课时训练1 原子核外电子的排布
1.某粒子M的结构示意图为,下列有关该粒子的说法中不正确的是( )
A.x值有6种以上的可能
B.M粒子的符号可能是O2-、Ne、Al3+等
C.x=13时,含M粒子的溶液加入过量NaOH溶液,会生成白色沉淀
D.取含有M粒子的溶液进行焰色反应,若为黄色,则M的符号是Na+
解析:由题意知,x可能的值有7、8、9、10、11、12、13;对应的粒子符号分别为N3-、O2-、F-、Ne、Na+、Mg2+、Al3+;Al3+与过量NaOH溶液反应,生成Al,无沉淀产生;钠元素进行焰色反应时火焰颜色呈黄色。故选C。
答案:C
2.原子核外的M电子层和L电子层容纳的电子数( )
A.前者大于后者 B.前者小于后者
C.前者等于后者 D.不能肯定
解析:根据原子核外电子排布规律可以推出,第3周期的元素,M电子层最多可容纳的电子数不大于L电子层最多可容纳的电子数;在第4、5、6、7周期中,M电子层最多可容纳的可能大于L电子层最多可容纳的电子数;故M电子层和L电子层最多可容纳的电子数的关系不能肯定。
答案:D
3.根据下列四种微粒的结构示意图: ,下列说法中正确的是( )
A.属于阳离子的是②③
B.微粒②的化学符号为Al
C.微粒①②代表的元素的原子具有相同的电子层数
D.微粒②④组成的化合物中,两者的个数比为1∶3
解析:在粒子结构示意图中,核内质子数与核外电子数的多少能够反映出粒子的电性。据此可判断①为氧原子,②为Al3+,③为镁原子,④为Cl-。A项、B项明显错误;氧元素、铝元素的原子分别具有2个电子层、3个电子层,C项错误;根据化合物中化合价代数和为零可知②④组成的化合物的化学式为AlCl3,D项正确。
答案:D
4.下列粒子中,核外电子数相同的是( )
①F- ②Na+ ③Ne ④K+ ⑤
A.①②③⑤ B.①②④⑤
C.①②③④ D.②③④⑤
解析:F-中含10个电子,Na+中含10个电子,Ne中含10个电子,K+中含18个电子,⑤为Mg2+,含10个电子。故①②③⑤中电子数相同。
答案:A
5.某元素X的核电荷数小于18,其原子的电子层数为n,最外层电子数为2n+1,原子核内质子数为2n2-1。下列有关X的说法中不正确的是( )
A.X能形成化学式为X(OH)3的碱
B.X能形成化学式为NaXO3的含氧酸钠盐
C.X原子的最外层电子数和核电荷数不可能为偶数
D.X的单质能与某些金属元素或非金属元素形成化合物
解析:由X的原子结构,可确定其为N或Cl。X为非金属元素,不可能形成碱。可形成NaNO3或NaClO3,由2n+1、2n2-1可确定X原子的最外层电子数和核电荷数都为奇数;N2、Cl2可与Mg反应生成氮化镁、氯化镁。
答案:A
6.已知铁的原子结构示意图为。下列说法正确的是( )
A.铁原子最外层有16个电子
B.铁原子核外共有4个电子层
C.铁原子中M层上电子已排满
D.铁原子核外共有24个电子
解析:由铁原子的结构示意图可知:铁原子共有4个电子层,最外层有2个电子,核外共有26个电子,K、L层电子已排满,M、N层未排满。
答案:B
7.某元素原子的核外电子排布中,K层和L层电子数之和等于M层和N层的电子数之和,则该元素的核电荷数为 ( )
A.30 B.12
C.17 D.20
解析:根据核外电子排布规律可知,该原子核外各电子层上的电子数为:K 2、L 8、M 8、N 2,所以该元素的核电荷数为2+8+8+2=20。
答案:D
8.根据原子核外电子排布规律,下列说法肯定错误的是 ( )
A.某原子K层上只有1个电子
B.某原子M层上电子数为L层电子数的4倍
C.某离子M层和L层上的电子数均为K层的4倍
D.某离子的核电荷数与最外层电子数相等
解析:K、L、M电子层上最多容纳的电子数分别为2、8、18。K层上可排1个电子,也可排2个电子,所以A项有可能。当M层上排有电子时,L层上一定排满了电子,即已排了8个电子,而M层上最多只能排18个电子,又18<8×4,所以B项说法是错误的。K层上只能有2个电子,2×4=8,即M层和L层都为8个电子的离子均可能,K+、Ca2+符合题目要求,C正确。对于D项来说,该离子的最外层电子数可为2或8,核电荷数与最外层电子数相等,可有两种情况,一种是均为2,这种情况只能是原子,不可能为离子;另一种是均为8,核电荷数为8的元素是氧,O2-的最外层电子数也为8,所以D有可能。
答案:B
9.由 (m、n均大于0)的原子构成的单质,与盐酸反应有可燃性气体生成。该结构中n和m的关系,正确的是( )
A.m>n B.0
C.m=10-n D.m<4
解析:金属单质能够和盐酸反应生成可燃性的氢气,该金属应为Na、Mg、Al,其最外层电子数为1~3。
答案:D
10.已知X、Y是原子核电荷数不大于18的元素。X原子的最外层电子数为a,次外层电子数为a+2;Y原子的最外层电子数为b-5,次外层电子数为b。判断X和Y元素分别是 和 。?
解析:X原子的最外层电子数为a,次外层电子数为a+2,故次外层电子数应为8,所以a+2=8,a=6,X的核外电子排布为,X为S;Y原子的最外层电子数为b-5,次外层电子数为b,则b>5,显然次外层电子数只能为8,从而得出其核外电子排布为,Y为Al。
答案:S Al
11.根据下列几种粒子的结构示意图回答问题:
(1)其中属于阴离子的是 (填编号,下同);?
(2)属于金属元素的是 ;?
(3)具有相似化学性质的是 。?
解析:A、B、C、D表示的微粒分别是O、O2-、S、Na。A和C都是原子,其最外层电子数相同,所以具有相似的化学性质。
答案:(1)B (2)D (3)A和C
12.现有四种元素A、B、C、D,已知A-核外有18个电子;B原子最外层电子数比D原子核外电子数多2,B原子比D原子多2个电子层;D+核外没有电子;C元素原子核外电子比B元素原子核外电子多5个。
(1)C的原子结构示意图为 ;A-的离子结构示意图为 。?
(2)画出NaD中阴离子的结构示意图 ;已知NaD能够和水反应生成NaOH和D的单质,写出该反应的化学方程式: ,在该反应中还原剂是 (用具体的元素符号表示化学式)。?
(3)实验室可以用B的盐酸盐溶液和氨水反应制备一种白色胶状沉淀,该反应的离子方程式可以表示为?
。?
解析:D+核外无电子,即D为H。A-核外有18个电子,则A原子核外有17个电子,即说明A的核电荷数为17,即A为Cl。B原子比氢原子多2个电子层,说明B原子核外有3个电子层,且最外层有3个电子,即B为Al,C原子比B原子多5个电子,说明C为Ar。
答案:(1)
(2) NaH+H2ONaOH+H2↑ NaH
(3)3NH3·H2O+Al3+Al(OH)3↓+3N
课件29张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引12目标导航预习导引12预习交流1
在1~18号元素中,最外层电子数是最内层电子数整数倍的元素有哪些?
提示:先写出1~18号元素的原子结构示意图,除氢外元素的最内层电子数一定为2,然后看最外层电子数为2、4、6、8的元素有哪些。也可不写出原子结构示意图,从可能的倍数关系进行直接分析。
答案:Be、Mg、C、Si、O、S、Ne、Ar。目标导航预习导引122.原子核外电子的排布
(1)含有多个核外电子的原子中,电子运动的主要区域离核有远有近,在离核较近的区域运动的电子能量较低,在离核较远的区域运动的电子能量较高,即电子在原子核外是分层排布的。
(2)人们把核外电子运动的不同区域看成不同的电子层,各电子层由内向外的序数n依次为1、2、3、4、5、6、7……分别称为K、L、M、N、O、P、Q……电子层。
(3)含多个核外电子的原子中,电子按能量的不同分层排布,其主要规律是:
①各电子层最多能容纳的电子数为2n2(n为各电子层由内向外的层序数);
②最外层电子数最多不超过8(只有一个电子层时,不超过2);
③核外电子一般总是尽量先排布在能量最低的电子层里,即最先排布K层,当K层排满后,再排布L层,依次类推。目标导航预习导引12预习交流2
有同学将Ca的原子结构示意图表示为 ,试分析该原子结构示意图是否合理?
答案:不合理。尽管M层最多能容纳18个电子,但此时M层为最外层,电子数不能超过8个,故题中表示方法错误,Ca的原子结构示意图应为 。问题导学当堂检测一二一、电子层与原子结构示意图初探
活动与探究
写出下列原子的结构示意图:Na 、S ;?
写出下列离子的结构示意图:Na+ 、S2- 。?
思考:(1)试比较原子结构示意图与离子结构示意图之间的异同。
(2)以任意一个原子结构示意图为例,试说出图中各符号表示的意义。问题导学当堂检测一二(1)相同点:同种元素的原子和离子其核电荷数相同;
不同点:阳离子和对应原子的核外电子层数不同、最外层电子数不同;阴离子和对应原子的最外层电子数不同。
(2)钠原子结构示意图:问题导学当堂检测一二迁移与应用
例1有几种元素的微粒的电子层结构如图所示:
(1)若该微粒呈电中性,而且一般不与其他元素的原子反应,则该微粒的化学符号是什么?
(2)若向该微粒的盐溶液中加入AgNO3溶液时会出现白色沉淀,则这种微粒的化学符号是什么?
(3)若该微粒得到电子后变成原子,且这种原子的最外层有1个电子,则这种微粒的化学符号是什么?
(4)若该微粒失去2个电子即变为原子,这种微粒的化学符号是什么?问题导学当堂检测一二解析:(1)电中性微粒中,质子数和核外电子数相同,所以x=2+8+8=18,为氩原子。
(2)Cl-能够和Ag+反应生成白色的AgCl沉淀。
(3)该微粒得到1个电子后变成原子,说明该微粒为阳离子,所以该微粒的原子序数为19,该微粒为K+。
(4)该微粒失去2个电子变为原子,说明该微粒为阴离子,则其核电荷数为18-2=16,该微粒为S2-。
答案:(1)Ar (2)Cl- (3)K+ (4)S2-
规律小结:微粒包括原子、分子、阴离子、阳离子等,在本题中,微粒是指原子或阴、阳离子,原子失电子转化为阳离子,原子得电子转化为阴离子;阳离子得电子转化为原子,阴离子失电子转化为原子。问题导学当堂检测一二迁移训练1元素周期表中16号元素与4号元素的原子相比较,下列数据中前者是后者4倍的是( )
A.K层电子数
B.最外层电子数
C.质子数
D.相对原子质量
解析:16号元素的质子数为16,4号元素的质子数为4,前者是后者的4倍。
答案:C问题导学当堂检测一二1.原子结构示意图中各部分的意义。
2.在含多个电子的原子核外,存在一个或多个电子层,不同电子层距原子核远近不同。电子层距原子核越近,电子的运动区域距原子核越近,电子的能量越低;电子层距原子核越远,电子的运动区域距原子核越远,电子的能量越高。问题导学当堂检测一二3.1~18号元素原子核外电子层结构的特殊性。
(1)原子核中无中子的原子:H;
(2)最外层有1个电子的原子:H、Li、Na;
(3)最外层有2个电子的原子:He、Be、Mg;
(4)最外层电子数等于次外层电子数的原子:Be、Ar;
(5)最外层电子数是次外层电子数2倍的原子:C,最外层电子数是次外层电子数3倍的原子:O,最外层电子数是次外层电子数4倍的原子:Ne;
(6)电子层数与最外层电子数相等的原子:H、Be、Al;
(7)电子总数为最外层电子数2倍的原子:Be;
(8)次外层电子数是最外层电子数2倍的原子:Li、Si;
(9)内层电子数是最外层电子数2倍的原子:Li、P。问题导学当堂检测一二二、探究原子核外电子排布的一般规律
活动与探究
1.钠原子核外有11个电子,这11个电子是聚成一堆在离核相同的距离处运动,还是分散在离核不同的距离处运动?为什么?
答案:分散在离核不同的距离处运动;因为核外电子是分层排布的。
2.根据1~18号元素的原子结构示意图,并仔细观察这18种元素,它们的原子核外的每一个电子层中,所容纳的电子数有什么规律?
答案:每一电子层最多容纳的电子数为2n2(n为电子层序数)。问题导学当堂检测一二答案:最外层电子数都不超过8(K层是最外层时不超过2);次外层电子数不超过18;倒数第三层电子数不超过32。问题导学当堂检测一二迁移与应用
例2已知下列粒子的核外电子排布:请思考以下问题。
(1)对比具有相同电子层数的微粒,分析微粒的稳定结构具有怎样的特点?
(2)原子的最外层电子排布与元素原子得、失电子具有怎样的关系?
