课件39张PPT。课件28张PPT。课件33张PPT。课时训练4 原子结构与元素周期表
1.关于元素周期律和元素周期表的下列说法中正确的是( )
A.目前发现的所有元素占据了周期表里全部位置,不可能再有新的元素被发现
B.根据原子的电子排布,可将周期表分为s、d、ds、p、f五个分区
C.俄国化学家道尔顿为元素周期表的建立作出了巨大贡献
D.同一主族的元素从上到下,金属性呈周期性变化
解析:现代元素周期表是按现在已知的112种元素编制,第七周期仍未排满。随着科学技术的发展,一些新的元素将不断地被发现,现代元素周期表在不断完善和发展中。在现代元素周期表中,根据原子的电子排布,可将周期表分为s、d、ds、p、f五个分区。同一主族元素从上到下,金属性增强,非金属性减弱,属递变性质而不是周期性变化。
答案:B
2.外围电子构型为4f75d16s2的元素在周期表中位置应是( )
A.第四周期第ⅦB族
B.第五周期第ⅢB族
C.第六周期第ⅦB族
D.第六周期第ⅢB族
解析:最大能层数为6,所以在第六周期。由5d16s2知在第ⅢB族。
答案:D
3.迄今为止,生成化合物的种类最多的元素位于( )
A.ⅡA族
B.ⅠA族
C.ⅣA族
D.ⅤA族
解析:碳是构成化合物种类最多的元素,其原子的电子排布式为1s22s22p2,因此,它位于第ⅣA族,答案选C。
答案:C
4.已知某元素+3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,该元素在周期表中的位置是( )
A.第三周期第Ⅷ族,p区
B.第三周期第ⅤB族,ds区
C.第四周期第Ⅷ族,d区
D.第四周期第ⅤB族,f区
解析:+3价离子的核外有23个电子,则原子核外有26个电子,26号元素是铁,位于第四周期第Ⅷ族,位于d区。
答案:C
5.某元素基态原子的最外层电子排布式为ns2,该元素( )
A.一定是第ⅡA族元素
B.一定是金属元素
C.不是第ⅡA族元素就是副族元素
D.可能是金属元素也可能是非金属元素
解析:由于最外层电子排布式为ns2,则该元素可能是He元素、第ⅡA族元素或是过渡金属元素,所以综合起来讲,可能是金属元素也可能是非金属元素,答案选D。
答案:D
6.下列说法中正确的是( )
A.所有非金属元素都分布在p区
B.最外层电子数为2的元素都分布在s区
C.元素周期表中第ⅢB族到第ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素
D.同一主族元素从上到下,金属性呈周期性变化
解析:非金属元素中氢在s区,其余非金属元素均分布在p区,A项错误;最外层电子数为2的元素可能在s区(如Mg)、p区(如He)或d区(如Ti、Fe)等,B项错误;同主族元素从上到下,金属性增强,非金属性减弱,属递变性质而不是周期性变化,D项错误。
答案:C
7.在元素周期表里,金属与非金属元素附近能找到( )
A.制半导体的元素
B.制农药的元素
C.制催化剂的元素
D.制耐高温合金的元素
解析:半导体材料都是周期表中金属与非金属元素交界处的元素,答案为A。
答案:A
8.某元素的原子具有三个电子层,关于其外围电子排布的说法正确的是( )
A.只有s电子
B.只有p电子
C.有s、p电子
D.只有s电子或有s、p电子
解析:由题意知,该元素的外围价电子排布为3s1~2或3s23p1~6,故该元素外围电子排布可能只有s电子或s、p电子。
答案:D
9.具有下列电子层结构的原子,其对应元素一定属于同一周期的是( )
A.两种原子的电子层上全部是s电子
B.3p上只有一个空轨道的原子和3p上只有一个未成对电子的原子
C.最外层电子排布为2s22p6的原子和最外层电子排布为2s22p6的离子
D.原子核外的M层上的s能级和p能级都充满了电子,而d能级上尚未有电子的两种原子
解析:电子层上全都是s电子的原子有氢、氦、锂、铍,A错;3p能级上只有一个空轨道的原子是硅,3p能级上只有一个未成对电子的原子是铝和氯,B对;最外层电子排布为2s22p6的原子是氖,最外层电子排布为2s22p6的离子有氟离子、钠离子、镁离子等,C错;M层上的s能级和p能级都填满电子,而d能级上尚未有电子的原子有氩、钾、钙,D错。
答案:B
10.某元素的原子序数为29,试问:
(1)此元素原子的电子总数是 个。?
