课件13张PPT。章末整合网络建构考点一:原子结构与化学键高考链接1.(2016·全国Ⅱ卷)a、b、c、d为短周期元素,a的原子中只有 1个电子,b2-和c+离子的电子层结构相同,d与b同族。下列叙述错误的是( )
A.a与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为+1
B.b与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物
C.c的原子半径是这些元素中最大的
D.d与a形成的化合物的溶液呈弱酸性A解析:a、b、c、d为短周期元素,a的原子中只有1个电子,则a为H元素; b2-和c+离子的电子层结构相同,d与b同族,则b为O元素,c为Na元素,d为S元素。H与Na形成的二元化合物NaH中,H的化合价为-1价,A错误;O与H、Na、S元素形成的二元化合物有H2O、H2O2、Na2O、Na2O2、SO2、SO3等,B正确;H、O、Na、S中,原子半径最大的是Na,C正确;S与H形成的化合物为H2S,其溶液呈弱酸性,D正确。2.(2017·北京卷)2016年IUPAC命名117号元素为Ts(中文名“ ”, tián),
Ts的原子核外最外层电子数是7。下列说法不正确的是( )
A.Ts是第七周期第ⅦA族元素
B.Ts的同位素原子具有相同的电子数
C.Ts在同族元素中非金属性最弱
D.中子数为176的Ts核素符号是 TsD解析:A项,可以根据同族元素原子序数关系推出第七周期0族元素的原子序数为118,可知117号元素位于第七周期ⅦA族;B项,同位素原子的质子数相同,所以电子数也相同;C项同族元素的非金属性由上到下随原子半径增大而减弱;D项,原子符号左上角数字表示的是质量数,不是中子数,正确表示应为 Ts。3.(2015·全国Ⅱ卷)原子序数依次增大的元素a、b、c、d,它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。a-的电子层结构与氦相同,b和c的次外层有8个电子,c-和d+的电子层结构相同。下列叙述错误的是( )
A.元素的非金属性次序为c>b>a
B.a和其他3种元素均能形成共价化合物
C.d和其他3种元素均能形成离子化合物
D.元素a、b、c各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6B解析:H-与He的电子层结构相同,所以a为H;b、c的次外层电子数为8,最外层电子数分别为6、7,所以b、c分别为S和Cl;Cl-与K+的电子层结构相同,所以d为K。非金属性强弱顺序为Cl>S>H,A项正确;H2S、HCl为共价化合物,KH为离子化合物,B项错误;KH、K2S、KCl均为离子化合物,C项正确;最高化合价和最低化合价分别是:H为+1和-1,代数和为0,S为+6和-2,代数和为4,Cl为+7和-1,代数和为6,D项正确。考点二:元素周期表及元素周期律4.(2017·天津卷)根据元素周期表和元素周期律,判断下列叙述不正确的是( )
A.气态氢化物的稳定性:H2O>NH3>SiH4
B.氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物
C.如图所示实验可证明元素的非金属性:Cl>C>Si
D.用中文“气 奥”(ào)命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族C解析:非金属性:O>N>C>Si,故气态氢化物的稳定性:H2O>NH3>SiH4,A项正确;H与C、N、O、F等非金属元素形成共价化合物,与Na、Mg等金属元素形成离子化合物,B项正确;如图所示实验可证明酸性:HCl>H2CO3> H2SiO3,但元素非金属性的强弱与元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱有关,HCl不是氯元素的最高价氧化物对应的水化物,故不能根据其酸性强弱判断Cl的非金属性强弱,C项错误;118号元素在元素周期表中位于第七周期0族,D项正确。5.(2017·全国Ⅲ卷)短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示,这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是( )
A.氢化物沸点:W
B.氧化物对应水化物的酸性:Y>W
C.化合物熔点:Y2X3D.简单离子的半径:YA.NH3中含有氢键,故氢化物沸点W>Z,错误;
B.对应水化物的酸性Y为Al(OH)3两性,W为HNO3为强酸,故YYZ3,错误;D.简单离子Al3+、O2-电子排布相同,核电荷数越大,半径越小,故YA.简单离子半径:WB.W与X形成的化合物溶于水后溶液呈碱性
C.气态氢化物的热稳定性:WD.最高价氧化物的水化物的酸性:Y>ZB解析:根据X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的知,X为Na,由此结合题干信息可推知,Z为Cl、W为N或O、Y为P或S。简单离子半径:Cl-> N3-(O2-)>Na+,A错误;W与X形成的化合物有Na2O、Na2O2以及Na3N,它们与H2O反应的产物均有NaOH,B正确;热稳定性H2O(NH3)>H2S(PH3),C错误;酸性H2SO4(H3PO4)A.原子半径:d>c>b>a B.4种元素中b的金属性最强
C.c的氧化物的水化物是强碱 D.d单质的氧化性比a单质的氧化性强B解析:a、b、c、d均为短周期主族元素,所以a原子电子总数为8,即8号元素O。c所在周期数与族数相同即为第三周期ⅢA族的Al元素。d与a同族,则d为S元素。b为Na或者Mg元素,所以原子半径为b>c>d>a,A错误;b的金属性最强,B正确;c的氧化物的水化物为两性氢氧化物,C错误;单质的氧化性O2>S,所以D错误。谢谢观赏！课件26张PPT。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【新课导入】 (教师用书备用)
1867年,俄国圣彼得堡大学来了一位年轻的化学教授,他就是门捷列夫。门捷列夫手里总是捏着一副纸牌,颠来倒去。两年后的一天,俄国化学会专门邀请专家进行了一次学术研讨,学者们有的带着论文,有的拿着样品,只有门捷列夫只拿着一副纸牌,主持人躬身说道:“门捷列夫先生,不知可有什么高见?”门捷列夫一会儿功夫就在桌子上列成一个牌阵:竖看就是红、橙、黄、绿、青、蓝、紫各一列,横看那七种颜色的纸牌就像画出的光谱段,有规律地每隔七张就重复一次,然后门捷列夫口中念念有词地讲着每一种元素的性质,滚瓜烂熟,如数家珍,他的牌阵就是历史上最初的元素周期表。那么就让我们来认识一下元素周期表吧!
【课标要求】
1.简单了解元素周期表的发展历程。
2.了解元素周期表的编排规则及结构。
3.能描述元素在元素周期表中的位置。知识探究 梳理知识·点拨方法探究点一 元素周期表的结构1.第一张元素周期表 2.元素周期表的演变—为未知元素留下的空位先后被填满 —由相对原子质量改为原子的_________︱ 核电荷数3.现行元素周期表的编排原则?思考1? 原子序数与原子结构之间有何关系?
答案:原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数。4.元素周期表的结构
(1)周期
①数目:元素周期表有 个横行,故有 个周期。77②分类:
短周期 —包括第 周期
︱
长周期 —包括第 周期 一、二、三四、五、六、七③特点:a.同一周期中,元素原子的 相同。
b.周期序数=电子层数。电子层数(2)族
①数目:元素周期表中有 个纵行, 个族。
②分类:③特点:a.同一主族中元素的 相同。
b.主族序数=最外层电子数。1816最外层电子数④常见族的别称碱金属卤族稀有气体?思考2? 元素周期表中每格有如下信息,它们分别指的是什么?
