在静电吸引力BHF、HCl、HBr、HI 的热稳定性和还原性从左到右依次减弱C第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强D元素周期律是元素原子核外电子排布周期性变化的结果解析：形成离子键的阴、阳离子间既存在静电吸引力，也存在静电排斥力，故 A 错误；元素的非金属性 FClBrI，所以 HF、HCl、HBr、HI 的热稳定性依次减弱，还原性依次增强，故 B 错误；同一周期的元素从左到右元素的非金属性逐渐增强，所以第三周期非金属元素的最高价含氧酸的酸性从左到右依次增强，故 C 错误；原子结构决定元素的性质，元素周期律的实质是原子核外电子排布周期性变化的结果，故 D 正确。答案：DRTXYZ2(2017 届山西运城模拟)短周期元素 R、T、X、Y、Z 在元素周期表的相对位置如下表所示，它们的最外层电子数之和为24。则下列判断正确的是()。A R 位于元素周期表中第二周期第A 族BR 能分别与 X、Z 形成共价化合物C原子半径大小顺序为 XTYDZ 元素的最高价氧化物对应的水化物的化学式为 HZO4解析：由 R、T、X、Y、Z 在元素周期表的相对位置及它们的最外层电子数之和为 24，可知 R、T、X、Y、Z 分别是 C、N、Si、P、S。C 元素位于元素周期表中第二周期第A 族，故A 错误；C 能分别与 Si、S 形成 SiC、CS2 等共价化合物，故 B正确；原子半径大小顺序为 SiPN，故 C 错误；S 元素的最高价氧化物对应的水化物的化学式为 H2SO4，故 D 错误。答案：BXYZWQM3(2017届江西宜春二模)元素X、Y、Z、W、Q、M 在元素周期表的相对位置如下图所示，其中 Z 元素是目前发现的非金属性最强的元素。下列说法正确的是()。A.对应氢化物的沸点 YQ 是因为 Y 的非金属性比 Q 强BXM4 的比例模型为，其二氢取代物有两种CW 的氧化物，常温下可以和 Z、M 的氢化物反应DZ 的单质能将 Y 的单质从它的氢化物中置换出来解析：其中 Z 元素是目前发现的非金属性最强的元素，Z为 F 元素，根据元素 X、Y、Z、W、Q、M 在元素周期表中的位置，则 X 为 C 元素、Y 为 O 元素、W 为 Si 元素、Q 为 S 元素、M 为 Cl 元素。A 选项，水的沸点比硫化氢高是因为水分子之间能够形成氢键，不是因为 O 的非金属性比 S 强，故 A 错误；B 选项，四氯化碳是正四面体结构，二氢取代物只有一种，故B 错误；C 选项，常温下二氧化硅不能和氯化氢反应，故 C 错误；D 选项，氟能够与水反应生成氟化氢和氧气，故 D 正确。答案：D4(2017 届湖南益阳调研)同周期的 X、Y、Z 三种元素，已知其最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱顺序是 HXO4)。H2YO4H3ZO4。则下列各判断中正确的是(A非金属性：XYZB原子半径：XYZC气态氢化物的稳定性：XYZD原子序数：XYZ解析：同周期从左到右非金属性增强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性增强。令 X 为 Cl，Y 为 S，Z 为 P。根据上述推断，A 正确；同周期从左到右，原子半径减小，PSCl，B 错误；非金属性越强，其氢化物越稳定，即 ClSP，C 错误；同周期从左到右原子序数依次增大，即 ClSP，D 错误。答案：A5(2017 届江西九江十校联考)X、Y、Z、W 为原子序数依次增加的四种短周期主族元素，且原子核外 L 电子层的电子数分别为 4、6、8、8。Z 元素原子核外 K 层与 M 层电子数相等。它们的最外层电子数之和为 18 。下列说法中正确的是()。AW 元素最高价氧化物对应的水化物化学式为 H2WO3B元素 Y 和 W 的非金属性强弱比较：YWC原子半径由小到大的顺序为：YXZS，故 B 错误；原子半径由小到大的顺序：OCScbaB4 种元素中 b 的金属性最强Cc 的氧化物的水化物是强碱Dd 单质的氧化性比 a 单质的氧化性强解析：由题意分析可知 a、b、c、d 分别为 O、Na 或 Mg、Al、S。原子半径：bcda，A 错误；c 的氧化物的水化物为氢氧化铝，它是两性氢氧化物，C 错误；S 的氧化性比氧气弱，D 错误。