第一单元 元素周期律和元素周期表
第1课时 元素周期律
[核心素养发展目标] 1.了解元素的原子核外电子排布、原子半径、主要化合价、金属性及非金属性的周期性变化，认识元素周期律并理解其实质。2.能从物质变化的实验事实和有关数据中提取证据，能从宏观和微观结合的视角进行分析、比较，得出规律性的结论。
一、原子结构的周期性变化
1.原子序数
(1)概念：化学家按照 由小到大的顺序给元素依次编号，这种编号叫作原子序数。
(2)数量关系：原子序数= = = 。
2.原子结构变化规律
(1)原子最外层电子排布的规律性变化
如图为核电荷数为1~18号的元素原子最外层电子数
规律：随着元素核电荷数的递增，除H、He外，元素原子最外层电子数重复出现 的变化。
(2)原子半径的变化规律(稀有气体元素除外)
结合课本表5 1的数据，以元素原子核外最外层电子数为横坐标，原子半径为纵坐标，绘制折线图如图所示。
从图上可以得出：随着核电荷数的递增，元素的原子半径(稀有气体元素除外)呈现 变化，且原子序数为3~9号和11~17号元素的原子半径分别依次递减。
思考1 对于电子层数相同的原子，为什么核电荷数越多，其原子半径越小(稀有气体元素除外)？
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
思考2 最外层电子数相同的原子，原子半径的大小与什么因素有关？
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
1.(2023·重庆高一检测)下列元素的原子或离子半径比较正确的是 ( )
A.C>Si B.Na
C.S2-F-
2.试比较下列微粒的半径大小(填“>”“<”或“=”)。
(1)Mg Ca K；
(2)P S Cl；
(3)Fe3+ Fe2+ Fe；
(4)S2- Cl- Na+ Mg2+。
“三看法”比较微粒半径的大小
一看层，层多径大；
二看核，层同核多径小；
三看电子，层同核同电子多径大，如Cl->Cl、Fe2+>Fe3+。
二、元素性质的周期性变化
1.元素化合价
结合课本表5 2，对1~18号元素，以元素的原子序数为横坐标，元素的最高化合价和最低化合价为纵坐标，绘制折线图如图所示：
结论：①随着原子序数的递增，元素的最高化合价呈现从 到 (氧、氟除外)的周期性变化、最低化合价呈现从 到 的周期性变化。
②元素的最高化合价=最外层电子数(O、F及稀有气体元素除外)
|元素的最低化合价(非金属元素具有，稀有气体元素除外)|=8-最外层电子数
根本原因：随着核电荷数的递增，原子的最外层电子排布呈周期性变化。
思考1 某元素原子最外层电子数为6，则其最高化合价是否一定为+6价？
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
2.金属性和非金属性
(1)判断依据
①金属性判断依据
通常情况下，元素原子失电子能力越强，元素的金属性越 ，它的单质越 从水或酸中置换出氢，该元素最高价氧化物的水化物的碱性越 。
②非金属性判断依据
元素原子得电子能力越强，元素的非金属性越 ，它的单质越 与氢气反应形成气态氢化物，气态氢化物的热稳定性越 ，该元素最高价氧化物的水化物的酸性越 。
(2)探究金属性和非金属性强弱
①探究金属性强弱
按表中实验操作完成实验，并填写下表：
实验操作 实验现象 实验结论
剧烈反应，溶液变红 钠与冷水反应剧烈
①镁：常温下，没有明显的变化；加热，反应 ，溶液变 色； ②铝在冷水、热水中均看不到明显的变化 镁与冷水几乎不反应，但能与热水反应；铝与冷、热水均不反应
两支试管中都有 冒出，但放 的试管中逸出气体的速率较快 镁、铝都能置换出酸中的氢离子，但镁更容易
由上述实验可知：钠、镁、铝元素的金属性由强到弱的顺序为 。
②探究非金属性强弱
思考2 在化学反应中，金属原子失电子越多，该金属原子的金属性越强，这句话正确吗？试举例说明。
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
填写下表空格：
元素 14Si 15P 16S 17Cl
单质与氢气的反应条件 下反应 磷蒸气与氢气能反应 时反应 或 时发生爆炸而化合
气态氢化物的化学式
气态氢化物的热稳定性 不稳定 不稳定 受热 分解 稳定
由上表可知：硅、磷、硫、氯元素的非金属性由强到弱的顺序为 。
③探究元素金属性与非金属性的强弱变化规律
Ⅰ.填写下表空格：
元素 最高价氧化物的 水化物的化学式 酸碱性强弱
钠
镁
铝 —
硅 弱酸
磷 中强酸
硫
氯 酸性更强
由上表可知：11~17号元素的金属性和非金属性强弱的变化规律：随着原子序数的增大，金属性逐渐 ，非金属性逐渐 。
Ⅱ.根据以上变化规律可预测Al(OH)3 。
按要求完成以下实验：
实验操作 实验现象 化学方程式
向A、B两支试管中分别加入2~3 mL 2 mol·L-1的AlCl3溶液，逐滴加入6 mol·L-1氨水至过量
向A试管中逐滴加入6.0 mol·L-1的盐酸
向B试管中逐滴加入6.0 mol·L-1的NaOH溶液
由上述实验可知：Al(OH)3既可以与酸反应生成盐和水，又可以与碱反应生成盐和水，为 。
(3)变化规律
元素原子的核外电子层数相同时，随着核电荷数逐渐增加，原子半径逐渐 (稀有气体元素除外)，原子核对最外层电子的吸引能力逐渐 ，元素原子失电子能力逐渐 ，得电子能力逐渐 ，金属性逐渐 ，非金属性逐渐 。
1.正误判断
(1)Na、Mg、Al元素的最高价氧化物的水化物均为强碱 ( )
(2)Al(OH)3是两性氢氧化物，与氨水、盐酸均可反应 ( )
