2018版高中化学第1章原子结构与元素周期律课件(打包7套)鲁科版必修2

文档属性

名称 2018版高中化学第1章原子结构与元素周期律课件(打包7套)鲁科版必修2
格式 zip
文件大小 6.5MB
资源类型 教案
版本资源 鲁科版
科目 化学
更新时间 2018-03-27 22:11:24

文档简介

课件47张PPT。第1课时 原子核 核素第1章 第1节 原子结构学习目标定位
1.了解原子的结构,知道 的含义,掌握构成原子的各微粒数的关系。2.知道元素、核素、同位素的含义及其区别。内容索引新知导学 —— 新知探究 点点落实达标检测 —— 当堂检测 巩固反馈新知导学1.构成原子的微粒有电子、质子和中子,其中质子和中子构成原子核。一、原子的构成(1)决定原子质量的微粒有哪些?答案 质子和中子。(2)若一个质子和一个中子的相对质量都近似等于1,则原子的相对质量又近似等于什么?答案 等于质子数与中子数之和,这个数值叫做质量数,用A表示。(3)在原子中质子数、中子数、核外电子数、核电荷数、原子序数、质量数之间的关系如何?答案 质子数=核电荷数=原子序数=核外电子数,
质量数=质子数+中子数。答案根据表中数据,讨论下列问题:(4)原子为什么显电中性?答案答案 因为原子核所带正电荷数与核外电子所带负电荷数相等。2.原子组成表示方法
一般用符号 表示,字母表示意义如下:质量数质子数元素符号如 表示 为37、 为17、 为20的氯原子。根据质量数和 可计算出中子数,所以根据符号 ,就知道了该元素原子原子核的组成情况。质量数质子数中子数质子数1.原子及构成微粒原子原子核质子:带有一个单位 电荷
:不带电核外电子:带有一个单位 电荷2.原子、离子组成中的数量关系
(1)核电荷数=质子数=核外电子数。
(2)质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)。正中子负(3)阳离子中:质子数=核电荷数=核外电子数+离子电荷数。
(4)阴离子中:质子数=核电荷数=核外电子数-离子电荷数。
3.原子的相对原子质量(Ar)= ≈质量数(A)。
关键提醒 (1) 原子不含中子。(2)原子的种类由质子和中子共同决定。1.据新华社报道,我国科学家首次合成了B一种新核素镅( Am),这种新核素同铀( U)比较,下列叙述正确的是
A.具有相同的质子数
B.原子核中具有相同的中子数
C.具有相同的质量数
D.原子核外电子总数相同√答案解析易错警示 易错警示 易错警示 不同元素原子的质量数可能相同;原子种类由质子数和中子数共同决定,而不是由质量数决定。2.用 表示原子:
(1)中性原子的中子数N=______。答案解析A-Z解析 根据“质子数+中子数=质量数”的关系可知: N=A-Z。(2)AXn+共有x个电子,则该阳离子的中子数N=_________。解析 AXn+共有x个电子,中性原子X的电子数为x+n,则N=A-x-n。A-x-n(3)AXn-共有x个电子,则该阴离子的中子数 N=___________。解析 AXn-共有x个电子,中性原子X的电子数为x-n,则N=A-x+n。A-x+n(4)12C16O2分子中的中子数N=____。答案解析解析 12C16O2分子中的中子数为6+8+8=22。22(5)A2-原子核内有x个中子,其质量数为m,则n g A2-所含电子的物质的量为_______________。解析 A2-所含电子数为m-x+2,则n g A2-所含电子的物质的量为方法规律1.填写下表二、核素12131466Z66666782.分析上表,回答下列问题:
(1)三种碳原子结构上的相同点是 。
(2)三种碳原子结构上的不同点是 。
(3)通过上表分析可知,三种碳原子的质子数都是6,因而都属于 ,但中子数不相同,它们属于不同的 。互为同位素质子数相同,核外电子数相同中子数不同,质量数也不同碳元素核素3.请将下列核素与其用途连线。1.元素、核素、同位素和同素异形体的区别与联系
(1)区别原子原子(2)联系2.同位素的性质
(1)同一种元素的各种核素化学性质 ,物理性质有一定的差异。
(2)天然存在的某元素的核素,不论是游离态还是化合态,各种核素所占的原子个数百分比一般是 的。
关键提醒 (1)元素可以有若干种核素,也可以只有一种核素,有多少种核素就有多少种原子。
(2)多数元素有同位素,个别元素没有同位素。
(3)不同核素间的转化不属于化学变化,而属于核反应。几乎相同不变3.科学家通过用14C标记的C60发现了一种C60的羧酸衍生物,它在特定条件下可以通过断裂DNA分子来抑制艾滋病毒。下列有关14C的叙述正确的是
A.14C与12C60的碳原子化学性质不同
B.14C与14N核内中子数相同
C.14C与12C60互为同素异形体
D.14C与12C、13C互为同位素√答案解析易错警示解析 决定原子化学性质的最主要因素是核电荷数和核外电子数(特别是最外层电子数),14C与12C核电荷数、核外电子数完全相同,仅核内中子数不同,则14C与12C60的碳原子化学性质基本相同,A项错误;
14C、14N核内中子数分别为8和7,B项错误;
同素异形体是指由同种元素形成的不同单质,而14C是碳元素的一种原子(核素),12C60是碳元素的一种单质,C项错误。易错警示易错警示 同位素与同素异形体判断的关键:同位素的研究对象是原子,而同素异形体的研究对象是单质,其结构不同。如D2O和H2O,16O2和18O2,16O3和18O2都不是同位素。D2O和H2O、16O2和18O2都不是同素异形体,16O3和18O2是同素异形体。答案解析易错警示√解析 A项,四种粒子是氢元素的四种不同微粒,正确;
B项,金刚石和石墨是由碳元素组成的不同单质,它们互为同素异形体,错误;易错警示易错警示 由同位素组成的单质或化合物的化学性质相同,物理性质不同。5.230Th和232Th是钍的两种同位素,232Th可以转化成233U。下列有关Th的说法正确的是
A.Th元素的质量数是232
B.Th元素的相对原子质量是231
C.232Th 转换成233U是化学变化
D.230Th和232Th的化学性质相同√答案解析易错警示解析 Th有质量数为230、232的两种核素,不能说Th元素的质量数为232,A项错误;
元素的相对原子质量是由各种同位素的相对原子质量与其百分含量求得的平均值,B项错误;
化学变化是生成新物质的变化,原子不变,C项错误;
同位素的物理性质可以不同,但同位素的质子数和核外电子数相同,故化学性质相同,D项正确。易错警示易错警示 (1)元素的相对原子质量是由各种同位素的相对原子质量与百分含量求得的平均值,某核素的相对原子质量近似为该核素的质量数,而不是该元素的相对原子质量。