答案:①原子序数 ②元素符号 ③元素名称 ④相对原子质量名师点拨1.元素周期表结构的记忆方法
横行叫周期,现有一至七,四长三个短,第七多人造。纵行称为族,共有十六族,一八依次现①,一零再一遍②。一纵一个族,Ⅷ族搞特殊,三纵算一族,占去8、9、10。镧系与锕系,蜗居不如意,十五挤着住,都属ⅢB族。
说明 ①指ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ;
②指ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0。
2.元素周期表的结构易错辨析
(1)同一主族的元素一定具有相同的最外层电子数,但具有相同最外层电子数的元素不一定在同一主族,如He、Mg。(2)H为第ⅠA族元素,但氢元素不属于碱金属元素。
(3)含元素种数最多的族是第ⅢB族,而不是Ⅷ族。
(4)一个周期一定是一个横行,但一个族不一定是只有一个纵行(第Ⅷ族包括8、9、10三个纵行)。
(5)主族元素后边标注A,副族标注B,第Ⅷ族不能标注A、B,如铁元素属于周期表中第Ⅷ族的元素,不能写作第ⅧA族或第ⅧB族。过关演练 巩固知识·提升能力1.(2017·辽宁大连期中)对元素周期律贡献最大的化学家是( )
A.牛顿 B.道尔顿
C.阿伏加德罗 D.门捷列夫D解析:对发现元素周期律贡献最大的化学家是门捷列夫,道尔顿提出了原子学说,阿伏加德罗提出了分子学说,牛顿的主要贡献是物理的三大运动定律,故选D。2.下列关于元素周期表的说法正确的是( )
A.最外层电子数相同的元素,一定位于周期表的同一纵行(族)
B.核外电子层数相同的元素,一定位于周期表的同一横行(周期)
C.第Ⅷ族元素,其原子最外层电子数均为8
D.元素周期表共有18个纵行,代表18个族B解析:He与第ⅡA族元素的最外层电子数均为2,但不位于同一族,A错误;核外电子层数相同的元素,周期数相同,则核外电子层数相同的元素,一定位于周期表的同一横行(周期),B正确;元素周期表中第8、9、10三个纵行为第Ⅷ族元素,其最外层电子数一般为2,C错误;元素周期表共有18个纵行,代表16个族,其中7个主族、7个副族、1个第Ⅷ族、1个零族,D错误。3.国际纯粹与应用化学联合会在1989年作出决定,把长式元素周期表原先的主、副族及族号取消,从左到右改为 18列,ⅠA族为第1列,0族为第18列。按此规定,下列说法中错误的是( )
A.第1列全部是碱金属元素
B.第11列全部由长周期元素组成
C.第3列的元素种类最多
D.第9列元素都是金属元素A解析:第1列为H及碱金属元素,含非金属元素H,A错误;第11列为第ⅠB族,全部由长周期元素组成,B正确;第3列为第ⅢB族,含锕系和镧系,元素种类最多,C正确;第9列为第Ⅷ族,均为金属元素,D正确。探究点二 主族元素在周期表中的位置及相邻元素原子序数差的推导知识探究 梳理知识·点拨方法1.稀有气体定位法
(1)稀有气体元素及其信息1018(2)方法
①比大小定周期
比较该元素的原子序数与0族元素的原子序数大小,找出与其相邻近的0族元素,那么该元素就和原子序数 的0族元素处于同一周期。
②求差值定族数
a.元素的原子序数比邻近的0族元素多1或2,则该元素应处在该0族元素的 一个周期的第 族或第 族。
b.若比相应的0族元素少5～1时,则应处在同周期的 ～ 族。
c.若差其他数,则由相应差数找出相应的族。大下ⅠAⅡAⅢAⅦA2.原子序数差法
(1)同周期相邻主族元素原子序数差
①非第ⅡA族和第ⅢA族同周期相邻元素原子序数差为 。
②同周期第ⅢA族与第ⅡA族元素原子序数差从第二周期到第七周期分别依次为1、1、 、11、25、 。
(2)同主族及0族上下相邻元素原子序数差
①若为第ⅠA、ⅡA族元素:相差 一周期全部元素种数。
②若为第ⅢA～ⅦA族、0族元素:相差 一周期全部元素种数。
(3)确定该元素在周期表中的位置,形式为“第几周期第几族”,要注意分清主族、副族、0族、Ⅷ族。11125上下名师点拨1.稀有气体定位法使用时的解题技巧
只要牢记稀有气体元素的原子序数、相应的周期序数以及元素周期表中各纵行和族序数的关系,即可确定主族元素的位置,如88号元素,88-86=2,则该元素位于第七周期第ⅡA族;再如84号元素,84-86=-2,则8-|-2|=6(8为该0族元素的最外层电子数),则84号元素位于第六周期第ⅥA族。
2.特殊位置元素原子序数之间的关系
(1)“┳”型、“┻”型元素原子序数之间的规律
直接相邻的“┳”型元素原子序数的关系如图1所示,直接相邻的“┻”型元素原子序数的关系如图2所示。(2)“╋”型元素原子序数之间的规律
第ⅢA族→0族区域内满足“╋”型元素的原子序数的关系,如下图所示。过关演练 巩固知识·提升能力1.在短周期主族元素中,族序数与原子的核电荷数、电子层数均为奇数的有( )
A.2种 B.3种
C.4种 D.5种D解析:在短周期主族元素中,族序数与原子的核电荷数、电子层数均为奇数的有H、Na、Al、P、Cl,共5种。2.我国的纳米基础研究能力已跻身世界前列,曾制得一种氮化物合成纳米材料,其化学式为RN。已知该化合物中的Rn+核外有28个电子。则R元素位于元素周期表的( )
A.第三周期第ⅤA族 B.第四周期第ⅢA族
C.第五周期第ⅢA族 D.第四周期第ⅤA族B解析:据氮化物的化学式RN知,N为-3价,则R为+3价,所以R的原子序数为28+3=31;大于31且最邻近的0族元素原子序数为36(氪:第四周期),31-36 =-5,因此R元素也在第四周期,8-|-5|=3,则R在第ⅢA族。3.俄罗斯科学家用含20个质子的钙的一种原子轰击含95个质子的镅原子,结果4次成功合成4个第115号元素的原子。这4个原子生成数微秒后衰变成第113号元素。下列有关叙述中正确的是( )
A.115号元素在第六周期
B.113号元素在第七周期第ⅢA族
C.115号和113号元素都是非金属元素
D.镅元素和115号元素不在同一周期解析:95号元素镅、115号元素、113号元素原子序数都大于86而小于118,所以都在第七周期;115号元素比118号元素原子序数少3,应在第ⅤA族,
113号元素在第ⅢA族;113号和115号元素都是金属元素。B课堂检测 即学即测·查漏补缺1.(2017·广西宾阳月考)下列关于元素周期表的说法中正确的是( )
A.第二周期第ⅣA族元素的原子核电荷数和中子数一定为6
B.在周期表中把电子层数相同的元素排成一横行,称为一周期
C.稀有气体元素原子的最外层电子数均为8
D.能生成碱的金属元素都在第ⅠA族解析:第二周期第ⅣA族元素为碳元素,其质子数与中子数不一定相同,如14C含有6个质子和8个中子,A错误;He的最外层电子数为2,C错误;因第ⅡA族的金属元素也能生成碱,如氢氧化镁、氢氧化钙,D错误。B2.已知某离子的结构示意图为 ,下列说法正确的是( )
A.该元素位于第二周期ⅡA族
B.该元素位于第二周期ⅦA族
C.该元素位于第三周期ⅡA族
D.该元素位于第二周期0族解析:由该离子的结构示意图知,其原子序数为12,失去2个电子后,带2个单位正电荷,可画出该元素原子的结构示意图为 ,由此确定该元素在周期表中位于第三周期第ⅡA族。C3.A为第ⅡA族元素,B为第ⅢA族元素,它们的原子序数分别为m和n,且A、B为同一周期的元素,下列关系式错误的是( )
A.n=m+1 B.n=m+11
C.n=m+25 D.n=m+10D解析:第ⅡA、第ⅢA族短周期中相邻元素原子序数差为1;第四、五周期中由于中间有副族和第Ⅷ族元素存在,第ⅡA、第ⅢA族元素原子序数差为11;第六、七周期中由于有镧系、锕系元素的存在,两者原子序数相差25。4.据国外有关资料报道,在“独居石”(一种共生矿,化学成分为Ce、La、Nb等的磷酸盐)中,查明有尚未命名的116、124、126号元素。试判断116号元素应位于周期表中的( )
A.第六周期ⅣA族 B.第七周期ⅥA族
C.第七周期ⅦA族 D.第八周期ⅥA族B解析:第七周期0族元素的原子序数为118,则116号元素位于从0族开始向左两纵行,故应为第七周期ⅥA族元素,故选B。5.(2017·陕西宝鸡质检)原子序数为z的元素R,在周期表中位于A、B、C、D四种元素的中间,A、B、C、D四种元素的原子序数之和为下列数据,其中不可能是( )
A.4z B.4z+10
C.4z+5 D.4z+14C解析:由周期表的结构可知C与R或R与D的原子序数之差可能为8、18、32。即C、D原子序数之和存在三种情况:2z、2z+10或2z+14。而A、B原子序数之和为2z(如图)。谢谢观赏！课件44张PPT。第2课时 元素的性质与原子结构 核素【新课导入】 (教师用书备用)
根据周期表中族和周期的划分依据,则碱金属元素(Li、Na、K、Rb、Cs、Fr)最外层电子数和电子层数有何规律?卤族元素(F、Cl、Br、I、At)最外层电子数和电子层数有何规律?