(3)酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4 ( )
(4)盐酸可以与Na2CO3溶液反应生成CO2，可由此推出非金属性：Cl>C ( )
(5)H2SO3的酸性强于H2CO3，所以硫的非金属性大于碳 ( )
2.下列各组元素性质的递变规律说法错误的是 ( )
A.B、C、N原子最外层电子数依次增多
B.Na、Mg、Al元素最高正价依次升高
C.Li、Be、B原子半径依次增大
D.Be、Mg、Ca的电子层数依次增多
3.下列事实不能用于比较元素金属性或非金属性强弱的是 ( )
A.Na比Mg与冷水反应剧烈，金属性：Na>Mg
B.F2比O2更容易与H2化合，非金属性：F>O
C.KOH的碱性强于 Ca(OH)2，金属性：K>Ca
D.盐酸的酸性强于H2SO3，非金属性：Cl>S
三、元素周期律
1.概念
元素的性质随着元素 的递增呈周期性变化的规律叫作元素周期律。
2.内容
随着元素 的递增，元素的 (稀有气体元素除外)、元素的主要化合价(最高化合价和最低化合价)、元素的 性和 性均呈现周期性变化。
3.实质
元素周期律是元素原子 随着元素核电荷数的递增发生周期性变化的必然结果。
1.下列关于元素周期律的叙述不正确的是 ( )
A.Na、Mg、Al最外层电子数依次增多，其金属性依次减弱
B.P、S、Cl最高化合价依次升高，对应简单气态氢化物的稳定性依次增强
C.原子半径：NaD.Na、Mg、Al的氢氧化物的碱性依次减弱
2.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.元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化
C.随着元素原子序数的递增，元素的最高化合价从+1到+7(O、F除外)，最低化合价从-7到-1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
答案精析
一、
1.(1)核电荷数 (2)核电荷数 质子数 核外电子数
2.(1)从1递增到8 (2)周期性
思考1 核电荷数越多，原子核对最外层电子的吸引力越大，原子半径越小。
思考2 电子层数。原子最外层电子数相同时，电子层数越多，原子半径越大。
应用体验
1.D ［最外层电子数相同，比较电子层数，电子层数越多半径越大，所以原子半径：CAl，B错误；核电荷数相同，比较核外电子数，核外电子数越多半径越大，故微粒半径：S2->S，C错误；O2-和F-均含2个电子层，但O2-核电荷数更小，所以半径：O2->F-，D正确。］
2.(1)< < (2)> > (3)< < (4)> > >
二、
1.+1 +7 -4 -1
思考1 不一定，氧元素原子的最外层电子数为6，但其没有最高化合价。
2.(1)①强 容易 强 ②强 容易 强 强 (2)①缓慢 浅红 气泡 镁条 Na>Mg>Al
②思考2 不正确；金属性强弱的比较，是比较原子失去电子的难易，而不是失去电子的多少，如化学反应中，Na失去一个电子，而Al失去三个电子，但Na的金属性比Al强。
高温 加热 光照 点燃 SiH4 PH3 H2S HCl Cl>S>P>Si ③Ⅰ.NaOH 强碱 Mg(OH)2 中强碱 Al(OH)3 H4SiO4 H3PO4 H2SO4 强酸 HClO4 减弱 增强 Ⅱ.有碱性也有酸性 均生成白色胶状物质 AlCl3+3NH3·H2OAl(OH)3↓+3NH4Cl 白色沉淀溶解，得到澄清溶液 Al(OH)3+3HClAlCl3+3H2O 白色沉淀溶解，得到澄清溶液 Al(OH)3+NaOHNaAlO2+2H2O 两性氢氧化物 (3)减小 增强 减弱 增强 减弱 增强
应用体验
1.(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)×
2.C 3.D
三、
1.核电荷数
2.核电荷数 原子半径 金属 非金属
3.核外电子排布
应用体验
1.C 2.B(共77张PPT)
专题5 第一单元
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元素周期律
第1课时
1.了解元素的原子核外电子排布、原子半径、主要化合价、金属性及非金属性的周期性变化,认识元素周期律并理解其实质。
2.能从物质变化的实验事实和有关数据中提取证据,能从宏观和微观结合的视角进行分析、比较,得出规律性的结论。
核心素养
发展目标
内容索引
一、原子结构的周期性变化
二、元素性质的周期性变化
课时对点练
三、元素周期律
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一
原子结构的周期性变化
1.原子序数
(1)概念:化学家按照_________由小到大的顺序给元素依次编号,这种编号叫作原子序数。
(2)数量关系:原子序数=_________=_______=___________。
一
原子结构的周期性变化
核电荷数
核电荷数
质子数
核外电子数
2.原子结构变化规律
(1)原子最外层电子排布的规律性变化
如图为核电荷数为1~18号的元素原子最外层电子数
规律:随着元素核电荷数的递增,除H、He外,元素原子最外层电子数重复出现__________的变化。
从1递增到8
(2)原子半径的变化规律(稀有气体元素除外)
结合课本表5 1的数据,以元素原子核外最外层电子数为横坐标,原子半径为纵坐标,绘制折线图如图所示。
从图上可以得出:随着核电荷数的递增,
元素的原子半径(稀有气体元素除外)呈现_______变化,且原子序数为3~9号和11~17号元素的原子半径分别依次递减。