(2)由于多数元素有不同的核素,因此不能说元素的质量数,而可以说是某原子或某核素的质量数。
(3)原子是化学变化中的最小微粒,核素之间的转化不属于化学变化。达标检测1. 是重要的核工业原料,下面列出该原子核内中子数与核外电子数之差的数据正确的是
A.51 B.92 C.143 D.23512345解析  质子数为92,质量数为235,原子核内质子数=原子核外电子数,质量数=质子数+中子数。所以原子核内中子数与核外的电子数的差为(235-92)-92=51。√答案解析62.在 中,共有x个核外电子,R原子的质量数为A,则R原子核内含有的中子数是
A.A-x+n+48 B.A-x+n+24
C.A-x-n-24 D.A+x-n-2412345解析 R的质子数为x-8×3-n=x-24-n,所以其中子数为A-x+24+n,B项正确。√答案解析612345答案解析63.16O和18O是氧元素的两种核素,NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A.16O2与18O2是氧元素的两种核素
B.16O与18O核外电子排布方式不同
C.通过化学变化可以实现16O与18O之间的相互转化
D.标准状况下,1.12 L 16O2和1.12 L 18O2均含有0.1NA个氧原子√123456解析 核素是指具有一定数目质子和中子的原子,16O2与18O2都是氧气的单质,A项错误;
16O与18O核外电子数相等,核外电子排布也相同,B项错误;
16O与18O之间的转化是原子核的变化,不是化学变化,C项错误;
标准状况下,1.12 L 16O2和1.12 L 18O2 的物质的量均为0.05 mol,含有的氧原子数均为0.1NA,D项正确。12345答案解析6√1234565.已知R2+核内共有N个中子,R的质量数为A,确定m g R2+中含有电子的物质的量为12345答案解析6√答案解析123456解析 6Li与7Li质子数相同,中子数不同;14C与14N,质子数不同,不能互为同位素;23Na与24Mg中子数相同,质子数不同。答案解析123456(2)在下列基本粒子中:1H、2H、3H、234U、235U、238U、40K、40Ca、Cl2、14N、14C。
①它们分属____种元素,属于氢元素的核素有____种;7  3解析 列粒子分属H、U、K、Ca、Cl、N、C 7种元素。②互为同位素的为___________、________________;解析 1H、2H、3H属于氢元素的3种不同核素,且互为同位素。234U、235U、238U属于铀元素的3种不同核素,也互为同位素。1H、2H 3H234U、235U、238U答案解析123456③质量数相等的为__________________;解析 40K和40Ca 质量数都为40;14N和14C 质量数都为14。40K、40Ca;14N、14C解析 H2O 可以看作两个氢原子结合一个氧原子,首先是两个氢原子的
组合方式有以下几种答案解析123456④氢的同位素1H、2H、3H与氧的同位素16O、17O、18O相互结合为水,
可得水分子的种数为____种;可得相对分子质量不同的水分子为___种。18   7共6种组合方式,每一种结合氧原子的可能性有3种 这样水的种类共有:6×3=18种,其相对分子质量分别为18、19、20、21、22、23、24共7种。答案解析12345610∶9 8∶9  10∶9 
5∶9本课结束课件38张PPT。第2课时 核外电子排布第1章 第1节 原子结构学习目标定位
1.了解1~18号元素原子的核外电子排布。
2.了解核外电子的排布规律。
3.了解原子的最外层电子数与元素原子得失电子的能力和化合价的关系。内容索引新知导学 —— 新知探究 点点落实达标检测 —— 当堂检测 巩固反馈新知导学1.电子层
根据现代物质结构理论和下面原子的电子层结构模型填表:一、原子核外电子的排布规律原子核N
M
L
KK L M N O P Q近低远高2.电子层的表示方法
(1)钠原子的结构示意图如下,请注明其意义:电子层M层电子数粒子符号 原子核 核内质子数或核电荷数(2)离子结构示意图
离子结构示意图中各符号与原子结构示意图含义一样,但注意离子结构示意图中质子数与核外电子数不相等。
如Cl- : 、Na+: 3.完成下列表格16178812222288884.观察分析上表,元素原子核外电子排布的规律特点有
(1) ;(2) ;
(3) ;(4) 等。原子核外电子分层排布K层最多容纳电子数为2L层最多排8个电子最外层电子数不超过8个在含有多个电子的原子里,电子依能量的不同而分层排布,其主要规律是
(1)核外电子总是先排布在 的电子层,然后由 向 ,依次排布在 的电子层。
(2)原子核外各电子层最多容纳 个电子。
(3)原子最外层电子数不能超过 (K层为最外层时不能超过 ),次外层电子数不能超过 ,倒数第三层电子数不能超过 。能量较低内外能量逐渐升高2n2821832关键提醒 (1)核外电子排布的规律是相互联系的,不能孤立地理解,如当M层不是最外层时,最多可以排18个电子,而当它是最外层时,最多可以排8个电子。
(2)电子不一定排满M层才排N层,如K和Ca的核外电子排布情况分别为

。1.根据下列叙述,写出元素名称并画出原子结构示意图。答案解析方法规律硅硼钠氧解析 L层有8个电子,则M层有4个电子,故A为硅 。
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,违背了排布规律,故不可能。
C元素原子的质子数为10+1=11,故为钠。
当次外层为K层时,D为氧 ;
当次外层为L层时,最外层则有24个电子,故不可能。方法规律方法规律 熟悉核电荷数为1~20的原子结构特点
原子核中无中子的原子: ;最外层有1个电子的元素:H、Li、Na、K;最外层有2个电子的元素:He、Be、Mg、Ca;最外层电子数等于次外层电子数的元素:Be、Ar;最外层电子数是次外层电子数2倍的元素:C;最外层电子数是次外层电子数3倍的元素:O;最外层电子数是内层电子总数一半的元素:Li、P;电子层数与最外层电子数相等的元素:H、Be、Al;次外层电子数是最外层电子数2倍的元素:Li、Si;最外层电子数是次外层电子数4倍的元素:Ne。2.有X、Y两种原子,X原子的M电子层比Y原子的M电子层少3个电子,Y原子的L电子层的电子数恰为X原子的L层电子数的2倍,则X、Y元素的元素符号分别为
