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:LiOH2.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 物质结构 元素周期律
第一节 元素周期表
第1课时 元素周期表
1.短周期元素A、B、C的位置如图所示,已知B、C两元素所在族序数之和是A元素所在族序数的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,则A、B、C依次是( )
A.Be、Na、Al B.C、Al、P
C.O、P、Cl D.B、Mg、Si
解析:设空格处元素为X,其原子序数为x,则据题意知A、B、C原子序数的关系:(x-1)+(x+1)=(x-8)×4,解得x=16,所以A、B、C分别为氧、磷、氯,选C。
答案:C
2.第ⅤA族元素中的A、B两种元素所在周期分别最多可排18和8种元素,且B在A的上一周期,当A的原子序数为x时,B的原子序数为( )
A.x-18 B.x-8
C.x+8 D.x+18
解析:据题意可知A、B在周期表中的相对位置为,且在第ⅤA族,A所在周期元素种类数为18,所以B的原子序数应为x-18。
答案:A
3.元素周期表是一座开放的“元素大厦”,“元素大厦”尚未“客满”。请你在“元素大厦”中为由俄罗斯科学家利用回旋加速器成功合成的119号超重元素安排好它的房间( )
A.第八周期第ⅠA族
B.第七周期第ⅦA族
C.第七周期0族
D.第六周期第ⅡA族
解析:第六周期0族元素的原子序数为86,第七周期若排满,元素的种数为32,86+32=118<119,所以119号位于第八周期第ⅠA族。
答案:A
4.短周期元素X、Y、Z在周期表中的位置如右图。下列叙述正确的是( )
A.X是活泼非金属元素,其最高价氧化物的水化物是一种强酸
B.Y是活泼非金属元素,其最高价氧化物的水化物是一种强酸
C.Z是较活泼的非金属元素,其最高价氧化物的水化物是一种强酸
D.Y单质的氧化性比Z单质的氧化性弱
解析:根据周期表的结构,X、Y、Z分别是He、F、S。
答案:C
5.两种短周期的元素X和Y,可组成化合物XY3。当Y的原子序数为m时,X的原子序数可能是:①m-4;②m+4;③m+8;④m-2;⑤m+6。其中正确的组合是( )
A.①②
B.①②③
C.①②⑤
D.①②③④⑤
解析:XY3中X元素的化合价可以为±3、+6,Y的化合价可以为±1、-2,在解题中应首先列出短周期元素中XY3型化合物,有BF3、AlF3、BCl3、AlCl3、PCl3、SO3、NH3,用具体的化合物的化学式代替抽象的XY3,再逐一核对X的原子序数。如BF3中,F的原子序数为9,B的原子序数为5,9-4=5,即m-4,①正确;AlF3中F为9,Al为13,9+4=13,即m+4,②正确;BCl3中,Cl为17,B为5,17-12=5,无此选项;AlCl3中,Cl为17,Al为13,与BF3中情况类似,符合①;PCl3中,Cl为17,P为15,17-2=15,即m-2,④正确;SO3中,O为8,S为16,8+8=16,即m+8,③正确;NH3中,H为1,N为7,1+6=7,即m+6,⑤正确。综上所述,①②③④⑤都正确。
答案:D
6.如图所示,A、B、C、D、E是元素周期表中的5种主族元素。下列说法不正确的是( )
A.A、E原子序数之差可能为2
B.D、E原子序数之差可能为18或32
C.B、C原子序数之差一定是2
D.B、D原子序数之差不可能是7
解析:由题给5种元素的位置关系可以看出,A不是第一周期元素。因为A若为氢元素,则其为最左侧的第ⅠA族,那么就不应有B,所以A、E原子序数之差不可能为2,A项不正确。A、E、D应为第ⅣA、ⅤA、ⅥA族元素,以第ⅥA族元素为例,由下表原子序数之差可知B项正确。
同时又知B、D原子序数之差应大于8,D项正确。B、C之间仅隔有1种E元素,故其原子序数之差一定为2,C项正确。
答案:A
7.Po210是84号元素Po(钋)的一种放射性致癌同位素。钋是目前已知最稀有的元素之一,下列有关它的说法正确的是( )
A.门捷列夫能预测钋在地球上的分布
B.钋在第七周期第ⅥA族
C.钋的最外层电子数为6
D.钋属于副族元素
解析:门捷列夫不可能预测钋在地球上的分布;钋属于主族元素,在第六周期第ⅥA族。
答案:C
8.元素周期表是学习和研究化学的重要工具。下列是元素周期表的部分信息:
(1)地壳中含量最多的金属元素的原子序数是 。?