(2)它有 个电子层,有 个能级。?
(3)它的外围电子排布式是 。?
(4)它属于第 周期第 族。?
(5)它有 个未成对电子。?
解析:根据核外电子排布原理,该元素的核外电子排布式应为1s22s22p63s23p63d104s1,共有29个电子,故为Cu元素。从核外电子排布式中可以得出n=4,有四个电子层,所以为第四周期元素,外围电子排布式为3d104s1,所以在第ⅠB族。外围电子的电子排布图为,所以有1个未成对电子。
答案:(1)29
(2)4 7
(3)3d104s1
(4)四 ⅠB
(5)1
11.X、Y、Z是第ⅠA~ⅦA族的三种非金属元素,它们在周期表中的位置如图所示。
试回答:
(1)X元素单质的化学式是 。?
(2)Y元素的原子结构示意图是 。Y与Na所形成化合物的电子式为 。?
(3)Z元素的名称是 ,从元素原子得失电子的角度看,Z元素具有 性;若从Z元素在周期表中所处位置看,它具有这种性质的原因是 ,其价电子排布式为 。?
解析:在元素周期表中,非金属位于元素周期表中的右上方,三种元素均为非金属,必位于ⅤA、ⅥA、ⅦA三个主族,则可认定X必为氟,Y为硫,Z为砷。
答案:(1)F2
(2)+16 Na+[∶∶]2-Na+
(3)砷 金属性和非金属(或两) Z位于元素周期表中金属与非金属交界线附近 4s24p3
12.在研究原子核外电子排布与元素周期表的关系时,人们发现价电子排布相似的元素集中在一起。据此,人们将元素周期表分为五个区,并以最后填入电子的轨道能级符号作为该区的符号,如图所示。
(1)在s区中,族序数最大、原子序数最小的元素,原子的价电子的电子云形状为 。?
(2)在d区中,族序数最大、原子序数最小的元素,常见离子的电子排布式为 ,其中较稳定的是 。?
(3)在ds区中,族序数最大、原子序数最小的元素,原子的价电子排布式为 。?
(4)在p区中,第二周期第ⅤA族元素原子价电子排布图为 。?
(5)当今常用于核能开发的元素是铀和钚,它们在 区中。?
解析:(1)s区为第ⅠA族、第ⅡA族,符合条件的元素为Be,其电子排布式为1s22s2,价电子的电子云形状为球形;
(2)d区为第ⅢB族~第ⅦB族、第Ⅷ族,族序数最大且原子序数最小的为Fe,常见离子为Fe2+、Fe3+,电子排布式为1s22s22p63s23p63d6、1s22s22p63s23p63d5,由离子的电子排布式可知Fe3+的3d轨道“半充满”,其稳定性强于Fe2+;
(3)ds区符合条件的为Zn,其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2,价电子排布式为3d104s2;
(4)该题中符合题意的为N,电子排布图为:;
(5)铀和钚均为锕系元素,位于f区。
答案:(1)球形
(2)Fe2+:1s22s22p63s23p63d6,
Fe3+:1s22s22p63s23p63d5 Fe3+
(3)3d104s2
(4)
(5)f
课时训练5 元素周期律——电离能
1.下列各组粒子,半径大小比较中错误的是( )
A.K>Na>Li
B.Na+>Mg2+>Al3+
C.Mg2+>Na+>F-
D.Cl->F->F
解析:A项,同一主族原子半径从上到下越来越大;B项,核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,半径越小;C项,同理,应为Mg2+
F-,F-比F多一个电子,故半径大小为F->F。
答案:C
2.气态原子生成+1价气态阳离子所需要的最低能量称为第一电离能,元素的第一电离能是衡量元素金属性强弱的一种尺度,下列有关说法不正确的是( )
A.主族元素的第一电离能越大,其非金属性越强
B.主族元素的第一电离能越小,其金属性越强
C.金属单质与酸反应的难易,只跟该金属的第一电离能有关
D.金属单质跟酸反应的难易,除跟该金属元素的第一电离能有关外,还与该单质中固态金属原子以及该金属原子失去电子后在水溶液中形成水合离子的变化有关
解析:金属单质与酸反应时,可能失去一个、两个或三个电子而显+1、+2、+3价,所以可能与第二电离能、第三电离能有关。
答案:C
3.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表:
元素代号
X
Y
Z
W