结构决定性质,性质决定存在、用途、保存、制备等,碱金属元素和卤族元素在结构上有一定的相似性和递变性决定了其性质也具有相似性和递变性,事实果真如此吗?让我们开启本节课的快乐学习之旅来寻找答案吧!【课标要求】
1.了解碱金属元素和卤族元素在周期表中的位置及原子结构特征。
2.了解碱金属元素、卤族元素性质的相似性和递变性。
3.知道元素、核素的含义。
4.认识结构决定性质的因果关系。知识探究 梳理知识·点拨方法探究点一 元素金属性、非金属性强弱的判断一、碱金属元素
1.原子结构特点——原子最外层只有 个电子 ——随着核电荷数的增加,电子层数依次 ,原子半径逐渐_____1增多增大2.单质的物理性质3.单质的化学性质
(1)实验探究
①钠、钾与O2的反应黄 紫剧烈＞②钠、钾与H2O的反应浮在金属熔化成闪亮的小球小球四处游动嘶嘶红钾(2)结论
①相似性(用R表示碱金属元素)②递变性a.由Li→Cs,与O2反应越来越剧烈,产物越来越复杂。
b.由Li→Cs,与H2O反应越来越剧烈。
c.最高价氧化物对应水化物的碱性,LiOH?思考1? 碱金属元素性质的递变,怎样从原子结构的角度进行解释?
答案:从Li→Cs,随着核电荷数的增加,电子层数逐渐增多→原子半径逐渐增大→原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱→原子失电子能力逐渐增强→元素的金属性逐渐增强。二、卤族元素
1.原子结构特点——原子最外层电子数均为___——随着核电荷数的增加,电子层数依次 ,原子半径逐渐_____7增加增大2.单质的物理性质3.单质的化学性质
(1)相似性(2)递变性
①与H2反应
与H2反应难易:由F2→I2逐渐由易变难
与H2反应的剧烈程度:F2>Cl2>Br2>I2
生成氢化物的稳定性:HF>HCl>HBr>HI②单质之间的置换反应?思考2? 砹(At)是卤素中原子序数最大的元素,则通常条件下砹应该是
(填“深”或“浅”)色 体, (填“易”或“难”)与H2化合,产物的稳定性 (填“好”或“差”)。?
答案:深 固 难 差Cl2>Br2>I2名师点拨1.碱金属元素中的一般与特殊
(1)为防止碱金属与空气中的O2和水蒸气发生反应,常把其放于煤油中保存。由于Li的密度小于煤油的密度,故将其密封于石蜡中。
(2)在碱金属元素中,随原子序数的增加,其密度变化趋势是逐渐增大,但钾的密度小于钠的密度。
(3)试剂瓶中药品取出后,一般不允许放回原试剂瓶,但剩余的钠、钾等应立即放回原瓶。
(4)碱金属元素只有Li与O2反应的产物为Li2O一种,其他元素与O2反应的产物至少有两种。2.卤素单质的特殊性质
(1)氟元素无正价,无含氧酸。
(2)Cl2易液化。
(3)Br2是常温下唯一的液态非金属单质,易挥发。
(4)碘为紫黑色固体,易升华,淀粉遇I2变蓝色。
3.依据“三表”“三反应”判断元素金属性、非金属性强弱的规律4.非金属性强弱比较中的两误区
(1)误认为含氧酸酸性越强,元素非金属性越强,忽视了必须是最高价氧化物对应的水化物。
(2)误认为氢化物水溶液酸性越强,元素非金属性越强。氢化物水溶液的酸性不能用来比较元素非金属性的强弱。过关演练 巩固知识·提升能力1.X、Y是元素周期表第ⅦA族中的两种元素。下列叙述能说明X的非金属性比Y强的是( )
A.X原子的电子层数比Y原子的电子层数多
B.Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来
C.X的单质比Y的单质更容易与氢气反应
D.同浓度下X的氢化物水溶液比Y的氢化物水溶液的酸性强C解析:因X、Y是元素周期表中第ⅦA族的元素,若X的电子层数多,则说明X比Y的非金属性弱,A错误;B项事实说明Y比X更活泼,B错误;据单质与H2化合的难易判断,因X的单质与H2化合更容易,说明氧化性:X的单质>Y的单质,则非金属性:X>Y,C正确;应据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱判断元素非金属性的强弱,D错误。2.(2017·四川成都九校联考)关于碱金属单质的性质叙述错误的是( )
A.都能够在空气中剧烈燃烧
B.都能够与水反应生成碱和H2
C.都可以保存在煤油中
D.都是密度比较小、熔点比较低的金属C解析:碱金属单质均活泼,在空气中均燃烧,A正确;碱金属单质都能与水反应生成碱和氢气,B正确;Li的密度小于煤油,故不能保存在煤油中,应保存在石蜡中,C错误;碱金属单质都是密度比较小、熔点比较低的金属,D正确。3.下列有关叙述:①非金属单质M能从N的最低价化合物中置换出非金属单质N;②M原子比N原子容易得到电子;③单质M跟H2反应比N跟H2反应容易得多;④气态氢化物水溶液的酸性HmM>HnN;⑤氧化物对应水化物的酸性HmMOx> HnNOy;⑥熔点M>N。能说明非金属元素M比N的非金属性强的是( )
A.仅②⑤ B.仅①②③
C.仅①②③⑤ D.全部B解析:④中气态氢化物水溶液的酸性与元素非金属性强弱无关;⑤中应为“最高价氧化物对应水化物的酸性”;⑥中熔点高低与元素非金属性强弱无关。探究点二 元素、核素、同位素、同素异形体的比较知识探究 梳理知识·点拨方法一、原子的构成 质量数
1.原子的构成质子 中子核外电子负电荷2.质量数——忽略电子的质量,将原子核内所有 和 的相对质量取
近似整数值相加所得的数值质子中子——质量数=_________________________质子数+中子数 二、核素 同位素
1.核素
(1)概念及表示方法 (2)氢元素的三种核素2.同位素(1)定义: 相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素,即同一元素的不同 互称为同位素。质子数核素(2)特点③放射性同位素释放的射线可用于育种、治疗恶性肿瘤等。答案:名师点拨1.元素、核素、同位素和同素异形体的比较2.元素、核素、同位素的易错辨析
(1)一种元素可以有多种核素,也可能只有一种核素。
(2)有多少种核素就有多少种原子。
(3)同位素:“位”即核素的位置相同,在元素周期表中占同一个位置。(5)核变化不属于物理变化,也不属于化学变化。(2)质子数相同的微粒不一定属于同一种元素,如F与OH-。(4)同位素的物理性质不同,但化学性质几乎相同。(2)Z和A均相同,是同种核素。
(3)Z相同而A不相同,则两者互为同位素。过关演练 巩固知识·提升能力1.碘有多种放射性同位素,如碘-125、碘-129和碘-131等,下列说法中正确的是( )A 2.(2017·安徽合肥模拟)下列关于原子的几种描述中,不正确的是( )
A.18O与 19F具有相同的中子数
B.16O与 17O具有相同的电子数
C.15N与 14N具有相同的质子数
D.12C与 13C具有相同的质量数D 解析:12C、13C的质量数分别为12、13。3.简单原子的原子结构可用如图所示方法形象表示:
其中 表示质子或电子, 表示中子,则下面关于①②③的叙述正确的是( )
A.①②③互为同位素
B.①②③互为同素异形体
C.①②③是三种化学性质不同的微粒
D.①②③具有相同的质量数A 课堂检测 即学即测·查漏补缺1.已知金属钾有如下性质:
①钾的密度比水小 ②钾的熔点低 ③钾与水反应时放出热量 ④钾与水反应后溶液呈碱性
某学生将一小块金属钾投入滴有酚酞溶液的水中,以上实验能证明上述四点性质中的( )
A.仅①④ B.仅①②④
C.仅①③④ D.①②③④解析:类比钠与钾性质的相似性与递变性。钾、钠与水反应的现象相似,但钾比钠活泼,与水反应更剧烈。D 2.(2017·湖南长沙月考)13C-NMR(核磁共振)可用于含碳化合物的结构分析, 14N-NMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构,下面有关13C、15N的叙述正确的是( )
A.13C与15N具有相同的中子数
B.13C与C60是同一种物质
C.15N与14N互为同位素
D.15N的核外电子数与中子数相同解析:中子数=质量数-质子数,则13C与15N具有的中子数分别为13-6=7、15-7=8,中子数不同,A错误;13C为原子,C60为单质,两者不是同种物质,B错误;15N与14N的质子数相同,中子数不同,两者互为同位素,C正确;15N的核外电子数为7,中子数=15-7=8,电子数与中子数不同,D错误。C3.X、Y、Z为三种单质,已知:Y能将Z从其化合物的水溶液中置换出来,而Z又能将X从其化合物中置换出来。由此推断下列说法中可能正确的是( )
①单质的氧化性:Y>Z>X
②单质的还原性:Y>Z>X
③对应离子的氧化性:X>Z>Y
④对应离子的还原性:X>Z>Y
A.只有① B.只有②③
C.只有①④ D.①②③④D解析:X、Y、Z如果是非金属单质,则单质的氧化性:Y>Z>X,对应离子的还原性:X>Z>Y;X、Y、Z如果是金属单质,则其单质的还原性:Y>Z>X,对应离子的氧化性:X>Z>Y。A 实验微专题一 同主族元素性质递变规律的实验探究探究同主族元素性质递变规律,要选择同主族元素对应的物质,如卤素、碱金属等。要求实验现象明显,所用试剂应是中学实验中常用的药品。【典型例题】 实验探究是体验知识的产生或形成过程的基本途径。下面是某同学探究实验报告的一部分。实验名称:氯、溴、碘的氧化性强弱比较。实验药品:NaCl溶液、NaBr溶液、KI溶液、氯水、溴水、四氯化碳。(1)完成该实验需用到的仪器是 ;?
