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高中化学
人教版
必修2
第一章 物质结构 元素周期律
本单元复习与测试
【新编资料】2013-2014学年高中化学(新人教版,必修二)导学案:第一章 物质结构 元素周期律(6份)
文档属性
名称
【新编资料】2013-2014学年高中化学(新人教版,必修二)导学案:第一章 物质结构 元素周期律(6份)
格式
zip
文件大小
339.6KB
资源类型
教案
版本资源
人教版(新课程标准)
科目
化学
更新时间
2013-09-10 14:27:50
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文档简介
第一章 第二节 元素周期律(3)
【学习目标】
(1)、掌握元素周期表和元素周期律的应用。
(2)、了解周期表中金属元素、非金属元素分区。
(3)、掌握元素化合价与元素在周期表中的位置关系。
【学习重点】“位、构、性”的推导,周期表、周期律的应用
【复习巩固】
1、什么是元素周期律?(元素性质随着元素原子序数的递增呈现周期性变化)
2、画出S2-离子的结构示意图,并且从示意图判断S元素属于 周期, 族,表现为S原子易 电子,化合价最低为 价,最高正价为 价。
3、原子核外有10个电子的原子是 ,分子有 共六种,阳离子有 ,阴离子有 。
4、短周期中,原子的最外层电子数是次外层电子数2倍的是 ,3倍的是 ,4倍的是 ,1/2倍的是 ,1/4倍的是 ;原子最外层电子数等于次外层电子数的有 ;原子各电子层都满足2n2的有 。
【基础知识】
一、元素的金属性、非金属性与元素在周期表中位置的关系
认真观察下表,填空并画出金属与非金属的交界线,标出其附近的元素符号。
金属性逐渐 IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 0
1 非金属性逐渐 非金属性逐渐
2
3
4
5
6
7 金属性逐渐
【课堂练习】X、Y是元素周期表中的两种元素。下列叙述中能说明X的非金属性比Y强的是 ( )
X原子的电子层比Y原子的电子层数多
X的氢化物的沸点比Y的氢化物的沸点低
X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定
Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来
二、元素的化合价与元素在周期表中位置的关系
思考:1、标出下列有下划线元素的化合价:
NaCl MgCl2 AlCl3 H2SiO3 H3PO4 H2SO4 HClO4
2、总结最高正化合价与什么有直接关系?
___________________________________________________________________
得出结论:主族元素最高正化合价= = =
思考:写出下列化合物中有下划线元素的化合价:Na2CO3与CH4 H2SO4与H2S HCl与HClO4 分析最高正化合价与最低负化合价之间的关系,并解释其原因。
得出结论: 。
【练习】元素X最高价氧化物对应水化物的化学式HXO4,则其气态氢化物化学式 ;
若其水溶液呈现酸性,且能与AgNO3溶液反应生成白色沉淀,则它在元素周期表中的位置是 ____________________________________.
三、元素周期律、元素周期表的应用
1、预测未知物的位置与性质
【课堂练习】Ra(镭)是原子序数最大的第ⅡA族元素,下列说法不正确的是( )
原子半径是第ⅡA族中最大的
遇冷水能剧烈反应
位于第七周期
Ra(OH)2是两性氢氧化物
2、寻找所需物质
在 能找到制造半导体材料,如 ;
在 能找到制造农药的材料,如 ;
在 能找到作催化剂,耐高温,耐腐蚀的合金材料。
【探求新知】
一、元素“位、构、性”之间的关系
二、元素周期表的重要意义
元素周期律和元素周期表的诞生是19世纪化学科学的重大成就之一,具有重要的哲学意义、自然科学意义和实际应用价值,请你根据教材所给资料和你在网上查阅结果,分别举例说明。
【结论】1、学习和研究化学的重要工具;
2、指导科学研究,如发现新元素;
3、指导生产实践,如寻找新材料、催化剂、制冷剂、探矿等;
4、论证了“量变质变规律”;
【小结】主族元素原子得、失电子能力强弱与元素在周期表中的位置关系
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
1 稀有气体元素
2 B
3 Al Si
4 Ge As
5 Sb Te
6 Po At
7
【自主探究】
根据元素周期表1—20号元素的性质和递变规律,回答下列问题。
(1)、属于金属元素的有________种,金属性最强的元素与氧反应生成的化合物有 ___________(填两种化合物的化学式);
(2)、属于稀有气体的是___________(填元素符号,下同);
(3)、形成化合物种类最多的两种元素是__________________;
(4)、第三周期中,原子半径最大的是(稀有气体除外)___________;
(5)、推测Si、N最简单氢化物的稳定性_____大于_____(填化学式)。
【基础达标】
1.元素在周期表中的位置,反映了元素的原子结构和元素的性质,下列说法正确的是
( )
A.同一元素不可能既表现金属性,又表现非金属性
B.第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数
C.短周期元素形成离子后,最外层电子都达到8电子稳定结构
D.同一主族元素的原子,最外层电子数相同,化学性质完全相
2.X、Y两元素是同周期的非金属元素,如果X的原子半径比Y的大,下面说法正确
的是( )
A.最高价氧化物对应水化物的酸性,X的比Y的强
B.X的非金属性比Y的强
C.X的阴离子比Y的阴离子还原性强
D.X的气态氢化物比Y的稳定
3.下列叙述不正确的是( )
A.在金属元素与非金属元素的分界线附近可以寻找制备半导体材料的元素
B.硫酸的酸性比磷酸的酸性强,所以硫的非金属性比磷强
C.氟化氢是最稳定的气态氢化物
D.氢氧化铝的碱性强于氢氧化镁的碱性
4.下列关于元素周期表和元素周期律的说法不正确的是( )
A.从氟到碘,其氢化物的稳定性逐渐减弱
B.因为铝原子比钠原子失去电子数目多,所以铝比钠的还原性强
C.第三周期从钠到氯,最高价氧化物的水化物碱性逐渐减弱,酸性逐渐增强
D.氧与硫为同主族元素,氧比硫的原子半径小,氧比硫的非金属性强
5.某元素R的最高价氧化物的水化物是HnRO2n-2,则在气态氢化物中R元素的化合价
是( )
A.3n-10 B.12-3n C.3n-4 D.3n-12
6.已知Xn-、Yn+、Z三种微粒具有相同的核外电子层结构,下列分析中正确的是( )
A.离子半径大小关系是Xn-
B.Z一定是稀有气体元素的原子
C.原子序数关系是Z>Y>X
D.原子半径关系是Y
7.X、Y、Z、W四种短周期元素,若①X的阳离子与Y阴离子具有相同的电子层结构。
②W的阳离子的氧化性强于同主族带等电荷数的X的阳离子的氧化性。③Z的阴离子半
径大于同主族带等电荷的Y的离子半径。则这四种元素的原子序数由大到小的顺序为
( )
A.W>Y>X>Z B.Z>Y>W>X
C.X>Y>Z>W D.Z>X>Y>W
题号 1 2 3 4 5 6 7
答案
练方法技巧——元素周期表和元素周期律的微观规律应用方法
8.下表是元素周期表的一部分,表中所列的字母分别代表某一化学元素。
(1)下列______(填写编号)组元素的单质可能都是电的良导体。
①a、c、h ②b、g、k ③c、h、l ④d、e、f
(2)如果给核外电子足够的能量,这些电子便会摆脱原子核的束缚而离去。核外电子离开
该原子或离子所需要的能量主要受两大因素的影响:
a.原子核对核外电子的吸引力
b.形成稳定结构的倾向
下表是一些气态原子失去核外不同电子所需的能量(kJ·mol-1):
锂 X Y
失去第一个电子 519 502 580
失去第二个电子 7 296 4 570 1 820
失去第三个电子 11 799 6 920 2 750
失去第四个电子 9 550 11 600
①通过上述信息和表中的数据分析,为什么锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要
远远大于失去第一个电子所需的能量?