(3)原子的最外层电子排布与元素化合价具有怎样的关系? 问题导学当堂检测一二答案:(1)微粒最外层具有8个电子(K层为最外层时具有2个电子)的结构为稳定结构。
(2)①金属元素的原子最外层电子数一般小于4,较易失去电子形成阳离子;
②非金属元素的原子最外层电子数一般大于或等于4,较易得到电子形成阴离子;
③稀有气体元素的原子最外层电子数为8(氦原子最外层电子数为2),为稳定结构,既不易得电子也不易失电子。
(3)①金属元素原子只能失去电子,在化合物中只显正化合价;
②非金属元素原子的最外层电子数一般较多,更易得到电子,常显负化合价;
③稀有气体元素一般不会转化为离子,所以稀有气体元素的化合价一般为零。问题导学当堂检测一二温馨提示:原子虽然是元素的一种存在形式,但不一定是稳定的存在形式。对比稀有气体元素的原子结构,可知当原子的最外层达到8电子相对稳定结构时(He除外),元素才趋于稳定。问题导学当堂检测一二问题导学当堂检测一二1.电子排布规律:各电子层最多容纳的电子数为2n2(n代表电子层序数),最外层电子数不超过8(K层为最外层时,电子数不超过2),次外层电子数不超过18。
原子核外电子的排布规律是相互联系的,不能孤立地理解。例如,当M层是最外层时,最多可容纳8个电子,当M层不是最外层时,最多可容纳18个电子。问题导学当堂检测一二问题导学当堂检测12341.核电荷数在20以内的元素原子,其最外层电子数等于次外层电子数的元素有( )
A.1种 B.2种
C.3种 D.4种
解析:既然有次外层,原子核外至少有2个电子层,又是前20号元素,原子核外最多有4个电子层,且位于第4周期的K和Ca不符合题意,由此确定只有两种元素符合题意,即Be、Ar。
答案:B问题导学当堂检测12342.某化合物XY2中Y-的离子结构示意图可能是( )
解析:Y-带1个单位的负电荷,核电荷数应比电子数少1。
答案:D问题导学当堂检测12343.对第n电子层,若它作为原子的最外层,则容纳的电子数最多与n-1层的相同;当它作为次外层时,最多可容纳的电子数比n-1层上电子数最多能多10,则第n层为 ( )
A.L层 B.M层
C.N层 D.任意层
解析:第n层作为最外层时,最多只能容纳8个电子,所以第n-1层应为8个电子,为L层,则第n层应为M层;若第n层为次外层,其电子数最多为10+8=18,进一步证明第n层为M层。
答案:B问题导学当堂检测1234问题导学当堂检测1234解析:(1)L层有8个电子,则M层有4个电子,故A为硅。
(2)当次外层为K层时,最外层电子数则为3,是硼;当次外层为L层时,最外层电子数为1.5×8=12,违背了最外层不能超过8个电子的排布规律,故不可能。
(3)单质在常温下与水剧烈反应产生O2的是F2。
(4)当次外层为K层时,D为氖;当次外层为L层时,最外层不可能有32个电子。问题导学当堂检测1234课时训练2 元素周期律
1.19世纪60年代,化学家已经发现了60多种元素,并且发现随着相对原子质量的递增它们的性质呈周期性变化。元素性质呈周期性变化的根本原因是( )
A.原子半径呈周期性变化
B.元素化合价呈周期性变化
C.电子层数逐渐增加
D.元素原子的核外电子排布呈周期性变化
解析:根据结构决定性质的原理可知:元素性质呈周期性变化的根本原因是元素原子的核外电子排布呈周期性变化。
答案:D
2.X、Y为两种金属元素,它们最高价氧化物对应水化物的碱性:XOH>YOH。下列说法正确的是( )
A.X比Y活泼
B.Y比X活泼
C.X、Y的最外层电子数都为2
D.X、Y的最高价相同,都为+2价
解析:根据最高价氧化物对应水化物的碱性XOH>YOH可知,X比Y活泼;X、Y的最外层电子数都为1;最高价都为+1价。
答案:A
3.下列排列顺序不正确的是( )
A.原子半径:钠>硫>氯
B.最高价氧化物对应的水化物的酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4
C.最高正化合价:氯>硫>磷
D.热稳定性:HF>NH3>H2O>CH4
解析:钠、磷、硫、氯是具有相同电子层数的元素,随着原子序数的递增,原子半径逐渐减小,最外层电子数逐渐增多,最高正化合价逐渐增大,最高价氧化物的水化物的酸性逐渐增强,碱性逐渐减弱。因为非金属性:F>O>N>C,所以气态氢化物的稳定性:HF>H2O>NH3>CH4。
答案:D
4.下列元素最高价氧化物的水化物溶于水一定是强碱溶液的是( )
A.原子最外层只有1个电子的元素
B.原子次外层电子数是最外层电子数8倍的元素
C.原子次外层电子数是最外层电子数4倍的元素
D.原子的电子层数与最外层电子数相等的元素
解析:A、D均有例外,如H元素。B可能是,即为K,其对应的碱为KOH;也可能是,即为Na,其对应的碱为NaOH。C选项有可能是,符合条件,但Mg(OH)2不是强碱。
答案:B
5.四种元素的离子:aXm+、bYn+、cZn-、dRm-(a、b、c、d为元素的原子序数),它们具有相同的电子层结构,若m>n,则下列叙述正确的是( )
A.元素的原子序数:a>b>c>d
B.a-b=n-m
C.元素的非金属性:R>Z
D.最高价氧化物对应的水化物的碱性:X>Y
解析:四种元素在周期表中的位置关系如图所示:
所以原子序数关系为a>b>c>d,A正确;由题意知:a-m=b-n,即a-b=m-n,B错误;非金属性:Z>R,C错误;金属性:Y>X,所以最高价氧化物对应水化物的碱性:Y>X,D错误。
答案:A
6.下列说法不正确的是( )
A.通过比较钠、镁与水反应的剧烈程度,可以判断钠、镁的金属性强弱
B.通过比较氯气、溴与氢气化合的反应条件,可以判断氯与溴的非金属性强弱
C.通过比较氮与磷的非金属性强弱,可以判断硝酸与磷酸的酸性强弱
D.通过比较相同浓度的盐酸和氢碘酸的酸性强弱,可以判断氯和碘的非金属性强弱
解析:非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,与氢气发生化合反应就越剧烈,氢化物的稳定性越强,但氢化物的水溶液的酸性不一定强;金属性越强,与水反应越剧烈。
答案:D
7.A、B、C、D四种非金属元素,A、B在反应中各结合1个电子形成稳定结构,放出的能量:BHA;原子序数:CA.A、B、C、D B.B、A、C、D
C.D、A、B、C D.B、A、D、C
解析:非金属原子结合同数量的电子形成稳定结构,放出能量多的元素的非金属性强,放出的能量:BB;气态氢化物越稳定,元素的非金属性越强,气态氢化物的稳定性:HD>HA,则元素的非金属性:D>A;由原子序数:CC。
答案:C
8.某元素R的气态氢化物为HnR,其最高价氧化物对应水化物的分子中有m个氧原子,则其最高价氧化物对应水化物的化学式为( )
A.H2m-8+nROm B.H2n-8+mROm
C.H2ROm D.H2mROm
解析:书写最高价氧化物对应水化物的化学式,关键是确定R的化合价,再根据化合物中化合价代数和为0确定组成。据HnR中R为-n价,按照R元素最高化合价和最低化合价绝对值之和等于8的原则,R元素的最高化合价为+(8-n),又知H为+1价,O为-2价,分子中有1个R和m个O,根据化合物中化合价代数和为0,可写出其最高价氧化物对应水化物的化学式为H2m-8+nROm。
答案:A
9.某元素R的气态氢化物为RH3,其最高价氧化物的化学式为 ;若其最高价氧化物对应水化物的分子中有3个氧原子,则其最高价氧化物对应水化物的化学式为 ;若其最高价氧化物对应水化物的分子中有4个氧原子,则其最高价氧化物对应水化物的化学式为 。?
解析:写化学式,确定化合价是关键。由氢化物化学式为RH3可知,R为-3价,而其最高价氧化物及其对应水化物中R应显最高正价,根据元素的最低负价绝对值与最高正价之和为8,可推出R的最高正价应为+5价,再根据化学式中正负化合价的代数和为0的原则,可确定最高价氧化物的化学式为R2O5;若其最高价氧化物对应水化物的分子中有3个氧原子,则最高价氧化物对应水化物的化学式为HRO3;若其最高价氧化物对应水化物的分子中有4个氧原子,则最高价氧化物对应水化物的化学式为H3RO4。
答案:R2O5 HRO3 H3RO4
10.某同学做元素周期律性质递变规律实验时,自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象如下表(记录现象时随手记在纸片上,不对应,需整理):
实验方案
实验现象
①用砂纸打磨后的镁带与沸水反应,然后再向反应液中滴加酚酞溶液
A.浮于水面,熔成小球,在水面上无定向移动随之消失,溶液变成红色
②向新制的H2S饱和溶液中滴加新制的氯水
B.产生大量气体,可在空气中燃烧,溶液变成浅红色
③钠与滴有酚酞溶液的冷水反应
C.反应不十分剧烈,产生气体可以在空气中燃烧
④镁带与2 mol·L-1的盐酸反应
D.剧烈反应,产生的气体可以在空气中燃烧
⑤铝条与2 mol·L-1的盐酸反应
E.生成白色胶状沉淀,继而沉淀消失
⑥向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液
F.生成淡黄色沉淀
请帮助该同学整理并完成实验报告。
(1)实验目的: 。?
(2)实验用品:?
(实验试剂不用回答)。
(3)实验内容:
实验方案(填序号)
实验现象(填序号)
有关化学方程式
(4)实验结论: 。?
(5)请用物质结构理论简单说明具有上述结论的原因
?
。?
解析:(1)分析每个实验可得出的结论:①③做的是镁、钠分别和水反应的实验,比较两者和水反应的难易程度,及两者所得产物碱性的强弱;②Cl2能从H2S中置换出硫;④⑤可分别得出镁、铝和盐酸发生置换反应的难易;⑥氢氧化铝是一种两性氢氧化物。把上述分析结果连成一个整体从中可比较出钠、镁、铝三种元素金属性的强弱和氯、硫两种元素的非金属性的强弱。
(2)回忆每个实验过程可知,这些实验要用到的仪器有:试管、酒精灯、砂纸、镊子、小刀、胶头滴管等。
(3)根据单质和化合物的性质,可确定实验操作顺序和相关实验现象。
(4)该小题具有一定的开放性,如金属性Na>Mg>Al,非金属性:S(5)该题应该主要从原子核对最外层电子的吸引力回答。
答案:(1)验证Na、Mg、Al、S、Cl元素从左到右金属性依次减弱、非金属性依次增强的规律
(2)试管、酒精灯、砂纸、镊子、小刀、胶头滴管
(3)
实验方案
(填序号)
实验现象
(填序号)
有关化学方程式
③
A
2Na+2H2O2NaOH+H2↑
①
B
Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑
④
D
Mg+2HClMgCl2+H2↑
⑤
C
2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑
⑥
E
AlCl3+3NaOHAl(OH)3↓+3NaCl
Al(OH)3+NaOHNaAlO2+2H2O
②
F
H2S+Cl22HCl+S↓
(4)金属性:Na>Mg>Al,非金属性:S(5)Na→Cl,随着原子核电荷数的增加,原子半径减小,原子核对最外层电子的吸引力增大,失电子能力减弱,得电子能力增强,金属性依次减弱,非金属性依次增强
课件28张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引1231.原子序数
人们按核电荷数从小到大的顺序给元素编号,这种编号称为原子序数。元素的原子序数在数值上等于该元素原子的核电荷数。目标导航预习导引1232.元素周期律的含义
元素的性质随着元素核电荷数的递增而呈周期性变化的规律,称为元素周期律。
更多的研究表明,随着元素核电荷数的递增,元素的原子半径(除稀有气体元素外)、元素的金属性和非金属性、元素的主要化合价(最高化合价和最低化合价)都呈现周期性变化。目标导航预习导引1233.元素周期律的实质
元素性质的周期性变化是元素原子核外电子排布周期性变化的必然结果。即元素原子核外电子排布的周期性变化决定着元素性质的周期性变化。目标导航预习导引123预习交流
元素的相对原子质量是否随着原子序数的递增而呈周期性的变化?
答案:随着原子序数的递增,元素的相对原子质量一般会增大,但不呈周期性变化。问题导学当堂检测一二三一、探究元素原子最外层电子数的周期性变化
活动与探究
观察教材图1-2中1~18号元素的原子核外电子排布,如果从横向、纵向的角度观察,原子核外电子的排布有什么规律?你能发现随着元素核电荷数的递增,原子核外电子的排布呈什么样的变化规律吗?
答案:(1)横向观察:同一行中元素原子的电子层数相同,从左到右最外层电子数逐一递增至2或8(饱和结构)。
(2)纵向观察:同一列中元素原子的最外层电子数相同(稀有气体元素除外),从上到下电子层数逐一递增。
(3)随着元素核电荷数的递增,元素原子核外电子排布呈周期性的变化。问题导学当堂检测一二三迁移与应用
例1原子序数在3~10之间的元素,随着核电荷数的递增而逐渐增大的是( )
A.电子层数 B.最外层电子数
C.原子半径 D.化合价
解析:原子序数从3~10的元素原子,核外均为2个电子层,最外层电子数依次从1递增到8,原子半径逐渐减小(稀有气体元素除外),正化合价从+1价递增到+5价(氧一般不显正价,氟无正价)。
答案:B
温馨提示:原子核外电子层,既可以分为K层、L层、M层、N层等,又可以称为最内层、最外层、次外层、倒数第三层。
迁移训练1元素原子最外层电子数是否都呈1~8的周期性变化?
答案:不是。问题导学当堂检测一二三随着原子序数的递增,原子最外层电子数呈周期性变化。即每隔一定数目的原子,最外层电子数就会重复出现从1递增到8的变化(H、He除外)。问题导学当堂检测一二三二、探究原子半径的周期性变化
活动与探究
根据教材表1-2,思考随着核电荷数的递增,原子半径是如何变化的?
答案:每隔一定数目的原子,元素(稀有气体元素除外)的原子半径就出现从大到小的周期性变化。问题导学当堂检测一二三迁移与应用
例2下列各组微粒按半径由大到小的顺序排列的是( )
A.Mg、Ca、K、Na B.S2-、Cl-、K+、Na+
C.Br-、Br、Cl、S D.Na+、Al3+、Cl-、F-问题导学当堂检测一二三解析:A项,Mg、Ca最外层电子数相同,因最外层电子数相同的原子,原子序数越大,原子半径越大,故r(Mg)r(Cl-)>r(K+);Na+比另外三种粒子少一个电子层,所以半径最小,B项正确。C项,Br-、Br属于同一元素,由同种元素的原子半径小于其阴离子半径可知r(Br-)>r(Br);Br、Cl最外层电子数相同,故r(Br)>r(Cl);Cl、S核外电子层数相同,故r(Cl)r(Na+)>r(Al3+);Cl-比另外三种离子多一个电子层,所以半径最大,D项错误。
答案:B问题导学当堂检测一二三迁移训练2下列微粒半径的比较正确的是( )
A.r(Na+)>r(Na) B.r(Cl-)>r(Cl)
C.r(F)>r(Cl) D.r(Mg)>r(Na)
解析:原子半径比较时,需从元素周期表中的位置分析,对于同周期元素而言,原子半径随原子序数的增大而减小;对于同主族元素而言,原子半径随原子序数的增大而增大。同种元素比较,阳离子半径小于原子半径,阴离子半径大于原子半径。
答案:B问题导学当堂检测一二三1.原子半径的周期性变化
随着原子序数的递增,原子半径呈周期性变化。即每隔一定数目的原子,元素(稀有气体元素除外)的原子半径就会重复出现从大到小的变化。
2.原子半径(或离子半径)的比较方法
(1)同种元素的微粒半径比较:①原子半径大于阳离子半径;②原子半径小于阴离子半径;③同种元素不同价态的离子,价态越高,离子半径越小。
(2)不同种元素的微粒半径比较:①具有相同电子层数的原子,原子序数越大,原子半径越小(稀有气体元素除外);②最外层电子数相同的原子,原子序数越大,原子半径越大,其对应的相同价态的离子半径也越大;③对于电子层结构相同的离子,原子序数越大,离子半径越小。问题导学当堂检测一二三三、探究元素主要化合价和化学性质的周期性变化
活动与探究
根据教材第5~7页的活动与探究回答思考下列问题。
(1)第3周期金属元素单质与水或酸反应有何规律?可以得出什么结论?