(2)分析上表规律,可推知,表中X为 。?
(3)表示的是(写粒子符号) 。?
(4)写出一个由1、7、17号三种元素组成的化合物的化学式: 。?
解析:(1)地壳中含量最多的金属元素是Al,其原子序数为13;
(2)由元素周期表中规律可推知X应为16S;
(3)19号元素为K,核外电子数比核电荷数少1,为K+;
(4)1号元素为H,7号元素为N,17号元素为Cl,组成的常见化合物为NH4Cl。
答案:(1)13 (2)16S (3)K+ (4)NH4Cl
9.元素周期表中前七周期最多含有的元素种类如下表所示:
周期数
一
二
三
四
五
六
七
元素种类
2
8
8
18
18
32
32
(1)第六、七周期比第四、五周期多了14种元素,其原因是 。?
(2)周期表中 族所含元素最多, 族元素形成化合物最多。?
(3)请分析周期数与元素种类的关系,然后预言第八周期最多可能含有的元素种类为 (填序号)。?
A.18 B.32 C.50 D.64
(4)居里夫人发现的镭位于元素周期表中第七周期第ⅡA族元素,下列关于镭的性质的描述中不正确的是 (填序号)。?
A.在化合物中呈+2价
B.氢氧化物呈两性
C.单质能使水分解,放出氢气
D.碳酸盐难溶于水
解析:(1)第六、七周期中由于出现了57~71号的镧系元素和89~103号的锕系元素,使元素的种类比前面周期所含元素的种类要多。也正因为如此,致使第ⅢB族所含元素种类最多。
(2)已知有机物的种类远远多于无机物,而形成有机物的主要元素是碳,故ⅣA族元素所形成的化合物最多。
(3)根据下表可通过分析数据归纳出潜在的规律:
周期数
一
二
三
四
五
六
七
元素种类
2
8
8
18
18
32
32
2×12
2×22
2×22
2×32
2×32
2×42
2×42
可见,规律是2n2(n=1,2,3……)。由此预测第八周期元素数应为2×52=50种,答案为C。
(4)在周期表中同主族元素,从上到下其金属性依次增强。因此,可以确定镭单质能与水反应放出氢气;其氢氧化物呈现出比氢氧化钡更强的碱性,而不呈两性。所以不正确的是B。
答案:(1)第六、七周期在第ⅢB族中出现了镧系、锕系,每个系的一个空格包含了15种元素
(2)第ⅢB 第ⅣA
(3)C
(4)B
课件20张PPT。高中化学必修二 元素周期表 教案
教学目标:
1.使学生理解核素及同位素概念,元素性质与原子核的关系。?
2.了解同位素在工农业生产中的应用。
3.培养学生提出问题、分析归纳、概念辨析及应用能力
教学重点、难点:元素性质与原子核的关系。 ?
教学用具:多媒体课件PPT
教学方法:探究式
教学过程:
[复习]初中所学的原子核的电性关系
[回答]核内质子数=核电荷数=核外电子数,所以,整个原子呈电中性
[过渡]元素的性质与原子核外电子有密切关系,那么与原子核有什么关系吗?