答案：B方法技巧 元素金属性和非金属性强弱的标志。(1)金属性强弱的判断原则。根据金属单质与水(或酸)反应的难易程度。根据金属单质与盐溶液的置换反应。根据金属单质的还原性或对应阳离子的氧化性强弱。根据最高价氧化物对应水化物的碱性强弱。根据电化学原理。(2)非金属性强弱判断原则。根据非金属单质与 H2 化合的难易程度。根据形成的气态氢化物的稳定性或还原性。根据非金属之间的相互置换。根据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱。根据非金属单质的氧化性或对应阴离子的还原性强弱。最高价含氧酸形成的盐(同种阳离子)碱性越弱对应的非金属元素的非金属性越强。【拓展演练】素周期律解释的是()。A碱性：KOHNaOHC稳定性：HFCH4B金属性：NaAlD酸性：HClOHClO4解析：HClO 与 HClO4 是同种元素的含氧酸，无法用元素周期律解释。答案：D2(2016 年新课标卷)短周期元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增加。m、p、r 是由这些元素组成的二元化合物，n是元素 Z 的单质，通常为黄绿色气体，q 的水溶液具有漂白性，0.01 molL1 r 溶液的 pH 为 2，s 通常是难溶于水的混合物。上)。述物质的转化关系如下图所示。下列说法正确的是(A原子半径的大小：WXXYCY 的氢化物常温常压下为液态DX 的最高价氧化物的水化物为强酸解析：单质 n 通常为黄绿色气体，则 n 为 Cl2，q 的水溶液具有漂白性，q 为 HClO, 0.01 molL1 的 r 溶液的 pH2，说明r 为一元强酸，r 为HCl；s 为难溶于水的混合物，结合在光照条件下生成，则二元化合物p为CH4。综上分析，涉及的元素有 H、C、O、Cl，分别对应W、X、Y、Z。原子半径：CO，A 项错误；非金属性：OC，B项错误；O的氢化物 H2O 或H2O2常温常压下均为液态，C项正确；C的最高价氧化物的水化物H2CO3 为弱酸，D 项错误。答案：CWXYZ考向2微粒半径大小的比较典例2(2017 年新课标卷)短周期元素 W、X、Y 和 Z 在周期表中的相对位置如下表所示，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：WWC化合物熔点：Y2X3YZ3D简单离子的半径：YNaMg2Al3。越小。例如：Fe Fe2 Fe3；HHH。【拓展演练】3(2017 届湖南郴州质检)短周期主族元素 X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X、Y 的原子序数之和等于 Z 的原子序数；Y、Z 为同周期相邻元素，X、W、Y 分别排列在三个连续的奇数族。下列说法正确的是()。A简单离子半径：WYZB最高价氧化物对应水化物的酸性：YZC工业上制备 W 单质的方法为热还原法DX 分别与 Y、Z 形成的简单化合物所含化学键类型相同解析：Y、Z 为同周期相邻元素，则 X 的原子序数为 1，即H 元素；X、W、Y 分别排列在三个连续的奇数族，则 W 位于A 族、Y 位于A 族，结合 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大可知 W 位于第三周期，为 Al 元素，Y 位于第二周期，为 N元素；X、Y 的原子序数之和等于 Z 的原子序数，则 Z 的原子序数178，为 O 元素。离子半径：YZW，A 错误；O 元素没有最高价含氧酸，B 错误；工业上冶炼铝通过电解熔融氧化铝制取金属铝，故 C 错误；X(H)分别与 Y(N)、Z(O)形成的最简单化合物分别为水、氨气，都含有极性键，故 D 正确。答案：D考点二考向1化学键化学键与物质类别典例3在下列变化过程中，既有离子键被破坏又有共价键被破坏的是()。A将 SO2 通入水中B烧碱溶于水C将 HCl 通入水中D硫酸氢钠溶于水解析：SO2、HCl 不含离子键，所以不会有离子键的破坏过程，A、C 错误；烧碱在水溶液中电离产生了钠离子和氢氧根离子，没有共价键的破坏过程，B 错误；硫酸氢钠既含有离子键又含有共价键，溶于水时钠离子与硫酸氢根离子之间的离子键被破坏，同时硫酸氢根离子中的共价键也被破坏。