答案:钠、镁、铝与水或酸反应的剧烈程度逐渐减弱,说明金属性强弱的顺序:钠>镁>铝,即随着原子序数的增加,具有相同电子层数的元素的金属性越来越弱。
(2)第3周期金属元素最高价氧化物的水化物碱性强弱有何递变规律?说明了什么问题?
答案:Na、Mg、Al最高价氧化物的水化物碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3,说明金属性强弱的顺序:钠>镁>铝,即随着原子序数的增加,具有相同电子层数的元素金属性越来越弱。问题导学当堂检测一二三(3)第3周期非金属元素(稀有气体元素除外)单质与氢气反应有何规律,所得气态氢化物的热稳定性有何规律?可以得出什么结论?
答案:硅、磷、硫、氯气与氢气反应越来越容易,所得的气态氢化物的热稳定性越来越强,即稳定性:SiH4(4)第3周期非金属元素(稀有气体元素除外)的最高价氧化物的水化物的酸性强弱有何递变规律?说明了什么问题?
答案:硅、磷、硫、氯最高价氧化物的水化物的酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO4,说明非金属元素的非金属性强弱顺序:硅<磷<硫<氯,即随着原子序数的增加,具有相同电子层数的元素非金属性越来越强。问题导学当堂检测一二三(5)比较原子序数11~17的元素的最高价氧化物的水化物中元素的最高化合价有何规律?
答案:11~17号元素的最高价氧化物的水化物中元素的最高化合价从+1~+7价,即随着原子序数的递增,元素的最高化合价呈现从+1~+7价的周期性变化(O、F除外)。问题导学当堂检测一二三迁移与应用
例3(2015广东高考改编)下列实验不能达到预期目的的是( )问题导学当堂检测一二三解析:比较氟、氯非金属性的强弱,不能通过比较其无氧酸酸性的强弱来判断,故C项错误。
答案:C
误区警示:①氟元素没有正价,氧、稀有气体元素没有最高正价;稀有气体、金属元素没有负价。氟元素没有氧化物和含氧酸。②对于主族元素而言,最高正化合价=最外层电子数,最低负化合价=最外层电子数-8,其中氢元素的最低负化合价为-1价。问题导学当堂检测一二三迁移训练3下列说法中不正确的是( )
A.元素周期律是指元素的性质随着元素核电荷数的递增而呈周期性变化的规律
B.元素性质的周期性变化取决于元素原子结构的周期性变化
C.从Na→Cl,元素的最高化合价呈现从+1价→+7价的变化
D.对于同周期元素,其最外层电子数均呈现从1到8的周期性变化
解析:D项,第1周期元素例外,最外层电子数是按照从1到2排列的。
答案:D问题导学当堂检测一二三1.元素主要化合价的周期性变化
随着原子序数的递增,元素(稀有气体元素除外)的主要化合价呈周期性变化。最高价由+1递增至+7价,最低化合价(只限非金属元素)由-4递增至-1价,这是一般规律,也有例外,如第2周期中氟元素没有正价,氧元素一般不表现正价,同时要注意以下几点:
(1)所有的元素都有0价。
(2)金属元素无负价。
(3)非金属元素都有负化合价,其最高化合价和最低化合价的关系为:最高正价+|最低负价|=8(H、O、F除外)。
(4)对于主族元素而言,原子的最外层电子数等于元素的最高正化合价(O、F除外)。问题导学当堂检测一二三2.元素主要化学性质的周期性变化(以11~17号元素性质变化为例)问题导学当堂检测一二三3.元素金属性强弱的比较
(1)金属单质与水或酸(非氧化性酸)反应置换出氢气的速率越快(反应越剧烈),表明元素的金属性越强。
(2)最高价氧化物的水化物的碱性强弱:碱性越强,表明元素的金属性越强。
(3)金属之间的置换反应:一种金属能把另一种金属从它的盐溶液里置换出来,表明前一种金属元素的金属性较强,被置换出的金属元素的金属性较弱。
(4)金属单质的还原性强弱:还原性越强,则金属性越强。
(5)金属离子的氧化性强弱:离子的氧化性越强,则对应金属元素的金属性越弱。问题导学当堂检测一二三4.非金属性强弱的比较
(1)非金属单质与氢气化合的难易程度、反应条件及生成氢化物的稳定性:越易与氢气化合,生成的氢化物也就越稳定,氢化物的还原性也就越弱,说明元素的非金属性越强。
(2)最高价氧化物的水化物的酸性强弱:酸性越强,说明元素的非金属性越强。
(3)非金属单质间的置换反应。如:Cl2+2KI 2KCl+I2,说明氯元素的非金属性比碘的强。
(4)元素的原子对应阴离子的还原性:还原性越强,元素的非金属性就越弱。
(5)单质与同种金属反应的难易:反应越易进行,说明其非金属性越强。即非金属单质的氧化性越强,表明元素的非金属性越强。问题导学当堂检测12341.下列关于元素周期律的叙述正确的是( )
A.随着元素原子序数的递增,原子最外层电子数总是从1到8重复出现
B.元素的性质随着核电荷数的递增而呈周期性变化
C.随着元素核电荷数的递增,元素的最高化合价从+1价到+7价,最低化合价从-7价到-1价重复出现
D.元素性质的周期性变化是指原子核外电子排布的周期性变化、原子半径的周期性变化及元素主要化合价的周期性变化
解析:K层为最外层时,原子最外层电子数只能是从1到2排列,A项错误;最低化合价一般是从-4价到-1价,而不是从-7价到-1价,C项错误;核外电子排布的周期性变化是元素性质周期性变化的根本原因,而不是内容,D项错误。
答案:B问题导学当堂检测12342.a元素的阴离子、b元素的阴离子和c元素的阳离子具有相同的电子层结构,已知a的原子序数大于b的原子序数,则a、b、c三种元素的离子半径大小的顺序为( )
A.a>b>c B.b>a>c
C.c>a>b D.c>b>a
解析:具有相同电子层结构的离子,阳离子的核电荷数(原子序数)一定大于阴离子的核电荷数(原子序数),所以a、b、c三种元素的原子序数的大小顺序为c>a>b,再根据“具有相同电子层结构的离子,核电荷数越大,离子半径越小”的规律可推知,a、b、c三种离子的半径大小顺序为b>a>c。
答案:B问题导学当堂检测12343.元素X形成的离子与钙离子的核外电子排布相同,且X的离子半径小于负二价硫离子的半径。X元素为( )
A.Al B.P
C.Ar D.K
解析:依据微粒半径大小的比较规律,结合原子核外电子排布的特点解决问题。与Ca2+的核外电子排布相同的应为单核的18电子微粒,如P3-、S2-、Cl-、(Ar)、K+等。当离子的核外电子排布相同时,核电荷数越大,离子半径越小。故离子半径小于S2-半径的离子除Ca2+外,还有Cl-和K+等,选D。
答案:D问题导学当堂检测12344.下列叙述中一定能说明金属A比金属B的活动性强的是( )
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原子电子层数比B原子电子层数多
C.1 mol A从酸中置换出H2比1 mol B从酸中置换出H2多
D.常温时,A能从酸中置换出氢,而B不能和酸发生反应
解析:能说明金属活动性强弱的依据应该是金属从水或酸中置换出H2的难易程度,而非失去电子的多少。D项中A能从酸中置换出H2,说明A易失去电子,而B不能从酸中置换出H2,说明B比A难失去电子,进而说明A的金属性强。
答案:D课时训练3 元素周期表及其应用
1.在元素周期表的短周期元素中,周期数和族序数相等的元素有( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.18个
解析:1、2、3周期为短周期,第1周期第ⅠA族的H、第2周期第ⅡA族的Be、第3周期第ⅢA族的Al,其周期数与族序数均相等。
答案:C
2.A为第ⅡA族元素,B为第ⅢA族元素,A、B同周期,其原子序数分别为M、N,甲乙为同一主族相邻元素,其原子序数分别为X、Y。则下列选项中的两个关系式均正确的是( )
A.N=M+10 Y=X+2
B.N=M+11 Y=X+4
C.N=M+25 Y=X+8
D.N=M+10 Y=X+18
解析:同一周期,根据是否存在副族元素,ⅡA、ⅢA族元素原子序数之差可能为1、11、25。同一主族,相邻元素原子序数之差可能为2、8、18、32。
答案:C
3.
如图所示为元素周期表中短周期的一部分。若a原子的最外层上有5个电子,则下列说法中不正确的是( )
A.d的单质可与b的氢化物的水溶液反应
B.a的最高价氧化物的水化物比b的最高价氧化物的水化物的酸性弱
C.b的氢化物比c的氢化物稳定
D.原子半径:a>b>c
解析:a原子的最外层上有5个电子,所以a为第ⅤA族元素,所以a为P,b为S,c为Cl,d为O。b的氢化物为H2S,它的水溶液和氧气反应的化学方程式为:2H2S+O22S↓+2H2O,A选项正确;P的非金属性比S的弱,所以H3PO4的酸性比H2SO4的弱,B选项正确;S的非金属性比Cl的弱,所以H2S的稳定性比HCl的弱,C选项错误;a、b、c处于同一周期,随着原子序数的递增,原子半径逐渐减小,D选项正确。
答案:C
4.X、Y、Z三种元素位于周期表中的同一周期,它们的最高价氧化物分别为酸性氧化物、碱性氧化物和两性氧化物,则三种元素的原子序数的大小顺序是( )
A.X>Y>Z B.Y>Z>X
C.X>Z>Y D.Z>X>Y
解析:同一周期元素的最高价氧化物从左向右依次是碱性氧化物、两性氧化物、酸性氧化物,所以X的原子序数最大,Y的原子序数最小。
答案:C
5.下列叙述正确的是( )
A.同周期元素第ⅦA族元素的原子半径最大
B.第ⅥA族元素的原子,其半径越大,越容易得到电子
C.室温时,零族元素的单质都是气体
D.所有主族元素的原子,形成单原子离子时的化合价和它的族序数相等
解析:在同周期中,零族元素的原子半径最大,而在同主族中,半径越大,越难得电子。单原子离子的化合价和它的族序数不一定相等,如第ⅣA族的Pb2+。
答案:C
6.X、Y、Z、W、R是5种短周期元素,其原子序数依次增大。X是周期表中原子半径最小的元素,Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,Z、W、R处于同一周期,R与Y处于同一族,Z、W原子的核外电子数之和与Y、R原子的核外电子数之和相等。下列说法正确的是( )
A.W的单质不能与X、Y、Z形成的化合物反应
B.与元素X形成化合物的热稳定性:Y>R
C.元素W、R的最高价氧化物的水化物都是强酸
D.元素Y、Z、W具有相同电子层结构的离子,其半径依次增大
解析:由题意,可得X、Y、Z、W、R分别为H、O、Na、Al、S,Al能与NaOH溶液发生反应;热稳定性:H2O>H2S;H2SO4是强酸,但Al(OH)3是两性氢氧化物;元素Y、Z、W具有相同电子层结构的离子,其半径依次减小。
答案:B
7.
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的盐溶液滴入NaOH溶液一定有白色沉淀生成
解析:根据元素所处的位置,可猜测T、Q、W为第三周期的元素,其中T所处的周期序数与族序数相等,则T为Al,Q为Si,W为S,R为N,用具体元素可判断A、B、C三个选项都正确。D选项,如AlCl3溶液中滴入过量NaOH溶液,无白色沉淀生成。
答案:D
8.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/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:根据题给数据,X、Y的化合价不同,但原子半径相差较小,可知两者位于同一周期相邻主族,故金属性:X>Y,A错;根据Z、W的原子半径相差不大,化合价不同,且W只有负价,则W可能是O,Z是N,两者的单质在放电条件下反应可生成NO,B错;据此判断可知X是Mg,Y是Al,Y的最高价氧化物的水化物是氢氧化铝,氢氧化铝不溶于稀氨水,C错误;一定条件下,氧气可以和氨气反应生成水和氮气,D正确。
答案:D
9.下列曲线分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系(Z为核电荷数,Y为元素的有关性质)。把与下面元素有关的性质相符的曲线标号填入相应的空格中:
(1)第ⅡA族元素的最外层电子数 ;?
(2)第3周期元素的最高化合价 ;?
(3)F-、Na+、Mg2+、Al3+的离子半径 。?
解析:(1)第ⅡA族元素的最外层电子数相等;(2)第3周期的最高化合价从左到右依次升高;(3)四种离子有相同的电子层结构,核电荷数越小,离子半径越大。
答案:(1)b (2)c (3)a
10.某研究性学习小组设计了一组实验验证元素周期律。
(Ⅰ)甲同学在a、b、c三只烧杯里分别加入50 mL水,再分别滴加几滴酚酞溶液,依次加入大小相近的锂、钠、钾块,观察现象。
甲同学设计实验的目的是 ,?
烧杯 (填字母)中的反应最剧烈。?
(Ⅱ)乙同学设计实验验证非金属元素的非金属性越强,对应的最高价含氧酸的酸性就越强。他设计了下图装置以验证氮、碳、硅元素的非金属性强弱。
乙同学设计的实验可直接证明三种酸的酸性强弱,已知A是强酸,常温下可与铜反应;B是块状固体;打开分液漏斗的活塞后,C中可观察到有白色沉淀生成。
(1)写出所选用物质的化学式:
A: ;B: ;?
C: 。?
(2)写出烧杯中发生反应的离子方程式:?
。?