[板书]三、核素
[讲解]原子质量主要集中在原子核上,所以,原子质量主要由质子和中子的质量决定。
[概念]质量数(见书)
[讲解]质量数(A)=质子数(Z)+十中子数(N)
(强调)质量数不是原子的真实质量,只表示某元素的某个原子。
[板书] 1、质量数(A)=质子数(Z)+十中子数(N)
[投影]应用:
①根据上述关系,A、Z、N三个数可知二求一。
②用符号表示组成原子的微粒关系
[讲解]参照课本图讲解氢原子的三种不同原子:11H 12H(D) 13H(T)
[板书]2、核素—把一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子称核素
[讲述] H H(D)H(T)就各位一种核素。
[板书]3、同位素—质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素。
[讲述] H H(D)H(T)都是氢的同位素, “同位”是指质子数相同,周期表中位置相同,核素是指单个原子而言,而同位素则是指核素之间关系。
[提问]什么是元素?到目前为止,人们己发现了115种元素,能否说已经发现了115种原子?
[投影]同位素特性:
(1)同一元素的各种同位素化学性质几乎相同;
(2)在天然存在的某种元素中,不论是游离态,还是化合态,各种同位素所占的丰度(原子百分比)一般是不变的。
[阅读]P11几种重要同位素及应用
[板]4、相对原子质量(原子量)
(1)同位素相对原子质量
[讲解]某种同位素的一个原子的质量与1个原子质量的1/12相比较,所得数值为这个原子的相对原子质量。其单位为一,符号为1的物理量。
相对原子质量的算法是:
例:一个原子的质量为,则
(2)元素相对原子质量
[讲解]元素相对原子质量也称元素的原子量(元素的平均原子量)。它是某元素的各种天然同位素原子相对原子质量和其在自然界的丰度(百分含量)乘积之和。
若某元素的各种同位素相对原子质量为…,它们在自然界的丰度分别为a%、b%、c%…则
元素相对原子质量=…
在元索周期表中所查到的相对原子质量就是元素相对原子质量。
例:的相对原子质量为34.969,在自然界的含量为75.77%,的相对原子质量为36.966,在自然界的含量为24.23%,则
氯元素相对原子质量=34.969×75.77%+36.966×24.23%=35.453
(3)元素的近似相对原子质量
[讲解]元素的近似相对原子质量也称元素的近似平均原子量。它是用某元素各种天然同位素的质量数代替同位素相对原子质量来和其在自然界的丰度的乘积之和。
元素的近似相对原子质量=…
如上例,则氯元素的近似相对原子质量=35×75.77%+37×24.23%=35.485≈35.5
元素的近似相对原子质量是我们在计算中常用到的。
[随堂练习]
1.已知某种元素的一种原子的核内质子数是m,中子数是n,下列说法正确的是
A.该元素的相对原子质量是m+n
B.不能求得该元素的相对原子质量
C.若C—12的质量是w g,则该原子的质量是12w g
D.若C—12的质量是w g,则该原子的质量是12(m+n)w g
2.B有两种同位素,一种核内有5个中子,另一种核内有6个中子,B的相对原子质量是10.8,问在自然界中B的这两种同位素的原子个数比是多少?
3.电解H2O与D2O的混和物,通电一段时间后,两极共产生氢气18.5克,其体积在标准状况下是33.6 L,求所生成的气体中H与D的原子个数比.
4.已知的17Cl相对原子质量是34.969,17Cl的相对原子质量是36.966,它们在自然界中的原子百分数分别为75.77%、24.23%。则氯元素的相对原子质量及近似相对原子质量分别为多少?
[小结]略
[作业]P11 5、6
课外作业:查阅同位素在能源、医疗、农业、考古等方面的应用,以读书报告会形
式进行交流。
[板书计划] 三、核素
1.质量数(A)=质子数(Z)+十中子数(N)
2.核素—把一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子称核素
3.同位素—质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素。
4.相对原子质量(原子量)
(1)同位素(核素)相对原子质量
(2)元素相对原子质量
(3)元素的近似相对原子质量