(2)CCl4在实验中所起的作用是 ;?解析:(1)该实验在溶液中进行,反应物都是液体,反应物用量较少,属于验证性实验,且不需要加热,所以用到的实验仪器只是试管和胶头滴管。
(2)实验中是根据反应后溴单质和碘单质的颜色来判断是否发生反应,溴单质和碘单质易溶于CCl4,CCl4在此的作用就是萃取溴和碘的单质,有利于颜色的观察,所以CCl4的作用是萃取剂。
答案:(1)试管、胶头滴管
(2)萃取剂,使生成的Br2、I2溶于其中,便于观察现象(3)在实验②中四氯化碳层颜色变化过程为 ? ;?
(4)该同学的实验缺陷是 ,?
改进的办法是 。解析: (3)NaBr溶液+氯水+1 mL CCl4,振荡,静置,氯气将溴离子置换为单质溴,Br2易溶于四氯化碳,使其由无色逐渐变为橙红色。
(4)实验②验证氯和溴的强弱,实验③验证了氯和碘的强弱,该实验中没有验证溴和碘的强弱,所以是不能得出结论的;改进的方法可以是:把第③步改为溴水与KI溶液反应,具体操作为:KI溶液+溴水+1 mL CCl4,振荡,静置,观察四氯化碳层颜色。
答案: (3)由无色逐渐变为橙红色
(4)不能证明溴的氧化性强于碘 将步骤③改为溴水与KI溶液反应,步骤为:KI溶液+溴水+1 mL CCl4,振荡,静置,观察四氯化碳层颜色【变式练习】 实验探究:探究碳、硅元素的非金属性的相对强弱。
根据要求完成下列各小题:
(1)实验装置填写仪器名称:A ,B 。?答案:(1)分液漏斗 圆底烧瓶(2)实验步骤
连接仪器, ,加药品,打开a,然后滴入浓硫酸,加热。?解析:(2)对于有气体参加的反应或制取气体的反应,在装药品之前一定要先检查装置的气密性,然后才可以进行实验。答案: (2)检查装置的气密性(3)问题探究:(已知酸性强弱:亚硫酸>碳酸)
①铜与浓硫酸反应的化学方程式是 ;?
装置E中足量酸性KMnO4溶液的作用是 。?
②能说明碳元素的非金属性比硅元素的非金属性强的实验现象是 ;?
③依据试管D中的实验现象,能否证明硫元素的非金属性强于碳元素的非金属性? (填“能”或“否”),试管D中发生反应的离子方程式是 。?②盛有Na2SiO3溶液的试管中出现白色沉淀谢谢观赏！课件29张PPT。第三节 化学键【新课导入】
同学们都知道物质是由分子、原子、离子等微粒构成的,如O2、SiO2、NaCl等,你是否曾经想过,这些微粒中的原子或离子是靠一种什么作用结合在一起的呢?是否不同的物质微粒间的作用都相同呢?如果不同又可分为哪些类别呢?通过这一节的学习,同学们的这一系列疑问就会有一个满意的答案。
【课标要求】
1.理解离子键、共价键的含义。
2.了解常见的离子化合物、共价化合物。
3.能用电子式表示简单离子化合物、共价化合物的形成过程。
4.认识化学键的含义,并从化学键角度理解化学反应的实质。知识探究 梳理知识·点拨方法探究点一 离子化合物和共价化合物的比较与判断1.离子键与共价键的比较相反电荷原子共用电子对共用电子对非金属?思考? 是不是金属与非金属元素之间都不能形成共价键?
答案:不是,如AlCl3中形成的是共价键。
2.化学键的表示方法——电子式的书写
(1)概念:在元素符号周围用“·”或“×”来代表原子的 (价电子)的式子。
(2)书写最外层电子3.离子化合物与共价化合物
(1)离子化合物阴、阳 离子 共价 原子共价离子名师点拨1.离子化合物与共价化合物的判断方法
(1)根据化学键的类型判断
凡含有离子键的化合物,一定是离子化合物;只含有共价键的化合物,是共价化合物。
(2)根据化合物的类型来判断
大多数碱性氧化物、强碱和盐都属于离子化合物;一般非金属氢化物、非金属氧化物、酸都属于共价化合物。
(3)根据化合物的性质来判断
熔点、沸点较低的化合物(SiO2、SiC等除外)是共价化合物。熔化状态下能导电的化合物是离子化合物,如NaCl,不导电的化合物是共价化合物,如HCl。2.判断化学键与物质类别关系的“三大误区”
(1)误认为离子化合物中只存在离子键,不存在共价键。
(2)误认为金属元素与非金属元素形成的化合物一定是离子化合物,如AlCl3为共价化合物;只由非金属元素形成的化合物不一定是共价化合物,如NH4Cl为离子化合物。
(3)误认为任何物质中都存在化学键,如稀有气体分子中不存在化学键。
3.描述粒子结构的化学用语的几个注意事项
(1)同一原子的电子式最好不要既用“·”又用“×”表示;在化合物中“·”或“×”最好也不要混用(若特殊需要可标记),可将电子全部标成“·”或“×”。
(2)单一原子形成的简单阳离子,其离子符号就是该阳离子的电子式,如Al3+就可以表示铝离子的电子式。“[ ]”在所有的阴离子、复杂的阳离子中出现。过关演练 巩固知识·提升能力1.下列叙述中正确的是( )
A.由金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物
B.完全由非金属元素形成的化合物一定是共价化合物
C.离子化合物中只含有离子键
D.共价化合物中只含有共价键D 解析:由金属元素和非金属元素形成的化合物不一定是离子化合物,如氯化铝(AlCl3)就属于共价化合物,A错误;氯化铵(NH4Cl)完全由非金属元素组成,但属于离子化合物,B错误;NaOH中的OH-内存在着共价键,C错误。2.(2017·广西宾阳月考)下列电子式正确的是( )B 3.二氯化二硫(S2Cl2)可用作橡胶工业的硫化剂,常温下它是橙黄色有恶臭的液体,它的分子结构与H2O2相似,熔点为193 K,沸点为411 K,遇水反应,既产生能使品红褪色的气体,又产生淡黄色沉淀,S2Cl2可由干燥的氯气通入熔融的硫中制得。下列有关说法不正确的是( )
A.S2Cl2晶体中不存在离子键
B.S2Cl2分子中各原子均达到8电子稳定结构
C.S2Cl2在液态下不能导电
D.S2Cl2与水反应后生成的气体通入石蕊试液中,现象是溶液先变红后褪色D探究点二 物质变化与化学键变化知识探究 梳理知识·点拨方法1.化学键及其分类
(1)概念:使 相结合或 相结合的作用力。
(2)化学键的分类及其成因:离子原子?思考? 两种元素形成的共价化合物中只含有极性共价键吗?