周期性
对于电子层数相同的原子,为什么核电荷数越多,其原子半径越小(稀有气体元素除外)
思考1
提示 核电荷数越多,原子核对最外层电子的吸引力越大,原子半径越小。
最外层电子数相同的原子,原子半径的大小与什么因素有关
思考2
提示 电子层数。原子最外层电子数相同时,电子层数越多,原子半径越大。
1.(2023·重庆高一检测)下列元素的原子或离子半径比较正确的是
A.C>Si B.NaC.S2-F-
√
最外层电子数相同,比较电子层数,电子层数越多半径越大,所以原子半径:C电子层数相同,比较核电荷数,核电荷数越大半径越小,所以原子半径:Na
>Al,B错误;
核电荷数相同,比较核外电子数,核外电子数越多半径越大,故微粒半径:S2->S,C错误;
O2-和F-均含2个电子层,但O2-核电荷数更小,所以半径:O2->F-,D正确。
2.试比较下列微粒的半径大小(填“>”“<”或“=”)。
(1)Mg Ca K;
(2)P S Cl;
(3)Fe3+ Fe2+ Fe;
(4)S2- Cl- Na+ Mg2+。
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归纳总结
“三看法”比较微粒半径的大小
一看层,层多径大;
二看核,层同核多径小;
三看电子,层同核同电子多径大,如Cl->Cl、Fe2+>Fe3+。
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元素性质的周期性变化
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二
二
元素性质的周期性变化
1.元素化合价
结合课本表5 2,对1~18号元素,以元素的原子序数为横坐标,元素的最高化合价和最低化合价为纵坐标,绘制折线图如图所示:
结论:①随着原子序数的递增,元素的最高化合价呈现从____到____(氧、氟除外)的周期性变化、最低化合价呈现从____到____的周期性变化。
+1
+7
-4
-1
②元素的最高化合价=最外层电子数(O、F及稀有气体元素除外)
|元素的最低化合价(非金属元素具有,稀有气体元素除外)|=8-最外层电子数
根本原因:随着核电荷数的递增,原子的最外层电子排布呈周期性变化。
某元素原子最外层电子数为6,则其最高化合价是否一定为+6价
思考1
提示 不一定,氧元素原子的最外层电子数为6,但其没有最高化合价。
2.金属性和非金属性
(1)判断依据
①金属性判断依据
通常情况下,元素原子失电子能力越强,元素的金属性越____,它的单质越_____从水或酸中置换出氢,该元素最高价氧化物的水化物的碱性越____。
强
容易
强
②非金属性判断依据
元素原子得电子能力越强,元素的非金属性越____,它的单质越_____与氢气反应形成气态氢化物,气态氢化物的热稳定性越____,该元素最高价氧化物的水化物的酸性越____。
强
容易
强
强
实验操作 实验现象 实验结论
剧烈反应,溶液变红 钠与冷水反应剧烈
(2)探究金属性和非金属性强弱
①探究金属性强弱
按表中实验操作完成实验,并填写下表:
实验操作 实验现象 实验结论
①镁:常温下,没有明显的变化;加热,反应_____,溶液变_____色; ②铝在冷水、热水中均看不到明显的变化 镁与冷水几乎不反应,但能与热水反应;铝与冷、热水均不反应
缓慢
浅红
实验操作 实验现象 实验结论
两支试管中都有_____冒出,但放_____的试管中逸出气体的速率较快 镁、铝都能置换出酸中的氢离子,但镁更容易
气泡
镁条
由上述实验可知:钠、镁、铝元素的金属性由强到弱的顺序为__________。
②探究非金属性强弱
Na>Mg>Al
在化学反应中,金属原子失电子越多,该金属原子的金属性越强,这句话正确吗 试举例说明。
思考2
提示 不正确;金属性强弱的比较,是比较原子失去电子的难易,而不是失去电子的多少,如化学反应中,Na失去一个电子,而Al失去三个电子,但Na的金属性比Al强。
填写下表空格:
元素 14Si 15P 16S 17Cl
单质与氢气的反应条件 _____下反应 磷蒸气与氢气能反应 _____时反应 _____或_____时发生爆炸而化合
气态氢化物的化学式 ______ _____ _____ _____
气态氢化物的热稳定性 不稳定 不稳定 受热分解 稳定
加热
光照
点燃
SiH4
高温
PH3
H2S
HCl
由上表可知:硅、磷、硫、氯元素的非金属性由强到弱的顺序为___________。
Cl>S>P>Si
③探究元素金属性与非金属性的强弱变化规律
Ⅰ.填写下表空格:
元素 最高价氧化物的水化物的化学式 酸碱性强弱
钠 _______ ______
镁 _________ _______
铝 ________ —
硅 _______ 弱酸
NaOH
Mg(OH)2
Al(OH)3
强碱
中强碱
H4SiO4
由上表可知:11~17号元素的金属性和非金属性强弱的变化规律:随着原子序数的增大,金属性逐渐_____,非金属性逐渐_____。
元素 最高价氧化物的水化物的化学式 酸碱性强弱
磷 _______ 中强酸
硫 _______ _____
氯 _______ 酸性更强
H3PO4
H2SO4
强酸
HClO4
减弱
增强
Ⅱ.根据以上变化规律可预测Al(OH)3_______________。
按要求完成以下实验:
有碱性也有酸性
实验操作 实验现象 化学方程式
向A、B两支试管中分别加入2~3 mL 2 mol·L-1的AlCl3溶液,逐滴加入6 mol·L-1氨水至过量 ____________________ ________________________________________