________________________________________________________________________。
②表中X可能为以上13种元素中的________(填写字母)元素。用元素符号表示X和j
形成化合物的化学式________________________________________。
③Y是周期表中的______族元素。
④以上13种元素中,______(填写字母)元素原子失去核外第一个电子所需要的能量最多。
【拓展提升】
9.现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表:
元素编号 元素性质或原子结构
T M层上有2对成对电子
X 最外层电子数是次外层电子数的2倍
Y 常温下单质为双原子分子,其氢化物水溶液呈碱性
Z 元素最高正价是+7价
(1)元素X的一种同位素可测定文物年代,这种同位素的符号是__________。
(2)元素Y与氢元素形成一种离子YH,写出该微粒的电子式____________(用元素符号
表示)。
(3)元素Z与元素T相比,非金属性较强的是________(用元素符号表示),下列表述中能
证明这一事实的是________。
a.常温下Z的单质和T的单质状态不同
b.Z的氢化物比T的氢化物稳定
c.一定条件下Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应
(4)探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一。T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化
物的水化物中化学性质明显不同于其他三种酸的是________,理由是_____
10.依据门捷列夫的元素周期律,人们总结如图所示的元素化学性质变化规律。
(1)该表中元素化学性质的变化表明( )
A.同周期元素的性质是相似的
B.元素周期表中最右上角的氦元素是非金属性最强的元素
C.第ⅠA族元素的金属性肯定比同周期的第ⅡA族元素的金属性强
D.量变到一定程度时必然引起质变
(2)按照表中元素的位置,认真观察从第ⅢA族的硼到第ⅦA族的砹之间连接的一条分界
线,我们能从分界线附近找到( )
A.耐高温材料 B.新型农药材料
C.半导体材料 D.新型催化剂材料
(3)据报道,美国科学家制得一种新原子X,它属于一种新元素,116号元素(元素符号
暂用X代替),关于它的推测正确的是( )
A.这种原子的中子数为167
B.它位于元素周期表中第六周期
C.这种元素一定是金属元素
D.这种元素的原子易与氢化合
【参考答案】
1.B [处于元素周期表金属与非金属分界线附近的元素,既表现金属性,又表现非金属性,A错误;主族元素(F、O除外)的最高正化合价等于它所处的主族序数,也等于其最外层电子数,B正确;H+的最外层电子数是0,C项错误;同一主族元素的原子最外层电子数虽相同,但是核电荷数、原子半径不同,化学性质不完全相同,D错误。]
2.C [X原子半径比Y的大,说明X在Y的左边,原子序数X比Y的小,X的非金属性比Y的弱,因此最高价氧化物对应水化物的酸性X比Y的弱,X的阴离子比Y的阴离子还原性强,X的气态氢化物不如Y的稳定。]
3.D [同周期元素,原子序数越大,元素的非金属性越强,同主族元素原子序数越大,元素的金属性越强。B项中原子序数P
Al,则碱性Mg(OH)2>Al(OH)3,D项错误;周期表中元素分界线附近的元素既有金属性又有非金属性,其单质可做半导体材料。]
4.B [元素的金属性强弱与失去电子的多少无关,与其失去电子的能力有关,钠比铝易失去电子,金属性Na>Al,则单质的还原性钠比铝强;氧、硫同主族,原子半径越小,非金属性越强。]
5.D [化合物中元素的化合价的代数和为零,则化合物HnRO2n-2中R的化合价为:+(3n-4),再根据|最高正价|+|最低负价|=8,则其|最低负价|=8-3n+4=12-3n,则气态氢化物中R的化合价为3n-12。]
6.B [题给三种微粒电子层结构相同,Xn-、Yn+为离子,最外层电子数达到稳定结构,则Z为稀有气体元素。根据“阴上阳下”的规律可知Y在X的下一周期,故三种元素的相对位置如图:,则元素的原子序数大小关系为Y>Z>X,原子半径Y>X,对于电子层结构相同的离子,原子序数越大,离子半径越小,则离子半径Xn->Yn+。]
7.D [X、Y、Z、W四种短周期元素都可以形成简单离子,则Y和Z位于第二、三周期,由于Z的阴离子半径大于同电荷的Y离子的半径,则Z位于Y的下一周期,由于X的阳离子与Y的阴离子电子层结构相同,则X、Y的相对位置如下;W、X同主族,阳离子氧化性W>X,则原子序数W
X>Y>W。]
8.(1)①④ (2)①Li原子失去1个电子后形成稳定结构,再失去1个电子很困难 ②a Na2O或Na2O2 ③ⅢA ④m
解析 本题考查元素周期表中元素的位置及处理新信息的能力。(2)题中的①是解决后续问题的台阶,由此不难推断X是ⅠA族元素,Y是ⅢA族元素,又由于X的气态原子失去核外第一个电子所需的能量比锂少,故X只能为表中已经列出的a(Na)。正确处理和应用信息也是一种能力,处理数据信息要和化学知识结合起来。
9.(1) (2) (3)Cl b
(4)H2CO3 弱酸性
解析 (1)从X的原子结构:“最外层电子数是次外层电子数的2倍”,且其中一种同位素可测定文物年代推知X为碳元素,其同位素符号是。
(2)因元素Y单质为双原子分子,其氢化物水溶液显碱性推出Y为氮元素,Y与H形成的YH即NH,其电子式为。
(3)Z属短周期元素,其最高正价为+7价,则可推知Z为氯元素,它的非金属性比硫强,可以通过b来证实。
(4)从T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应水化物看,分子为H2SO4、H2CO3、HNO3和HClO4,显然H2CO3的性质与其他三种不同,因只有它是弱酸。
10.(1)CD (2)C (3)AC
解析 (1)根据元素周期律可知:同周期元素性质递变,同主族元素性质相似,A项错误;稀有气体元素的原子最外层电子数已达到稳定结构,既难得到电子又难失去电子,故非金属性最强的不是氦而是氟,B项错误;C项符合元素周期律正确;量变引起质变是自然界中的普遍规律。(2)在金属与非金属元素的分界线附近可找到半导体材料。(3)116号元素比118号少2,可知它位于第七周期第ⅥA族,与氧位于同一主族,根据该族元素的分布可知其为金属元素,难与H2化合。
位
构
性
反映
位 置
周期序数 = _________
主族序数 = ____________
决定
原子
结构
反映
决定
性 质
主要化合价
得失电子能力
元素原子得电子能力逐渐增强
元素原子得电子能力逐渐增强
元素原子失电子能力逐渐增强第一章 第一节 元素周期表(1)
【学习目标】
了解元素周期表的结构以及周期、族等概念。
了解周期、主族序数和原子结构的关系。
【学习重点】周期、主族序数和原子结构的关系;元素周期表的结构
【预备知识】
一、原子序数
1.定义:按照元素在周期表中的 给元素编号,得到原子序数。
2.原子序数与元素的原子结构之间存在着如下关系:
原子序数= = =
【基础知识】
(一)元素周期表的结构
1、周期:元素周期表共有 个横行,每一横行称为一个 ,
故元素周期表共有 个周期
①周期序数与电子层数的关系:
②周期的分类
元素周期表中,我们把1、2、3周期称为 , 周期称为长周期,
第 周期称为不完全周期,因为一直有未知元素在发现。
[课堂练习1]请大家根据元素周期表,完成下表内容。
类别 周期序数 起止元素 包括元素种数 核外电子层数
短周期 1 H—He
2 Li—Ne
3 Na—Ar
长周期 4 K—Kr
5 Rb—Xe
6 Cs—Rn
不完全周期 7 Fr—112号
[思考与交流]
如果不完全周期排满后,应为几种元素?