答案:不一定。两种元素形成的共价化合物中也可能含有非极性共价键,如H2O2、CH3CH3中含有非极性共价键。
2.分子间作用力
(1)概念:把 的作用力,叫做分子间作用力,又称范德华力。
(2)规律:①分子间作用力比化学键 得多,它对物质的 等有影响,而化学键主要影响物质的化学性质。
②一般来说,对于组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力 ,物质的熔点、沸点也 。例如,卤素单质的熔点、沸点:F2 Cl2 Br2 I2。
③分子间作用力存在于由共价键形成的多数 和绝大多数气态、液态、固态非金属 分子之间。但像二氧化硅、金刚石等由共价键形成的物质,微粒之间 分子间作用力。分子聚集在一起弱熔点、沸点越大越高<<<共价化合物单质不存在3.氢键
(1)像H2O、NH3、HF这样的分子之间存在着一种比分子间作用力 的相互作用,这种作用使它们只能在较高的温度下才能汽化,这种相互作用叫氢键。
(2)氢键不是化学键,通常把氢键看作是一种 的分子间作用力,氢键比化学键 ,比分子间作用力 。
(3)氢键的表示方法:X—H…Y(X、Y为F、O、N)。
(4)分子间形成的氢键会使物质的熔点和沸点升高,对物质的水溶性有影响,如NH3极易溶于水,主要是因为氨分子与水分子之间易形成氢键。
4.化学反应的本质
反应物的旧化学键 与反应产物的新化学键 。稍强较强弱强断裂形成名师点拨1.物质变化和化学键变化易错辨析
(1)化学反应一定伴随化学键的变化,而化学键变化不一定是化学变化,如NaCl受热熔化、NaCl溶于水等。(3)物理变化可能有化学键的断裂或者化学键的形成,但不能两者都有,如NaCl溶于水是离子键的断裂,NaCl溶液结晶得到NaCl固体是离子键的形成。物理变化可能没有化学键的断裂或形成,如H2O的三态变化。2.物质的溶解或熔化与化学键变化
(1)离子化合物的溶解或熔化过程
离子化合物溶于水或熔化后均电离成自由移动的阴、阳离子,离子键被破坏。
(2)共价化合物的溶解过程
①有些共价化合物溶于水后,能与水反应,其分子内共价键被破坏,如CO2和SO2等。
②有些共价化合物溶于水后发生电离,形成阴、阳离子,其分子内的共价键被破坏,如HCl、H2SO4等。
③某些共价化合物溶于水后,其分子内的共价键不被破坏,如蔗糖(C12H22O11)等。
(3)单质的溶解过程
某些活泼的非金属单质溶于水后,能与水反应,其分子内的共价键被破坏,如Cl2等。过关演练 巩固知识·提升能力1.化学变化的实质是旧的化学键断裂、新的化学键形成。据此判断下列变化是化学变化的是( )
A.固体氯化钠溶于水 B.冰经加热变成水蒸气
C.氯化铵受热分解生成氯化氢和氨气 D.氯化氢溶于水C 解析:固体氯化钠溶于水,只有离子键的断裂,但没有化学键的形成,不属于化学变化;冰经加热变成水蒸气属于物理变化,没有化学键的断裂和形成;氯化铵受热分解生成氯化氢和氨气,有旧化学键断裂、新化学键形成,属于化学变化;氯化氢溶于水,只有共价键的断裂,但没有化学键的形成,不属于化学变化。2.(2017·河南郑州调研)在下列变化过程中,既有离子键被破坏又有共价键被破坏的是( )
A.将SO2通入水中 B.烧碱熔化
C.将HCl通入水中 D.硫酸氢钠溶于水D 解析:SO2、HCl中不含离子键,所以不会有离子键的破坏过程,A、C错误;烧碱在水溶液中电离产生了钠离子和氢氧根离子,没有共价键的破坏过程,B错误;硫酸氢钠既含有离子键又含有共价键,溶于水时钠离子与硫酸氢根离子之间的离子键被破坏,同时硫酸氢根离子中的共价键也被破坏。3.(2017·江苏连云港模拟)已知X、Y、Z三种元素的原子序数依次递增,X原子的电子层数与它的核外电子总数相等,而Z原子的最外层电子数是次外层的3倍,Y和Z可以形成两种以上气态化合物,则下列说法错误的是( )
A.Y和Z可以组成一种Y和Z的质量比为7∶8的化合物
B.X、Y、Z组成的盐中既含离子键又含共价键
C.X和Z可以组成原子个数比分别为1∶1和2∶1常温下为液态的两种化合物
D.由X、Y、Z三种元素中的任意两种组成的具有10电子的微粒仅有2种D 解析:由X原子的电子层数与它的核外电子总数相等知,X为氢元素;Z原子的最外层电子数是次外层的3倍,Z为氧元素;与氧形成两种以上气态化合物的Y为氮元素。N、O可形成化合物N2On或NOn/2,根据Y和Z的质量比为7∶8,解得n=2,为NO,A正确;H、N、O组成的盐有NH4NO3、NH4NO2等,既含离子键又含共价键,B正确;H、O两元素可形成H2O、H2O2两种液态化合物,C正确;H、N、O中任意两种组成的10电子微粒有多种,如 、NH3、H2O、H3O+、OH-等,D错误。课堂检测 即学即测·查漏补缺1.下列关于化学键的叙述正确的是( )
A.非金属元素组成的化合物中只含共价键
B.C、N、O、H四种元素形成的化合物一定既有离子键,又有共价键
C.不同元素的原子构成的分子只含极性共价键
D.Na2O2中既含有离子键,又含有非极性键解析:非金属元素组成的化合物中可能含有离子键,如铵盐,A错误;C、N、O、H四种元素形成的化合物可能只含有共价键,如CO(NH2)2,B错误;不同元素的原子构成的分子可能含有非极性共价键,如H—O—O—H中含有非极性共价键,C错误;Na2O2的电子式为Na+[ ]2-Na+,含有离子键和非极性键,D正确。D 2.下列说法正确的是( )
①非金属元素构成的单质中一定存在共价键 ②非金属之间形成的化合物一定是共价化合物 ③非金属的气态氢化物中一定存在极性共价键 ④离子化合物中一定含有离子键 ⑤金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物 ⑥在一种化合物中只能存在一种类型的化学键 ⑦含共价键的化合物不一定是共价化合物 ⑧含离子键的化合物一定是离子化合物 ⑨氯化钠和HCl溶于水都发生电离,克服粒子间作用力的类型相同
A.③④⑦⑧ B.①③④⑦⑧
C.②⑤⑥⑧⑨ D.①④⑦⑨解析:稀有气体元素为非金属元素,其单质中无共价键,①错误;NH4Cl为离子化合物,②错误;AlCl3为共价化合物,⑤错误;NaOH中存在两种化学键,⑥错误;NaCl为离子化合物而HCl为共价化合物,电离时克服的化学键不同,⑨错误。A3.(2017·湖北荆州松滋一中练兵)下列物质中均既有离子键又有共价键的一组是( )
A.NaOH、H2O、NH4Cl B.KOH、Na2O2、NH4Cl
C.MgO、CaBr2、NaCl D.Na2SO4、HCl、MgCl2B解析:NaOH、NH4Cl中均含离子键、共价键,H2O中只含共价键,A不符合题意;KOH、Na2O2、NH4Cl均含离子键和共价键,B符合题意;MgO、CaBr2、NaCl均只含离子键,C不符合题意;Na2SO4含离子键、共价键,HCl只含共价键,MgCl2只含离子键,D不符合题意。4.(2017·河南安阳检测)中科院国家纳米科学中心2013年11月22日宣布,该中心科研人员在国际上首次“拍”到氢键的“照片”,实现了氢键的实空间成像,为“氢键的本质”这一化学界争论了80多年的问题提供了直观证据。这不仅将人类对微观世界的认识向前推进了一大步,也为在分子、原子尺度上的研究提供了更精确的方法。下列说法中正确的是( )
①正是氢键的存在,冰能浮在水面上
②氢键是自然界中最重要、存在最广泛的化学键之一
③由于氢键的存在,沸点:HCl>HBr>HI>HF
④由于氢键的存在,使水与乙醇互溶
⑤由于氢键的存在,使水具有稳定的化学性质
A.②⑤ B.③⑤ C.②④ D.①④D解析:冰中分子排列有序,含有氢键数目增多,使体积膨胀,密度减小,所以冰能浮在水面上是氢键的原因,①正确;氢键属于分子间作用力,不属于化学键,②错误;HF分子间存在氢键,沸点最高,HCl、HBr、HI都不含氢键,都是分子晶体,熔沸点高低取决于分子间作用力大小,相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔沸点越高,所以沸点:HClA.W与X形成的气态化合物分子中所有原子最外层电子数均为8
B.X、Y、Z都可与W形成既有极性共价键又有非极性共价键的化合物
C.化合物W4XY2Z可能是离子化合物,也可能是共价化合物
D.沸点:W2Z>YW3>XW4A 解析:由短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,以及X、Y均能与Z分别形成原子个数比为1∶1、1∶2的气态化合物,可推知X为C、Y为N、Z为O,再结合W的阴离子的核外电子数与其他三种元素原子的内层电子数相同,则W为H。C元素与H元素形成的CH4、CH3CH3,H原子一定不满足8电子结构,A不正确;C元素与H元素可以形成C2H6等,N元素与H元素可以形成N2H4,O元素与H元素可以形成H2O2,这些化合物中既有极性共价键又有非极性共价键,B正确;化合物H4CN2O,可能为NH4CNO,也可能为CO(NH2)2,前者属于离子化合物,后者属于共价化合物,C正确;常温下水为液态,而甲烷、氨气为气体,故水的沸点最高,而氨气分子之间能形成氢键,沸点高于甲烷,故沸点:H2O>NH3>CH4,D正确。谢谢观赏！课件38张PPT。第二节 元素周期律
第1课时 原子核外电子排布 元素周期律【新课导入】 (教师用书备用)
1865年,英国化学家纽兰兹把当时已知的元素按相对原子质量由小到大的顺序进行排列,发现无论从哪一个元素算起,每到第八个元素就和第一个元素的性质相近,很像音乐上的八度音循环,他把元素的这种周期性叫做“八音律”,并画出了标示元素关系的“八音律”表。但是,条件限制了他作进一步的探索,只是机械地按相对原子质量由小到大将元素排列起来,故他没能揭示出元素之间的内在规律,一个伟大的发现与他擦肩而过!