原子半径/pm
160
143
70
66
主要化合价
+2
+3
+5、+3、-3
-2
下列叙述正确的是( )
A.X、Y元素的金属性XB.一定条件下,Z单质与W的常见单质直接生成ZW2
C.Y的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水
D.一定条件下,W单质可以将Z单质从其氢化物中置换出来
解析:本题考查元素周期律,意在考查对数据的分析能力、原理的应用能力。根据提供的原子半径和主要化合价,可以推断X为Mg,Y为Al,Z为N,W为O。金属性:Mg>Al,A项错误;N2和O2在高温或放电的条件下生成NO,B项错误;Al的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3,不能溶于稀氨水,C项错误;NH3在纯氧中燃烧,发生反应:4NH3+3O22N2+6H2O,O2将N2从NH3中置换出来,D项正确。
答案:D
4.已知X、Y元素同周期,且原子半径Y>X,下列说法错误的是( )
A.第一电离能Y可能小于X
B.气态氢化物的稳定性:HmY大于HnX
C.最高价含氧酸的酸性:X对应的酸性强于Y对应的
D.X和Y形成化合物时,X显负价,Y显正价
解析:据原子半径Y>X推知,原子序数X>Y,由于同周期元素,第一电离能Y可能小于X,A正确;氢化物稳定性HmY小于HnX,B错误;含氧酸的酸性X的强于Y的,C正确;由于原子序数X>Y,所以X吸引电子能力强,在化合物中显负价,Y吸引电子能力弱,在化合物中显正价。
答案:B
5.下列原子的价电子排布中,对应第一电离能最大的是( )
A.ns2np1 B.ns2np2
C.ns2np3 D.ns2np4
解析:当原子轨道处于全满、半满时,具有的能量较低,原子比较稳定,第一电离能较大。
答案:C
6.Li、Be、B原子失去一个电子,所需的能量相差并不大,但最难失去第二个电子的原子估计是( )
A.Li B.Be
C.B D.相差不大
解析:三原子失去一个电子后的电子排布式为1s2、1s22s1、1s22s2,Li再失去一个电子就要失去第一层上的电子,而后两者将失去与第一次失去的同层的电子,故Li失去第二个电子要难得多。
答案:A
7.元素X的各级电离能数据如下:
I1
I2
I3
I4
I5
I6
I/(kJ·mol-1)
578
1 817
2 745
11 578
14 831
18 378
则元素X的常见价态是( )
A.+1 B.+2
C.+3 D.+6
解析:对比表中电离能数据可知,I1、I2、I3电离能数值相对较小,至I4数值突然增大,说明元素X的原子中,有3个电子容易失去,因此,该元素的常见化合价为+3。
答案:C
8.下列关于元素第一电离能的说法不正确的是( )
A.钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能,故钾的活泼性强于钠
B.因同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小,故第一电离能必依次增大
C.最外层电子排布式为ns2np6(若只有K层时为1s2)的原子,第一电离能较大
D.对于同一元素而言,原子的电离能I1解析:A项同一主族,从上到下元素的第一电离能越来越小,活泼性越来越强。B项同周期的第ⅡA与第ⅤA族,第一电离能出现了反常。C项最外层电子排布式为ns2np6的原子为稀有气体原子,第一电离能较大。D项,同一元素的原子,I1答案:B
9.短周期元素R、T、Q、W在元素周期表中的相对位置如图所示,其中T所处的周期序数与族序数相等。下列判断不正确的是( )
A.最简单气态氢化物的热稳定性:R>Q
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:QC.原子半径:T>Q>R
D.含T的盐溶液一定显酸性
解析:由各元素的相对位置可以判断R在第二周期,T、Q、W三种元素在第三周期,再根据T所处的周期序数与族序数相等可判断T为Al,则R、Q、W分别为N、Si、S。含有T的盐溶液可能为铝盐溶液,如AlCl3溶液显酸性,也可能为偏铝酸盐溶液,如NaAlO2溶液显碱性,D错误。
答案:D
10.(1)下列四种粒子中,半径按由大到小的排列顺序是 。?