[归纳与整理]
2、族:元素周期表共有 个纵行,除了 三个纵行称为Ⅷ外,其余的每一个纵行称为一个 ,故元素周期表共有 个族。族的序号一般用罗马数字表示。
①族的分类
元素周期表中,我们把 个纵行共分为 个族,其中 个主族,
个副族,一个 族,一个 族。
a、主族:由 元素和 元素共同构成的族,
用A表示:ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA
b、副族:完全由 元素构成的族,用B表示:ⅠB、ⅡB、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB
c、第Ⅷ族: 三个纵行
d、零族:第 纵行,即稀有气体元素
②主族序数与最外层电子数的关系:
③族的别称
ⅠA称为 元素 ⅡA称为 元素 ⅣA称为 元素
ⅤA称为 元素 ⅥA称为 元素 ⅦA称为 元素
零族称为 元素
[归纳小结]:(一)、元素周期表编排原则:
1、 。
2、 。
3、 。
(二)、周期表的结构,包括周期的结构: 。
族的结构: 。
[课堂练习2] 请描述出Na、C、Al、S在周期表中的位置。
[课堂练习3]某元素位于第二周期,第ⅦA 族它是___元素。
P相邻的同族元素的原子序数是
【基础达标】
1.19世纪中叶,俄国化学家门捷列夫的突出贡献是( )
A.提出原子学说 B.制出第一张元素周期表
C.提出分子学说 D.发现氧气
2.已知元素的原子序数,可以推断元素原子的( )
①质子数 ②核电荷数 ③核外电子数 ④离子所带电荷数
A.①③ B.②③ C.①②③ D.②③④
3.由长周期元素和短周期元素共同构成的族是( )
①0族 ②主族 ③副族 ④第Ⅷ族
A.①② B.①③ C.②③ D.③④
4.下列说法不正确的是( )
A.已知原子的核电荷数,可以推知该原子的周期序数
B.原子的电子层数等于该原子的周期序数,前20号元素中,阳离子的电子层数等于对应原子的周期序数减去1,阴离子的电子层数等于对应原子的周期序数
C.知道原子的周期序数,就能确定该元素在周期表中的位置
D.知道原子的周期序数,还不能确定该元素在周期表中的位置
5.有 a、b、c、d四种主族元素,已知a、b的阳离子和c、d的阴离子都具有相同的电
子层结构,阳离子所带正电荷a
关系是( )
A.a>b>c>d B.b>a>d>c
C.c>b>a>d D.b>a>c>d
6.
短周期元素A、B、C在元素周期表中的位置如图所示,已知B、C两元素原子的最外层电子数之和等于A元素原子最外层电子数的2倍,B、C两元素的原子序数之和是A元
素原子序数的4倍,A、B、C三元素应分别为( )
A.C、Al、P B.O、P、Cl
C.N、Si、S D.F、S、Ar
7.下列各表为元素周期表中的一部分,表中数字为原子序数,其中M的原子序数为37的是( )
8.已知元素周期表中前七周期的元素种数如下所示(第七周期填满,元素种类为32):
周期序数 一 二 三 四 五 六 七
元素种类数 2 8 8 18 18 32 32
分析元素周期序数和元素种类数的关系,然后预测第八周期最多可能含有的元素种数为
( )
A.18 B.32 C.50 D.64
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案
9.在下列各元素组中,除一种元素外,其余元素可以按某种共性归属一类。请选出各组中的例外元素,并将该组其他元素的可能归属按所给六种类型的编号填入表内。
元素组 例外元素 其他元素所属类型编号
(a)S、Na、Mg、Al
(b)P、N、Sn、As
(c)K、Ca、Al、Zn
(d)Cu、Fe、Ag、Ca
其他元素所属类型编号:①主族元素;②过渡元素;③同周期元素;④同主族元素;⑤
金属元素;⑥非金属元素。
【拓展提升】
10.
A、B、C为短周期元素,在周期表中所处的位置如图所示。A、C两元素的原子核外电
子数之和等于B原子的质子数。B原子核内质子数和中子数相等。
(1)写出A、B、C三种元素名称:__________、__________、________。
(2)B位于周期表中第________周期第________族。
(3)写出A的气态氢化物与B的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。
【参考答案】
1.B
2.C [根据原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数,可知C项正确。]
3.A
4.C [元素在周期表中的位置由周期序数和族序数共同决定,只知道其中一个,不能确定它在同期表中的位置,故C项错误,D项正确;若知道元素的核电荷数,利用周期表的排布原则,可确定其位置,A项正确;原子形成简单阳离子时,失去其最外层电子,其电子层数比对应原子电子层数少1,形成阴离子时电子层数不变,B项正确。]
5.B [由于四种离子的电子层结构相同,则它们的核外电子数相同,由阳离子的原子序数=核外电子数+所带电荷数,则b>a,阴离子的原子序数=核外电子数-所带电荷数,则d>c,故四种元素原子序数的大小关系为b>a>d>c。]
6.B [已知A、B、C为短周期元素,据图示分析,可知A元素位于第二周期,B、C元素位于第三周期。已知B、C原子序数之和是A原子序数的4倍,设B的原子序数为x,C的原子序数为(x+2),A的原子序数为x+1-8=x-7,得x+(x+2)=4(x-7),x=15。
元素周期表的短周期元素中,相邻四种主族元素呈“T”形的位置关系有如下两种情况:、;各元素的原子序数关系如下所示:、,这些元素应处在第ⅢA~第ⅦA族。]
7.B [根据元素在周期表中的位置推断元素时,要明确一、二、三周期是短周期,元素种类分别为2、8、8种,四、五、六周期为长周期,元素种类分别为18、18、32种,同一周期相邻元素,原子序数差1。]
8.C [由本题图表所示的元素周期序数和元素种类的关系可归纳出:当周期序数n为奇数时,此周期所容纳的元素种类是;当n为偶数时,此周期所容纳的元素种类数是。因此第八周期所容纳的元素种类数是=50。]
9.(a)S ⑤ (b)Sn ④或⑥
(c)Zn ① (d)Ca ②
10.(1)氮 硫 氟 (2)三 ⅥA (3)2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4(或NH3+H2SO4===NH4HSO4)
解析 A、B、C均为短周期元素,从三者的相对位置及周期表的结构来看,A、C一定处于第二周期,B处于第三周期,若A的原子序数为x,则C的原子序数为x+2,B的原子序数为x+8+1。由题意知:x+x+2=x+8+1,x=7,所以A、B、C的原子序数分别为7、16、9,分别为氮元素、硫元素、氟元素。
【学习反思】第一章 第一节 元素周期表(2)
【学习目标】
1.了解原子结构与元素性质的关系。
2.初步学会总结元素递变规律的能力。
【学习重点】元素性质的递变规律与元素组成微粒结构的联系
【预备知识】
请同学们画出碱金属的原子结构示意图,分析碱金属原子结构的共同之处。
元素名称 核电荷数 原子结构示意图 最外层电子数 电子层数
碱金属元素
[思考与交流]我们知道物质的性质主要取决于原子的最外层电子数,从碱金属原子的结构可推知其化学性质如何?是否完全相同?
[实验1]将一干燥的坩埚加热,同时取一小块钾,擦干表面的煤油后,迅速的投入到热坩埚中,观察现象。同钠与氧气的反应比较。
[实验2]在培养皿中放入一些水,然后取绿豆大的钾,吸干表面的煤油,投入到培养皿中,观察现象。同钠与水的反应进比较。
钠 钾
与氧气的反应
与水的反应
【基础知识】
二、元素的性质与原子结构
(一)碱金属的化学性质
1、与非金属的反应
Li+O2 Na+O2 K+O2
K、Rb等碱金属与O2反应,会生成超氧化物。 Rb、Cs在室温时,遇到空气会立即燃烧。
2、与水的反应
K+H2O Rb+H2O
除Na、K外,其他碱金属元素也都可以和水反应生成相应的碱与H2。
[小结]2M+2H2O == 2MOH+H2↑ 碱性:
[思考与交流]根据实验讨论钠与钾的性质有什么相似性和不同。你认为元素的性质与他们的原子结构有关系吗?
(二)碱金属的物理性质的比较(见课本第7页)
[课堂练习1]:钫(Fr)具有放射性,它是碱金属元素中最重的元素,下列预言错误的是:
A.在碱金属中它具有最大的原子半径 B.它的氢氧化物化学式为FrOH,是一种极强的碱
C.钫在空气中燃烧时,只生成化学式为Fr2O的氧化物
D.它能跟水反应生成相应的碱和氢气,由于反应剧烈而发生爆炸
[阅读教材]第7、8页 典型的非金属-----卤素 看看他们的性质有原子结构间是否存在联系?