A.Mg和S B.N和Be
C.Si和B D.C和Al√答案解析方法规律解析 X原子的M电子层比Y原子的M电子层少3个电子,说明Y原子的核外电子数比X多;Y原子的L电子层的电子数恰为X原子的L层电子数的2倍,Y原子的L层电子数应是8,则X的L层电子数是4未排满,M层电子数是0,则Y原子的M层电子数是3,所以X是C元素,Y是Al元素。方法规律 此类题目需要根据核外电子排布规律推断核电荷数,再推断元素。1.金属钠的原子结构示意图为_______,钠在反应中,钠原子容易______
个电子而表现出 性,钠在其化合物中表现为 价。
2.氧的原子结构示意图为_______,氧气在反应中,氧原子容易得到 个电子而表现出 性,氧在其化合物中一般表现为 价。
3.氖的原子结构示意图为_______,氖原子不易得失电子,一般 其二、原子的最外层电子排布与元素化学性质的关系失去1还原+12氧化-2不与他物质反应。4.硫的原子结构示意图为 ,硫在反应中容易得到 而表现出 性,在H2S和H2SO4中硫的化合价分别为 价和 价,硫元素的最低负价和最高正价与硫原子的最外层电子数的关系是硫的最高正价= ,硫的最低负价=___________________
________。2个电子氧化-2+6硫原子最外层电子数-(8-硫原子最外层电子数)44失去得到还原氧化正原子最外层原子最外层关键提醒 (1)最外层电子数小于4的不一定为金属元素,如H、He等;最外层电子数大于4的不一定为非金属元素,如Po等。
(2)氟没有正价;氧没有最高正价,只有在OF2中表现正价;活泼金属易形成阳离子,活泼非金属易形成阴离子,但是碳难以形成C4-、C4+;硅难以形成Si4+和Si4-;硼难以形成B3+;氢元素可以形成H+和H-。3.核电荷数为1~18的元素中,下列叙述正确的是
A.原子最外层只有1个或2个电子的元素一定是金属元素
B.核外电子排布完全相同的两种微粒化学性质一定相同
C.原子核外各层电子数相等的元素不一定是金属元素
D.核电荷数为17的元素容易获得1个电子√答案解析易错警示解析 在核电荷数为1~18的元素中,最外层只有1个电子的元素有H、Li、Na,其中H为非金属元素,最外层只有2个电子的元素有He、Be、Mg,其中He为稀有气体元素,A项错误;
核外电子排布完全相同的微粒S2-和K+化学性质不相同,S2-具有还原性,K+不具有还原性,B项错误;
原子核外各层电子数相等的只有Be,它是金属元素,C项错误;
核电荷数为17的元素的原子结构示意图为 ,其最外层有7个电子,很容易获得1个电子而成为8个电子的稳定结构,D项正确。易错警示易错警示 微粒可以是原子、分子或离子。4.下列元素的最高正价为+5价的是
A.Na B.Al C.P D.Cl√答案解析方法规律解析 P原子结构示意图为 ,据元素最高化合价=元素原子的最外层电子数可知选C。方法规律 可根据元素最高化合价=元素原子的最外层电子数判断元素的最高正价,根据最低化合价=原子最外层电子数-8(H除外)判断元素的最低负价。5.X、Y、Z为短周期元素,这些元素原子的最外层电子数分别为1、4、6,则由这三种元素组成的化合物的化学式可能是
A.XYZ B.X3YZ
C.XYZ2 D.X2YZ3√解析 元素组成的化合物分子中正负化合价的代数和为0。X最外层电子数为1,则其在化合物中的化合价为+1价;Y最外层电子数为4,则其在化合物中的化合价为+4价;Z元素原子的最外层电子数为6,则其在化合物中的化合价为-2价;所以根据化合物中的正负化合价的代数和为0的原则可知这三种元素组成的化学式可能是X2YZ3。如H2CO3、Na2SiO3等。答案解析方法规律方法规律 在化合物中,一般原子最外层电子数较少的呈现正化合价,原子最外层电子数较多的元素呈现负化合价。达标检测1.某元素X的气态氢化物极易溶于水,其水溶液能使酚酞溶液显红色,则X元素的原子结构示意图为12345解析 由题意知X的气态氢化物的水溶液呈碱性,则该氢化物为NH3,X为氮元素。√答案解析2.下列结构示意图所代表的微粒中,最难发生化学反应的是12345解析 A、B、C、D分别为Ne、Al3+、Cl-、S2-,则较难发生反应的是Ne。√答案解析3.某元素原子的原子核外有三个电子层,最外层电子数是4。该原子核内的质子数是
A.14 B.15 C.16 D.1712345√答案解析解析 根据核外电子排布规律可知该原子结构示意图为 ,则x=14。4.下列说法中肯定错误的是
A.某原子K层上只有一个电子
B.某离子M层上和L层上的电子数均为K层的4倍
C.某原子M层上电子数为L层上电子数的4倍
D.存在核电荷数与最外层电子数相等的离子12345√答案解析12345解析 每个电子层上最多容纳2n2个电子,如K层最多容纳2个电子,但可以不排满,A项正确;
P3-、S2-、Cl-、K+、Ca2+M层上和L层上的电子数均为K层的4倍,B项正确;
电子首先占据能量低的电子层,如M层上若有电子则L层上必有8个电子,M层上不可能有32个电子,C项错误;
离子的最外层电子数常为2或8,存在核电荷数和最外层电子数都为8的离子,如O2- ,D项正确。5.某同学在画某种元素的一种单核微粒的结构示意图时,忘记在圆圈内标出其质子数,请你根据下面的提示做出自己的判断。12345解析 由微粒结构示意图可知该微粒共有3个电子层,18个电子。由组成原子各微粒之间的关系可判断该微粒为中性时或分别带正负电荷时,原子核内的质子数。
原子的核电荷数=核外电子数,此微粒为核电荷数18的氩原子。答案解析(1)该微粒是中性微粒,这种微粒的符号是________。Ar(2)该微粒的盐溶液能使溴水退色,并出现浑浊,这种微粒的符号是_____。12345解析 具有还原性能被溴水氧化的是硫离子。答案解析S2-(3)该微粒的氧化性很弱,得到1个电子后变为原子,原子的还原性很强,这种微粒的符号是_____。解析 氧化性很弱的+1价的是钾离子。K+(4)该微粒的还原性很弱,失去1个电子后变为原子,原子的氧化性很强,这种微粒的符号是______。Cl-解析 还原性很弱的-1价的是氯离子。本课结束课件34张PPT。第1课时 元素周期律第1章 第2节 元素周期律和元素周期表学习目标定位
1.了解元素原子核外电子排布、原子半径、元素主要化合价等元素性质
的周期性变化,理解元素周期律及其实质。