那么在现行元素周期表中,一百多种元素之间的内在规律是什么呢?
【课标要求】
1.了解原子的核外电子能量高低与分层排布的关系。
2.了解核外电子分层排布的规律。
3.了解原子结构与元素性质之间的关系。
4.理解元素周期律的内容及实质。知识探究 梳理知识·点拨方法探究点一 核外电子排布1.核外电子排布规律低 高 2n282182.原子结构示意图电子数 核电荷数3.离子结构示意图
(1)当主族中的金属元素失去最外层电子变为离子时,形成与上一周期的稀有气体元素相同的电子层结构。
(2)非金属元素的原子得电子形成简单离子时,形成和同周期的稀有气体元素原子相同的电子层结构。
如Mg2+和Cl-的结构示意图:?思考? 前18号元素中,原子最外层电子数是次外层电子数2倍和3倍的元素分别是什么?
答案:碳元素和氧元素。名师点拨1.应用核外电子排布推断的易错点
(1)注意元素范围如短周期、前20号元素等。
(2)注意看清是“最外层电子数”“次外层电子数”还是“内层电子数”。
(3)最外层电子数为次外层电子数的2倍以上时,次外层一定是K层。
(4)符合某种描述的元素不一定是一种。
(5)注意原子结构示意图与离子结构示意图的区别。(2)10电子微粒(3)18电子微粒过关演练 巩固知识·提升能力1.核电荷数小于18的某元素X,其原子核外的电子层数为n,最外层电子数为(2n+1),原子核内质子数是(2n2-1),则下列有关X的说法中不正确的是( )
A.其最高正价为+3价 B.其最低负价可能为-1价
C.氢化物易溶于水 D.是活泼(或较活泼)的非金属元素A 解析:当n=1时,不合理;当n=2时,最外层电子数是5,核内质子数是7,该元素为N;当n=3时,最外层电子数为7,核内质子数为17,该元素为Cl。根据N和Cl的性质推知,B、C、D均正确,A不正确。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B解析:前10号元素核外电子层数之比与最外层电子数之比相等的:①1∶2为H和Be;②2∶1为C和He;③2∶2无合适的元素。3.已知:A、B、C、D分别是中学化学中常见的四种不同粒子,它们之间有如图的反应关系:
(1)如果A、B、C、D均是10电子粒子,请写出A的化学式 。?(2)如果A和C是18电子的粒子,B和D是10电子粒子,请写出A与B在溶液中反应的离子方程式: ? 。?探究点二 元素周期律知识探究 梳理知识·点拨方法1.元素原子结构的周期性变化
(1)原子核外电子排布的变化规律
原子序数为1～18的元素原子最外层电子数的变化规律:随着原子序数的递增,元素原子的最外层电子数呈现从 到 的周期性变化。(1～2号元素除外)18(2)原子半径的变化规律
规律:随着原子序数的递增,元素的原子半径呈现 的周期性变化。由大到小2.元素性质的周期性变化
(1)元素化合价的变化规律
以原子序数为1～18的元素为例研究化合价的变化,图示如下:规律:随着原子序数的递增,元素的化合价呈周期性变化[每周期的最高正价: → (O、F除外),负价: → ]。+1+7-4 -1 (2)第三周期元素的金属性与非金属性的变化规律
①Na、Mg、Al金属性强弱比较②Si、P、S、Cl非金属性强弱的比较③同周期元素性质的递变规律3.元素周期律
(1)内容:元素的性质随着原子序数的递增而 。
(2)实质:元素性质的周期性变化是 周期性变化的必然结果。
?思考? 与酸反应时,1 mol Mg和1 mol Al分别失去2 mol e-和3 mol e-,能否说明Al的金属性强于Mg?
答案:不能。比较金属性强弱时不能根据在反应中得失电子的多少,而是根据得失电子的难易。减弱 增强呈周期性变化元素原子核外电子排布名师点拨1.微粒半径大小比较的思维模型2.微粒半径比较的方法过关演练 巩固知识·提升能力1.下列微粒半径大小比较正确的是( )
A.Na+Cl->Na+>Al3+
C.NaCl->Na+>Al3+,B正确。2.同周期的X、Y、Z三种元素,已知最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为HXO4>H2YO4>H3ZO4,则下列判断错误的是( )
A.原子序数:X>Y>Z
B.非金属性:X>Y>Z
C.原子半径:X>Y>Z
D.气态氢化物的稳定性:HX>H2Y>ZH3C 解析:根据元素最高价氧化物对应水化物的酸性越强,其非金属性越强,结合题干信息,三种元素在周期表中从左往右的顺序为:Z、Y、X,故原子序数ZY>X,气态氢化物的稳定性:ZH3< H2YA.简单离子半径:WW
C.原子序数:X>Y>W>Z D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>YD课堂检测 即学即测·查漏补缺1.元素性质呈周期性变化的决定因素是( )
A.元素原子半径大小呈周期性变化
B.元素相对原子质量依次递增
C.元素原子核外电子排布呈周期性变化
D.元素的最高正化合价呈周期性变化解析:元素性质周期性变化的决定因素是元素核外电子排布呈周期性变化。C2.下列事实不能用元素周期律解释的是( )
A.热稳定性:Na2CO3>NaHCO3
B.酸性:H2CO3>H2SiO3
C.碱性:NaOH>LiOH
D.热稳定性:HF>HBr解析:碳酸钠的热稳定性比碳酸氢钠强与元素周期律没有关系,A不能用元素周期律解释。同主族元素自上而下,非金属性逐渐减弱,最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱;同主族元素自上而下,金属性逐渐增强,最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强;同主族元素自上而下,非金属性逐渐减弱,氢化物的热稳定性逐渐减弱,B、C、D能用元素周期律解释。A3.下列坐标轴中的x表示元素的核电荷数,其中y能表示F-、Na+、Mg2+、Al3+、S2-、Cl-的离子半径的是( )C解析:核外电子数相同,则核内质子数越多半径越小,则离子半径为:F-> Na+>Mg2+>Al3+,S2->Cl-,所以半径:S2->Cl->F->Na+>Mg2+>Al3+,则离子半径随着原子序数的递增先减小,后突然增大,再减小,所以C符合。4.(2017·山西太原模拟)短周期主族元素X、Y、Z、R的原子序数依次增大,核电荷数之和为36;X、Z原子的最外层电子数之和等于Y原子的次外层电子数;
R原子的质子数是Y原子质子数的两倍。下列有关这四种元素的相关叙述正确的是( )
A.X的三种核素中均含有质子和中子
B.X与R组成的化合物溶于水呈碱性
C.R的离子结构示意图为
D.Y与Z可形成两种氧化物D 解析:短周期主族元素X、Y、Z、R的原子序数依次增大,核电荷数之和为36;X、Z原子的最外层电子数之和等于Y原子的次外层电子数;R原子的质子数是Y原子质子数的两倍,由原子序数关系可知X、Z原子的最外层电子数之和应为2,Y的次外层电子数为2,则X为H元素,Z为Na元素,Y为O元素,R为S元素。5.(2017·湖南长沙月考)A、B、C、D、E都是短周期元素,原子序数依次增大。A、B处于同一周期,C、D、E同处另一周期。C、B可按原子个数比2∶1和1∶1分别形成两种化合物甲和乙,火焰颜色均为黄色;A原子的最外层电子数比次外层电子数多3个。E是地壳中含量最高的金属元素。根据以上信息回答下列问题:
(1)D元素在周期表中的位置是 ,?
甲物质是 (填化学式)。?解析:由上述分析可知,A为N,B为O,C为Na,D为Mg,E为Al。
(1)D元素在周期表中的位置是第三周期第ⅡA族,甲物质是Na2O。
答案:(1)第三周期第ⅡA族 Na2O(2)A、B、C、D、E五种元素形成的离子半径由小到大的顺序是 (用离子符号填写)。?