[归纳与整理]
(三)卤素单质的物理性质(见课本第8页)
[思考与交流]请大家根据卤素单质的物理性质,总结出卤素单质在颜色、状态、密度、熔沸点、溶解性等各方面的递变规律。
[归纳与整理]
颜色: 状态: 密度:
熔沸点: 在水中的溶解性:
[设问]大家能否根据卤素原子的结构特点来解释一下卤素单质在性质上的相似性与递变性呢
[归纳与小结]
(四)卤素的化学性质:
1、卤素单质与氢气的反应(见课本第8页)
卤素和H2的反应可用通式H2+X2==== 来表示,反应时按F2、Cl2、Br2、I2的顺序,反应条件越来越 ,反应程度依次 ,形成的卤化氢的稳定性也依次 。
[实验1]将少量新制的饱和氯水分别注盛有NaBr溶液和KI溶液的试管中,用力振荡后,在注入少量四氯化碳,振荡。观察四氯化碳层和水层的颜色变化。
[实验2]将少量的溴水注入盛有KI溶液的试管中,用力振荡后,在注入少量的四氯化碳。观察四氯化碳层和水层颜色的变化。
1、卤素单质间相互置换反应:Cl2+ NaBr===== Cl2+ Br-=====
Cl2+ KI===== Cl2+ I-=====
[小结]卤素单质随着原子核电荷数的递增,在物理性质和化学性质方面,均表现出一定的相似性和递变性。
[归纳与总结] 同一主族元素性质具有一定的相似性和递变性;同一主族,从上到下:原子半径逐渐增大,失电子能力逐渐 ,得电子能力逐渐 ,金属性逐渐 ,非金属性逐渐 ;
[课堂练习2]:现有下列几种物质的溶液KCl、KI、新制氯水、KBr、淀粉、AgNO3,不用其他试剂,怎样鉴别它们?
[课堂练习3]:砹(At)是卤族元素中位于碘后面的元素,试推测砹和砹的化合物最不可能具备性质
A.砹易溶于某些有机溶剂 B.砹化氢很稳定不易分解
C.砹是有色气体 D.砹化银不溶于水或稀HNO3
【基础达标】
1.下列各组比较不正确的是( )
A.锂与水反应不如钠与水反应剧烈
B.还原性:K>Na>Li,故K可以从NaCl溶液中置换出金属钠
C.熔、沸点:Li>Na>K
D.碱性:LiOH<NaOH<KOH
2.关于锂的结构和性质的判断:①与水反应比钠剧烈;②锂的原子半径比钠小;③锂的氧化物暴露于空气中易吸收CO2;④锂的阳离子的最外层电子数和钠离子的最外层电子数相同;⑤锂是还原剂。其中错误的是( )
A.只有①和⑤ B.只有②和③
C.只有③和⑤ D.只有①和④
3.化学实验中传导输送高浓度溴气所用的导管最好用( )
A.铁管 B.橡胶管 C.玻璃管 D.铜管
4.实验室里下列药品的保存方法中,正确的是( )
A.溴化银保存于棕色瓶中
B.液溴以少量的水液封后用橡皮塞塞紧
C.碘保存于细口玻璃瓶中
D.氢氧化钠溶液盛放在带磨口玻璃塞的试剂瓶中
5.卤素单质的性质与F2>Cl2>Br2>I2的变化规律不相符的是( )
A.与氢气反应的剧烈程度 B.气态氢化物的稳定性
C.单质还原性的强弱 D.与水反应的剧烈程度
6.医生建议患甲状腺肿大的病人多食海带,这是由于海带含有较丰富的( )
A.碘元素 B.铁元素 C.钾元素 D.锌元素
练方法技巧——同主族元素性质应用技巧
7.向含有NaBr和KI的混合溶液中通入过量的Cl2充分反应。将溶液蒸干,并灼烧所得的物质,最后剩余的固体物质是( )
A.NaCl和KI B.NaCl、KCl和I2
C.KCl和NaBr D.KCl和NaCl
8.已知锂及其化合物的许多性质与碱金属差异较大,却与镁相似。下面有关锂及其化合物的性质的叙述不正确的是( )
A.锂在过量氧气中燃烧,主要产物是Li2O而不是Li2O2
B.Li2CO3受热很难分解
C.在相同温度下,溶解度Li2CO3小于LiHCO3
D.少量的锂保存在固体石蜡中
9.试管中装有足量煤油和水的混合物,静置后投入一小块碱金属。可观察到金属在煤油和水的界面附近上下往复运动。下列说法不正确的是( )
A.此碱金属可能是钾或钠
B.反应过程中煤油不会燃烧
C.碱金属上下运动是由于与水反应产生了H2
D.若是金属钾则上下运动的幅度比钠小
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
答案
练综合拓展
10.已知元素aA、bB、cC、dD、eE的结构示意图分别为:
请回答下列问题:
(1)属于同周期的元素是____________(填元素符号,下同),属于同主族的元素
____________。
(2)金属性最强的元素是____________,非金属性最强的元素是__________。
(3)上述元素中最高价氧化物对应的水化物碱性最强的是____________。
【拓展提升】
11.实验室常用氯化钠固体和浓硫酸共热来制取氯化氢,有关反应如下:
NaCl+H2SO4(浓)NaHSO4+HCl↑
NaCl(固)+NaHSO4(固)Na2SO4+HCl↑
某实验操作步骤和现象如图所示:
(1)写出有关物质的化学式。
A:______________,B:______________,C:__________________,
D:______________,E:______________,F:______________________________,
G:______________。
(2)若要从橙黄色溶液中分离出有色溶质,采用的分离方法是________,分离时所使用的主要仪器是________________________________________。
【参考答案】
1.B [A项锂的活泼性比钠弱,与水反应不如钠剧烈,A项正确;B项虽然单质的还原性顺序为:K>Na>Li,但K不能置换出NaCl溶液中的钠,而是先和水反应,B项错误;C项中碱金属元素从Li到Cs,熔、沸点逐渐降低,即Li>Na>K>Cs,故C项正确;D项中从Li到Cs,碱金属元素的金属性逐渐增强,其最高价氧化物对应的水化物的碱性依次增强,即碱性:LiOH
2.D
3.C [溴易腐蚀橡胶,高浓度的溴蒸气温度较高,易与Fe、Cu发生反应。]
4.A [溴化银见光易分解,应保存在棕色试剂瓶中;液溴易挥发,加入少量水,可减轻挥发,但溴能腐蚀橡胶,不能用橡皮塞;碘是固体,应盛放在广口瓶中,以便取用;液体试剂应盛在细口瓶中,氢氧化钠溶液能腐蚀玻璃,盛放NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞。]
5.C [元素原子结构的变化决定其性质的变化。同一主族元素随着元素原子核电荷数的递增,原子半径、离子半径逐渐增大,原子核与最外层电子之间的距离增大,原子核对最外层电子的引力减弱,得电子能力减弱,单质的氧化性减弱;因为非金属性逐渐减弱,形成的氢化物稳定性也逐渐减弱。]
6.A
7.D [发生的主要化学反应是2NaBr+Cl2===2NaCl+Br2,2KI+Cl2===2KCl+I2。溶液被蒸干时,Br2和I2都挥发了,留下的是NaCl和KCl。]
8.B [碱金属中,锂最不活泼,密度最小,比煤油还轻,能浮在煤油上,故应保存在固体石蜡中。]
9.D [因为题中所给的金属在煤油和水的界面之间,说明金属的密度比煤油大而比水小,可能是Na或K(Li的密度比煤油小),所以A项正确;Na或K在溶液中与水反应,并在煤油和水的界面附近上下往复运动,不与空气接触,故不会燃烧起来,煤油也就不能燃烧起来,所以B项正确;金属做上下往复运动,是由于金属与水反应生成的氢气逸出时将其往上推的缘故,所以C正确;金属钾的密度比金属钠的小,氢气将其推得更远,故其上下运动的幅度较大一些,所以D项不正确。]
10.(1)Na、Al、Cl F、Cl、Br (2)Na F
(3)NaOH
解析 (1)弄清原子结构示意图与元素在周期表中的位置关系,即电子层数与周期数相等,所以A、B、C同周期。主族的族数与最外层电子数相等,所以B、D、E同主族。(2)同周期从左到右金属性减弱,非金属性增强;同主族从上到下金属性增强,非金属性减弱。所以Na的金属性最强,F的非金属性最强。(3)金属性越强,最高价氧化物的水化物碱性越强。
11.(1)NaHSO4(或NaCl) NaCl(或NaHSO4) Na2SO4 HCl BaSO4 MnO2 Cl2 (2)萃取 分液漏斗第一章 第二节 元素周期律(2)
【学习目标】1、掌握元素的金属性和非金属性随原子序数递增而呈现周期性变化规
2、通过实验操作,培养学生实验技能。
【学习重点】1、元素的金属性和非金属性随原子序数的递增而呈现周期性变化的规律
2、元素周期律的本质
【复习巩固】
1、核外电子的排布的规律有哪些?