2.了解微粒半径大小的比较。内容索引新知导学 —— 新知探究 点点落实达标检测 —— 当堂检测 巩固反馈新知导学1.填写下表:一、元素周期律1分析上表可知:随着原子序数的递增,元素原子的最外层电子排布 。31121018123112818呈周期性变化2.以元素的原子序数为横坐标、元素的原子半径为纵坐标的折线图如下:由图可知,同一周期中,随着原子序数的递增,元素的原子半径 。呈现由大到小的周期性变化3.填写下表分析上表可知,同一周期中,随着原子序数的递增,元素的最高正价呈现 (O、F除外),元素的最低负价呈现______________
__________。+10-1(H)+1+5(N)-4-1+1+7(Cl)-4-1由+1到+7由-4到-1的周期性变化1.元素周期律是 。
2.元素周期律的实质是 。 元素的性质(原子半径、化合价)随着元素原子序数的递增而呈现周期性变化的规律 元素性质周期性变化是核外电子排布呈现周期性变化的必然结果关键提醒 稀有气体元素原子半径的测量依据与其他原子半径的测量依据不同,不能进行比较;氟没有正价,氧没有最高正价。1.下列各组元素性质或原子结构递变情况错误的是
A.Li、Be、B原子最外层电子数依次增多
B.P、S、Cl元素最高正化合价依次升高
C.N、O、F原子半径依次增大
D.P、S、Cl元素的最低化合价依次为-3、-2、-1√答案解析拓展延伸解析 Li、Be、B最外层电子数由1递增到3,A项正确;
P、S、Cl最高化合价从+5到+7,B项正确;
在核外电子层数相同的情况下,核电荷数越多,半径越小,C项错误;
P、S、Cl最低化合价从-3到-1,D项正确。拓展延伸 元素的其他性质如非金属单质的氧化性,金属的还原性等随原子序数的递增也呈周期性变化。2.下列各组元素中,按最高正价递增的顺序排列的是
A.C、N、O、F B.K、Mg、C、S
C.H、He、Li、Be D.P、S、Cl、Ar√答案解析易错警示解析 元素的最高正价=原子的最外层电子数,氟没有正价,氧没有最高正价。A项,C+4价,N+5价;
B项,K+1价,Mg+2价,C+4价,S+6价;
C项,H+1价,He为0价,Li+1价,Be+2价;
D项,P+5价,S+6价,Cl+7价,Ar为0价。易错警示 氟没有正化合价,氧没有最高正价,氧只有在OF2中才显正化合价。1.试比较下列微粒半径大小(填“>”或“<”)
(1)r(F) r(Cl) r(Br) r(I),r(F-) r(Cl-) r(Br-) r(I-);
r(Li) r(Na) r(K),r(Li+) r(Na+) r(K+)。
(2)r(Na) r(Mg) r(Al) r(Si) r(P) r(S) r(Cl)。
(3)r(N3-) r(O2-) r(F-)___r(Na+)___r(Mg2+)__r(Al3+);
r(S2-) r(Cl-) r(K+) r(Ca2+)。
(4)r(Na) r(Na+),r(Cl) r(Cl-)。二、微粒半径大小比较与元素化合价的确定<<<<<<<<<<>>>>>>>>>>>>>>><2.原子序数小于20的X元素能形成H2X和XO2两种化合物,该元素的原子序数为 ,最高价氧化物与水反应的生成物的化学式为 ;其最高正价与最低负价的代数和为 ,绝对值之和为 。16H2SO4481.影响原子半径大小的因素
(1)电子层数:最外层电子数相同,电子层数不同时,电子层数越多,原子或离子半径一般越 。
(2)核电荷数:电子层数相同时,核电荷数越大,原子半径越 ;
电子数相同的离子,核电荷数越大,离子半径越 。
(3)电子数:电子层数和核电荷数均相同时,电子数越多,半径越 。
关键提醒 电子层数和核电荷数、电子数都不相同时,可以借助“桥元素”比较。如比较O和P原子半径时,P>N>O,或P>S>O。大小小大2.主族元素的主要化合价
元素最高正化合价=最外层电子数(O、F除外)
最低负化合价=最外层电子数-8(H除外)
|最高正化合价|+|最低负化合价|=8(O、F、H除外)
关键提醒 H元素的化合价有+1、-1、0价;F元素无正价,O元素常见化合价为-2、-1、0价;金属元素只有正价无负价,非金属元素既有正价又有负价(F除外),多数非金属元素的正化合价出现变价。解析 ①~④依次为S、Cl、S2-、F,①②比较原子半径①>②;①③比较粒子半径①<③;②④比较原子半径②>④,故有③>①>②>④。3.下列4种微粒中,微粒半径按由大到小的顺序排列的是答案解析方法规律A.①>②>③>④ B.③>④>①>②
C.③>①>②>④ D.①>②>④>③√方法规律 比较微粒半径要“三看”,一看电子层数,二看核电荷数,三看电子数。答案解析易错警示+5  7  大于易错警示解析 在氧化还原反应中得电子总数与失电子总数是相等的,即化合价升高总数等于降低总数。硫元素化合价升高总数为2×3=6,则Y元素化合价降低总数也是6,由此可知 中Y的化合价是+5价;由Y-可知,Y原子得到1个电子变为稳定结构,故Y元素原子的最外层电子数是7;因为Y是1~18号元素,又属于卤族元素,则Y是Cl,而Cl-与S2-具有相同的电子层结构但原子序数大于S2-,故其半径小于S2-的半径。易错警示 多数非金属元素有变价,所以应根据非金属元素的最低负化合价确定元素的最高正化合价,再确定元素原子的最外层电子数。达标检测1.元素的以下结构与性质,随着原子序数的递增不呈周期性变化的是
A.化合价
B.原子半径
C.元素原子的最外层电子排布
D.相对原子质量12345解析 元素的化合价、原子半径、最外层电子排布等性质都随元素原子序数的递增而呈周期性变化,但相对原子质量的决定因素是原子中的质子数、中子数及同一元素的同位素原子在自然界中的百分数,故相对原子质量不呈周期性变化。√答案解析62.元素X、Y、Z的电子层数相同,原子序数依次增大,下列叙述一定正确的是
A.X、Y、Z原子的核内质子数依次增大
B.X、Y、Z的最高正化合价依次升高
C.X、Y、Z原子的原子半径依次增大
D.X、Y、Z单质的金属活动性依次增大12345解析 元素的原子序数等于原子核内的质子数,A项正确;
氟没有正价,氧没有最高正化合价,B项错误;
电子层数相同的原子,原子序数越大,原子半径越小,C项错误;
X、Y、Z中可能含有非金属,D项错误。答案解析6√3.某主族元素的最高正价与最低负价的代数和为4,则该元素原子的最外层电子数为
A.4 B.5 C.6 D.712345√答案解析64.已知原子序数小于18的元素的离子aA2+、bB+、cC2-、dD-都具有相同的电子层结构,则下列叙述正确的是
A.原子半径:A>B>D>C
B.离子半径:C2->D->B+>A2+
C.原子序数:d>c>b>a
D.原子的最外层电子数目:A>B>D>C12345解析 由4种离子具有相同的电子层结构可得a-2=b-1=c+2=d+1,a>b>d>c,C项错误;