解析:(Ⅰ)锂、钠、钾属于同一主族的金属元素,比较它们的单质分别和水反应的现象,目的是验证它们金属性的强弱,钾最活泼,和水反应最剧烈。
(Ⅱ)因为酸性HNO3>H2CO3>H2SiO3,硝酸常温下可与铜反应,所以A是硝酸,根据“强酸制弱酸”的原理可以判断B为CaCO3,C为可溶性硅酸盐。
答案:(Ⅰ)验证锂、钠、钾的活动性(或同一主族,从上到下元素的金属性逐渐增强) c
(Ⅱ)(1)HNO3 CaCO3 Na2SiO3(或K2SiO3)
(2)CO2+Si+H2OH2SiO3↓+C或2CO2+Si+2H2OH2SiO3↓+2HC
课件30张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引1231.元素周期表
(1)元素周期表的编排原则:把核外电子层数相同的元素排成同一横行,把最外层电子数相同的元素(除He外)排成同一纵列。
(2)元素周期表的结构
在元素周期表中,横行叫周期,纵行叫族。
①周期——“7个横行7个周期”。目标导航预习导引123b.周期序数与原子结构的关系。
周期序数=电子层数。目标导航预习导引123②族——“18个纵行16个族”。
a.族的分类。b.主族序数与原子结构的关系。
主族序数=最外层电子数。目标导航预习导引123预习交流1
在元素周期表中,所含元素种数最多的是哪一族?
答案:第ⅢB族。目标导航预习导引1232.同周期和同主族元素性质的递变规律
(1)同一周期元素性质的递变规律(稀有气体元素除外)目标导航预习导引123(2)同一主族元素性质的递变规律 目标导航预习导引1233.周期表的应用
(1)在金属与非金属的分界线附近寻找半导体材料,如锗、硅、硒等。
(2)在过渡元素中寻找各种优良的催化剂(如铂、镍等)和耐高温、耐腐蚀的合金材料(如制造火箭和飞机的钛、钼等金属)。
预习交流2
最活泼的金属元素应该在周期表的什么位置?
答案:左下方。问题导学当堂检测一二一、元素周期表的结构探究
活动与探究
若将1~18号元素排列在一张表格中,这张表格能体现出原子最外层电子排布、原子半径、元素化合价的周期性变化规律。
问题讨论:由1~18号元素的原子结构分析
1.每一横行有什么相同点?
2.每一纵行有什么相同点?
答案:1.每一横行的电子层数相同。
2.每一纵行的最外层电子数相同(稀有气体元素除外)。问题导学当堂检测一二迁移与应用
例1所含元素种类最多的周期、族分别是哪个?哪一族的元素形成的化合物种类最多?
答案:所含元素种类最多的周期是第6周期,所含元素种类最多的族是第ⅢB族,形成化合物种类最多的族是第ⅣA族。
温馨提示:在书写元素在周期表中的位置时,主族一定要用“A”表示,副族一定要用“B”表示;族序数一定要用罗马数字表示。问题导学当堂检测一二迁移训练1下列各图为元素周期表的一部分,表中的数字为原子序数,其中M为37的是( )解析:由元素周期表的结构,可知A项中M为38,B项中M为37,C项中M为45,D项中M为36。
答案:B问题导学当堂检测一二1.元素周期表的结构
(1)周期
①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。
②元素周期表的周期数:现在的长式元素周期表有7个横行,也就是7个周期,从上到下依次为第1周期至第7周期。分为三个短周期,分别是1、2、3周期,四个长周期,分别是4、5、6、7周期,其中第7周期又称为不完全周期。
③周期数与元素原子结构的关系:周期的序数就是该周期内原子具有的电子层数。同一周期内,从左到右随着原子序数的递增,原子最外层电子数从1递增至8(He为2),达到稳定的电子层结构。问题导学当堂检测一二(2)族
①周期表有18个纵行。除第8、9、10三个纵行叫做第Ⅷ族元素外,其余15个纵行,每个纵行标作一族。
②主族:由短周期和长周期元素共同构成的族,符号是A。
副族:完全由长周期元素构成的族,符号是B。问题导学当堂检测一二2.元素周期表记忆口诀一则
三短四长七周期 七主、七副、零和Ⅷ(八) Ⅷ族、副族中间占 主族零族两边观 同一周期性质变 从左至右失电(子)难 同一主族论相似 最高正价族序判(O、F除外)问题导学当堂检测一二二、探究元素周期表中元素金属性、非金属性的递变规律
活动与探究
实验室通过简单的“试管实验”,即可探究元素的金属性、非金属性的强弱,请你选用下列试剂,根据实验要求完成下表。
试剂:镁条、铝条、氯水、AlCl3溶液、MgCl2溶液、NaBr溶液、氢硫酸、水、NaOH溶液问题导学当堂检测一二问题导学当堂检测一二问题导学当堂检测一二问题导学当堂检测一二迁移与应用
例2(1)上题实验①中判断金属性Mg>Al的依据是什么?
答案:依据是最高价氧化物对应水化物的碱性强弱为Mg(OH)2>Al(OH)3。
(2)在元素周期表中,左侧是金属元素,右侧是非金属元素吗?
答案:元素周期表按原子序数递增的顺序从左到右排列,元素原子的最外层电子数依次增多,故左侧为金属元素,右侧为非金属元素,但氢元素例外。
误区警示:元素的非金属性越强,其氢化物的水溶液的酸性不一定越强;反之,氢化物的水溶液的酸性越强,该氢化物中对应元素的非金属性不一定越强。问题导学当堂检测一二迁移训练2如图是元素周期表前六周期的一部分,关于元素X、Y、Z的叙述正确的是( )①X的气态氢化物与Y最高价氧化物对应的水化物能发生反应生成盐 ②Y的原子半径比氧原子或氯原子的大 ③Z的单质常温下可与铁粉发生反应 ④Z的原子序数比Y大19 ⑤Z所在的周期中含有32种元素
A.② B.①④ C.①②③④ D.①②③④⑤
解析:依R、X、Y、Z在周期表中的位置可确定它们分别为氦、氮、硫、溴,然后根据这些元素的有关性质和周期表中的有关信息逐一进行分析判断。
答案:C问题导学当堂检测一二元素周期表中元素金属性、非金属性呈规律性递变的原因:
1.同周期元素金属性、非金属性的递变
同周期元素(稀有气体元素除外)的原子,核外电子层数相同,随着核电荷数的递增,最外层电子数逐渐增加,原子半径逐渐减小,元素的原子得到电子的能力逐渐增强,失去电子的能力逐渐减弱。因此,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。
2.同主族元素金属性、非金属性的递变
同一主族元素原子的最外层电子数相同,随着核电荷数的增大,电子层数逐渐增加,原子半径逐渐增大,原子失去电子的能力逐渐增强,获得电子的能力逐渐减弱。因此,元素的金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。问题导学当堂检测12341.1869年,俄国化学家门捷列夫制作出了第一张元素周期表,揭示了化学元素间的内在联系,成为化学史上的重要里程碑之一。下列有关元素周期表的说法正确的是( )
A.元素周期表有7个周期
B.元素周期表有18个族
C.第ⅠA族的元素全部是金属元素
D.短周期是指第1、2、3、4周期
解析:元素周期表中共有7个周期,16个族,第ⅠA族的元素除了氢元素外全部是金属元素,短周期是指第1、2、3周期。
答案:A问题导学当堂检测12342.元素的原子结构决定其性质和在周期表中的位置。下列说法正确的是( )
A.元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价
B.多电子原子中,在离核较近的区域内运动的电子能量较高
C.P、S、Cl得电子能力和最高价氧化物的水化物的酸性均依次增强
D.元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素
解析:对于主族元素来说,元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价(O、F除外),故A错误;在离核较近的区域内运动的电子能量较低,故B错误;非金属性:P答案:C问题导学当堂检测12343.(2015广东理综改编)甲~庚等元素在周期表中的相对位置如下表,己的最高价氧化物对应水化物有强脱水性,甲和丁在同一周期,甲原子最外层与最内层具有相同电子数。下列判断正确的是( )A.丙与戊的原子序数相差28
B.气态氢化物的稳定性:庚<己<戊
C.常温下,甲和乙的单质均能与水剧烈反应
D.丁的单质可用于制造光导纤维问题导学当堂检测1234解析:有强脱水性的物质为浓硫酸,则己为S,由周期表的结构推知,丙为B,庚为F,丁为Si,戊为As,甲、丁位于同一周期,且甲的最外层与最内层的电子数相同,则甲为Mg,乙为Ca。B的原子序数为5,戊的原子序数为33,两者原子序数相差28,A项正确;非金属性:F>S>As,所以氢化物的稳定性:HF>H2S>AsH3,B项错误;Mg在常温下与水不反应,C项错误;SiO2是光导纤维的主要成分,D项错误。
答案:A问题导学当堂检测12344.元素周期表是学习化学的重要工具,它包含许多信息和规律。下表所列是五种短周期元素的原子半径及主要化合价:(1)用元素代号标出它们在周期表中的位置。问题导学当堂检测1234(2)在上面的元素周期表中用斜线标出通常寻找催化剂材料的区域。
(3)五种元素中非金属性最强的是 (填元素符号),T、X形成的化合物为 (填化学式)。?
(4)证明L元素与M元素在性质上有明显不同的离子方程式为 。?问题导学当堂检测1234解析:化合价相似的元素处于同一主族,同一主族元素的原子半径从上到下逐渐增大,同一周期元素(稀有气体元素除外)的原子半径从左到右逐渐减小,据此可以判断出它们分别属于什么元素。
(1)L和R都属于第ⅡA族元素,Mg的原子半径比Be的大,所以L为Mg,R为Be;X和T都属于第ⅥA族元素,S的原子半径比O的大,所以X为S,T为O;M属于第ⅢA族元素,可能为B或Al,又因为Al的原子半径比X(S)的大,而B的原子半径比X(S)的小,所以M应该为Al。
(2)通常在过渡元素中寻找催化剂材料。
(3)元素周期表右上角的元素非金属性最强,所以这五种元素中,O元素的非金属性最强。它与硫元素可以形成SO2、 SO3两种化合物。
(4)Mg和Al都是活泼的金属元素,都能够和非氧化性酸反应生成氢气,但是Al还能够与强碱溶液反应生成氢气。问题导学当堂检测1234课时训练4 离子键
1.下列说法正确的是( )
A.一切物质中都存在化学键
B.凡含有离子键的化合物,一定含有金属元素
C.一切化合物中都存在化学键
D.离子键只包括阴、阳离子间的静电引力
解析:组成物质的粒子可以是原子,也可以是分子或离子。稀有气体是单原子分子,没有化学键;形成离子键靠的是静电作用,不仅仅是静电引力,还有静电斥力;氯化铵是由离子键形成的化合物,没有金属元素。所以A、B、D项都是错误的。
答案:C
2.以下叙述中错误的是( )
A.熔融状态下的NaCl可以导电,说明NaCl是离子晶体
B.在化合物CaCl2中,两个Cl-之间不存在离子键
C.任何离子键在形成过程中必定有电子的得与失
D.钠与氧反应生成氧化钠后,体系能量降低
解析:NaCl在熔融状态下能够导电说明NaCl在熔融状态下可以电离出自由移动的离子,即NaCl是由阴、阳离子构成的离子化合物,故A正确。活泼的金属原子和活泼的非金属原子之间形成离子化合物,阳离子和阴离子均达到稳定结构,这样体系的能量降低,其结构的稳定性增强,故D正确。而离子键的形成只是阴、阳离子间的静电作用,并不一定发生电子的得失,故B正确,C错误。
答案:C
3.下列化合物的电子式书写正确的是( )
A.Ca2+[∶
B.Na+[×·×·]-2Na+
C.[Mg2+][×·×·]2-
D.K+[×·∶]-
解析:A不正确,每个离子均要单独写,不能用角码合并在一起表示,应为[∶∶]-Ca2+[∶∶]-。离子电荷表示法(如R2-)与化合价(如)不同,“2-”表示带两个单位负电荷,而“-2”则表示化合价为-2价,另外,化合价应写于元素符号正上方,故B项不正确,应为Na+[×·×·]2-Na+;简单阳离子符号不用方括号[ ],所以C项不正确,应为Mg2+[×·×·]2-;D项正确。
答案:D
4.下列叙述正确的是( )
A.阳离子一定是金属离子,阴离子一定只含非金属元素
B.某金属元素的阳离子和某非金属元素的阴离子组成的物质一定是纯净物
C.阴、阳离子相互作用后不一定形成离子化合物
D.离子化合物一定都溶于水
解析:A项,H+、N不是金属离子,Mn中含有金属元素;B项,Na+与O2-、组成Na2O和Na2O2的混合物;C项,H+与OH-作用生成水,水不是离子化合物;D项,MgO、BaSO4等离子化合物不溶于水。
答案:C
5.下列哪一组元素的原子间易形成离子键( )
原子
a
b
c
d
e
f
g
M层电子数
1
2
3
4
5
6
7
A.a和c B.a和f C.d和g D.c和g
解析:本题考查离子键的成键实质、成键条件,同时还考查原子结构与性质的关系。由原子a~g的M层电子数可知,M层即为原子的最外层,元素a~g均为第3周期元素,a、b均为活泼的金属元素,f、g均为活泼的非金属元素,所以a和f形成的化学键为离子键。
答案:B
6.X元素的原子最外层有7个电子。Y元素的原子和X元素的原子次外层都有8个电子。在X与Y形成的离子化合物中,阴、阳离子的电子层结构相同。则X与Y形成的化合物的化学式是( )
A.NaF B.MgCl2
C.NaCl D.CaCl2
解析:由题意知X为第ⅦA族元素,且X、Y的原子核外至少有三个电子层,再根据X、Y形成离子的电子层结构相同,则Y位于X的下一周期。
答案:D
7.M、R均为主族元素,已知M的一个原子失去2个电子,R的一个原子得到1个电子后形成稀有气体元素的电子层结构。下列关于M与R形成的化合物的叙述中正确的是( )
A.M与R可形成MR2型离子化合物
B.在MR2中M的离子半径比R的离子半径大
C.M与R形成的离子化合物一定可溶于水
D.M与R形成的离子化合物MR2的电子式为M2+[×·
解析:M的一个原子失去2个电子形成M2+,R的一个原子得到1个电子形成R-,二者相互作用可形成MR2型离子化合物,电子式为[∶×·]-M2+[×·∶]-,则A选项正确,D选项错误;在MR2型化合物中,M2+与R-的核外电子层数不确定,所以离子半径大小也不能确定,B选项错误;离子化合物不一定都可溶于水,如CaF2难溶于水,所以C选项错误。
答案:A
8.AB属于离子型化合物,其中A离子和B离子的电子层结构不同,从原子的最外层电子数看A比B少4,而次外层电子数A比B多6,则该离子化合物是( )
A.MgO B.CaO C.KCl D.MgS
解析:从A、B两元素的原子结构看,B原子只有两个电子层,符合此要求的只有A、B两项;A离子和B离子的电子层结构不同,只有B项符合。
答案:B
9.下列叙述错误的是( )
A.带相反电荷离子之间的相互吸引称为离子键
B.金属元素与非金属元素化合时,不一定形成离子键
C.某元素的原子最外层只有一个电子,它跟卤素结合时形成的化学键不一定是离子键
D.离子化合物中不一定含有金属离子
解析:相互作用包括相互吸引和相互排斥两个方面,A错误;B正确,如AlCl3、BeCl2都不是离子化合物;C正确,如HCl中不含离子键;D正确,如NH4Cl为离子化合物。
答案:A
10.氮化钠(Na3N)是科学家制备的一种重要的化合物,它与水作用可产生NH3。请回答下列问题:
(1)化合物Na3N是由 键形成的。?