1.电子是在原子核外距核由近及远、能量由低至高的不同电子层上分层排布;
2.每层最多容纳的电子数为2n2(n代表电子层数);
3.电子一般总是尽先排在能量最低的电子层
4.最外层电子数不超过8个(第一层为最外层时,电子数不超过2个)
2.写出下列离子的离子结构示意图: Mg2+ F- Br- Ca2+
【基础知识】
一、元素的金属性、非金属性强弱判断依据。
性质 强弱判断依据
金属性
非金属性
二、第三周期元素性质变化规律
[实验一] Mg、Al和水的反应:分别取一小段镁带、铝条,用砂纸去掉表面的氧化膜,放入两支小试管中,加入2~3 ml水,并滴入两滴酚酞溶液。观察现象。
过一会儿,分别用酒精灯给两试管加热至沸腾,并移开酒精灯,再观察现象。
Na Mg Al
与冷水反应 现象
化学方程式
与沸水反应 现象
化学方程式
结论
最高价氧化物对应的水化物碱性强弱 NaOH Mg(OH)2中强碱 Al(OH)3
[实验二]Mg、Al与稀盐酸反应比较
Mg Al
现象
反应方程式
结论
[总结]Na、Mg、Al与水反应越来越 ,对应氧化物水化物的碱性越来越 ,金属性逐渐 。
如何判断硅、磷、硫、氯四种非金属元素原子得电子能力的相对强弱?阅读[资料]:
Si P S Cl
单质与氢气反应的条件 高温 磷蒸气与氢气能反应 加热 光照或点燃时发生爆炸而化合
最高价氧化物对应的水化物(含氧酸)酸性强弱 H2SiO3弱酸 H3PO4中强酸 H2SO4强酸 HClO4强酸(比H2SO4酸性强)
结论
阅读探究:请完成表格
元 素 硅 磷 硫 氯
单质与氢气反应难易
气态氢化物 化学式
稳定性
最高价氧化物对应水化物 化学式
酸 性
结 论 硅、磷、硫、氯四种非金属元素原子得电子能力逐渐增强
[小结]第三周期元素Na Mg Al Si P S Cl,金属性逐渐 ,非金属性逐渐
【总结】同一周期从左到右,元素原子失去电子能力逐渐______,得电子能力逐渐______。
三、同周期元素性质递变规律
同周期从左到右,金属性逐渐 ,非金属性逐渐 。
四、元素周期律(1)定义: 。
(2)实质: 。
【自主探究】根据1—18号元素的原子结构示意图 ,体会元素性质和原子结构的关系。
______________________________________________________________________
【跟踪练习】
1、元素周期律的内容和实质是什么?
2、下列元素原子半径最大的是
A、Li B、F C、Na D、Cl
3、下列各组元素中按微粒半径递增顺序排列的是
A、Li Na K B、Ba2+ Ca2+ Mg2+ C、Ca2+ K+ Cl- D、N O F
4、某元素气态氢化物的分子式为H2R,该元素的最高价氧化物的分子式为________.
【基础达标】
请画出Na、Mg、Al的原子结构示意图
___________________________________________________________________________
Na、Mg、Al的化合价分别是 ,
推测:它们的失电子能力逐渐 ,金属活泼性逐渐
2.Na与冷水反应的方程式为
Mg与热水反应的方程式为
能够证明Mg与热水反应放出的气泡是氢气的方法是
能够证明Mg与热水反应生成了碱的方法是 ,现象是 。
证明NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3碱性强弱的现象是
从以上实验得知,三种金属化学活泼性顺序为 ,你判断的依据是
请画出Si、P、S、Cl四种非金属的原子结构示意图,
___________________________________________________________________________
它们的主要化合价是 ,
根据推测金属活动性的经验,可以推测这四种非金属原子的得电子能力逐渐 。
写出Si、P、S、Cl四种氢化物的化学式 ,它们的稳定性依次
可以从非金属与 反应,生成 的难易程度,或者 的热稳定性,或者非金属之间的 反应,推测非金属之间的活泼程度。Si、P、S、Cl的活泼性顺序为 ,或者说非金属性逐渐 。
4.综合第三周期的8种元素性质变化规律的例子,我们可以得出以下的规律:同一个周期的元素, 相同,但是 逐渐递增, 电子能力逐渐 , 电子能力逐渐 ,从宏观方面看来,就是 性逐渐减弱, 性逐渐增强。这种元素的性质随着原子序数的递增而呈规律性的变化,称之为 。
5.第四周期某主族元素的原子,它的最外电子层上有2个电子,下列关于此元素的叙述正确的是 ( )
A、原子半径比钾的原子半径大 B、氯化物难溶于水
C 、原子半径比镁的原子半径大 D、碳酸盐易溶于水
6.某元素X的气态氢化物的分子式为H2X,则X的最高正价含氧酸的分子式为
A、 H2XO3 B、H2XO4 C、HXO3 D、HXO4
7. X、Y是元素周期表ⅦA族的两种元素。下列叙述中不能说明X的非金属性比Y强的 ( )
A.X原子的电子层数比Y原子的电子层数少 B.酸性:HXO4>HYO4
C.X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定 D.Y单质能将X从NaX溶液中置换
1.下列各组元素性质的递变情况错误的是 ( )
A.Li、Be、B原子最外层电子数依次增多 B.P、S、C1元素最高正价依次升高
C.N、O、F原子半径依次增大 D.Na、K、Rb的电子层数依次增多
2.某元素的最高正价与最低负价的代数和为4,则该元素原子的最外层电子
A.4 B.5 C .6 D.7 ( )
3.某元素x的气态氢化物化学式为H2X,下面的叙述不正确的是 ( )
A.该元素的原子最外层上有6个电子 B.该元素最高价氧化物的化学式为XO3
C.该元素是非金属元素 D.该元素最高价氧化物对应水化物的化学式为H2XO3
4.元素的性质呈周期性变化的根本原因是 ( )
A.元素相对原子质量的递增,量变引起质变B.元素的原子半径呈周期性变化
C.元素原子的核外电子排布呈周期性变化D.元素的金属性和非金属性呈周期性变化
5.M、N两种元素的原子,当它们每个原子获得两个电子形成稀有气体元素原子的电子层结构时,放出的能量M大于N,由此可知 ( )
A.M的氧化性小于N B.M的氧化性大于N
C.N2+的还原性小于M2- D.N2-的还原性大于M2-
6.下列递变规律正确的是 ( )
A.O、S、Na、K原子半径依次增大B.Na、Mg、A1、Si的还原性依次增强
C.HF、HCl、H2S、PH3的稳定性依次增强
D.KOH、Ca(OH)2、Mg(OH)2、A1(OH)3的碱性依次增强
7.下列叙述中,能肯定A金属比B金属活泼性强的是 ( )
A.A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少
B.A原子的电子层数比B原子的电子层数多
C.1 mol A从酸中置换出的H2比1 mol B从酸中置换出的H2多
D.常温时,A能从水中置换出H2,而B不能.