①基态X的原子结构示意图:○+16
②基态Y的价电子排布式:3s23p5
③基态Z2-的电子排布图:
④W基态原子有2个能层,电子式:∶∶
(2)已知An+、B(n+1)+、Cn-、D(n+1)-都具有相同的电子层结构,则A、B、C、D的原子半径由大到小的顺序是 ,离子半径由大到小的顺序是 ,原子序数由大到小的顺序是 。?
解析:(1)由题意可知:X、Y、Z2-、W分别为S、Cl、S2-、F。S、Cl、S2-、F粒子半径大小排列顺序为r(S2-)>r(S)>r(Cl)>r(F)。
(2)因An+、B(n+1)+、Cn-、D(n+1)-都具有相同的电子层结构,可将A、B、C、D在周期表中的位置关系表示如下:
…
…
D
C
…
…
A
B
…
…
从上图不难判断A、B、C、D的原子半径由大到小的顺序是:A>B>D>C;因四种离子的核外电子层结构相同,核电荷数小的离子半径大,因此可以判断离子半径从大到小的顺序是:D>C>A>B;原子序数由大到小的顺序是:B>A>C>D。
答案:(1)③>①>②>④
(2)A>B>D>C D>C>A>B B>A>C>D
11.根据下列五种元素的电离能数据(单位:kJ·mol-1),回答下面各题。
元素代号
I1
I2
I3
I4
Q
2 080
4 000
6 100
9 400
R
500
4 600
6 900
9 500
S
740
1 400
7 700
10 500
T
580
1 800
2 700
11 600
U
420
3 100
4 400
5 900
(1)在周期表中,最可能处于同一族的是( )
A.Q和R B.S和T C.T和U D. R和T
E.R和U
(2)它们的氯化物的化学式,最可能正确的是( )
A.QCl2 B.RCl C.SCl3 D.TCl E.UCl4
(3)S元素最可能是( )
A.s区元素 B.稀有气体元素 C.p区元素 D.准金属 E.d区元素
(4)下列元素中,化学性质和物理性质最像Q元素的是( )
A.硼(1s22s22p1)
B.铍(1s22s2)
C.锂(1s22s1)
D.氢(1s1)
E.氦(1s2)
解析:根据电离能的数据,分析可知,Q是稀有气体元素,R、U是第ⅠA族的元素,S是第ⅡA族的元素,T是第ⅢA族的元素。然后即可回答有关问题。
答案:(1)E (2)B (3)A (4)E
12.不同元素的气态原子失去最外层一个电子所需要的最低能量,设其为E,如图所示。试根据元素在周期表中的位置,分析图中曲线的变化特点,并完成下列问题。
(1)同主族内不同元素的E值的变化特点是 。?
(2)同周期内,随着原子序数的增大,E值增大,但个别元素的E值出现反常现象。试预测下列关系式中正确的是 (填写编号)。?
①E(砷)>E(硒)
②E(砷)③E(溴)>E(硒)
④E(溴)(3)估计1 mol气态钙原子失去最外层一个电子所需最低能量E值的范围: (4)10号元素E值较大的原因是 。?