答案：D方法技巧化学键与物质类别的关系。(1)只含非极性共价键的物质：同种非金属元素组成的单质。如 I2、O2、N2、P4、金刚石等。(2)只含有极性共价键的物质：一般是不同种非金属元素组成的共价化合物。如 HCl、H2O、NH3、CO2 等。(3)既有极性键又有非极性键的物质：如H2O2、C2H2、C6H6等。(4)只含有离子键的物质：活泼金属与活泼非金属形成的化合物，如 NaCl、KF、MgO、CaBr2。(5)既有离子键又有非极性键的物质，如Na2O2、CaSx、CaC2、FeS2。(6)由离子键和共价键共同构成的物质，如 NH4Cl。(7)只含有共价键而无范德华力的化合物，如 SiO2、SiC 等。(8)无化学键的物质，如稀有气体(氦、氖、氩等)。考向2离子化合物与共价化合物典例4 下列有关说法正确的是()。A该组化合物中只含有共价键：H2O、NH4Cl、H2O2B非金属原子间以共价键结合的物质都是共价化合物CNa2O、NaOH 和 Na2SO4 为离子化合物，HCl 、NH3、NH4NO3、H2SO4为共价化合物D共价化合物是由不同种非金属原子间通过共用电子对形成的解析：NH4Cl 中既含有共价键，也含有离子键；非金属原子以共价键结合形成的可能为共价化合物，也可能为单质，如H2、O2；NH4NO3 为离子化合物；共价化合物最少含有两种不同的非金属元素，非金属原子是通过共用电子对形成共价化合物的。答案：D【拓展演练】4(2017年河南洛阳统考)W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，它们的最外层电子数之和为 22，W与Y同主族，W2具有与氖原子相同的电子层结构。下列说法正确的是()。A简单离子半径：YXWB单质的氧化性：WYZC化合物 YW2 具有强氧化性D化合物 YW2 中只含共价键解析：W2具有与氖原子相同的电子层结构，则 W 为 O 元素；W 与 Y 同主族，则 Y 为 S 元素，可知 Z 为短周期原子序数最大的主族元素 Cl；它们的最外层电子数之和为 22，可知 X的最外层电子数为 226673，X 为 Al 元素。简单离子半径：YWX，故 A 错误；非金属性越强，单质的氧化性越强，则氧化性为 WZY，故 B 错误；化合物 SO2 具有强还原性，弱氧化性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故 C 错误；SO2是共价化合物，只含有共价键，故 D 正确。答案：D5已知 a、b、c、d、e 是短周期中原子序数依次增大的 5种主族元素，其中元素 a、e 的单质在常温下呈气态，元素 b 的原子最外层电子数是其电子层数的 2 倍，元素 c 在同周期的主族元素中原子半径最大，元素 d 的合金是日常生活中常用的金属材料。下列说法正确的是()。A原子半径：bcdB金属性：dcC化合物 ae 与 ce 含有的化学键类型相同Dc、d 的最高价氧化物对应的水化物之间能发生反应解析：a、b、c、d、e 是短周期中原子序数依次增大的 5种主族元素，元素 b 的原子最外层电子数是其电子层数的 2 倍，b 有 2 个电子层时为 C，b 有 3 个电子层时为 S，a、e 的单质在常温下呈气态，元素 c 在同周期的主族元素中原子半径最大，元素 d 的合金是日常生活中常用的金属材料，则 d 为 Al，结合原子序数依次增大，则 e 为 Cl，c 为 Na，b 只能为 C，a 为 H。原子半径：bdc，故 A 错误；金属性：cd，故 B 错误；化合物 ae 为 HCl，含共价键，ce 为 NaCl，含离子键，化学键类型不同，故 C 错误；c、d 的最高价氧化物对应的水化物分别为 NaOH、Al(OH)3，二者能发生反应生成偏铝酸钠和水，故 D正确。答案：D元素推断题的解答思维1元素推断题的一般思路2由主族元素在周期表中的位置推断元素周期表的结构(能区分长短周期、主副族、每周期的元素数目等)是解题的基础，一定要心中有“表”。