均生成白色
胶状物质
AlCl3+3NH3·H2O===
Al(OH)3↓+3NH4Cl
实验操作 实验现象 化学方程式
向A试管中逐滴加入6.0 mol·L-1的盐酸 ___________________________ _____________________________
向B试管中逐滴加入6.0 mol·L-1的NaOH溶液 ___________________________ ____________________________________
白色沉淀溶解,得到澄
清溶液
Al(OH)3+3HCl===AlCl3
+3H2O
白色沉淀溶解,得到澄
清溶液
Al(OH)3+NaOH===
NaAlO2+2H2O
由上述实验可知:Al(OH)3既可以与酸反应生成盐和水,又可以与碱反应生成盐和水,为_____________。
两性氢氧化物
(3)变化规律
元素原子的核外电子层数相同时,随着核电荷数逐渐增加,原子半径逐渐_____(稀有气体元素除外),原子核对最外层电子的吸引能力逐渐_____,元素原子失电子能力逐渐_____,得电子能力逐渐_____,金属性逐渐_____,非金属性逐渐_____。
减小
增强
减弱
增强
减弱
增强
1.正误判断
(1)Na、Mg、Al元素的最高价氧化物的水化物均为强碱
(2)Al(OH)3是两性氢氧化物,与氨水、盐酸均可反应
(3)酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4
(4)盐酸可以与Na2CO3溶液反应生成CO2,可由此推出非金属性:Cl>C
(5)H2SO3的酸性强于H2CO3,所以硫的非金属性大于碳
√
×
×
×
×
2.下列各组元素性质的递变规律说法错误的是
A.B、C、N原子最外层电子数依次增多
B.Na、Mg、Al元素最高正价依次升高
C.Li、Be、B原子半径依次增大
D.Be、Mg、Ca的电子层数依次增多
√
B、C、N原子的最外层电子数分别为3、4、5,A项正确;
Na、Mg、Al元素的最高正价依次为+1、+2、+3价,B项正确;
Li、Be、B电子层数相同,最外层电子数依次增大,原子半径依次减小,C项错误;
Be、Mg、Ca的电子层数分别为2、3、4,D项正确。
3.下列事实不能用于比较元素金属性或非金属性强弱的是
A.Na比Mg与冷水反应剧烈,金属性:Na>Mg
B.F2比O2更容易与H2化合,非金属性:F>O
C.KOH的碱性强于 Ca(OH)2,金属性:K>Ca
D.盐酸的酸性强于H2SO3,非金属性:Cl>S
√
金属与水反应越剧烈,失电子能力越强,金属性越强,Na比Mg与冷水反应剧烈,则金属性:Na>Mg,A不符合题意;
非金属性越强,非金属单质与氢气化合越剧烈,F2比O2更容易与H2化合,所以非金属性:F>O,B不符合题意;
金属性越强,其最高价氧化物的水化物的碱性越强,KOH的碱性强于 Ca(OH)2,所以金属性:K>Ca,C不符合题意;
非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强,虽然盐酸的酸性强于H2SO3,但盐酸是无氧酸,且H2SO3也不是S元素的最高价含氧酸,所以不能得出:非金属性:Cl>S,D符合题意。
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元素周期律
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三
三
元素周期律
1.概念
元素的性质随着元素_________的递增呈周期性变化的规律叫作元素周期律。
2.内容
随着元素_________的递增,元素的_________(稀有气体元素除外)、元素的主要化合价(最高化合价和最低化合价)、元素的_____性和_______性均呈现周期性变化。
核电荷数
核电荷数
原子半径
金属
非金属
3.实质
元素周期律是元素原子_____________随着元素核电荷数的递增发生周期性变化的必然结果。
核外电子排布
1.下列关于元素周期律的叙述不正确的是
A.Na、Mg、Al最外层电子数依次增多,其金属性依次减弱
B.P、S、Cl最高化合价依次升高,对应简单气态氢化物的稳定性依次
增强
C.原子半径:NaD.Na、Mg、Al的氢氧化物的碱性依次减弱
√
P、S、Cl的最高化合价分别为+5、+6、+7,由于P、S、Cl的非金属性依次增强,其对应的简单气态氢化物的稳定性也依次增强;原子半径:Na
>Al>Si>Cl;因Na、Mg、Al的金属性依次减弱,则对应氢氧化物的碱性也依次减弱。
2.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.元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化
C.随着元素原子序数的递增,元素的最高化合价从+1到+7(O、F除外),
最低化合价从-7到-1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
√
A项中,只有一个电子层时最外层电子数是从1到2;
C项中,最低化合价从-4到-1重复出现;
D项中,不包括核外电子排布的周期性变化。
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课时对点练