解析:正确读取图示信息,根据原子序数大小排出同周期、同主族元素,比较同一主族和同一周期元素E值的大小规律,要注意图中的一些反常现象。
(1)从1H、3Li、11Na、19K等同主族元素可以看出,同主族元素随着原子序数增大,E值变小;从1HHe,3LiNaAr同周期元素看,呈现明显的周期性变化。(2)从二、三周期看,第ⅢA和ⅥA族元素比同周期相邻两元素E值都低,可以推出E(砷)>E(硒)、E(溴)>E(硒)。(3)据同主族、同周期E值变化规律可知,E(K)答案:(1)随着原子序数增大,E值变小
(2)①③
(3)485 738
(4)10号元素为氖,该元素原子的最外层电子排布已达到8电子稳定结构,不容易失去电子
课时训练6 电负性
1.下列有关电负性的说法中正确的是( )
A.主族元素的电负性越大,元素原子的第一电离能一定越大
B.在元素周期表中,元素电负性从左到右越来越大
C.金属元素电负性一定小于非金属元素电负性
D.在形成化合物时,电负性越小的元素越容易显示正价
答案:D
2.下列是几种原子的基态电子排布式,电负性最大的原子是( )
A.1s22s22p4
B.1s22s22p63s23p3
C.1s22s22p63s23p2
D.1s22s22p63s23p64s2
解析:根据四种原子的基态电子排布式可知,选项A有两个电子层,最外层有6个电子,应最容易得到电子,电负性最大。
答案:A
3.按F、Cl、Br、I顺序递增的是( )
A.外围电子
B.第一电离能
C.电负性
D.原子半径
解析:F、Cl、Br、I的外围电子数相同,故A项错误;从F~I第一电离能依次减小,原子半径依次增大,电负性依次减小,故B、C错误,D正确。
答案:D
4.在以离子键为主的化学键中常含有共价键的成分,下列各对原子形成的化学键中共价键成分最少的是( )
A.Li,F B.Na,F
C.Na,Cl D.Mg,O
解析:
选项
化合物
电负性
电负性差
A
LiF
1.0 4.0
3.0
B
NaF
0.9 4.0
3.1
C
NaCl
0.9 3.0
2.1
D
MgO
1.2 3.5
2.3
所以共价键成分最少的为B项。
答案:B
5.对价电子构型为2s22p5的元素描述正确的是( )
A.原子半径最小
B.原子序数为7
C.第一电离能最大
D.电负性最大
解析:价电子构型为2s22p5,可知该元素是F元素,故可判断只有D正确。原子半径最小的是H;F原子序数是9;第一电离能最大的是He。
答案:D
6.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、Cl元素最高正价依次升高
C.N、O、F电负性依次增大
D.Na、K、Rb第一电离能逐渐增大
解析:根据元素周期律可知,同一周期从左到右原子最外层电子数依次增多、元素最高正价依次升高、元素原子的电负性依次增大,故A、B、C正确;同一主族,从上到下随着电子层数的增加,元素的第一电离能逐渐减小,故D错误。
答案:D
7.已知X、Y两种元素位于同一周期,且电负性X>Y,下列说法错误的是( )
A.第一电离能Y可能大于X
B.气态氢化物的稳定性:HnY大于HmX
C.最高价含氧酸的酸性:X对应的酸的酸性强于Y对应的酸的酸性
D.X和Y形成化合物时,X显负价,Y显正价
解析:据电负性X>Y可推知,原子序数X>Y,由于X、Y为同周期元素,故第一电离能Y小于X,非金属性X>Y,但由于p轨道半满和全空的稳定性,使第ⅡA族和第ⅢA族,第ⅤA族和第ⅥA族的元素的第一电离能有反常现象,故电离能Y有可能大于X,A正确;氢化物的稳定性HnY小于HmX,B错误;X的含氧酸的酸性强于Y的含氧酸的酸性,C正确;电负性数值大的元素吸引电子能力强,在化合物中显负价,电负性数值小的元素吸引电子能力弱,在化合物中显正价,故D项正确。
答案:B
8.利用元素的电负性大小,不能判断出( )
A.在化合物中元素原子吸引电子能力的相对强弱
B.元素在元素周期表中的准确位置
C.某元素是金属元素还是非金属元素
D.元素在化合物中的化合价的正负
解析:电负性大的元素的原子吸引电子能力强,在化合物中显负价,电负性小的元素的原子吸引电子能力弱,在化合物中显正价,还可以根据电负性推断元素的种类。通常,金属元素的电负性小于1.8,非金属元素的电负性大于1.8。
答案:B
9.现有四种元素的基态原子的电子排布式如下:
①1s22s22p63s23p4;②1s22s22p63s23p3;③1s22s22p3;④1s22s22p5。
则下列有关比较中正确的是( )
A.第一电离能:④>③>②>①
B.原子半径:④>③>②>①
C.电负性:④>③>②>①
D.最高正化合价:④>③=②>①
解析:由电子排布式可知:①为S,②为P,③为N,④为F。根据元素周期律可知:第一电离能为④>③>②>①,A正确;原子半径应是②最大,④最小,B不正确;电负性应是④>③>①>②,C不正确;最高正化合价:①>②=③>④,D不正确。
答案:A
10.在下列空格中,填上适当的元素符号:
(1)在第三周期中,第一电离能最小的元素是 。?