(2)比较Na3N中两种粒子的半径:r(Na+) (填“>”“=”或“<”)r(N3-)。?
(3)Na3N能够与水或酸发生复分解反应:一物质中的正价基团(原子或原子团)与另一种物质中的负价基团相互结合的反应。
①写出Na3N与水反应的化学方程式: ;?
②Na3N与过量的HCl(aq)反应,生成 (填数字)种盐。?
解析:Na3N与HCl(aq)接触,首先发生下列反应:Na3N+3HCl3NaCl+NH3↑,此即复分解反应。因HCl(aq)过量,生成的NH3肯定不会从HCl(aq)中逸出,因为易发生下列反应:NH3+HClNH4Cl,所以共得到NaCl和NH4Cl 2种盐。N3-、Na+核外电子排布相同,核电荷数少者,离子半径大。
答案:(1)离子
(2)<
(3)①Na3N+3H2O3NaOH+NH3↑ ②2
11.请填空:
(1)XY型的离子化合物,X所在的族为 ,Y所在的族为 ;?
(2)XY2型的离子化合物,X所在的族为 ,Y所在的族为 ;?
(3)XY3型的离子化合物,X所在的族为 ,Y所在的族为 。?
解析:根据化学式可确定A、B的化合价,再根据其化合价与原子结构的关系确定它们在周期表中可能的位置。
答案:(1)第ⅠA族、第ⅡA族 第ⅦA族、第ⅥA族
(2)第ⅡA族 第ⅦA族
(3)第ⅢA族 第ⅦA族
12.有位于周期表中的七种元素,试按下述所给的条件推断。
①A、B、C是同一周期的金属元素,已知原子核外有3个电子层,A的原子半径在所属周期中最大且原子半径A>B>C。
②D、E是非金属元素,它们跟氢气化合可生成气态氢化物HD和HE,在室温时,D的单质是液体,E的单质是固体。
③F在常温下是气体,性质稳定,是除氢气外最轻的气体。
④G是除氢外原子半径最小的元素(不考虑稀有气体元素)。
(1)A的名称是 ;B位于周期表中第 周期,第 族;C的原子结构示意图是 。?
(2)E单质的颜色是 。?
(3)A元素与D元素形成的化合物的电子式是 。?
(4)F的元素符号是 。?
(5)在上述七种元素中,最高价氧化物的水化物碱性最强的化学式是 ;气态氢化物中最稳定的化学式是 。?
解析:①A在第3周期,原子半径最大且为金属元素,则A为Na,B为Mg,C为Al。
②D单质为液态非金属、气态氢化物为HD,D为Br。E的单质是固态非金属、气态氢化物为HE,故E为I。
③F是除氢气外最轻的气体且性质稳定,则F是He。
④G是第2周期的氟元素。
答案:(1)钠 3 ⅡA
(2)紫黑色
(3)Na+[×·∶]-
(4)He
(5)NaOH HF
课件28张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引1231.化学键
物质中直接相邻的原子或离子之间存在的强烈的相互作用叫做化学键。离子键和共价键是化学键的两种常见类型。目标导航预习导引1232.离子键
(1)离子键的概念
离子键是使阴、阳离子结合成化合物的相互作用。
预习交流1
形成离子键的阴、阳离子之间的作用力是不是只有相互吸引?
答案:阴、阳离子之间除了相互吸引外,还有原子核与原子核、电子与电子之间的相互排斥,只有当相互吸引和相互排斥达到平衡时,才形成稳定的离子键。目标导航预习导引123(2)离子键的形成条件
形成离子键的首要条件是参加反应的原子双方,一方容易失去电子,而另一方容易得到电子,电子由容易失去电子的一方转移到容易得到电子的一方,进而形成阳、阴离子,形成离子键。即活泼金属与活泼非金属化合时,一般能形成离子键。
(3)离子键的存在——离子化合物
离子化合物是许多阴、阳离子通过离子键而形成的化合物。因此,凡是离子化合物,其中一定存在离子键。
预习交流2
是不是只有活泼金属与活泼非金属化合才能形成离子化合物呢?
答案:不是。除了活泼金属和活泼非金属化合形成离子化合物外,可溶性强碱、含氧酸盐和铵盐都是离子化合物。目标导航预习导引1233.电子式
(1)电子式的概念
电子式是在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子或离子最外层上的电子的式子。
(2)写出下列各物质的电子式:
预习交流3
简单阳离子和简单阴离子的电子式的书写有何区别?
答案:简单阳离子的电子式是离子符号本身,简单阴离子要在元素符号周围点足8个电子(或2个电子),再用“[ ]”括起来,然后注明所带电荷数。目标导航预习导引123预习交流3
简单阳离子和简单阴离子的电子式的书写有何区别?
答案:简单阳离子的电子式是离子符号本身,简单阴离子要在元素符号周围点足8个电子(或2个电子),再用“[ ]”括起来,然后注明所带电荷数。问题导学当堂检测一二一、探究离子键的形成
活动与探究
探究:氯化钠的形成问题导学当堂检测一二氯化钠的形成过程 问题导学当堂检测一二问题导学当堂检测一二迁移与应用
例1下图形象地表示了氯化钠的形成过程。下列相关叙述中不正确的是( )A.钠原子易失去一个电子,氯原子易得到一个电子
B.钠离子与钠原子有相似的化学性质
C.钠原子与氯原子作用生成NaCl后,其结构的稳定性增强
D.氯化钠中含有离子键问题导学当堂检测一二解析:
答案:B
温馨提示:离子键由阴、阳离子形成,典型的金属易形成阳离子,典型的非金属易形成阴离子,不活泼的金属和非金属很难形成阴、阳离子。问题导学当堂检测一二迁移训练1X与Y两元素的单质能化合生成XY型离子化合物,则X和Y分别属于( )
A.第ⅠA族和第ⅥA族 B.第ⅡA族和第ⅤA族
C.第ⅠA族和第ⅦA族 D.第ⅥA族和第ⅦA族
解析:第ⅠA族元素能形成+1价阳离子,第ⅦA族元素能形成-1价阴离子,二者可形成XY型离子化合物(H+除外);第ⅡA族与第ⅥA族元素间也能形成部分离子化合物,如MgO、CaO等。
答案:C问题导学当堂检测一二离子键
1.定义:带相反电荷离子之间的相互作用。
2.实质:阴、阳离子之间的静电作用。
(1)静电作用:离子键是阴、阳离子间的一种静电作用,有阴离子与阳离子的相互吸引,也有原子核与原子核、核外电子与核外电子的相互排斥,它是这些作用力的叠加。
(2)阴、阳离子:离子键存在的前提是必须有阴、阳离子。若没有阴、阳离子则不会有离子键;若有离子键则一定有阴、阳离子。问题导学当堂检测一二问题导学当堂检测一二二、电子式及其应用探究
活动与探究
探究:观察以下示例,归纳电子式的书写规则问题导学当堂检测一二问题导学当堂检测一二问题导学当堂检测一二问题导学当堂检测一二误区警示:离子化合物的电子式由阴、阳离子的电子式构成,虽然金属失电子后,次外层变成了最外层,但电子式中元素符号周围的电子仍为最外层上的电子,所以简单阳离子的电子式就是其阳离子符号本身。问题导学当堂检测一二问题导学当堂检测一二问题导学当堂检测一二问题导学当堂检测12341.下列说法不正确的是( )
A.化学键是物质中直接相邻的原子或离子之间存在的强烈的相互作用
B.化学键将原子或离子按一定的数量关系结合在一起形成了物质
C.稀有气体元素的原子不易与其他元素的原子形成化学键
D.ⅠA族元素原子与ⅦA族元素原子之间都形成离子键
解析:大多数稀有气体元素都很难甚至不与其他元素的原子结合,但并不是都不可能,如Xe能与F结合成XeF4、XeF6等,C项正确;ⅦA族元素都是活泼的非金属元素,ⅠA族中除H外,都是活泼的金属元素,而H与ⅦA族元素形成的化合物如HF、HCl等中的化学键不是离子键,D项不正确。
答案:D问题导学当堂检测1234问题导学当堂检测1234问题导学当堂检测12344.A、B、C三种短周期元素,原子序数依次增大,三种元素原子序数之和为35,A、C同主族,B+核外有10个电子,则:
(1)A、B、C三种元素分别是 、 、 (填元素名称)。?
(2)A、B、C三种元素两两之间能形成多种化合物,其中属于离子化合物的化学式分别为 、 、 。?
(3)用电子式表示B和C形成离子化合物的过程:? 。?
解析:由B+核外有10个电子可推知B为钠元素,设A的原子序数为x,由A、C同主族知C的原子序数为x+8,即x+11+x+8=35,则x=8,故A为氧元素,C为硫元素。课时训练5 共价键 分子间作用力
1.下列有关化学用语表示正确的是( )
A.甲烷的球棍模型:
B.氢氧根离子的电子式:[∶∶H]-
C.氯原子的结构示意图:
D.中子数为146、质子数为92的铀(U)原子U
解析:A项中为CH4的比例模型,A错;C中表示的是氯离子的结构示意图,C错;D中元素符号左上角的数字应为质量数,即146+92=238,D错。
答案:B
2.下列说法正确的是( )
A.冰、水和水蒸气中都存在氢键
B.除稀有气体元素外的非金属元素都能生成不同价态的含氧酸
C.若ⅡA族某元素的原子序数为m,则同周期ⅢA族元素的原子序数有可能为m+11
D.干冰升华时分子内共价键会发生断裂
解析:水蒸气中不存在氢键;非金属元素中F和O元素无正价,所以不存在含氧酸;在第4周期和第5周期中,满足C项情况;干冰升华时只破坏分子间作用力。
答案:C
3.下列事实能证明氯化氢是共价化合物的是( )
A.氯化氢极易溶于水 B.液态氯化氢不导电
C.氯化氢不易分解 D.氯化氢溶液可以导电
解析:共价化合物在熔融状态(即液体状态)时不发生电离,不能电离出自由移动的离子,因此可通过无水液态氯化氢的导电实验证明是否属于共价化合物。
答案:B
4.下列分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是 ( )
A.BF3 B.H2O C.SiCl4 D.PCl5
解析:该题各选项中,F、O、Cl都达到最低负价,也都达到8电子结构,而A选项中的B有3个共价键(或化合价为+3),所以化合物BF3中B的最外层电子数为6;B选项H2O中H最外层电子数为2;C选项SiCl4中Si有4个共价键,达到8电子结构;而D选项中P形成5个共价键,P在此化合物中最外层有5+5=10个电子。所以,正确选项为C。
答案:C
5.卤素互化物是指不同卤素原子之间以共价键结合形成的化合物,XX'型卤素互化物与卤素单质结构相似、性质相近。如图是部分卤素单质和XX'型卤素互化物的沸点与其相对分子质量的关系图。试推测ICl的沸点所处的范围( )
A.Cl2和BrCl之间 B.Br2和IBr之间
C.IBr和I2之间 D.BrCl和Br2之间
解析:卤素单质和XX'型卤素互化物原子间都是以共用电子对结合成的共价分子,随相对分子质量的增大,分子间作用力增强,沸点逐渐升高。ICl的相对分子质量为162.5,与这个值大小最接近的范围是Br2(160)、IBr(207),所以ICl的沸点介于Br2的沸点和IBr的沸点之间。
答案:B
6.X、Y为短周期元素,X位于ⅠA族,X与Y可形成化合物X2Y,下列说法正确的是( )
A.X的原子半径一定大于Y的原子半径
B.X与Y的简单离子不可能具有相同的电子层结构
C.两元素形成的化合物中,原子个数比不可能为1∶1
D.X2Y可能是离子化合物,也可能是共价化合物
解析:根据题意可知:X可能是H元素,也可能是Li、Na碱金属元素,Y显-2价,可能为O或S。若X、Y组成的化合物为H2O,则A不正确;同样若X、Y组成的化合物为Na2O,则B不正确;若X、Y组成的化合物为H2O2、Na2O2,则C不正确。
答案:D
7.下列关于化学键的叙述,不正确的是( )
A.离子化合物中一定含有离子键
B.单质分子中均不存在化学键
C.共价化合物中一定含有共价键
D.含有共价键的化合物不一定是共价化合物
解析:离子化合物中一定含有离子键,A正确;只有单原子分子单质中不含化学键,如稀有气体中只含分子间作用力,不存在化学键,B错误;共价化合物中一定含有共价键,C正确;NaOH、NH4Cl等离子化合物中含有共价键,但属于离子化合物,不是共价化合物,D正确。
答案:B
8.现有部分元素的性质与原子(或分子)结构如下表:
元素编号
元素性质与原子(或分子)结构
T
最外层电子数是次外层电子数的3倍
X
常温下单质为双原子分子,分子中含有3对共用电子对
Y
M层比K层少1个电子
Z
第3周期元素的简单离子中半径最小
(1)写出元素T的原子结构示意图 。?
(2)元素Y与元素Z相比,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 (填序号)。?
A.Y单质的熔点比Z单质低
B.Y的化合价比Z的低
C.Y单质与水反应比Z单质剧烈
D.Y最高价氧化物的水化物的碱性比Z的强
(3)T、X、Y、Z中有两种元素能形成既有离子键又有共价键的化合物,写出该化合物的化学式: ,该化合物与CO2反应的化学方程式为 。?
(4)元素T和氢元素以原子个数比1∶1化合形成化合物Q,元素X与氢元素按原子个数比1∶2的关系化合形成常用作火箭燃料的化合物W,Q与W发生氧化还原反应,生成X单质和T的另一种氢化物,写出该反应的化学方程式: 。?
解析:由表中信息可知:T为氧元素,X为氮元素,Y为钠元素,Z为铝元素。Na比Al的金属性强,相关实验事实为:Na与水反应比Al剧烈;最高价氧化物的水化物的碱性:NaOH>Al(OH)3。上述元素中,由其中两种元素形成的既有离子键又有共价键的物质常见的是Na2O2。氧与氢形成的原子个数比为1∶1的化合物Q是H2O2,氮与氢形成的原子个数比为1∶2的化合物是N2H4,两者反应可生成N2和H2O。
答案:(1)
(2)Na CD
(3)Na2O2 2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2
(4)N2H4+2H2O2N2+4H2O
9.已知五种元素的原子序数大小顺序为C>A>B>D>E,A、C同周期,B、C同主族。A与B形成的离子化合物A2B中所有离子的电子数相同,其电子总数为30;D和E可形成4核10个电子的分子。
试回答下列问题:
(1)写出五种元素的名称:A ,B ,C ,D ,E 。?