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对点训练
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题组一 原子结构的周期性变化
1.如图表示1~18号元素原子结构或性质随核电荷数递增的变化。该图中纵坐标表示
A.电子层数 B.最外层电子数
C.最高化合价 D.原子半径
√
对点训练
2.下列粒子半径大小顺序正确的是
A.Na+B.S2->Cl->Na+>Al3+
C.NaD.Cs√
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四种离子核外电子排布相同,随着核电荷数的增加,离子半径依次减小,即Al3+由于S2-、Cl-比Na+、Al3+多一个电子层,则S2-、Cl-的半径比Na+、Al3+的大,而S2-、Cl-和Na+、Al3+分别为核外电子排布相同的离子,则核电荷数越大,离子半径越小,故S2->Cl->Na+>Al3+,B正确;
Na、Mg、Al、S核外电子层数相同,随着核电荷数的增加,原子半径依次减小,C错误;
对点训练
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Cs、Rb、K、Na最外层电子数相同,随着电子层数的增加,原子半径依次增大,D错误。
对点训练
题组二 元素化合价的变化规律
3.下列各组元素中,按从左到右的顺序,原子序数递增,元素的最高正化合价也递增的是
A.C、N、O、F B.Na、Be、B、C
C.H、Li、Na、Mg D.Na、Mg、Al、Si
√
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4.下列说法正确的是
A.11~17号元素的原子半径越小越容易失去电子
B.一般元素的最高化合价与元素原子核外电子排布有关
C.从Li→F、Na→Cl,元素的最高化合价均呈现从+1价→+7价的变化
D.电子层数相同的原子,其最外层电子数均呈现从1到8的周期性变化
√
对点训练
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O无最高正价,F无正价,C错误;
H、He的最外层电子数从1到2,D错误。
对点训练
5.1~18号元素X、Y、Z、M、W的原子序数与其常见化合价的关系如图所示,下列叙述正确的是
A.元素X可能为氢或锂
B.原子半径:r(Y)>r(M)
C.Z的最高价氧化物的水化物不能溶解在
氢氧化钾溶液中
D.H3MO4的酸性比HWO4的强
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X的常见化合价为+1,其原子序数小于其他四种元素,则元素X可能为H或Li;Y的常见化合价为+5,Z的常见化合价为+3,M的常见化合价为-3,原子序数:M>Z>Y,则M为P,Z为Al,Y为N;
W的常见化合价为-1,其原子序数最大,则W为Cl。元素X可能为H或Li,
A项正确;
对点训练
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N和P最外层电子数相同,电子层数越多,原子半径越大,则原子半径:r(N)Al(OH)3为两性氢氧化物,能溶解在KOH溶液中,C项错误;
非金属性:PD项错误。
对点训练
题组三 元素的金属性和非金属性变化规律
6.下列比较镁和铝金属性强弱的方法正确的是
A.将空气中放置已久的两种元素的单质分别与热水作用,比较产生气泡的
快慢
B.比较两种金属的熔点
C.氢氧化镁碱性比氢氧化铝强
D.将形状、大小相同的两种金属单质和足量盐酸反应,比较产生气体的量
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对点训练
空气中放置已久的两种元素的单质表面均能生成氧化物薄膜,与热水均不反应,A错误;
熔点与金属性无直接关系,B错误;
通过最高价氧化物的水化物的碱性可以比较金属性,碱性越强,对应元素的金属性越强,C正确;
形状、大小相同的两种金属单质的物质的量不同,与足量盐酸反应产生氢气的体积不同,不能比较金属性,应比较形状、大小相同的两种金属单质和同浓度同体积盐酸反应产生气体的速率,D错误。
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对点训练
7.下列叙述中,通常不能作为判断两种元素非金属性强弱依据的是
A.气态氢化物热稳定性的强弱
B.元素原子得电子能力强弱
C.最高价氧化物的水化物酸性强弱
D.单质熔点的高低
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熔点属于物理性质,与元素的非金属性无关。
选项 事实 推论
A H2O的沸点比H2S的沸点高 非金属性:O>S
B 盐酸的酸性比H2S的酸性强 非金属性:Cl>S
C 钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈 金属性:Na>K
D HF的热稳定性比HCl的强 非金属性:F>Cl
对点训练
8.下列事实与推论相符的是
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物质沸点的高低与元素的非金属性强弱无关,A项错误;
HCl和H2S均是无氧酸,不能用其酸性大小比较非金属性,B项错误;
元素的金属性越强,其单质与水或酸反应越剧烈,钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈,则金属性:K>Na,C项错误;