原子的最外层电子数目D>C>A>B,D项错误;
原子半径B>A>C>D,A项错误。答案解析6√5.X和Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构,X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径;Z和Y两元素的原子核外电子层数相同,Z元素的原子半径小于Y元素的原子半径。X、Y、Z三种元素原子序数的关系是
A.X>Y>Z B.Y>X>Z
C.Z>X>Y D.Z>Y>X12345√答案解析6解析 已知电子层结构相同的阳离子,核电荷数大的则半径小;具有相同电子层数的原子,随着原子序数增大,原子半径减小。根据题意,X和Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构,X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径,则X的原子序数小于Y的原子序数;Z和Y元素的原子核外电子层数相同,且Z元素的原子半径小于Y元素的原子半径,则Y和Z两元素同周期,Z的原子序数大于Y的原子序数。由此得出三种元素原子序数的关系为Z>Y>X。123456答案解析1234566.(1)有下列四种微粒:Ⅰ.按原子半径由大到小顺序排列是______________。②>③>④>① 答案解析123456Ⅱ.微粒中质子数小于中子数的是______。①②解析 由N=A-Z得中子数分别为N(O)=10、N(Na)=12、N(Mg)=12、N(N)=7。Ⅲ.在化合物中呈现的化合价的数值最多的是____。④Ⅳ.能形成X2Y2型化合物的是_____,能形成X3Y2型的化合物的是_____。①②  ③④解析 能形成X2Y2型化合物,则X可呈+1价而Y呈-1价,故为Na2O2;能形成X3Y2型化合物,则X呈+2价,Y呈-3价,故为Mg3N2。答案解析123456(2)已知An+、B(n+1)+、Cn-、D(n+1)-都具有相同的电子层结构,则A、B、C、D的离子半径由大到小的顺序是_________________________,原子序数由大到小的顺序是____________。 D(n+1)->Cn->An+>B(n+1)+B>A>C>D解析 当微粒具有相同电子层数时,核电荷数越大,核对最外层电子的吸引力就越大,其微粒半径就越小。设An+、B(n+1)+、Cn-、D(n+1)-具有电子数为x,则质子数分别为x+n、x+(n+1)、x-n、x-(n+1),故离子半径由大到小的顺序为D(n+1)->Cn->An+>B(n+1)+。答案解析123456(3)X元素最高价氧化物对应的水化物为H3XO4,则它对应的气态氢化物的化学式为_______,R元素的气态氢化物化学式为H2R,此元素最高价氧化物对应水化物的化学式______。解析 X元素的最高正价是+5价,则其最低化合价为-3价,故X元素氢化物的化学式为XH3;R的最低化合价为-2价,其最高化合价为+6价,此元素最高价氧化物对应水化物的化学式为H2RO4。XH3 H2RO4本课结束课件42张PPT。第2课时 元素周期表第1章 第2节 元素周期律和元素周期表学习目标定位
1.了解元素周期表的结构以及周期、族等的概念,理解原子结构与元素在周期表中位置的关系。
2.了解ⅡA族、ⅤA族和过渡元素的某些性质和用途。内容索引新知导学 —— 新知探究 点点落实达标检测 —— 当堂检测 巩固反馈新知导学1.通过元素周期表可了解元素的信息。例如:一、元素周期表原子序数相对原子质量元素符号元素名称2.元素周期表的分区
(1)元素周期表的分区:(2)分界线附近元素的性质:既能表现出一定的 性,又能表现出一定的 性。非金属金属金属非金属3.元素周期表的结构
(1)周期
元素周期表有 个横行,每一横行称为一个周期,元素周期表共有 个周期。7728821
2
31018电子层数181832264567365486电子层数(2)族
现在常用的元素周期表有 个纵行,它们被划分为 个族,包括 个主族, 个副族, 个第Ⅷ族(其中第8、9、10这3个纵行称为第Ⅷ族),
个0族。详细情况见下表:1816771176324 4 4 4 4 4 4 4 4 5 5 5 5 5 6最外层电子数最高正价数值最低负价4.确定元素在元素周期表中的位置
(1)依据原子序数来确定元素在元素周期表中的位置。如已知某元素原子序数为7,则确定其在周期表中位置的方法是先画出该元素的原子结构示意图,由其电子层数为2,确定其处于第 周期,由其最外层有5个电子确定其处在第 族。
(2)推断原子序数为53的元素在周期表中的位置: 。ⅤA2第5周期第ⅦA族1.元素周期表的结构
七主七副七周期,0族Ⅷ族镧锕系。
2.利用稀有气体的原子序数(2,10,18,36,54,86)推断元素位置
(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大的0族元素处于同一周期。
(2)求差值定族数
①若某元素原子序数比相应的0族元素多1或2,则该元素应处在该0族元素所在周期的下一个周期的 ⅠA族或 ⅡA族。②若比相应的0族元素少5~1时,则应处在同周期的ⅢA~ⅦA族。
③若差其他数,则由相应差数找出相应的族。
关键提醒 若A、B为同主族元素,A所在周期有m种元素,B所在周期有n种元素,A在B的上一周期,设A的原子序数为a。
(1)若A、B为ⅠA族或ⅡA族(位于过渡元素左边的元素),则B的原子序数为(a+m)。
(2)若A、B为ⅢA~ⅦA族(位于过渡元素右边的元素),则B的原子序数为(a+n)。1.若把元素周期表的主副族及族号取消,由左至右改为18列。如碱金属元素为第1列,稀有气体元素为第18列。按此规定,下列说法错误的是
A.只有第2列元素的原子最外层有2个电子
B.第14列元素形成的化合物种类最多
C.第3列元素种类最多
D.第16、17列元素不都是非金属元素√答案解析易错警示解析 解决本题的关键在于熟记元素周期表的结构。第2列元素、He及多数过渡元素的最外层电子数都为2,A项错误;
碳元素(在第14列)形成的化合物种类最多,B项正确;
第3列中含镧系和锕系元素,元素种类最多,C项正确;
第17列全为非金属元素,而第16列中钋为金属元素,D项正确。易错警示易错警示 由于ⅢB含有镧系和锕系元素,所以ⅢB所含元素种类最多,由于碳能形成多种有机物,所以ⅣA族元素形成化合物种类最多。2.下列各表是元素周期表中的一部分,表中数字表示的原子序数与其在周期表中的位置相符的是