(2)用电子式表示离子化合物A2B的形成过程:?
。?
(3)写出下列物质的电子式:
D元素形成的单质 ;?
E与B形成的化合物 ;?
A、B、E形成的含有三个原子的化合物 ;?
D与E形成的共价化合物 。?
解析:由A+与B2-的电子数都为10个作为突破口,把所有元素推出后,正确书写微粒的电子式。因为A、B离子的电子数相同,在电子总数为30的A2B型离子化合物中,每个离子的电子数为10个,故可推知A是Na,B是O。分子只有4个原子核共10个电子,则一定是NH3。原子序数:D>E,故D为N,E为H。C与A(Na)同周期,与B(O)同主族,所以C位于第3周期第ⅥA族,为S。
答案:(1)钠 氧 硫 氮 氢
(2)
(3)∶N??N∶ H·×·×H和H·×·×H Na+[∶·×H]- H·×·×H
10.冰雪灾害中常使用一种融雪剂,其主要成分的化学式为XY2,X、Y均为周期表中前20号元素,其阳离子和阴离子的电子层结构相同,且1 mol XY2含有54 mol电子。
(1)该融雪剂的化学式是 ;X与氢元素形成的化合物的电子式是 。 ?
(2)元素D、E原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,D与Y相邻,则D的离子结构示意图是 ;D与E能形成一种结构与CO2相似的分子,该分子的结构式为 ;D所在族元素的氢化物中,沸点最低的是 。 ?
(3)元素W与Y同周期,其单质熔点很高;元素Z的单质分子Z2中有3个共价键;W与Z能形成一种新型无机非金属材料,其化学式是 。?
(4)元素R与Y同主族,其氢化物能用于刻蚀玻璃,R2与NaOH 溶液反应的产物之一是OR2,该反应的离子方程式为 。?
解析:X、Y组成化学式为XY2的离子化合物,所以X为+2价,Y为-1价;根据两种离子的电子层结构相同,设Y的电子数为a,则X的电子数为(a+3),所以2a+a+3=54,a=17,Y为Cl,X为Ca。D与Cl相邻,D的最外层电子数是其电子层数的2倍,所以D为S,E为C。W与Cl同周期,其单质熔点很高,所以W为Si元素,Z的单质Z2分子中有3个共价键,Si与Z能形成一种新型无机非金属材料,所以Z为N。
答案:(1)CaCl2 [H×·]-Ca2+[×·H]-
(2) SCS H2S
(3)Si3N4
(4)2F2+2OH-2F-+OF2+H2O
课件29张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引121.共价键和共价化合物
(1)共价键
①概念
原子间通过共用电子对所形成的强烈的相互作用。
②形成过程
两种非金属元素相互化合时,原子间共用最外层上的电子,形成共用电子对,以达到稳定的电子层结构,共用电子对同时受到两个原子核的吸引。
③结构式
用原子间的一条短线表示一对共用电子对,来表示共价分子的式子。目标导航预习导引12预习交流1
只要物质中的化学键全部是共价键的物质就是共价化合物,对吗?
答案:不对,像H2、Cl2、N2等这些物质中的化学键虽然都是共价键,但它们是单质,不是化合物,因而不是共价化合物。目标导航预习导引122.分子间作用力
把分子聚集在一起的作用力,叫做分子间作用力。
分子间作用力存在于构成物质的分子与分子之间。不仅存在于纯净物里的同种分子之间,也存在于混合物中的不同分子之间。
由分子构成的物质,分子间作用力是影响物质熔沸点和溶解性的重要因素。
预习交流2
分子间作用力是否属于化学键?
答案:不是;分子间作用力比化学键要弱。问题导学当堂检测一二三一、探究共价键的形成
活动与探究
比较HCl、NaCl的形成过程有什么不同?问题导学当堂检测一二三答案:由图示可知两种物质的形成过程不一样。
(1)形成HCl的过程是双方各提供一个电子形成共用电子对为两个原子共用,从而使双方均达到稳定结构。
(2)形成NaCl的过程为Na失去一个电子形成Na+,Cl得到一个电子形成Cl-,Na+和Cl-通过离子键形成稳定的NaCl。
(3)之所以出现这种现象,是因为H、Cl都是得到一个电子就可以达到稳定结构,所以二者形成共用电子对,而Na与Cl分别为活泼金属元素与活泼非金属元素,金属元素易失电子而非金属元素易得电子,所以有电子得失。问题导学当堂检测一二三迁移与应用
例1(1)为什么氯化氢的分子式是HCl而不是H2Cl2?硫化氢的分子式是H2S而不是HS?
答案:氢原子的最外层只有1个电子,只需结合1个电子即可达到稳定结构;氯原子最外层有7个电子也只需结合1个电子即可达到稳定结构;而硫原子最外层有6个电子,需要结合2个电子才能达到稳定结构;故氯化氢分子只含有1个氯原子和1个氢原子即HCl;而硫化氢分子必须含有1个硫原子和2个氢原子即H2S。
(2)如何确定分子中共价键的个数?
答案:一般情况下,非金属元素原子最外层电子数离稳定结构相差几个电子,一般可形成几个共价键。
规律总结:形成共价键后,氢原子可形成2电子稳定结构,一般的非金属原子可形成8电子稳定结构,但有些非金属原子最外层则难以形成8电子,如B与F、Cl只能形成BF3、BCl3。问题导学当堂检测一二三迁移训练1下列各组物质中化学键的类型相同的是 ( )
A.HCl、MgCl2、NH4Cl
B.H2O、Na2O、CO2
C.CaCl2、NaOH、H2O
D.NH3、H2O、CO2
解析:A中,HCl中只有共价键,MgCl2中只有离子键、NH4Cl中既有离子键,又有共价键;B中,Na2O中只有离子键,而H2O、CO2中只有共价键;C中,CaCl2、NaOH中都有离子键,且NaOH中还含有共价键,而H2O中只有共价键;D中都是共价键。
答案:D问题导学当堂检测一二三问题导学当堂检测一二三(1)共用电子对:共用电子对可以是两原子共同提供的,也可以是某原子单方面提供的;可以位于两原子中间,也可以产生偏向和偏离。
(2)共价键可以存在于单质分子之中,如H2分子中;但单质分子中不一定存在共价键,如He分子。共价键还可以存在于化合物分子之中,如HCl分子中。
(3)共价化合物中一定有共价键,离子化合物中可能存在共价键(如NH4Cl中),也可能不存在共价键。
(4)酸不论强弱,分子中只存在共价键,不存在离子键。问题导学当堂检测一二三3.共价键的表示方法:
共价键的表示方法很多,可以用电子式、结构式、球棍模型、比例模型等来表示。
几种物质的分子式、电子式、结构式、球棍模型和比例模型:问题导学当堂检测一二三问题导学当堂检测一二三二、探究共价化合物的形成
活动与探究
试分析NaCl、NH4Cl、H2O2、Na2O2、NaOH的化学键类型和化合物类型。问题导学当堂检测一二三迁移与应用
例2(1)含有共价键的物质一定是共价化合物吗?
答案:不一定,含有共价键的物质不仅有共价化合物,还有部分非金属单质和部分离子化合物。
(2)常见的共价化合物有哪些?
答案:主要有酸、非金属的氢化物、非金属的氧化物、大多数有机物。
(3)从组成元素的角度分析,由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物吗?金属元素与非金属元素组成的化合物一定不是共价化合物吗?
答案:由非金属元素组成的化合物可能是离子化合物,如NH4Cl;由金属元素与非金属元素组成的化合物可能是共价化合物,如AlCl3。
误区警示:共价化合物中一定含有共价键,但含有共价键的化合物不一定是共价化合物,如NaOH、Na2O2等。问题导学当堂检测一二三迁移训练2下列各组物质中,都是共价化合物的是 ( )
A.H2S和Na2O2 B.H2O2和CaF2
C.NH3和N2 D.HNO3和HClO3
解析:注意“共价”和“化合物”两个关键词。
答案:D问题导学当堂检测一二三1.HCl、H2、Cl2、H2O、CH4、CO2等分子中直接相邻的原子间均以共价键相结合。其中,像HCl、H2O、CH4、CO2这样的化合物属于共价化合物。
(1)共价化合物中只有共价键,没有离子键。
(2)共价化合物中只存在分子,不存在离子。
(3)共价化合物在纯液态时不导电。问题导学当堂检测一二三问题导学当堂检测一二三三、分子间作用力初探
活动与探究
你知道吗?
(1)水从液体变为气体时为什么要吸收能量?变化过程中化学键是否被破坏,为什么?
(2)电解水生成氢气和氧气,水受热汽化生成水蒸气。这两种变化中,哪种是物理变化?哪种是化学变化?为什么?
答案:(1)破坏分子间作用力;不破坏化学键,因为无论是液态水还是气态水,都是由水分子构成的。
(2)前者是化学变化,后者是物理变化。因为前者生成了新物质H2和O2。问题导学当堂检测一二三迁移与应用
例3(1)分子间作用力存在于哪些分子之间?
答案:一般存在于大多数共价化合物和非金属单质的分子之间,如H2O、N2、He等分子之间。
问题导学当堂检测一二三(2)仔细研究下表中的数据及其他信息,思考讨论并探究F2、Cl2、Br2、I2的相对分子质量有什么变化规律?它们的熔、沸点是怎样变化的?由此可以得出什么结论?问题导学当堂检测一二三答案:由表可得F2、Cl2、Br2、I2四种物质的相对分子质量依次增大;它们的熔、沸点由上到下依次升高;由此可得出:分子结构相似的物质,随着相对分子质量的增大,分子间作用力增大,物质的熔、沸点逐渐升高。
误区警示:分子间作用力只存在于分子之间,原子间、离子间都不存在分子间作用力。问题导学当堂检测一二三迁移训练3干冰气化时,下列所述内容发生变化的是( )
A.分子内共价键
B.分子中原子半径
C.分子间距离
D.分子内原子间距离
解析:干冰气化时,分子和原子没有改变,分子内共价键、分子内原子间距离没有发生变化,只是分子间距离增大了,分子间作用力减小了。
答案:C问题导学当堂检测一二三分子间作用力
1.概念:物质分子之间存在着将分子聚集在一起的作用力,这种作用力称为分子间作用力。
2.分子间作用力实质上是分子间的电性作用。
3.分子内含有共价键的分子(如Cl2、CO2、H2SO4等)或稀有气体(如He、Ne等)单原子分子之间均存在分子间作用力。问题导学当堂检测12341.下列说法中正确的是( )
A.两个原子或多个原子之间的相互作用叫做共价键
B.阴、阳离子间通过静电引力而形成的化学键叫做离子键
C.只有金属元素和非金属元素化合时才能形成离子键
D.大多数的盐、碱和低价金属氧化物中均含有离子键
解析:共价键是原子间通过共用电子对所形成的强烈的相互作用,A项不正确;离子键是阴、阳离子间通过静电作用而形成的,是吸引力和排斥力的平衡,B项错误;离子键的形成必须有阴、阳离子,但是并不一定是含有金属阳离子,例如铵根离子可以与酸根离子通过离子键形成铵盐。
答案:D问题导学当堂检测1234问题导学当堂检测12343.人在地球上生活而不能自动脱离地球,是因为地球对人有吸引力。原子之间能相互结合是因为它们之间存在着强烈的相互作用——化学键,化学键使得一百多种元素构成了世界的万物。关于化学键的下列叙述中,正确的是( )
A.离子化合物中不含共价键,共价化合物中不含离子键
B.共价化合物中可能含离子键,离子化合物中只含离子键
C.构成单质分子的微粒一定含有共价键
D.在氧化钠中,除氧离子和钠离子的静电吸引作用外,还存在电子与电子、原子核与原子核之间的排斥作用问题导学当堂检测1234解析:离子化合物是由阴、阳离子通过离子键结合而形成的,因此离子化合物中一定含有离子键。除离子键外,离子化合物还可能含共价键,如NaOH是由Na+和OH-结合而成的离子化合物,而OH-中含O—H共价键;在共价化合物中,各原子均靠共用电子对相结合,不存在离子和离子键,故A、B项均错误。稀有气体分子中不存在化学键,C项错误。在离子化合物中除阴、阳离子之间的静电引力外,还存在电子与电子、原子核与原子核之间的排斥作用,D项正确。
答案:D问题导学当堂检测12344.(1)下列7种固态物质:A.P4(白磷),B.SiO2,C.NH4Cl,D.Ca(OH)2,E.NaF,F.干冰,G.金刚石,根据要求回答下列问题。(填写化学式)
①熔化时不需要破坏化学键的是 ,熔化时需要破坏共价键的是 。?
②7种物质中既有离子键又有共价键的是 。?
(2)某元素最高正化合价为+6,其最低负价为 价。某元素R与氢形成的气态氢化物的化学式为RH3,其最高价氧化物的化学式为 。?