元素的非金属性越强,其气态氢化物的热稳定性越强,HF的热稳定性比HCl的强,则非金属性:F>Cl,D项正确。
题组四 元素周期律
9.下列有关物质的比较,不能用元素周期律解释的是
A.稳定性:H2O>H2S
B.F2与H2的反应比Cl2与H2的反应剧烈
C.碱性:NaOH>Mg(OH)2
D.酸性:HCl>H2CO3
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对点训练
非金属性:O>S,则气态氢化物的稳定性:H2O>H2S,A项正确;
非金属性:F>Cl,故F2与H2的反应比Cl2与H2的反应剧烈,B项正确;
金属性:Na>Mg,则最高价氧化物的水化物的碱性:NaOH>Mg(OH)2,C项正确;
由Cl、C的非金属性强弱不能比较HCl与H2CO3的酸性强弱,D项不正确。
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10.根据原子结构及元素周期律的知识,下列推断正确的是
A.11~17号元素的含氧酸的酸性随元素原子核电荷数的增大而增强
B.元素性质呈周期性变化的决定因素是元素的相对原子质量依次递增
C.Cl-、S2-、Ca2+、K+半径逐渐减小
DCl与Cl得电子能力相同
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A项,核电荷数:Cl>S,且HClO酸性小于H2SO4,错误;
B项,元素性质呈周期性变化的决定因素是元素原子的核外电子排布呈周期性变化,错误;
C项,四种离子电子排布相同,核电荷数越大,半径越小,所以半径由大到小的顺序为S2-、Cl-、K+、Ca2+,错误;
D项,都是氯原子,得电子能力相同,正确。
对点训练
11.已知X元素的阳离子和Y元素的阴离子具有与氩原子相同的电子层结构,则下列叙述正确的是
A.X的原子序数比Y的小
B.X原子的最外层电子数比Y的多
C.X的原子半径比Y的大
D.X元素的最高化合价比Y的大
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综合强化
X元素可能为钾元素,Y元素可能为氯元素,则钾的原子序数大于氯,最外层电子数、最高化合价氯大于钾。
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12.元素X、Y、Z是11~17号元素中的三种,已知其最高价氧化物的水化物的酸性:HXO4>H2YO4>H3ZO4,则下列说法正确的是
A.原子半径:X>Y>Z
B.非金属性:X>Y>Z
C.气态氢化物的热稳定性:XD.原子序数:X综合强化
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综合强化
最高价氧化物的水化物的酸性越强,元素的非金属性越强,酸性:HXO4>
H2YO4>H3ZO4,则非金属性:X>Y>Z,B项正确;
三种元素的原子序数:Z原子半径:X元素非金属性越强,对应气态氢化物的热稳定性越强,则气态氢化物的热稳定性:X>Y>Z,C项错误。
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综合强化
13.如图表示部分前18号元素的原子半径和最高正价、最低负价随原子序数的变化情况,下列有关说法正确的是
A.最高正价的顺序:g>c>b
B.形成的简单离子半径:d>e>b>c
C.d与c形成的化合物中阴、阳离子
个数比不一定为1∶2
D.简单气态氢化物的稳定性:g>f>a
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由原子半径大小,结合化合价可知,a为C,b为N,c为O,d为Na,e为Al,f为S,g为Cl,以此分析解答。Cl的最高正价为+7价,N的最高正价为+5价,O没有最高正价,故A错误;
核外电子排布相同时,核电荷数越大离子半径越小,则简单离子半径:b>c
>d>e,故B错误;
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钠元素与氧元素可以形成氧化钠和过氧化钠,阴、阳离子个数比均为1∶2,故C错误;
非金属性越强,简单氢化物越稳定,
非金属性:Cl>S>C,因此简单气态氢化物的稳定性:g>f>a,故D正确。
综合强化
14.A、B、C、D四种元素的核电荷数依次增多,它们的离子的电子层数相同且最外层电子数均为8。A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等;D原子的K、L层电子数之和等于电子总数的一半。回答以下问题:
(1)四种元素的符号依次是A ;B ;C ;D 。它们的原子半径由大到小的顺序是 。
(2)写出四种元素最高价氧化物的水化物的化学式:___________________
_______________,分别比较酸性或碱性的强弱:______________________
___________________。
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S
Cl
K
Ca
r(K)>r(Ca)>r(S)>r(Cl)
H2SO4、HClO4、
KOH、Ca(OH)2
酸性:HClO4>H2SO4,
碱性:KOH>Ca(OH)2
综合强化
(3)写出A、B两种元素气态氢化物的分子式: ,比较其稳定性:
。
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HCl、H2S