A. B.
C. D.答案解析规律总结√解析 A项,18号元素与1号、11号元素不在同一列,且1号和2号并不间隔一个位置;
B项,13号元素与1号元素不在同一列,且4号和5号不直接相邻;
C项,3号元素与13号元素不在同一列,且12号和13号位置不直接相邻。规律总结规律总结 同主族、同周期原子序数的关系
(1)同周期ⅡA和ⅢA原子序数之差:第2和第3周期为1,第4和第5周期为11,第6和第7周期为25。其他同周期相邻主族元素原子序数差为1。
(2)同主族相邻周期的元素原子序数之差关系如下:
①第2、3周期同主族元素原子序数相差8;
②第3、4周期同主族元素,ⅠA、ⅡA族元素原子序数相差8,其他族元素原子序数相差18;
③第4、5周期同主族原子序数相差18;
④第5、6周期同主族元素中,ⅠA、ⅡA族元素原子序数相差18,其他族元素原子序数相差32;
⑤第6、7周期同主族元素原子序数相差32。3.已知钋的原子序数是84,是一种放射性元素,被称为世界上最毒的物质。试推算与钋处于同一主族的上一周期的元素在元素周期表中的位置及其原子序数是
A.第6周期ⅥA族 50
B.第5周期ⅥA族 52
C.第6周期ⅡA族 54
D.第5周期ⅥA族 56√答案解析方法规律解析 稀有气体元素Xe、Rn的原子序数分别为54、86,54<84<86,所以84号元素钋位于第6周期,86-84=2,即84号元素钋位于86号元素左侧第二列,即ⅥA族。则与钋处于同一主族的上一周期元素则为第5周期ⅥA族。元素Xe(54号)亦处于第5周期,0族与ⅥA族只差两列,因此该元素原子序数为52。方法规律方法规律 根据元素的原子序数确定其在周期表中的位置,常用“0族定位法”,其关键在于:(1)会推导各周期0族元素的原子序数;(2)记住周期表中每纵行对应的族序数。1.元素周期表中的部分元素二、元素周期表中的部分元素铍(Be)镁(Mg)钙(Ca)钡(Ba)失去化合2氮(N)磷(P)砷(As)3~125得到N、P、AsSb、Bi金属导电2.焰色反应
(1)概念:某些金属或它们的化合物在 时火焰呈现特征颜色的反应,如钠呈 色,钾呈浅紫色(通过蓝色钴玻璃观察)。
(2)操作步骤:灼烧黄1.同主族元素原子具有相同的最外层电子数,所以同主族元素性质相似。
2.焰色反应是金属元素的特有性质,属于物理变化,与元素存在的状态无关;观察钾的焰色要通过蓝色钴玻璃片。解析 ⅡA族元素的原子最外层都有2个电子,最外层电子易失去,因此ⅡA族元素的主要化合价都是+2价;元素的金属性较强,单质的性质活泼,在自然界中都以化合态存在;镁的合金大量用于制造飞机、导弹等,因此被誉为“国防金属”。4.下列关于ⅡA族元素的说法中,不正确的是
A.元素的主要化合价都是+2价
B.元素的单质都呈亮白色
C.有的元素的单质可在自然界中稳定存在
D.其中包括被誉为“国防金属”的元素√答案解析方法规律方法规律 同主族元素的单质和化合物的性质具有相似性,也具有递变性。5.已知元素砷(As)的原子序数为33,下列叙述正确的是
A.砷元素的最高化合价为+3
B.砷元素是第5周期的主族元素
C.砷原子的第3个电子层含有18个电子
D.与砷同主族的上一周期元素原子序数为25√答案解析规律总结解析 As原子结构示意图为 ,故为第4周期ⅤA族元素,最高化合价=最外层电子数=+5,与砷同主族的上一周期元素为15号磷。规律总结 砷和磷原子结构和性质相似,主要化合价有-3、+3、+5。达标检测1.下列说法中错误的是
A.原子及其离子的核外电子层数等于该元素所在的周期序数
B.元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素
C.除He外的所有稀有气体元素原子的最外层电子数都是8
D.ⅡA族与ⅢA族之间隔着10个纵列12345√答案解析6123456解析 A项,原子及其阴离子的核外电子层数才等于该元素所在周期序数,但像Na+、Mg2+、Al3+等阳离子的核外电子层数等于元素所在周期的上一周期的周期序数,错误;
B项,这些元素均是过渡元素,即为金属,正确;
C项,稀有气体元素原子的最外层电子数为2、8,正确;
D项,ⅡA族与ⅢA族之间隔着10个纵列,正确。2.M2+有2个电子层,则M在元素周期表中的位置是
A.第2周期零族 B.第2周期Ⅷ族
C.第2周期ⅡA族 D.第3周期ⅡA族12345解析 M2+有2个电子层,M原子结构示意图为 ,由电子层数=周期序数,最外层电子数=主族序数可知,M元素位于第3周期ⅡA族。√答案解析612345答案解析63.已知X、Y、Z三种主族元素在周期表中的相对位置如图,且X的原子序数为a,下列说法不正确的是
A.Y、Z的原子序数之和可能为2a
B.Y的原子序数可能为a-17
C.Z的原子序数可能为a+31
D.X、Y、Z一定是短周期元素解析 若Y、X、Z分别是第1、2、3周期元素,则只能是He、F、S,2+16=2×9,A项正确;
若Y是第3或第4周期元素,则B项正确;
若X为第5或第6周期元素,则C项正确;D不正确。√4.原子序数为x的元素E在周期表中位于A、B、C、D四种元素中间(如图所示),则A、B、C、D四种元素的原子序数之和不可能是(镧系、锕系、0族元素除外)
A.4x B.4x+6
C.4x+10 D.4x+1412345解析 在A、B、C、D四种元素中,同周期的A、C两种元素的原子序数之和为2x,又因同族各周期相邻的两元素之间的原子序数相差8、18、32。所以四种元素中,同族的B、D两种元素的原子序数之和可能为2x、2x+10或2x+14。则四种元素的原子序数之和可能为4x、4x+10或4x+14,故只有B项不可能。√答案解析65.A、B、C、D为短周期元素,在周期表中所处的位置如图所示,A、C两元素的原子核外电子数之和等于B元素原子的质子数。12345(1)写出下列各种元素的名称:
A._____,B._____,C._____,D.____。答案解析6氮  硫  氟  氯123456解析 A、B、C、D均为短周期元素,从四者的相对位置及周期表的结构来看,A、C一定处于第2周期,B、D处于第3周期,若A的原子序数为x,则C为x+2,B为x+8+1。由题意x+x+2=x+8+1,x=7,所以A、B、C、D的原子序数分别为7、16、9、17,分别为氮、硫、氟、氯。(2)B位于周期表中第____周期第_______族。
(3)C的原子结构示意图为____________。
(4)D的单质与水反应的化学方程式为_______________________。
(5)写出A的气态氢化物与B的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式: __________________________。12345答案63  ⅥACl2+H2O===HCl+HClO2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4答案解析1234566.下表列出了A~R九种元素在元素周期表中的位置:(1)这九种元素分别为A____、B____、C____、D____、E_____、F_____、G____、H______、R_____,其中化学性质最不活泼的是_____。Na  K  Mg  Al  N  O S  Cl  Ar  Ar解析 由元素在周期表中的位置关系可知A是Na,B是K,C是Mg,D是Al,E是N,F是O,G是S,H是Cl,R是Ar,其中最稳定的是Ar。答案123456(2)A、B、C三种元素按原子半径由大到小的顺序排列为_________(用元素符号表示)。K>Na>Mg(3)F元素氢化物的化学式是________,该氢化物在常温下跟A发生反应的化学方程式是____________________________。