8.(2007·广东)下列关于元素周期表和元素周期律的说法错误的是 ( )
A.Li、Na、K元素的原子核外电子层数随着核电荷数的增加而增多
B.第二周期元素从Li到F,非金属性逐渐增强
C.因为Na比K容易失去电子,所以Na比K的还原性强
D.O与S为同主族元素,且O比S的非金属性强
9.下列叙述正确的是 ( )
A.同周期元素中,第ⅦA族元素的原子半径最大
B.现已发现的零族元素的单质在常温常压下都是气体
C.第ⅥA族元素的原子,其半径越大,越容易得到电子
D.所有的主族元素的简单离子的化合价与其族序数相等
10.周期表中关于主族元素性质的叙述不正确的是 ( )
A.主族序数等于原子最外层电子数
B.主族元素最高正化合价等于最外层电子数
C.第n主族元素其最高正化合价为十n价,最低负化合价绝对值为8-n(n≥4)
D.第n主族元素其最高价氧化物分子式为R2On,氢化物分子式为RHn (n≥4)
11.下列关于稀有气体的叙述不正确的是 ( )
A.原子的最外电子层上都有8个电子
B.其原子与同周期I A、ⅡA族元素的简单阳离子具有相同的核外电子排布
C.化学性质非常不活泼 D.范德华半径比同周期ⅦA族元素原子的大
12.短周期元素X、Y和Z,已知X元素原子最外层只有1个电子,Y元素原子的M层上的电子数是它的K层和L层电子总数的一半,Z元素原子的L层上的电子数比Y元素原子的L层上的电子数少2个,则三种元素所形成的化合物的分子式不可能是
A.X2YZ4 B.XYZ3 C.X3YZ4 D.X4Y2Z7
13.A、B、C、D、E是同一周期的五种主族元素,A和B最高价氧化物对应的水化物显碱性,且碱性B>A;C、D两种元素对应的气态氢化物的稳定性C>D。则它们的原子序数由小到大的顺序是 ( )
A.B
【拓展提升】
14.超重元素“稳定岛”的预言:自然界中可能存在着原子序数为114的元素的稳定同位素x。请根据原子结构理论和元素周期律,预测:
(1)它在周期表的哪一周期 哪一族 是金属还是非金属
(2)写出它的最高价氧化物、氢氧化物(或含氧酸)的化学式,并估计后者的酸碱性。
(3)它与氯元素能生成几种化合物 哪种较为稳定
15. W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短同期元素,W、X是金属元素,Y、Z是非金属元素。
(1)W、X各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生盐和水,该反应的离子方程式为_________________________________________________。
(2)W与Y 可形成化合物W2Y,该化合物的电子式为_________________。
(3)Y的低价氧化物通入Z单质的水溶液中,发生反应的化学方程式为________。
(4)比较Y、Z气态氢化物的稳定性__>__(用分子式表示)
(5)W、X、Y、Z四种元素简单离子的离子半径由大到小的顺序是:__>__>__>__。
【疑点反馈】:(通过本课学习、作业后你还有哪些没有搞懂的知识,请记录下来)第一章 第一节 元素周期表(3)
【学习目标】
1.了解原子结构与同位素、使学生懂得质量数和AZX的含义。
2.初步学会元素周期表的位置与元素组成微粒的结构联系起来运用能力。
【学习重点】同位素、质量数和AZX的含义
【预备知识】
原子的构成:
原子
看表分析:
质量/kg 相对质量 电性和电量/C
质子 1.673×10-27 1.007 +1.602×10-19
中子 1.675×10-27 1.008 0
电子 9.109×10-31 1/1836 -1.602×10-19
1、构成原子粒子所带的电性及电荷大小。
2、质子带正电,电子带负电,而原子不显电性的原因。
3、原子的质量主要取决于哪种微粒?
总结: 原子是由居于原子中心的带正电的 和核外带负电的 构成的。原子核由 和 构成。
【基础知识】
(一)质量数
定义
符号: 计算式:质量数(A)= +
应用:用质量数表示某种原子
[思考]:它表示的含义是什么?
[科学探究]:1、填写下表,总结A与相对原子质量的关系。
原子 质子数(Z) 中子数(N) 质子数+中子数(A) 相对原子质量
F 10 18.998
Na 12 22.990
Al 14 26.982
2、原子形成离子之后构成原子的微粒哪些发生了变化?如何改变?质量数呢?
[总结和比较]:和 中的质子数、中子数、质量数和电子数。
[课堂练习1]:1、完成表格1
符号 质子数 中子数 质量数 电子数
12 12 12
20 40 18
2、完成表2
元素符号 原子符号 核电荷数 中子数 电子数
1 0 1
1 1 1
1 2 1
6 6 6
6 8 6
(二)核素和同位素
核素:
同位素:
[思考与交流]:1、元素、核素、同位素的不同和联系。在周期表中收入了112种元素,是不是就只有112种原子呢?
2、Cl元素有两种天然同位素 、。
⑴在形成的Cl2分子中,会有 种不同的分子,它的相对分子质量分别为
、 。
⑵从原子的组成看,原子的质量数均为整数,但氯元素的相对原子质量却是35.5,这是为什么?
(三)元素的相对原子质量的计算
公式:
[课堂练习2]:
1、有以下一些微粒:①② ③ ④ ⑤
其中互为同位素的是 和
质量数相等但不能互为同位素的是 和
中子数相等,但质子数不等的是 和 、 和 。
2、下列各组中属于同位素的是( )
A、40K与40Ca B、T2O和H2O C、40K与39K D、金刚石与石墨
【基础达标】
1.下列微粒中,决定元素种类的是( )
A.质子数 B.中子数
C.质量数 D.核外电子数
2.决定核素种类的是( )
A.质子数 B.中子数
C.原子的最外层电子数 D.质子数和中子数
3.下列互为同位素的是( )
A.H2 D2 B.14N 14C
C.16O 17O D.金刚石 石墨
4.-NMR(核磁共振)可用于含碳化合物的结构分析,表示的是( )
A.核外有13个电子,其中6个能参与成键
B.核内有6个质子,核外有7个电子
C.质量数是13,原子序数是6,核内有7个质子
D.质量数是13,原子序数是6,核内有7个中子
5.下列关于指定粒子构成的几种描述中,不正确的是( )
A.37Cl与39K具有相同的中子数
B.第114号元素的一种核素X与82Pb具有相同的最外层电子数
C.H3O+与OH-具有相同的质子数和电子数
D.O与S2-具有相同的质子数和电子数
6.有六种微粒,它们分别是M、N、X、Q+、Y2+、Z-,它们所属元素的种类
为( )
A.3种 B.4种
C.5种 D.6种
7.法国里昂的科学家最近发现一种只由四个中子构成的粒子,这种粒子为“四中子”,
也有人称之为“零号元素”。下列有关“四中子”粒子的说法不正确的是( )
A.该粒子不显电性
B.该粒子质量数为4
C.在周期表中与氢元素占同一位置
D.该粒子质量比氢原子大
8.已知X元素的某种同位素的氯化物XCln 为离子化合物,在该化合物中X元素的微
粒的核内中子数为m,核外电子数为y,则该同位素的符号是( )
A.X B. yX
C.X D.X
练方法技巧——相对原子质量的计算技巧
9.铜有两种天然同位素Cu和Cu,已知铜元素的近似相对原子质量为63.5,则Cu
的原子个数百分数是( )
A.75% B.25%
C.50% D.45%
10.自然界中氯化钠是由Na与Cl和Cl所构成的。已知氯元素的相对原子质量是35.5,则11.7 g氯化钠中,含Cl的质量为( )
A.1.5 g B.1.65 g
C.1.775 g D.1.85 g
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
【拓展提升】
11.按要求填空:
(1)X原子的中子数:N=________。
(2)阳离子的中子数:AXn+共有x个电子,则N=________。
(3)阴离子的中子数:AXn-共有x个电子,则N=________。