HCl>H2S
因A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等,所以A的核电荷数为2×8=16,A为硫元素;D原子的K、L层电子数之和等于电子总数的一半,则D原子的核电荷数是(2+8)×2=20,为钙元素。根据核电荷数依次增大并都能形成离子,排除氩元素,B为氯元素,C为钾元素。
综合强化
15.如图为前18号元素的部分信息(图像中数值代表最高正化合价或最低负化合价),其中e的原子半径是1~18号元素中最大的,y元素所构成的化合物已超过1亿种。
回答问题:
(1)e元素原子结构示意图: 。
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从图中的原子序数、化合价和原子半径的大小可知,x是H元素,y是C元素,z是N元素,d是O元素,e是Na元素,f是Al元素,g是S元素,h是Cl元素。Na
元素原子结构示意图为 。
综合强化
(2)g元素的最高正价为 。
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S原子最外层6个电子,最高化合价为+6价。
+6
综合强化
(3)d、e元素能形成淡黄色的固体,该固体与水反应的化学方程式为________
____________________。
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d、e元素形成的淡黄色固体为Na2O2,与水反应生成NaOH和O2。
2Na2O2+
2H2O===4NaOH+O2↑
综合强化
(4)某化学探究小组探究镁与铝金属性强弱的关系,设计进行如下实验:
[实验操作]分别向装有少量MgCl2溶液、AlCl3溶液的试管中逐滴滴加1 mol·L-1的NaOH溶液直至过量,如图:
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[实验现象]①中产生白色沉淀且不溶解;②中先产生白色沉淀后沉淀溶解。
[实验结论]Mg不溶于NaOH溶液;Al溶于NaOH溶液,显两性,故碱性:Mg大于Al。证明金属性: 。
Mg>Al
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最高价氧化物的水化物的碱性越强,则元素金属性越强,因此碱性:Mg(OH)2>
Al(OH)3,金属性:Mg>Al。
返回专题5 微观结构与物质的多样性
作业35 元素周期律
[分值:100分]
(选择题1~10题,每小题5分,11~13题,每小题8分,共74分)
题组一 原子结构的周期性变化
1.如图表示1~18号元素原子结构或性质随核电荷数递增的变化。该图中纵坐标表示 ( )
A.电子层数 B.最外层电子数
C.最高化合价 D.原子半径
2.下列粒子半径大小顺序正确的是 ( )
A.Na+B.S2->Cl->Na+>Al3+
C.NaD.Cs题组二 元素化合价的变化规律
3.下列各组元素中,按从左到右的顺序,原子序数递增,元素的最高正化合价也递增的是 ( )
A.C、N、O、F B.Na、Be、B、C
C.H、Li、Na、Mg D.Na、Mg、Al、Si
4.下列说法正确的是 ( )
A.11~17号元素的原子半径越小越容易失去电子
B.一般元素的最高化合价与元素原子核外电子排布有关
C.从Li→F、Na→Cl,元素的最高化合价均呈现从+1价→+7价的变化
D.电子层数相同的原子,其最外层电子数均呈现从1到8的周期性变化
5.1~18号元素X、Y、Z、M、W的原子序数与其常见化合价的关系如图所示,下列叙述正确的是 ( )
A.元素X可能为氢或锂
B.原子半径:r(Y)>r(M)
C.Z的最高价氧化物的水化物不能溶解在氢氧化钾溶液中
D.H3MO4的酸性比HWO4的强
题组三 元素的金属性和非金属性变化规律
6.下列比较镁和铝金属性强弱的方法正确的是 ( )
A.将空气中放置已久的两种元素的单质分别与热水作用,比较产生气泡的快慢
B.比较两种金属的熔点
C.氢氧化镁碱性比氢氧化铝强
D.将形状、大小相同的两种金属单质和足量盐酸反应,比较产生气体的量
7.下列叙述中,通常不能作为判断两种元素非金属性强弱依据的是 ( )
A.气态氢化物热稳定性的强弱
B.元素原子得电子能力强弱
C.最高价氧化物的水化物酸性强弱
D.单质熔点的高低
8.下列事实与推论相符的是 ( )
选项 事实 推论
A H2O的沸点比H2S的沸点高 非金属性:O>S
B 盐酸的酸性比H2S的酸性强 非金属性:Cl>S
C 钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈 金属性:Na>K
D HF的热稳定性比HCl的强 非金属性:F>Cl
题组四 元素周期律
9.下列有关物质的比较,不能用元素周期律解释的是 ( )
A.稳定性:H2O>H2S
B.F2与H2的反应比Cl2与H2的反应剧烈
C.碱性:NaOH>Mg(OH)2
D.酸性:HCl>H2CO3
10.根据原子结构及元素周期律的知识,下列推断正确的是 ( )
A.11~17号元素的含氧酸的酸性随元素原子核电荷数的增大而增强
B.元素性质呈周期性变化的决定因素是元素的相对原子质量依次递增
C.Cl-、S2-、Ca2+、K+半径逐渐减小
DCl与Cl得电子能力相同
11.已知X元素的阳离子和Y元素的阴离子具有与氩原子相同的电子层结构,则下列叙述正确的是 ( )
A.X的原子序数比Y的小
B.X原子的最外层电子数比Y的多