(3)与C形成的离子电子数相等的三核分子为 ,双核分子为 (填化学式)。?解析: (2)具有相同电子层结构的离子中原子序数大的离子半径小,则A、B、C、D、E五种元素形成的离子半径由小到大的顺序是 N3-。
(3)与C形成的离子电子数相等的三核分子为H2O,双核分子为HF。答案:(2) < (3)H2O HF(4)E的单质加入到C的最高价氧化物对应的水化物的溶液中,发生反应的离子方程式是 。?实验微专题二 实验法比较元素金属性和非金属性的强弱实验法比较元素金属性和非金属性的强弱一般通过三个反应确定:【典型例题】 (2017·湖南长沙月考)某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素非金属性的强弱。甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系,设计了如图1装置来一次性完成N、C、Si三种非金属元素的非金属性强弱比较的实验研究;乙同学设计了如图2装置来验证卤族元素性质的递变规律。A、B、C三处分别是蘸有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉KI试纸、湿润红纸。已知常温下浓盐酸与高锰酸钾能反应生成氯气。(1)甲同学设计实验的依据是 ;?
写出选用物质的名称:A ,B ,?C ;烧杯中的现象为 。?
(2)写出烧杯中发生反应的离子方程式: ? 。?解析:(1)根据题干信息:甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系,设计了如图1装置来一次性完成N、C、Si非金属性强弱比较的实验研究,硝酸的酸性强于碳酸,碳酸酸性强于硅酸,最高价氧化物对应水化物酸性越强,则元素的非金属性越强,依据强酸制弱酸来设计反应,所以A为硝酸,B为碳酸钙,C为硅酸钠溶液,烧杯中会有白色沉淀生成。答案:(1)强酸制弱酸 硝酸 碳酸钙 硅酸钠溶液 有白色沉淀生成(3)乙同学的实验原理是 ,写出B处的离子方程式:? 。?
(4)根据甲、乙同学的实验,最终得到的结论为 。?(4)氮比碳的非金属性强,碳比硅的非金属性强,氯比溴、碘的非金属性强,所以同周期从左至右,元素非金属性逐渐增强;同主族从上至下,元素非金属性逐渐减弱。(4)同周期从左至右,元素非金属性逐渐增强;同主族从上至下,元素非金属性逐渐减弱【变式练习】 某化学兴趣小组为探究元素性质的递变规律,设计了如下系列实验。
Ⅰ.(1)将钠、钾、镁、铝各0.1 mol分别投入足量的 0.1 mol·L-1 的盐酸中,试预测实验结果: 与盐酸反应最剧烈, 与盐酸反应最慢。?
(2)将NaOH溶液与NH4Cl溶液混合生成NH3·H2O,从而验证NaOH的碱性大于NH3·H2O,继而可以验证Na的金属性大于N,你认为此设计是否合理?并说明理由: , 。?
Ⅱ.利用如图装置可以验证元素非金属性的变化规律。(1)仪器A的名称为 ,干燥管D的作用是 。?
(2)实验室中现有药品Na2S、KMnO4、浓盐酸、MnO2,请选择合适药品设计实验验证氯的非金属性大于硫:装置A、B、C中所装药品分别为 、 、 ,装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成,离子方程式为 ?
?
。解析:Ⅰ.(1)根据金属活动性顺序,钠、钾、镁、铝由强到弱为K>Na>Mg>Al,所以与盐酸反应最剧烈的是钾,与盐酸反应最慢的是铝。
(2)利用碱性比较元素的金属性强弱时,一定要用金属元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱比较,NH3·H2O不是N元素最高价氧化物对应的水化物,所以根据NaOH的碱性大于NH3·H2O,继而验证Na的金属性大于N的设计不合理。
Ⅱ.(1)根据实验装置图可知仪器A为分液漏斗;导气管连接球形干燥管进入液体,作用是防止倒吸。
(2)利用Cl2能与Na2S反应置换出S,可证明氯元素的非金属性大于硫元素的非金属性,则A与B中试剂反应制取Cl2,则A中所装药品为浓盐酸,因为A与B的反应没有加热,所以B中所装药品为KMnO4,装置C中发生的反应是Cl2与Na2S的置换反应,所以C中药品是Na2S,离子方程式为S2-+Cl2 S↓+2Cl-。答案:Ⅰ.(1)钾 铝(填元素名称、符号均可)
(2)不合理 用碱性强弱比较金属性强弱时,一定要用元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱比较,NH3·H2O不是N元素最高价氧化物对应的水化物
Ⅱ.(1)分液漏斗 防止倒吸
(2)浓盐酸 KMnO4 Na2S S2-+Cl2 S↓+2Cl-谢谢观赏！课件29张PPT。第2课时 元素周期表和元素周期律的应用【新课导入】
1875年,法国化学家布瓦博德朗在分析比利牛斯山的闪锌矿时发现了一种新元素,他将这种新元素命名为镓,以表达他对他的祖国法兰西的热爱,并公布了测得的关于镓的主要性质。不久他收到了门捷列夫的来信,门捷列夫在信中指出:关于镓的比重不应该是4.7,而是5.9～6.0。当时布瓦博德朗很是疑惑,他是唯一掌握金属镓的人,门捷列夫是怎样知道镓的比重的呢?
【课标要求】
1.了解元素周期表中金属元素、非金属元素的简单分区。
2.理解元素周期表与元素周期律的关系。
3.体会元素周期表和元素周期律在科学研究和工农业生产中的指导意义。知识探究 梳理知识·点拨方法探究点一 周期表中元素性质的规律1.金属元素与非金属元素的分区及性质递变规律增强 非金属金属增强 ?思考1? 元素周期表中除放射性元素外,什么元素的金属性最强?什么元素的非金属性最强?
答案:Cs;F。
2.元素的化合价与元素在周期表中位置之间的关系
(1)主族元素最高正化合价= = (氧、氟除外)。
(2)非金属元素的化合价
①最高正价等于原子所能失去或偏移的 (氧、氟除外)。
②最低负价等于使它达到 稳定结构需要得到的电子数。族序数最外层电子(价电子)数最外层电子数8电子3.元素周期表中同周期、同主族元素原子结构和元素性质的递变规律增大相同增大主族序数减弱增强增强减弱?思考2? 氢元素的最高正价为+1,最低负价是否应为-7?