(4)中性分子或原子团的中子数:12C16O2分子中,N=________________。
(5)A2-原子核内有x个中子,其质量数为m,则n g A2-所含电子的物质的量为
________________。
【参考答案】
12.据报道,某些花岗岩会产生放射性的氡(),从而对人体产生伤害。请回答:
(1)该原子的质量数是________,质子数是________,中子数是________。
(2)请将以下Rn的原子结构示意图补全。
(3)请根据Rn的原子结构预测氡气的化学性质:
A.非常活泼,容易与氧气等非金属单质反应
B.比较活泼,能与钠等金属反应
C.不太活泼,与氮气性质相似
D.很难与其他物质发生反应
你选择________选项,理由是_____________________________________
________________________________________________________________________。
(4)研究发现,镭能衰变为,故称为镭射气;钍能衰变为,故将
称为钍射气;锕能衰变为,故将称为锕射气。、、是
________(填字母序号)。
A.同种元素 B.同位素
C.同种核素 D.同种原子
【参考答案】
1.A [元素是具有相同数目的质子数的同一类原子的总称。]
2.D [核素的种类取决于原子中的质子数和中子数。]
3.C [同位素是同种元素、不同核素之间的互称,其研究对象是原子,而A、D项中的物质为单质;B项中两原子的质子数不同,不属于同种元素;C项中两原子属于同种元素,但质量数不同,即中子数不同,故互为同位素。]
4.D [表示的是质量数为13、质子数为6的碳原子,根据质量数为质子数和中子数之和,可计算出中子数为7,故D项正确。]
5.C [37Cl和39K具有的中子数都是20,A正确;与的核电荷数之差为114-82=32,即相差一个电子层,属于同一主族元素,最外层有相同的电子数,B正确;H3O+与OH-具有相同的电子数但质子数不同,C错误;O与S2-的电子数都是18,质子数都是16,D正确。]
6.B [质子数相同的原子(单核离子)属于同种元素,M与Q+质子数相同,属于同种元素,N和Y2+质子数也相同,属同种元素。]
7.C [该粒子无质子,故在周期表中不与氢元素占同一位置。]
8.C [XCln中X的化合价为+n,其离子符号为Xn+,其核外电子数为y,则其质子数为y+n;其中子数为m,则其质量数为m+n+y,则X的原子符号为]
9.A [解法:方法一:代数法。
设Cu的原子个数百分数为x,则Cu的原子个数百分数为(1-x)。根据元素近似相对原子质量的定义得
63×x+65×(1-x)=63.5
x=75%。
方法二:十字交叉法。
因为平均相对原子质量是介于两种同位素的质量数之间,且是根据一定质量分数求和所得,所以可以根据十字交叉法求解。根据题意有
则两种同位素63Cu与65Cu的原子个数比为1.5∶0.5=3∶1,所以63Cu的原子个数百分数为×100%=75%,选A。
方法三:估算法。
假设63Cu与65Cu的原子个数百分数各为50%,则铜的相对原子质量应为64,而已知Cu元素的近似相对原子质量为63.5<64,所以63Cu的原子个数百分数应大于50%,只有A选项符合题意。
点拨:以上三种方法中,以第二种方法相对简洁,更容易理解,且最稳妥。需提醒的是同位素原子的个数百分数不是同位素原子的质量分数,而是物质的量的分数。第三种方法最为快速,但不容易想到,且受选项限制,若题中给出选项60%,则仍需要经过计算才能得到正确的答案。]
10.D
11.(1)A-Z (2)A-x- n (3)A-x+n
(4)22 (5)(m-x+2)
解析 本题考查构成粒子的各微粒之间的数量关系,中性原子中N=A-Z,在分子中其中子数为构成分子的各原子中中子数之和,12C16O2中中子数为6+8×2=22;阳离子的核外电子数为质子数与所带电荷数之差,则AXn+的质子数为x+n,故其中子数为A-(x+n); 阴离子的核外电子数为质子数与所带电荷数之和,则AXn-的质子数为x-n,故其中子数为A-(x-n)=A-x+n,A2-所含电子数为质子数和所带电荷数之和,即为m-x+2,则n g A2-含有电子数物质的量为(m-x+2)。第一章 第二节 元素周期律(1)
【学习目标】1、了解原子核外电子的排布;
2、掌握元素化合价随原子序数的递增而呈现出的周期性变化规律;
3、微粒半径及大小的比较。
【学习重点】元素化合价,原子半径随原子序数的递增的变化规律,原子及微粒半径大小比较
【基础知识】
原子核外电子的排布:
1.原子核外的电子由于能量不同,它们运动的区域也不同。通常能量低的电子在离核____的区域运动,能量高的电子在离核____的区域运动。
2.表示方法
电子层(n) 1 2 3 4 5 6 7
对应符号
3.排布规律
⑴按能量由低到高,即由内到外,分层排布。
第1层最多只能排____个电子
②第2层最多排____个电子
③除K层外,不论原子有几个电子层,其最外层中的电子数最多只能有____个(K层最多有____个)
⑵根据核外电子排布的规律,能划出1-20号原子结构示意图。
二、化合价的周期性变化
[科学探究1]标出1—18号元素的化合价,找出规律。
原子序数 最高正价或最低负价的变化
1~2 +1
3~10 +1 +4 +5-4 -1
11~18 +1 +4 +5 +7-4 -1
结论:随着原子序数的递增,元素 也呈现周期性变化。
三、原子半径的递变规律
元素符号 H He
原子半径nm 0.037
元素符号 Li Be B C N O F Ne
原子半径nm 0.152 0.089 0.082 0.077 0.075 0.074 0.071
元素符号 Na Mg Al Si P S Cl Ar
原子半径nm 0.186 0.160 0.143 0.117 0.110 0.102 0.099
总结:同一周期,随着原子序数的递增,元素原子半径逐渐 ,呈现周期性变化。
四、微粒半径大小的比较
1、原子半径大小的比较
同主族,从上到下,原子半径逐渐 。同周期,从左到右,原子半径逐渐 。
2、离子半径大小的比较
(1)具有相同电子层结构的离子半径大小的比较
电子层数相同,随核电荷数增加,原子核对核外电子吸引能力 ,半径 。
(2)同主族离子半径大小的比较
元素周期表中从上到下,电子层数逐渐 ,离子半径逐渐 。
(3)同一元素的不同离子的半径大小比较
同种元素的各微粒,核外电子数越多,半径 ,高价阳离子半径 低价离子半径。
【自主探究】
根据下列原子结构示意图回答(用编号回答):
① ② ③ ④
⑴半径最小的是________ ⑵具有最低负化合价的是___________
⑶只有还原性的是______ ⑷只有氧化性的是_______
【探求新知】
原子核外电子的排布
电子的特征:
电子的运动具有区别于宏观物体的几大特征:
(1)质量很____(9.109×10-31kg); (2)带_____电荷;
(3)运动空间范围_____(直径约10-10m) ;(4)运动速度_______。
因此,电子的运动特征就与宏观物体的运动有着极大的不同一一它没有确定的轨道。
2、核外电子的排布规律
(1).电子是在原子核外距核由___及____、能量由___至____的不同电子层上分层排布;
(2).每层最多容纳的电子数为______(n代表电子层数);
(3).电子一般总是尽先排在能量最____的电子层里,即最先排第_____层,当第___层排满后,再排第____层,等等。
(4).最外层电子数则不超过_____个(第一层为最外层时,电子数不超过_____个)。
3、电子的能量高低与离核远近的关系:
电子层 1 2 3 4 n
电子层符号 K L M N ……
离核距离 近 远
电子的能量 ( ) ( )
最多能容纳的电子数 2 8 18 32 2n2
4、对原子最外层电子数随原子序数变化情况,能得出什么结论?