C.X的原子半径比Y的大
D.X元素的最高化合价比Y的大
12.元素X、Y、Z是11~17号元素中的三种,已知其最高价氧化物的水化物的酸性:HXO4>H2YO4>H3ZO4,则下列说法正确的是 ( )
A.原子半径:X>Y>Z
B.非金属性:X>Y>Z
C.气态氢化物的热稳定性:XD.原子序数:X13.如图表示部分前18号元素的原子半径和最高正价、最低负价随原子序数的变化情况,下列有关说法正确的是 ( )
A.最高正价的顺序:g>c>b
B.形成的简单离子半径:d>e>b>c
C.d与c形成的化合物中阴、阳离子个数比不一定为1∶2
D.简单气态氢化物的稳定性:g>f>a
14.(18分)A、B、C、D四种元素的核电荷数依次增多,它们的离子的电子层数相同且最外层电子数均为8。A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等;D原子的K、L层电子数之和等于电子总数的一半。回答以下问题:
(1)四种元素的符号依次是A ;B ;C ;D 。它们的原子半径由大到小的顺序是 。
(2)写出四种元素最高价氧化物的水化物的化学式: ,分别比较酸性或碱性的强弱: 。
(3)写出A、B两种元素气态氢化物的分子式: ,比较其稳定性: 。
15.(8分)如图为前18号元素的部分信息(图像中数值代表最高正化合价或最低负化合价),其中e的原子半径是1~18号元素中最大的,y元素所构成的化合物已超过1亿种。
回答问题:
(1)e元素原子结构示意图: 。
(2)g元素的最高正价为 。
(3)d、e元素能形成淡黄色的固体,该固体与水反应的化学方程式为 。
(4)某化学探究小组探究镁与铝金属性强弱的关系,设计进行如下实验:
[实验操作]分别向装有少量MgCl2溶液、AlCl3溶液的试管中逐滴滴加1 mol·L-1的NaOH溶液直至过量,如图:
[实验现象]①中产生白色沉淀且不溶解;②中先产生白色沉淀后沉淀溶解。
[实验结论]Mg不溶于NaOH溶液;Al溶于NaOH溶液,显两性,故碱性:Mg大于Al。证明金属性: 。
答案精析
1.B 2.B 3.D 4.B 5.A 6.C 7.D
8.D ［物质沸点的高低与元素的非金属性强弱无关，A项错误；HCl和H2S均是无氧酸，不能用其酸性大小比较非金属性，B项错误；元素的金属性越强，其单质与水或酸反应越剧烈，钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈，则金属性：K>Na，C项错误；元素的非金属性越强，其气态氢化物的热稳定性越强，HF的热稳定性比HCl的强，则非金属性：F>Cl，D项正确。］
9.D ［非金属性：O>S，则气态氢化物的稳定性：H2O>H2S，A项正确；非金属性：F>Cl，故F2与H2的反应比Cl2与H2的反应剧烈，B项正确；金属性：Na>Mg，则最高价氧化物的水化物的碱性：NaOH>Mg(OH)2，C项正确；由Cl、C的非金属性强弱不能比较HCl与H2CO3的酸性强弱，D项不正确。］
10.D ［A项，核电荷数：Cl>S，且HClO酸性小于H2SO4，错误；B项，元素性质呈周期性变化的决定因素是元素原子的核外电子排布呈周期性变化，错误；C项，四种离子电子排布相同，核电荷数越大，半径越小，所以半径由大到小的顺序为S2-、Cl-、K+、Ca2+，错误；D项，都是氯原子，得电子能力相同，正确。］
11.C ［X元素可能为钾元素，Y元素可能为氯元素，则钾的原子序数大于氯，最外层电子数、最高化合价氯大于钾。］
12.B ［最高价氧化物的水化物的酸性越强，元素的非金属性越强，酸性：HXO4>H2YO4>H3ZO4，则非金属性：X>Y>Z，B项正确；三种元素的原子序数：ZY>Z，C项错误。］
13.D ［由原子半径大小，结合化合价可知，a为C，b为N，c为O，d为Na，e为Al，f为S，g为Cl，以此分析解答。Cl的最高正价为+7价，N的最高正价为+5价，O没有最高正价，故A错误；核外电子排布相同时，核电荷数越大离子半径越小，则简单离子半径：b>c>d>e，故B错误；钠元素与氧元素可以形成氧化钠和过氧化钠，阴、阳离子个数比均为1∶2，故C错误；非金属性越强，简单氢化物越稳定，非金属性：Cl>S>C，因此简单气态氢化物的稳定性：g>f>a，故D正确。］
14.(1)S Cl K Ca r(K)>r(Ca)>r(S)>r(Cl)
(2)H2SO4、HClO4、KOH、Ca(OH)2 酸性：HClO4>H2SO4，碱性：KOH>Ca(OH)2 (3)HCl、H2S HCl>H2S
解析 因A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等，所以A的核电荷数为2×8=16，A为硫元素；D原子的K、L层电子数之和等于电子总数的一半，则D原子的核电荷数是(2+8)×2=20，为钙元素。根据核电荷数依次增大并都能形成离子，排除氩元素，B为氯元素，C为钾元素。
15.(1) (2)+6
(3)2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑
(4)Mg>Al
解析 从图中的原子序数、化合价和原子半径的大小可知，x是H元素，y是C元素，z是N元素，d是O元素，e是Na元素，f是Al元素，g是S元素，h是Cl元素。(1)Na元素原子结构示意图为 。(2)S原子最外层6个电子，最高化合价为+6价。(3)d、e元素形成的淡黄色固体为Na2O2，与水反应生成NaOH和O2。(4)最高价氧化物的水化物的碱性越强，则元素金属性越强，因此碱性：Mg(OH)2>Al(OH)3，金属性：Mg>Al。