答案:不是,氢元素的最低负价应为1-2=-1。名师点拨 周期表中元素性质的规律
1.主族元素是金属元素还是非金属元素的判定规律:设主族元素族序数为a,周期数为b,则有:①a/b<1时,为金属元素,最高价氧化物对应的水化物为碱;②a/b=1时,既表现金属性又表现非金属性(H除外),最高价氧化物对应的水化物为两性氢氧化物;③a/b>1时,为非金属元素,最高价氧化物对应的水化物为酸。无论是同周期还是同主族元素中,a/b 的值越小,元素的金属性越强,反之,a/b的值越大,元素的非金属性越强。
2.化合价规律:最高正价+|最低负化合价|=8。
3.“序、价”规律:元素周期表中,原子序数为奇(或偶)数的元素,元素所在的族序数及主要化合价也为奇(或偶)数(第Ⅷ族除外)。过关演练 巩固知识·提升能力1.下列说法正确的是( )
A.N和As属于第ⅤA族元素,N原子得电子能力比As原子强
B.族序数等于其周期序数的元素一定是金属元素
C.元素周期表中,位于金属和非金属交界线附近的元素属于过渡元素
D.Si、S、Cl的最高价氧化物都能与水反应生成相应的酸,且酸性依次增强A 解析:N和As属于第ⅤA族元素,同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,则N原子得电子能力比As原子强,A正确;H、Al的族序数都等于其周期序数,分别为非金属元素和金属元素,B错误;过渡元素位于ⅢB族～ⅡB族之间,位于金属和非金属交界线附近的元素常用于制作半导体材料,C错误;二氧化硅与水不反应,D错误。2.(2017·湖南长沙月考)根据元素周期表和元素周期律分析下面的推断,其中不正确的是( )
A.铍的原子失电子能力比镁弱 B.砹的氢化物不稳定
C.硒化氢比硫化氢稳定 D.氢氧化锶比氢氧化钙的碱性强C 解析:同主族元素从上到下金属性增强,金属性Mg>Be,所以铍的原子失电子能力比镁弱,A正确;同主族元素从上到下非金属性减弱,砹为第七周期元素,非金属性较弱,所以砹的氢化物不稳定,B正确;同主族元素从上到下非金属性减弱,非金属性S>Se,所以硒化氢不如硫化氢稳定,C不正确;同主族元素从上到下金属性增强,金属性Sr>Ca,对应最高价氧化物的水化物的碱性为氢氧化锶比氢氧化钙的碱性强,D正确。3.(2017·江西南昌检测)下表为几种短周期元素的性质:对上述元素有关说法正确的是( )
A.元素④的原子序数小于元素⑦的原子序数
B.②③处于同一周期
C.上述八种元素中,最高价氧化物对应水化物酸性最强的元素是⑤
D.⑧号元素形成的氯化物中各原子的最外层均达到8个电子的稳定结构C 解析:①～⑧都为短周期元素,①有最低价-2,处于第ⅥA族,没有最高价,则①为O;④⑦都有最低价-3、最高价+5,处于第ⅤA族,且④的原子半径较大,则④为P、⑦为N;⑤有+7、-1价,处于第ⅦA族,且半径比①大,则⑤为Cl;③⑥都有+1价,处于第ⅠA族,⑥的原子半径较大,且③不是所有元素中原子半径最小的元素,则③为Li、⑥为Na;②有+2价,处于第ⅡA族,原子半径大于Li,则②为Mg;⑧有+3价且半径比O大,比P小,则⑧为B。④为P、⑦为N,P的原子序数大于N,A错误;②为Mg,③为Li,两者为不同周期的元素,B错误;⑤为Cl,八种元素中,其非金属性最强,其最高价氧化物对应水化物的酸性最强,C正确;⑧为B,其氯化物为BCl3,分子中B原子的最外层电子数为6,D错误。探究点二 元素的“位、构、性”之间的关系及应用知识探究 梳理知识·点拨方法1.元素周期表和元素周期律的应用
(1)科学预测
为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供线索。
(2)寻找新材料半导体 耐高温?思考? 钫(Fr)是碱金属元素中原子序数最大的元素,根据它在周期表中的位置预言其性质。(写出两点即可)
答案:①在已知元素中具有最大的原子半径;②氧化物对应的水化物是极强的碱(其他合理答案均可)。2.元素的“位、构、性”之间的关系
(1)结构与位置的关系
结构 位置(2)结构与性质的关系 (3)位置、结构和性质的关系名师点拨1.解答“位、构、性”三者关系问题的方法2.元素“位”“构”“性”推断的思维模型与规律
(1)元素“位、构、性”推断的思维模型
(2)元素“位、构、性”推断中的数值规律
①原子序数=质子数=核电荷数
②周期序数=电子层数
③主族序数=最外层电子数=最高正化合价(O、F除外)
④主族元素的最低负化合价=最高正化合价-8(H、O、F除外)过关演练 巩固知识·提升能力1.(2017·湖南长沙月考)元素周期表中某区域的一些元素多用于制造半导体材料,它们是( )
A.左下方区域的金属元素 B.金属和非金属分界线附近的元素
C.右上方区域的非金属元素 D.稀有气体元素B 解析:左下方区域的金属元素的金属性很强,易导电,A错误;金属和非金属分界线附近的元素,既具有金属性又具有非金属性,则可用于制造半导体材料,B正确;右上方区域的非金属元素的非金属性很强,不易导电,不能用于制造半导体材料,C错误;稀有气体元素的单质为气体,性质不活泼,不能用于制造半导体材料,D错误。2.短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如图,其中T所处的周期序数与主族序数相等,下列叙述正确的是( )
A.离子半径:Tm+>Wn-
B.非金属性:QC.R的单质,常温下能与O2反应
D.Q的氧化物都是酸性氧化物B 解析:由信息可知,T、Q、R、W分别为Al、C、N、S;离子半径:S2->Al3+,A错误;非金属性:CA.原子半径:W>Z>Y>X
B.气态氢化物的稳定性:Z>W>X>Y
C.W的最高正化合价与最低负化合价的绝对值可能相等
D.Z的最高价氧化物的水化物可能为强碱C 解析:根据同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径:Z>W>X>Y,A错误;根据同周期元素从左到右非金属性逐渐增强,同主族元素从上到下元素的非金属性逐渐减弱,且元素的非金属性越强,对应气态氢化物的稳定性越大,则气态氢化物的稳定性:Y>X>W>Z,B错误;如W为Si,则四种元素分别为C、N、Al、Si,W的最高正化合价与最低负化合价的绝对值相等,C正确;X、Y、Z、W对应的元素有3种可能:C、N、Al、Si;N、O、Si、P;O、F、P、S,Z的最高价氧化物的水化物可能为:Al(OH)3、H2SiO3、H3PO4,则Z的最高价氧化物的水化物为两性氢氧化物或弱酸或中强酸,D错误。课堂检测 即学即测·查漏补缺1.某非金属元素X的最低负价为-m,它的最高价氧化物对应的水化物中有b个氧原子,则这种酸的分子式为( )
A.H2b-8+mXOb B.H2b-m+8XOb
C.H2b-8-mXOb D.H2b+8+mXOb解析:该非金属元素的最低负价为-m,则该元素最高正价为+(8-m);含氧酸中含有b个O原子,设含氧酸中含有a个H原子,氢元素显+1价,氧元素显-2价,根据在化合物中元素正负化合价代数和为零,可得:a×(+1)+ (8-m)+b×(-2)=0,则a=2b+m-8,故这种酸的分子式为H2b+m-8XOb。A 2.X、Y、Z是三种短周期元素,其中X、Y位于同一主族,Y、Z处于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。Z原子的核外电子数比Y原子少1。下列说法正确的是( )
A.元素非金属性由弱到强的顺序为ZB.Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H3YO4
C.三种元素的气态氢化物中,Z的气态氢化物最稳定
D.原子半径由大到小的顺序为X>Y>Z解析:X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍,说明X是氧元素,则Y必然为硫元素,Z原子的核外电子数比Y原子少1,则Z为磷。它们在周期表中的位置如图。元素非金属性由弱到强的顺序为P到小的顺序为P>S>O,D错误。A3.(2017·江苏泰州模拟)甲、乙、丙、丁为四种短周期元素,甲、乙、丙、丁在元素周期表中的位置关系如图所示(原子序数:乙>丙)。丁的原子序数与乙、丙原子序数之和相等,四种元素原子的最外层电子数之和为24。下列判断正确的是( )
A.元素甲的简单气态氢化物稳定性比乙的强
B.元素乙在元素周期表中的位置为第二周期ⅥA族
C.元素丙和元素丁的最高价氧化物对应水化物均为强酸
D.四种元素的简单阴离子半径从大到小的顺序为丁>乙>丙>甲C解析:由题意可知,甲、乙、丙、丁四种短周期元素在元素周期表中的位置关系为 ,设甲原子最外层电子数为x,则丙、乙、丁的最外层电子数分别为x-1、x+1、x,则四种元素原子最外层电子数之和为x-1+x+x+1+ x=4x=24,则x=6,则甲为8号元素氧,乙为氟,丙为氮,丁为硫。由于非金属性:F>O,故稳定性:HF>H2O,A错误;F(乙)位于元素周期表中的第二周期ⅦA族,B错误;丙和丁的最高价氧化物对应的水化物分别为HNO3、H2SO4,它们均为强酸,C正确;N3-、O2-、F-的电子层结构均与Ne原子的电子层结构相同,随着核电荷数的增大,离子半径逐渐减小,故半径:N3->O2->F-,而S2-比上述三种离子多一个电子层,故半径:S2->N3->O2->F-,D错误。4.(2017·河南天一大联考)如图是元素周期表的一部分,其中X、Y、Z、W为短周期主族元素。下列说法正确的是( )
A.W的最高价氧化物对应的水化物一定是强酸
B.Z的单质一定能溶于稀硫酸中
C.四种元素的最高正化合价均等于其族序数
D.四种原子中,Z的原子半径最小A 解析:根据题意可推知X、Y、Z、W四种元素分别是C、N、Al、S或N、O、Si、Cl。硫酸或高氯酸都是强酸,A正确;硅不溶于稀硫酸,B错误;O无最高正价,C错误;四种原子中,Z的原子半径最大,D错误。5.(2017·湖北黄冈模拟)如图是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系图,下列说法正确的是( )
A.最高价氧化物对应水化物的碱性:ZB.Y、R两种元素气态氢化物的还原性:Y>R
C.X、N两种元素组成的化合物不与任何酸反应
D.简单离子的半径:ZM,A错误;HF的还原性比HCl的弱,B错误;X、N两种元素组成的化合物为二氧化硅,可与氢氟酸反应,C错误;离子电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,所以简单离子的半径:Z