【结论】随着原子序数的递增,_____________________________________________。
二、化合价的周期性变化
对于元素主要化合价的变化,你的结论是什么?
【结论】随着原子序数的递增,____________________________________________。
且有以下量的关系:│最高正价│+│负价│=___________
三、原子半径的递变规律
对于原子半径的变化,你的结论是什么?
【结论】随着原子序数的递增,____________________________________________。
且有规律:电子层数相同的元素的原子随原子序数的增加,半径逐渐________。
影响原子半径的因素:
(1)电子层数相同时,影响原子半径的因素是什么?
(2)最外层电子数相同时,其影响因素是什么?
【结论】影响原子半径的因素:
电子层数相同,质子数越多,吸引力越大,半径越____;
最外层电子数相同,电子层数越多,电子数越多,半径越_____。
【自主探究】根据1—18号元素的原子结构示意图 ,体会元素性质和原子结构的关系。
______________________________________________________________________
【迁移与应用】
下列微粒结构示意图表示的各是什么微粒
下列微粒结构示意图是否正确?如有错误,指出错误的原因。
3.现有 微粒结构示意图,试填表,当n取不同值时相对应的微粒名称和微粒符号。
n值
微粒名称
微粒符号
你所知道的10电子微粒还有哪些?
【阅读、思考、交流】阅读教材,思考、交流下列三个问题:
1.元素的化学性质与原子的最外层电子排布有什么关系 金属钠、金属镁在化学反应中常表现出还原性,而氧气、氯气在化学反应中常表现出氧化性,你能用原子结构的知识对这一事实进行解释吗
2.金属元素原子最外层电子数非金属元素原子最外层电子数一般是多少
3.元素的化合价的数值,与原子的电子层结构特别是最外层电子数有什么关系
【基础达标】
1.核电荷数分别是16和4的元素原子相比较,前者的下列数据是后者4倍的是( )
①质子数 ②最外层电子数 ③电子层数 ④电子总数
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
2.两种元素原子的核外电子层数之比与最外层电子数之比相等,则在元素周期表的前
10号元素中,满足上述关系的元素共有( )
A.1对 B.2对 C.3对 D.4对
3.短周期元素中,A元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍;B元素原子最外层
电子数是其内层电子总数的3倍;C元素原子M层电子数等于其L层电子数的一半;D
元素原子最外层有1个电子,D的阳离子与B的阴离子电子层结构相同,则4种元素原
子序数关系中正确的是( )
A.C>D>B>A B.D>B>A>C
C.A>D>C>B D.B>A>C>D
4.根据教材所附元素周期表判断,下列叙述不正确的是( )
A.K层电子为奇数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的K层电子数相等
B.L层电子为奇数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等
C.L层电子为偶数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等
D.M层电子为奇数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的M层电子数相等
练方法技巧——判断原子结构示意图技巧
5.下列三种微粒可以归为一类,请选择一项可以归入此类的结构示意图( )
A. B.
C. D.
6.在下列所表示的微粒中,得电子能力最强的是( )
7.A、B为两短周期元素,A元素原子的L层比B元素原子的L层少3个电子,B原子
核外电子总数比A原子核外电子总数多5,则A和B 形成的化合物的化学式为( )
A.A2B3 B.BA2 C.AB4 D.B3A2
题号 1 2 3 4 5 6 7
答案
【拓展提升】
8.有A、B、C、D、E五种元素,它们的核电荷数依次增大,且都小于20,其中C、E
是金属元素;A和E元素原子的最外电子层都只有一个电子;B和D元素原子的最外层
电子数相同,且B元素原子L层电子数是K层电子数的3倍;C元素原子的最外层电子
数是D元素原子最外层电子数的一半。
(1)据此推断这五种元素的元素符号。
A.________;B.________;C.________;D.________;
E.________。
(2)分别写出C的最高价氧化物对应水化物与D、E最高价氧化物对应水化物反应的离子
方程式:
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
9.
某同学在画某种元素的一种单核微粒的结构示意图时,忘记在圆圈内标出其质子数,请
你根据下面的提示做出自己的判断。
(1)该微粒是中性微粒,这种微粒的符号是________________________。
(2)该微粒的盐溶液能使溴水褪色,并出现浑浊,这种微粒的符号是__________。
(3)该微粒的氧化性很弱,得到1个电子后变为原子,原子的还原性很强,这种微粒的符
号是__________。
(4)该微粒的还原性很弱,失去1个电子后变为原子,原子的氧化性很强,这种微粒的符
号是_______________________________________________。
【参考答案】
1.B [写出二者的原子结构示意图、对比可知,①④正确。]
2.B [题中的两种元素不可能在同一周期,前10号元素只在前两个周期中,符合条件的只有2对。]
3.A [根据原子核外电子排布规律可知:A元素只有两个电子层,且最外层电子数为4,则A为6号元素;同理B为8号元素。C元素的最外层为M层,且电子数为4,可推知其原子序数为14;B元素形成的阴离子核外电子数为10,故D元素的核电荷数为11。故原子序数的大小顺序为C>D>B>A。]
4.C [逐项判断。A项:K层电子数为奇数,只能是1,这是氢元素所独有,它确实属于ⅠA族,叙述正确;B项:L层电子数为奇数者,可以是1、3、5、7,对应于Li、B、N、F,它们确实属于ⅠA、ⅢA、ⅤA和ⅦA族,叙述也正确;C项:L层电子数为偶数者,可以是2、4、6、8,它们当然可以是Be、C、O、Ne,但8电子填满后,还可以在M层上填充1~8个电子,这是题目未曾界定的,它们可以属于Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl等的ⅠA~ⅦA各族,所以本项叙述不正确;D项:M层电子数为奇数的情况,类似于B项中L层电子数为奇数的情况,也是正确的。]
5.C [题给三种微粒的结构示意图均表示阳离子,即核电荷数大于核外电子数,符合此特点的只有C项。]
6.B [四个选项的示意图分别表示碳原子、氟原子、钠离子、铝离子。钠离子和铝离子都形成最外电子层为8个电子的稳定结构,则它们很难得到电子。氟原子比碳原子的核电荷数大,最外层电子数多,原子半径小,原子核对核外电子的吸引力大,因此氟原子比碳原子更易得电子。]
7.D [由题意知:A元素原子的L层比B元素原子的L层少3个电子,A原子核外电子总数比B原子核外电子总数少5个,那么肯定是B原子M层上多了2个电子,而且A元素原子的L层未排满,所以得两者的原子结构示意图为
A:、B:,即A为N,B为Mg,A、B构成Mg3N2,即B3A2。]
8.(1)A:H B:O C:Al D:S E:K
(2)Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O
解析 由B元素原子L层电子数是K层电子数的3倍,知B为O,D为S;它们的核电荷数依次增大,C元素原子的最外层电子数是D元素原子最外层电子数的一半,知C为Al;A和E元素原子的最外电子层都只有一个电子,且核电荷数都小于20,知A为H,E为K。根据各元素的性质可解决(2)题。
9.(1)Ar (2)S2- (3)K+ (4)Cl-
解析 (1)该微粒为中性微粒,即核电荷数等于核外电子数,为18号元素氩。(2)该微粒能使溴水褪色,即为还原性微粒,且出现浑浊,即有难溶性的非金属单质生成。符合条件的为硫元素。(3)该微粒得到一个电子可变成原子,故为19号元素钾。(4)该微粒失去一个电子可变成原子,故为17号元素氯。
+14
2
8
4
+16
2
8
6
+11
2
8
1
+9
2
7
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同课章节目录
第一章 物质结构 元素周期律
第一节 元素周期表
第二节 元素周期律
第三节 化学键
第二章 化学反应与能量
第一节 化学能与热能
第二节 化学能与电能
第三节 化学反应的速率和限度
第三章 有机化合物
第一节 最简单的有机化合物--甲烷
第二节 来自石油和煤的两种基本化工原料
第三节 生活中两种常见的有机物
第四节 基本营养物质
第四章 化学与自然资源的开发利用
第一节 开发利用金属矿物和海水资源
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