第一电离能最大的元素是 。?
(2)在元素周期表中,电负性最大的元素是 ,电负性最小的元素是 。?
(3)最活泼的金属元素是 。?
(4)最活泼的气态非金属原子是 。?
(5)第二、三、四周期原子中p轨道半充满的元素是 。?
(6)电负性相差最大的元素是 。?
解析:同周期中从左到右,元素的第一电离能(除第ⅡA族、第ⅤA族反常外)逐渐增大,同周期中金属元素最小,稀有气体最大,故第三周期中第一电离能最小的为Na,最大的为Ar。电负性的递变规律:同周期从左到右逐渐增大,同主族从上到下逐渐减小,故周期表中,电负性最大的元素是氟,电负性最小的为铯。
答案:(1)Na Ar (2)F Cs (3)Cs (4)F (5)N、P、As (6)F、Cs
11.Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。已知:
①Z的原子序数为29,其余的均为短周期主族元素;
②Y原子价电子(外围电子)排布为msnmpn;
③R原子核外L层电子数为奇数;
④Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4。
请回答下列问题:
(1)Z2+的核外电子排布式是 。?
(2)Q与Y形成的最简单气态氢化物分别为甲、乙,下列判断正确的是 。?
a.稳定性:甲>乙
b.稳定性:甲<乙
(3)Q、R、Y三种元素的第一电离能数值由小至大的顺序为 (用元素符号作答)。?
(4)五种元素中,电负性最大的元素是 ,电负性最小的元素是 。?
解析:本题所考查的知识点从原子结构到元素及其化合物的性质,综合性较强。Z的原子序数为29,则Z为Cu元素,综合②③④分析可知Q、R、X、Y分别为C、N、O、Si。利用元素性质递变的相关知识不难作答。
答案:(1)1s22s22p63s23p63d9
(2)a
(3)Si(4)氧(或O) 铜(或Cu)
12.有A、B、C、D四种元素,其原子序数依次增大,且质子数均小于18。A元素原子的最外层只有1个电子,该元素阳离子与N3-核外电子排布相同;B元素原子核外各轨道上均无成单电子;C元素原子的外围电子排布为ns2np1;D-的核外电子构型与Ar相同。
(1)写出A、C、D的元素符号:A ,C ,D 。?
(2)写出B元素原子的电子排布式: 。D元素原子的电子排布图为 。?
(3)A、B、C、D第一电离能由小到大的顺序为 (填元素符号) ,电负性由小到大的顺序为(填元素符号) 。?
解析:A形成的阳离子A+与N3-核外电子排布相同,则A是Na。C的价电子排布为ns2np1,是ⅢA族元素,只能是Al。B为第三周期元素,且原子核外各轨道上均无成单电子,应为Mg,D-的核外电子构型与Ar相同,D为Cl。
答案:(1)Na Al Cl
(2)1s22s22p63s2
(3)Na