解析:(1)题给7种物质中白磷和干冰熔化时只破坏分子间作用力,SiO2和金刚石熔化时破坏共价键。含有离子键的肯定是离子化合物,在上述离子化合物中含共价键的有NH4Cl和Ca(OH)2。(2)由RH3可知R的最低负价为-3价,则R的最高正价为+5价,即其最高价氧化物的化学式为R2O5。
答案:(1)①P4、干冰 SiO2、金刚石 ②Ca(OH)2、NH4Cl
(2)-2 R2O5课时训练6 从微观结构看物质的多样性
1.下列说法正确的是( )
A.分子晶体中一定存在分子间作用力,不一定存在共价键
B.分子中含两个氢原子的酸一定是二元酸
C.离子晶体中一定含有金属阳离子
D.元素的非金属性越强,其单质的活泼性一定越强
解析:稀有气体分子间没有化学键,A正确;分子中含有两个氢原子的酸不一定是二元酸,关键看该分子是否能电离出两个氢离子,B错误;NH4Cl晶体是离子晶体,但晶体中不含有金属阳离子,C错误;非金属性是指元素原子的得电子能力,而单质的活泼性与物质的结构有关,D错误。
答案:A
2.据报道,最近科学家在宇宙中发现H3分子,则H3和H2属于( )
A.同位素
B.同一种物质
C.同素异形体
D.以上都不是
解析:H3和H2都是由H元素组成的不同单质,属同素异形体。
答案:C
3.下列叙述正确的是( )
A.离子晶体中,只存在离子键,不可能存在其他化学键
B.在卤族元素(F、Cl、Br、I)的氢化物中,HF的沸点最低
C.NaHSO4、Na2O2晶体中的阴、阳离子个数比均为1∶1
D.晶体熔点:金刚石>食盐>冰>干冰
解析:一般来讲,不同类型晶体的熔、沸点高低规律是:原子晶体>离子晶体>分子晶体;金属晶体(少数金属除外)>分子晶体。离子化合物中一定存在离子键,可能存在共价键(如强碱、Na2O2等);卤族元素形成的氢化物中由于HF分子间存在氢键,导致HF的熔、沸点比HCl、HBr的高;NaHSO4晶体中的阴、阳离子个数比为1∶1,Na2O2晶体中阴、阳离子个数比为1∶2。
答案:D
4.氮化碳结构如下图所示,其中β-氮化碳硬度超过金刚石晶体,成为首屈一指的超硬新材料。
下列有关氮化碳的说法不正确的是( )
A.氮化碳属于原子晶体
B.氮化碳中碳显-4价,氮显+3价
C.氮化碳的化学式为C3N4
D.每个碳原子与四个氮原子相连,每个氮原子与三个碳原子相连
解析:图为网状结构,硬度超过金刚石晶体, 氮化碳晶体为原子晶体,每个碳原子和4个氮原子形成共价键,每个氮原子与3个碳原子相连,所以氮化碳的化学式为C3N4,由于氮的非金属性比碳强,所以氮化碳中碳显+4价,氮显-3价。
答案:B
5.根据同分异构体的概念,判断下列物质互为同分异构体的是( )
A.CH3—CH2—CH3和CH3—CH2—CH2—CH3
B.NO和CO
C.CH3CH2OH和CH3—O—CH3
D.红磷和白磷
解析:首先对比各组物质的分子式,只有C项中两种物质的分子式相同,CH3CH2OH和CH3OCH3中原子排列顺序不同,二者互为同分异构体。
答案:C
6.有X、Y、Z、W、M五种短周期元素,其中X、Y、Z、W同周期,Z、M同主族;X+与M2-具有相同的电子层结构;离子半径:Z2->W-;Y的单质晶体熔点高、硬度大,是一种重要的半导体材料。下列说法中,正确的是( )
A.X、M两种元素只能形成X2M型化合物
B.由于W、Z、M元素的氢化物相对分子质量依次减小,所以其沸点依次降低
C.元素Y、Z、W的单质晶体属于同种类型的晶体
D.元素W和M的某些单质可作为水处理中的消毒剂
解析:短周期元素中,X+与M2-具有相同的电子层结构,且X、Y、Z、W同周期,则可推出X是Na,M是O;Z、M同主族,则Z是S;离子半径:Z2->W-,则W是Cl;Y的单质晶体熔点高、硬度大,是重要的半导体材料,可知Y是Si。A项,Na、O可形成Na2O、Na2O2两种化合物。B项,H2O分子间有氢键,H2O的沸点比HCl、H2S的高。C项,晶体硅是原子晶体,S、Cl2的晶体属于分子晶体。D项,Cl2、O3均可作为水处理中的消毒剂。
答案:D
7.元素A和B的原子序数都小于18。已知A元素原子的最外层电子数为a,次外层电子数为b;B元素原子的M层电子数为(a-b),L层电子数为(a+b),则A、B两元素所形成的化合物的晶体类型为( )
A.分子晶体
B.原子晶体
C.离子晶体
D.金属晶体
解析:根据核外电子排布规律,有a-b>0,a+b=8,原子序数都小于18的元素原子核外最多有3个电子层,所以次外层电子数b为2或8,若b=8,则a=0,不符合题意,所以只能是b=2,则a=6。即A元素原子的核外电子排布为2、6,A为氧元素;B元素原子的核外电子排布为2、8、4,B为硅元素,A、B两元素所形成的化合物是SiO2,属于原子晶体。
答案:B
8.“卡西尼”号探测器传回有关星球土卫五的数据信息表明,固态氨占土卫五总质量的四分之一,所以土卫五也称为“氨星”。下列有关氨的说法不正确的是( )
A.可以推测“氨星”上面会有大量的液态水存在
B.固态氨中存在N—H共价键
C.固态氨属于分子晶体
D.可推测“氨星”温度很低
解析:题给信息说“固态氨占土卫五总质量的四分之一”,氨气呈固态,可推测“氨星”温度很低,D项说法正确。另外,氨气的凝固点比水低多了,所以不可能有大量液态水存在,A项说法错误。氨分子是由N—H共价键结合而成的,所以B、C两项说法正确。
答案:A
9.硫通常是一种黄色晶体,有橙色、无色、红棕色三种颜色的硫蒸气,它们都是硫的单质,但每个分子中硫原子的个数不同,可用Sx表示。对三种蒸气的测定结果如下:
(1)橙色蒸气的密度折算到标准状况下是11.43 g·L-1,则它的化学式是 。?
(2)红棕色蒸气的质量是相同状况下同体积空气的6.62倍,则它的化学式是 。?
(3)无色蒸气对氢气的相对密度为64,则它的化学式是 ,以上事实说明,硫有 。?
解析:橙色蒸气的密度折算到标准状况下是11.43 g·L-1,M=11.43 g·L-1×22.4 L·mol-1=256 g· mol-1,x=8,则橙色蒸气Sx为S8;红棕色蒸气的质量是相同状况时同体积空气的6.62倍,M=29 g·mol-1×6.62=192 g· mol-1,x=6,则红棕色蒸气Sx为S6;无色蒸气对氢气的相对密度为64,则无色蒸气Sx为S4。
答案:(1)S8
(2)S6
(3)S4 多种同素异形体
10.(1)判断下列各组物质的相互关系(用序号填写 ):
①和 ②
石墨
和 ③12C和14C
富勒烯
④和
由C、H两种原子构成的分子
⑤和
C、H、F三种原子构成的分子
A.互为同位素的是 ;?
B.互为同素异形体的是 ;?
C.为同一物质的是 ;?
D.互为同分异构体的是 。?
(2)用化学用语填空:
①二氧化碳的结构式 。②氧原子的原子结构示意图 。③氯化钠的电子式 。?
(3)请指出下列晶体可能是哪类晶体:(填“原子晶体”“分子晶体”或“离子晶体”)
①其熔点极高,硬度极大,液态、固态时均不能导电 。?
②固态不能导电,熔点较高,但熔融状态可以导电 。?
③物质在常温常压下是液体,溶于水后能导电 。?
解析:(1)①组两种物质都是由磷元素组成的单质,但结构不同,二者互为同素异形体;②组石墨和富勒烯(C60),都是由碳元素组成的单质,互为同素异形体;③组12C和14C是质子数相同,中子数不同的两种原子,互为同位素;④组两种物质的化学式都是C5H12,分子式相同而结构不同,互为同分异构体;⑤组中两种物质的化学式都是CH2F2,是同一物质。
(2)①二氧化碳分子中碳原子和氧原子以共价双键结合成直线形的分子,其结构式为OCO;②氧是8号元素,位于第2周期第ⅥA族,其原子核外有两个电子层,最外层有6个电子,其原子结构示意图为 ;③氯化钠是由钠离子和氯离子构成的离子晶体,其电子式为Na+[∶∶]-。
(3)原子晶体硬度大,熔点高;离子晶体在熔融状态下可以导电;分子晶体熔沸点低,常温下为气体或液体。
答案:(1)③ ①② ⑤ ④
(2)①OCO ②
③Na+[∶∶]-
(3)①原子晶体
②离子晶体
③分子晶体
课件29张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引1231.同素异形现象
(1)同素异形体的概念
一种元素形成几种不同单质的现象叫做同素异形现象。同一元素形成的不同单质,互称这种元素的同素异形体。
(2)互为同素异形体的条件
①互为同素异形体的物质都是单质。
②互为同素异形体的物质都由同种元素形成。
(3)举出下列元素的几种同素异形体
碳元素:金刚石、石墨、C60、纳米碳管。
氧元素:O2、O3。
磷元素:白磷、红磷。目标导航预习导引123目标导航预习导引1232.同分异构现象
(1)同分异构现象的概念
化合物具有相同的分子式、不同结构的现象。
(2)互为同分异构体的要点
①研究对象:化合物。
②特点:分子式相同,结构不同。
(3)写出满足下列分子式的同分异构体。
①C4H10:正丁烷和异丁烷。
②C2H6O:乙醇和二甲醚。目标导航预习导引123目标导航预习导引1233.不同类型的晶体
(1)我们把一些具有规则几何外形的固体叫做晶体。在晶体内部,构成晶体的微粒在空间呈有规则的重复排列。自然界的固态物质有晶态和非晶态之分。
(2)晶体可以分为离子晶体、分子晶体、原子晶体和金属晶体。目标导航预习导引123预习交流3
干冰(CO2)和SiO2的一些物理性质(如下表)有很大差异,为什么?答案:干冰是分子晶体,分子之间通过较弱的分子间作用力相结合;SiO2是原子晶体,硅原子和氧原子之间通过较强的共价键相结合。问题导学当堂检测一二三一、同素异形现象初探
活动与探究
下列与碳元素相关的内容,你知道它们是什么关系吗?思考:(1)三者有何关系?其形成原因如何?
(2)三者的物理性质相同吗,化学性质呢,产生这些异同的原因是什么?
(3)三者之间的转化是氧化还原反应吗?问题导学当堂检测一二三答案:(1)金刚石、石墨、足球烯是碳元素组成的不同单质,三者互为同素异形体,三者属于三种不同的物质是由于原子间的成键方式不同或者原子的排列方式不同导致的。
(2)三者的物理性质并不相同,有的还有较大差异,导致这些不同的原因是结构不同。金刚石是空间网状结构;石墨是层状结构,同一层内碳原子之间以共价键连成一个个平面正六边形,层与层之间存在分子间作用力;C60是由60个碳原子构成的笼状结构的分子,分子内碳原子之间以共价键相结合,分子间靠分子间作用力结合在一起。由于三者的组成元素都是碳元素,所以化学性质几乎没什么差别。
(3)同素异形体之间的转化是同种元素的不同单质之间的转化,化合价不变,故为非氧化还原反应。问题导学当堂检测一二三迁移与应用
例1下列各组物质中,不属于同素异形体的是 ( )
A.金刚石、石墨
B.红磷、白磷
C.二氧化硫、三氧化硫
D.氧气、臭氧
解析:二氧化硫和三氧化硫都是化合物,并非单质,二者不是同素异形体。
答案:C
温馨提示:同素异形体只强调必须为同一种元素组成的不同性质的单质,但不强调是否为同一核素。问题导学当堂检测一二三问题导学当堂检测一二三同素异形现象
1.同素异形现象定义
一种元素形成几种不同单质的现象叫做同素异形现象。
同一元素形成的不同单质,这些单质互称为这种元素的同素异形体。
在常见的元素中,碳、氧、硫、磷等存在着同素异形现象。同一元素的不同单质化学性质相似,但物理性质差异很大,这是因为不同单质中,原子排列情况不同的缘故。问题导学当堂检测一二三问题导学当堂检测一二三二、探究同分异构现象
活动与探究
正丁烷和异丁烷互为同分异构体的依据是( )
A.具有相似的化学性质
B.具有相同的物理性质
C.分子具有相同的空间结构
D.分子式相同,但分子内碳原子的结合方式不同
答案:D
问题导学当堂检测一二三迁移与应用
例2同分异构体的分子式相同,所以其相对分子质量也一定相同。那么,相对分子质量相同的化合物是否一定是同分异构体呢?
答案:不一定;如CO和C2H4。
温馨提示:同分异构体只强调物质必须是分子式相同、结构不同,二者可能都为有机物,可能都为无机物,也可能一种为有机物,一种为无机物。
问题导学当堂检测一二三迁移训练2氰酸铵(NH4OCN)与尿素[CO(NH2)2] ( )
A.都是共价化合物
B.都是离子化合物
C.互为同分异构体
D.互为同素异形体
解析:氰酸铵是离子化合物,尿素是共价化合物,它们的分子式相同,结构不同,是同分异构体的关系。
答案:C问题导学当堂检测一二三1.同分异构现象
化合物具有相同的分子式,但具有不同结构的现象,称为同分异构现象。分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体。如正丁烷和异丁烷、乙醇和二甲醚等。问题导学当堂检测一二三2.同分异构体的判断
(1)同分异构现象主要表现在有机物中。
(2)两化合物互为同分异构体的必备条件有二:①二者的分子式应相同;②二者的结构应不同。
(3)两化合物互为同分异构体,则两化合物的相对分子质量及各元素的组成(含量)必然相同;但相对分子质量相同的两种化合物不一定是同分异构体(如CO和C2H4不是同分异构体)。
(4)含有相同原子种类和数目的分子可能具有不同的结构是同分异构现象普遍存在的本质原因。问题导学当堂检测一二三三、不同类型晶体的结构和性质探究
活动与探究
下图是离子晶体、原子晶体和分子晶体的结构示意图,结合所学知识探究下列问题:(1)氯化钠晶体中是否存在氯化钠分子?
(2)在干冰晶体中是否只存在分子间作用力?