短周期主族元素在周期表中的特殊位置：族序数等于周期数的元素有 H、Be、Al；族序数等于周期数 2 倍的元素有 C、S；族序数等于周期数3 倍的元素是 O；周期数是族序数 2 倍的元素是 Li；周期数是族序数 3 倍的元素是 Na；最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素有 C、Si；最高正价是最低负价绝对值 3 倍的短周期元素是 S；除 H 外，原子半径最小的元素是 F；最高正价不等于族序数的元素有 O、F；第三周期原子半径最大的元素是 Na。3由元素及其化合物的性质推断掌握常见元素及其化合物的特性是解题的关键。短周期中常见元素及其化合物的特性：形成化合物种类最多的元素、单质是自然界中硬度最大的元素或气态氢化物中氢的质量分数最高的元素是 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是 N；地壳中含量最多的元素、氢化物沸点最高的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素是 O；单质密度最小的元素是 H；密度最小的金属单质是 Li；单质在常温下呈液态的非金属元素是 Br，金属元素是 Hg；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 Al；元素的气态氢化物和它的最高价氧化物的水化物能发生化合反应的元素是 N；能发生氧化还原反应的元素是 S；元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素是 Li、Na、F。4由“位”“构”“性”的关系推断典例5(2017届河北保定一模)短周期元素 A、B、C、D 的原子序数依次增大，B 和 D 同主族；X、Y、N 分别是由以上四种元素中的两种组成的化合物，Z 是由以上三种元素组成的化合物；若 X 与 Y 摩尔质量相同，Y 为淡黄色固体。上述物质之间的转化关系如下图所示(部分生成物省略)，则下列说法中一定正确的是()。A相对分子质量：MN，沸点：MNB简单离子半径：DBCACZ 为 Na2CO3D图中有两个氧化还原反应解析：A、B、C、D为短周期内原子序数依次增大的元素，X、Y、N 分别由这四种元素中的两种组成的常见化合物，Z是由上述三种元素组成的化合物。Y 为淡黄色固体，则Y为 Na2O2，X 与 Y 的摩尔质量相等，均为 78 gmol1，且 X 与酸反应生成M，Y 能与 N 反应生成 Z，硫与氧气的摩尔质量相等，均为32gmol1，所以 X 为 Na2S，M 为 H2S，N 为H2O，Z 为NaOH，故 A 为 H 元素，B 为 O 元素，C为 Na 元素，D 为 S 元素。硫化氢的相对分子质量大于水的相对分子质量，水分子之间可以形成氢键，硫化氢的沸点低于水的沸点，A 错误；离子的核外电子层数越多，离子半径越大，核外电子排布相同时离子半径随着原子序数的递增而减小，则简单离子半径：DBCA，B正确；Z 是NaOH，C错误；图中只有过氧化钠和水的反应是氧化还原反应，D 错误。答案：B反应，A、C、D 的原子序数及 0.1 molL演练(2017 届江西师大附中、临川一中联考)短周期元素A、B、C、D 最高价氧化物对应水化物分别为 X、Y、Z、W，A 是短周期中原子半径最大的元素，常温下 X、Z、W 均可与 Y1X、Z、W 溶液的 pH如下图所示(已知 lg 20.3)。下列说法正确的是()。AA 的离子半径小于 B 的离子半径BW、X 两物质含有的化学键类型相同CD 氢化物稳定性小于 C 氢化物稳定性DB 的简单离子会影响水的电离平衡是一元酸，所以W为HClO4，D为Cl元素，0.1molL1Z的解析：A 是短周期中原子半径最大的元素，则A 是 Na，X为 NaOH，A、B、C、D 最高价氧化物的水合物 X、Y、Z、W，必为酸或者碱，Y 可与 X、Z、W 反应，则 Y 是两性化合物，Y 为 Al(OH )3，B 为 Al，则 C、D 必为非金属元素，Z、W 为酸，由图象可知，0.1 molL1 W 的 pH 为 1，说明 W 为强酸且pH 为 0.7，说明 Z 为强酸且为二元酸，所以 Z 为 H2SO4，C 为S 元素。Na半径大于 Al3半径，A 错误；HClO4 中含共价键，NaOH 中含共价键和离子键，B 错误；Cl 元素非金属性强于 S元素，HCl 比 H2S 稳定，C 错误；Al3为弱碱阳离子，能发生水解，促进水的电离，D 正确。答案：D