(4)D、G两种元素的最高价氧化物对应的水化物发生反应的离子方程式是____________________________。H2O2Na+2H2O===2NaOH+H2↑Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O本课结束课件40张PPT。第1课时 认识同周期元素性质的递变规律第1章 第3节 元素周期表的应用学习目标定位
1.以第3周期元素为例,掌握同周期元素的性质递变规律,并能用实验等间接的方法验证规律的正确性。
2.能用原子结构理论解释同周期元素性质的递变规律。
3.了解原子结构、元素性质及该元素在周期表中的位置三者之间的关系。内容索引新知导学 —— 新知探究 点点落实达标检测 —— 当堂检测 巩固反馈新知导学1.按表中实验操作要求完成实验,填写下表:一、同周期元素原子失电子能力的判断不反应反应缓慢,溶
液变为浅红色不反应反应Mg+2H2O Mg(OH)2↓+H2↑无色气泡镁条酸镁 Mg+2HCl===MgCl2+H2↑,2Al+6HCl
===2AlCl3+3H2↑2.比较钠、镁、铝最高价氧化物对应水化物碱性的强弱变红强碱浅红不显红色两性3.由上述实验可知:
(1)钠、镁、铝置换出水(或酸)中的氢时,由易到难的顺序是 。
(2)钠、镁、铝的最高价氧化物对应水化物的碱性由强到弱的顺序为

(3)钠、镁、铝原子失电子能力由强到弱的顺序为 。Na>Mg>AlNaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3Na>Mg>Al在同一周期中,各元素原子的核外电子层数 ,但从左到右核电荷数依次 ,原子半径逐渐 (稀有气体元素除外),原子核对外层电子的吸引力逐渐 ,原子失电子能力逐渐减弱,金属性逐渐减弱。相同增多减小增大1.能证明Al的金属性比Mg弱的实验事实是
A.Al的导电性比Mg强
B.Al的原子半径比Mg小
C.Al(OH)3能溶于NaOH溶液,而Mg(OH)2则不能
D.Mg(OH)2的溶解度比Al(OH)3的溶解度略大√答案解析规律总结解析 元素的金属性是指元素原子的失电子能力。金属的导电性、溶解度与元素的金属性强弱无关;原子半径大小不能作为判断元素金属性强弱的依据。规律总结 元素原子失电子能力(即金属性)强弱的判断依据
(1)比较元素的单质与水(或非氧化性酸)反应置换出氢气的难易程度。置换反应越容易发生,元素原子失电子的能力越强。
(2)比较元素最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱。一般来说,碱性越强,元素原子失电子的能力越强。
(3)比较金属阳离子的氧化性的强弱。对主族元素而言,最高价金属阳离子的氧化性越强,则对应金属元素原子失电子的能力越弱。
(4)比较金属单质间的置换反应。一般在水溶液里若Xn++Y―→X+Ym+,则Y比X失电子能力强。2.下列叙述中能判断A金属比B金属失电子能力强的是
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原子的电子层数比B原子的电子层数多
C.1 mol A从酸中置换出的H2比1 mol B从酸中置换出的H2多
D.常温时,A能从水中置换出H2,而B不能√答案解析易错警示易错警示解析 A项,只指出A、B两种元素原子的最外层电子数的多少,不能确定两元素原子核电荷数及其原子半径的大小,不能确定A、B失电子能力的强弱;
B项,电子层数少的原子不一定比电子层数多的原子失电子能力弱;
C项,原子失电子的多少不能说明原子失电子能力的强弱,如1 mol Al比 1 mol Na 与足量稀HCl反应时生成的H2多,但Al不如Na活泼;
D项,说明A比B失电子能力强。易错警示 以下不能作为比较元素金属性强弱的依据
(1)单质或化合物的物理性质。
(2)原子在反应中失去电子的数目。
(3)原子的电子层数或最外层电子数。
(4)等物质的量的金属与足量稀盐酸反应置换出H2的多少。3.对Na、Mg、Al的有关性质的叙述正确的是
A.碱性:NaOHB.阳离子氧化性:Na+>Mg2+>Al3+
C.单质的还原性:NaD.离子半径:Na+>Mg2+>Al3+√解析 Na、Mg、Al金属原子失电子能力减弱,单质的还原性减弱,最高价氧化物对应水化物的碱性减弱,由于离子半径:Na+>Mg2+>Al3+,故氧化性:Na+(2)硅、磷、硫、氯最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为 。
(3)硅、磷、硫、氯元素原子得电子能力由强到弱的顺序为 。Cl>S>P>SiHClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3Cl>S>P>Si同周期元素原子得电子能力的递变规律
在同一周期中,各元素原子的核外电子层数 ,但从左至右核电荷数依次 ,原子半径逐渐 ,原子核对外层电子的吸引力逐渐增大,原子得电子能力逐渐增强,非金属性逐渐增强。相同增多减小4.具有相同电子层数的X、Y、Z三种元素,已知它们的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱顺序为HXO4>H2YO4>H3ZO4,则下列判断中正确的是
A.离子半径:X>Y>Z
B.单质的氧化性:X>Y>Z
C.气态氢化物的稳定性:XD.阴离子的还原性:X>Y>Z√答案解析规律总结规律总结解析 根据最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱判断出同周期元素X、Y、Z在周期表中的位置从左到右的顺序为Z、Y、X,也可以根据最高化合价(分别为+7、+6、+5)进行判断,进而再运用元素周期律判断元素及其单质的各项性质。规律总结 (1)解此类题目须明确元素在周期表中的位置,再利用元素性质变化规律判断。
(2)同周期从左到右:非金属单质氧化性增强,非金属阴离子的还原性减弱。5.下列不能说明氯的得电子能力比硫强的事实是
①HCl比H2S稳定 ②HClO氧化性比H2SO4强 ③HClO4酸性比H2SO4强 ④Cl2能与H2S反应生成S ⑤Cl原子最外层有7个电子,S原子最外层有6个电子 ⑥Cl2与Fe反应生成FeCl3,S与Fe反应生成FeS
A.②⑤ B.①② C.①②④ D.①③⑤√答案解析易错警示解析 气态氢化物稳定性越高,元素非金属性越强,①可以说明;
最高价氧化物的水化物酸性越强,元素非金属性越强,②不能说明,③可以说明;
Cl2能置换出H2S中的S,④可以说明;
最外层电子数的多少不能说明元素非金属性的强弱,⑤不可以说明;
Fe与Cl2、S分别反应生成FeCl3、FeS,说明非金属性Cl>S,⑥可以说明。
只有②⑤不能说明氯的得电子能力比硫强的事实。易错警示易错警示 以下不能判断元素非金属性或原子得电子能力的强弱
(1)非金属单质或其化合物的物理性质。