(3)在石英晶体中存在SiO2分子吗?石英晶体是由什么微粒构成的?属于什么晶体?问题导学当堂检测一二三答案:(1)从图中可看出晶体中有很多钠离子和氯离子,不存在氯化钠分子。
(2)在CO2分子内原子间存在共价键,而在CO2分子之间存在分子间作用力。
(3)在石英晶体中,不存在SiO2分子。石英是由很多硅原子和氧原子依靠共价键形成的原子晶体。问题导学当堂检测一二三迁移与应用
例3已知下表中几种物质的熔、沸点:据此判断,下列说法错误的是( )
A.AlCl3晶体加热易升华
B.SiCl4是分子晶体
C.单质X可能是原子晶体
D.AlCl3是原子晶体
问题导学当堂检测一二三解析:AlCl3的沸点比熔点低,所以加热易升华;SiCl4的熔、沸点比较低,一定是分子晶体;未知物X熔、沸点很高,有可能是原子晶体;AlCl3是共价化合物,且其熔、沸点较低,是分子晶体。
答案:D
规律小结:区分晶体可利用化学组成,也可利用物理性质。离子化合物形成离子晶体,Si、SiO2、SiC等形成原子晶体,其他非金属元素或非金属元素组成的化合物形成分子晶体。问题导学当堂检测一二三迁移训练3下列每组物质发生状态变化时所克服的微粒间的相互作用属于同种类型的是( )
A.食盐和蔗糖熔化
B.钠和硫熔化
C.碘和干冰升华
D.二氧化硅和氧化钠熔化
解析:由各种晶体的结构特点解答。食盐、氧化钠为离子晶体,熔化时,克服的是离子键;蔗糖、碘、干冰、硫属于分子晶体,状态变化时,克服的是分子间作用力;钠为金属晶体,熔化时克服的是金属键;二氧化硅熔化时克服的是共价键。
答案:C问题导学当堂检测一二三问题导学当堂检测123问题导学当堂检测1232.微粒间存在的作用力有强弱之分,较强的作用力有离子键和共价键,较弱的作用力有分子间作用力和氢键。下列对物质间作用力的分析,不正确的是( )
A.干冰升华后,原子间的共价键未改变,但分子间的作用力发生了变化
B.氯化钠晶体熔化后,离子键被破坏
C.溴蒸气被木炭吸附后,共价键发生了改变
D.熔融的氯化铝不能导电,说明其为共价化合物
问题导学当堂检测123解析:干冰由固体转化为气体时,二氧化碳分子没有发生改变,变化的只是分子间的距离,即分子间作用力发生了改变,A正确。氯化钠由固态转化为液态时,Na+与Cl-间的距离比氯化钠固体中二者间的距离大,所以离子键全部被破坏,B正确。溴蒸气被木炭吸附后,溴由气态转化为固态,分子没有改变,改变的只是分子间的距离,即共价键不变,分子间作用力增大,C不正确。离子化合物熔化时,离子键被破坏,离子能够自由移动,从而产生导电性;共价化合物熔化时,分子不发生改变,没有离子产生,没有导电性,D正确。
答案:C问题导学当堂检测1233.硫可以形成分子式为S2、S4、S6、S8的单质,其中S8的分子结构如图所示。下列有关说法正确的是( )A.S2、S4、S6、S8互为同位素
B.S2的摩尔质量为32 g·mol-1
C.硫的单质在足量的空气中完全燃烧可生成SO3
D.1 mol S8单质中含有的S—S键个数为8NA
解析:S2、S4、S6、S8都是由硫元素形成的单质,互为同素异形体,在空气中燃烧只能生成SO2,而不能生成SO3,A和C选项错误;S2的摩尔质量为64 g·mol-1,B选项错误;由图可知,1个S8分子中含有8个S—S键,D选项正确。
答案:D专题1过关检测
(时间:60分钟 满分:100分)
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
第Ⅰ卷(选择题 共48分)
1.下列叙述中正确的是( )
A.元素周期表第1周期内的元素之间能形成离子键
B.元素周期表第ⅠA族内的元素之间不可能形成离子键
C.含有离子键的化合物中一定含有阴离子和阳离子
D.含有离子键的化合物中一定含有金属元素
解析:周期表第1周期内的元素是氢(非金属)和氦(性质特别稳定),它们不可能形成离子键;周期表第ⅠA族内有非金属元素氢和很活泼的金属元素,氢和很活泼的金属元素之间可以形成离子键,如NaH;含有离子键的化合物中一定含有阴离子和阳离子,但不一定含有金属元素,如NH4Cl、NH4NO3中都含有离子键,但都不含金属元素。
答案:C
2.在A、B两元素形成的离子化合物中,A离子和B离子的个数比为1∶1,且核外电子总数相等,A离子的核外电子数比A原子的核外电子数少,B离子的核外电子数比它的质子数多两个,如果B离子的质子数为x,则A离子的质子数为( )
A.x B.4
C.x-4 D.x+4
解析:由题意可知,A原子形成阳离子,B原子形成阴离子,离子化合物的化学式为AB,且B离子的电子数比它的质子数多两个,因此,B的阴离子为B2-,则A的阳离子为A2+。若设B所在周期惰性气体元素的原子序数为w,则B的原子序数即B的质子数x=w-2,由于B2-、A2+的核外电子数相等,故A在B的下一周期,其原子序数为w+2。因B的原子序数x=w-2,可知w=x+2,所以,A的原子序数为w+2=(x+2)+2=x+4,即A的质子数为x+4。
答案:D
3.元素R的原子序数是15,下列关于R元素的说法中错误的是( )
A.R的最高正化合价是+5价
B.R是第2周期第ⅤA族的元素
C.R的氢化物的分子式是RH3
D.R的最高价氧化物的水化物的水溶液呈酸性
解析:原子序数是15的元素是磷,它在元素周期表中位于第3周期第ⅤA族,最高正化合价是+5价,最低负化合价是-3价;其氢化物的分子式是PH3;最高价氧化物的水化物是H3PO4,水溶液呈酸性。
答案:B
4.如图是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图,下列说法不正确的是( )
A.原子半径:Y>Z>X
B.气态氢化物的稳定性:R>W
C.WX3和水反应形成的化合物是离子化合物
D.Y和Z两者最高价氧化物对应的水化物能相互反应
解析:从图看出,X为O,Y为Na,Z为Al,W为S,R为Cl。SO3和水反应生成的硫酸为共价化合物。
答案:C
5.短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是其内层电子总数的3倍,Y原子的最外层只有2个电子,Z单质可制成半导体材料,W与X属于同一主族。下列叙述正确的是( )
A.元素X的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱
B.元素W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的弱
C.化合物YX、ZX2、WX3中化学键的类型相同
D.原子半径的大小顺序:rY>rZ>rW>rX
解析:短周期元素中,X、Y、Z、W原子序数递增,X原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍,可确定X为氧;Z单质为半导体材料,Z为硅;Y最外层只有两个电子,Y为镁;W与X同族,W为硫。氧的非金属性强于硫,A错误;硫的非金属性强于硅,B错误;MgO含离子键,SiO2和SO3中含共价键,C错误;镁、硅、硫同周期,原子序数递增半径递减,氧硫同主族,氧原子半径小于硫原子半径,D正确。
答案:D
6.目前人类已发现的非金属元素除稀有气体元素外共有16种,下列对这16种非金属元素的相关判断中( )
①都是主族元素,最外层电子数都大于4
②单质在反应中都只能作氧化剂
③氢化物常温下都是气态,所以又叫气态氢化物
④氧化物常温下都可以与水反应生成酸
A.只有①②正确
B.只有①③正确
C.只有④正确
D.①②③④均不正确
解析:H、B、C三元素原子的最外层电子数分别为1、3、4,所以①错误;H2、C都是常用的还原剂,②错误;H2O常温下为液态,③不正确;CO、NO为不成盐氧化物,都不能与水反应,④不正确。
答案:D
7.共价键、离子键和分子间作用力是粒子之间的三种作用。下列晶体:①NaOH ②SiO2 ③石墨 ④NaCl ⑤干冰中,含有两种作用力的是( )
A.①②③ B.①③⑤
C.②④⑤ D.②③④
解析:NaOH属于离子晶体,其中含有离子键和共价键;SiO2属于原子晶体,其中只含有共价键;石墨属于混合型晶体,其中含有共价键和分子间作用力;NaCl属于离子晶体,其中只含有离子键;干冰属于分子晶体,其中含有共价键和分子间作用力。
答案:B
8.人们研究金星大气成分,发现金星大气中有一种称之为硫化羰(COS)的分子,其结构与CO2类似,硫化羰是一种与生命密切相关的物质,下列有关COS的推测肯定不正确的是( )
A.COS分子中含有极性键
B.COS的电子式为∶∶∶C∶∶∶
C.COS分子中所有原子都满足8电子稳定结构
D.COS属于离子化合物
解析:根据CO2的电子式∶∶∶C∶∶∶,可推测COS的电子式为∶∶∶C∶∶∶,故A、B、C均正确;分子内原子间全部以共价键结合,为共价化合物,D项错误。
答案:D
第Ⅱ卷(非选择题 共52分)
9.(8分)在下列变化中:①I2升华 ②烧碱熔化 ③NaCl溶于水 ④H2O2分解 ⑤O2溶于水 ⑥Na2O2溶于水。
(1)未破坏化学键的是 (填序号,下同);?
(2)仅离子键被破坏的是 ;?
(3)仅共价键被破坏的是 ;?
(4)离子键和共价键都被破坏的是 。?
解析:I2升华、O2溶于水都只发生了物理变化,分子没有发生任何变化,化学键未被破坏;NaOH和NaCl都属于离子化合物,烧碱熔化、NaCl溶于水发生电离,其电离方程式分别为NaOHNa+ +OH-、NaClNa+ +Cl-,所以破坏了离子键;H2O2中只有共价键,分解时只破坏共价键;Na2O2 溶于水和水发生如下反应2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑, Na2O2中的Na+ 和之间的离子键及 内部的共价键都被破坏。
答案:(1)①⑤
(2)②③
(3)④
(4)⑥
10.(12分)A、B、C、D、E五种元素,已知:
①A原子的最外层电子数是次外层电子数的两倍,B的阴离子与C的阳离子跟氖原子的电子层结构相同,E原子的M层上的电子数比K层多5。
②常温下B2是气体,它对氢气的相对密度是16。
③C的单质在B2中燃烧,生成淡黄色固体F。F与AB2反应可生成B2。
④D的单质在B2中燃烧,发出蓝紫色火焰,生成有刺激性气味的气体DB2。D在DB2中的含量为50%。
根据以上情况回答:
(1)E位于第 周期 族;?
(2)C的离子结构示意图是 ,F中的化学键为 ;?
(3)AB2的结构式为 ,其固体所属的晶体类型是 ;?
(4)F和AB2反应的化学方程式为 ;?
(5)常温下,E的单质与C的最高价氧化物对应水化物的水溶液反应的离子方程式为 。?
解析:本题综合考查了从物质结构、物质性质等方面对元素及物质化学式的推导。由元素原子核外电子排布规律可推知A为碳元素,E为氯元素。由相对密度知B2的相对分子质量为32,则B的相对原子质量为16,B为氧元素,AB2为CO2。由C的单质在B2中燃烧,生成淡黄色固体F,知C为钠,F为Na2O2。由D的单质在B2中燃烧,发出蓝紫色火焰,知D为S,DB2为SO2。
答案:(1)3 ⅦA
(2) 离子键、共价键
(3)OCO 分子晶体
(4)2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2
(5)Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O
11.(16分)有A、B、C、D四种元素。已知:①它们均为周期表中前20号元素,C、D在同一周期,A、B在同一主族;②它们可以组成化合物B2C2、A2C、DC2等;③B的阳离子与C的阴离子的核外电子排布相同;④B2C2同A2C或DC2反应都生成C2的气体,B与A2C反应产生气体A2,A2与气体C2按体积比2∶1混合后点燃能发生爆炸,其产物是一种无色无味的液体(在常温下)。请回答下列问题:
(1)写出A、B、C、D四种元素的符号:
A ,B ,C ,D 。 ?
(2)在B2C2、A2C和DC2中,属于离子化合物的是(填化学式) ,其电子式是 ,属于共价化合物的是 ,其结构式是 。 ?
解析:本题解题突破口为B2C2,可联想为H2O2、Na2O2、C2H2等,再根据③B的阳离子与C的阴离子的核外电子排布相同,所以可以确定B为钠,C为氧,C2气体即氧气。由④又可推测A2C为水,DC2为二氧化碳,Na与H2O反应生成H2,H2与O2按体积比2∶1混合点燃能发生爆炸,即A为氢,D为碳。
答案:(1)H Na O C
(2)Na2O2 Na+[∶∶]2-Na+ H2O、CO2
H—O—H、
12.(16分)某研究性学习小组设计了一组实验验证元素周期律。
(Ⅰ)甲同学在a、b、c三只烧杯里分别加入50 mL水,再分别滴加几滴酚酞溶液,依次加入大小相近的锂、钠、钾块,观察现象。
甲同学设计实验的目的是 ;?
反应最剧烈的烧杯是 (填字母)。 ?
(Ⅱ)乙同学设计实验验证非金属元素的非金属性越强,对应的最高价含氧酸的酸性就越强。他设计了下图装置以验证氮、碳、硅元素的非金属性强弱。
乙同学设计的实验可直接证明三种酸的酸性强弱,已知A是强酸,常温下可与铜反应;B是块状固体;打开分液漏斗的活塞后,C中可观察到白色沉淀生成。
(1)写出所选用物质的化学式: A: ;B:;C: 。 ?
(2)写出烧杯中发生反应的离子方程式: 。?
解析:(Ⅰ)锂、钠、钾属于同一主族的金属,比较它们分别和水反应的现象,目的是验证它们金属性的强弱,钾最活泼,和水反应最剧烈。
(Ⅱ)因为酸性:HNO3>H2CO3>H2SiO3,硝酸常温下可与铜反应,所以A是硝酸,根据“强酸制弱酸”原理可以判断B为CaCO3,C为可溶性硅酸盐。
答案:(Ⅰ)验证锂、钠、钾的活泼性(或验证同一主族,从上到下元素的金属性逐渐增强) c
(Ⅱ)(1)HNO3 CaCO3 Na2SiO3(或K2SiO3)
(2)CO2+Si+H2OH2SiO3↓+C
或2CO2+Si+2H2OH2SiO3↓+2HC
课件6张PPT。专题 同周期、同主族元素的原子序数的关系
1.相邻周期同族元素原子序数的推算
(1)两元素在第ⅠA或ⅡA族
元素原子序数=该元素上周期同族元素原子序数+该元素上周期的元素种数
(2)两元素不在第ⅠA、ⅡA族(也不在锕系、镧系)
元素原子序数=该元素上周期同族元素原子序数+该元素所在周期的元素种数2.相邻周期不同主族元素原子序数的推算
(1)已知离子的电荷数
①阳离子:元素原子序数=该元素上周期的稀有气体元素原子序数+该离子的电荷数
②阴离子:元素原子序数=该元素所在周期的稀有气体元素原子序数-该离子的电荷数
(2)已知原子的最外层电子数
元素原子序数=该元素上周期的稀有气体元素原子序数+该元素原子最外层电子数例题A、B两种元素,A的原子序数为x,A、B所在周期的元素的种类数目分别为m和n,如果A、B同在第ⅠA族,当B在A的上周期时,B的原子序数为 ;当B在A的下周期时,B的原子序数为 。如果A、B同在第ⅦA族,当B在A的上周期时,B的原子序数为 ;当B在A的下周期时,B的原子序数为 。?解析:A所在周期的元素的种类数目为m,B所在周期的元素的元素种类数目为n,A的原子序数为x
A、B均在第ⅠA族 A、B均在第ⅦA族答案:x-n x+m x-m x+n