(2)原子得电子的多少。
(3)气态氢化物水溶液的酸性强弱。
(4)最高价氧化物对应水化物的氧化性。
(5)不是最高价氧化物对应水化物的酸性。同周期元素(稀有气体元素除外)原子结构与性质的递变规律达标检测1.下列能说明非金属性S强于P的是
A.S的颜色比P4的颜色深
B.P4能在常温下自燃,而S不能
C.酸性:H2SD.酸性:H2SO4>H3PO412345解析 物理性质不能作为非金属性强弱的比较依据;P4的自燃是其着火点低的缘故,与非金属性无关;H2S不是S的最高价氧化物对应的水化物,不能作为比较的依据。√答案解析672.下列事实不能用于判断金属元素失电子能力强弱的是
A.金属间发生的置换反应
B.1 mol金属单质在反应中失去电子的多少
C.金属元素的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱
D.金属元素的单质与水或酸置换出氢的难易12345解析 活泼性强的金属能置换出活泼性弱的金属;最高价氧化物对应水化物碱性越强,元素原子失电子能力越强;金属越活泼越容易置换出氢。√答案解析6712345答案解析63.下列关于第3周期元素的相关内容叙述不正确的是
A.Na、Mg、Al最外层电子数依次增多,其单核离子的氧化性依次增强
B.P、S、Cl最高正价依次升高,对应的气态氢化物的稳定性依次增强
C.第3周期ⅦA族元素的原子半径最大
D.Na、Mg、Al的氢氧化物的碱性依次减弱√7123456解析 Na、Mg、Al原子的最外层电子数依次为1、2、3,其原子的还原性依次减弱,但离子的氧化性依次增强;P、S、Cl的最高正价分别为+5、+6、+7,依次升高,由于P、S、Cl的得电子能力依次增强,其所对应的气态氢化物稳定性也依次增强;除稀有气体外,第3周期元素的原子半径从左到右逐渐减小,因此这一周期ⅦA族元素的原子半径最小;因Na、Mg、Al的失电子能力依次减弱,则它们的氢氧化物的碱性应依次减弱。74.X、Y为同一周期的元素,如果X原子半径大于Y的原子半径,则下列说法不正确的是
A.若X、Y均为金属元素,则X的金属性强于Y
B.若X、Y均为金属元素,则X的阳离子的氧化性比Y的阳离子的氧化性强
C.若X、Y均为非金属元素,则Y的气态氢化物比X的气态氢化物稳定
D.若X、Y均为非金属元素,则最高价含氧酸的酸性Y强于X12345√答案解析67123456解析 X、Y为同一周期元素,X原子半径大于Y的原子半径,则X的原子序数小于Y的原子序数,即Y在X的右边。依据同周期元素的性质递变规律知,若X、Y均为金属元素,从X到Y,金属性逐渐减弱,元素原子的还原性逐渐减弱,其形成的阳离子氧化性增强,A项正确,B项错误;
若X、Y均为非金属元素,同周期元素的非金属性逐渐增强,气态氢化物的稳定性也逐渐增强,C、D项均正确。75.下列所述变化规律正确的是
A.Na、Mg、Al还原性依次增强
B.HCl、PH3、H2S稳定性依次减弱
C.Al(OH)3、Mg(OH)2、NaOH碱性依次减弱
D.S2-、Cl-、K+、Ca2+的离子半径依次减小12345解析 Na、Mg、Al还原性依次减弱,A项错误;
HCl、H2S、PH3稳定性依次减弱,B项错误;
Al(OH)3、Mg(OH)2、NaOH碱性依次增强,C项错误;
S2-、Cl-、K+、Ca2+核外电子排布相同,随原子序数递增离子半径逐渐减小,D项正确。√答案解析67答案解析1234566.请根据周期表中第3周期元素相关知识回答下列问题(除稀有气体元素外):
(1)按原子序数递增的顺序,以下说法正确的是_____(填字母)。
a.原子半径和离子半径均减小
b.金属性减弱,非金属性增强
c.氧化物对应的水化物碱性减弱,酸性增强
d.单质的熔点降低b7123456解析 除稀有气体外,第3周期元素随原子序数的递增原子半径逐渐减小,而离子半径不一定减小,如r(Na+)同一周期的主族元素随原子序数的递增,金属性减弱,非金属性增强,b正确;
同周期主族元素从左至右,最高价氧化物对应的水化物碱性减弱,酸性增强,c错误;
单质的熔点不一定降低,如Na的熔点低于Mg、Al等的熔点,d错误。7答案解析123456(2)原子半径最小的元素的原子结构示意图为________,金属性最强的元素是_____(填元素符号);氧化性最弱的简单阳离子是_____(填离子符号)。解析 第3周期元素(Ne除外)从左到右原子半径逐渐减小,元素的金属性逐渐减弱,金属阳离子的氧化性增强,原子半径最小的元素是Cl,金属性最强的是Na,Na+的氧化性最弱。Na  Na+7答案解析123456(3)最不稳定的气态氢化物是______(填化学式)。解析 非金属性最弱的非金属元素Si的气态氢化物最不稳定。SiH4(4)最高价氧化物对应水化物中,碱性最强的是________(填化学式,下同),酸性最强的是________,显两性的是________,该两性氢氧化物与盐酸、烧碱溶液分别反应的离子方程式为_____________________________、
____________________________。NaOH HClO4Al(OH)3Al(OH)3+3H+===Al3++3H2OAl(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-解析 金属性最强的钠对应的NaOH的碱性最强,非金属性最强的氯对应的HClO4酸性最强。7答案解析1234567.A、B、C、D为同一短周期的4种元素,A为该周期原子半径最大的元素,B的氧化物既可溶于强酸溶液又可溶于强碱溶液。C、D离子的电子层结构与氩原子相同,C点燃时与氧气反应生成的氧化物可与C的气态氢化物反应得到C的单质,D的单质在常温下为气态。
(1)A、B、C、D的元素符号分别为A_____、B____、C___、D_____。解析 B的氧化物具有两性,可能是Al。C、D离子的电子层结构与氩原子相同,且C为非金属元素,故4种元素在第3周期,A原子半径最大,所以A为Na,B为Al,D为Cl,C为S(因第3周期中只有SO2+2H2S===3S↓+2H2O)。7Na  Al  S  Cl答案123456(2)C在元素周期表中位于第_____周期______族。
(3)A、B最高价氧化物对应的水化物的碱性大小______________(用化学式表示),C、D氢化物的稳定性强弱__________(用化学式表示)。73ⅥANaOH>Al(OH)3H2S1.以ⅠA族、ⅦA族元素为例,掌握同主族元素性质的递变规律。
2.能运用原子结构理论初步解释同主族元素性质的递变规律。
3.能根据学习过的一些典型元素的性质预测同主族其他元素的性质。4.了解元素周期表的应用。内容索引新知导学 —— 新知探究 点点落实达标检测 —— 当堂检测 巩固反馈新知导学1.卤族元素原子结构和性质的相似性一、卤族元素原子结构与性质的相似性和递变性7+7-1HClO4HFHClHIHBrO4HBrHIO42.卤族元素性质的递变性
(1)卤族元素单质的物理性质及递变性黄绿深红棕紫黑增大升高(2)卤素单质与H2的反应暗处很稳定光照或点燃稳定加热不断加热不稳定较稳定(3)卤素单质间的置换反应无橙红2NaBr+Cl2===2NaCl+Br2无紫红2KI+Br2===2KBr+I2无紫红2KI+Cl2===2KCl+I2卤族元素性质的递变性增大减弱增强减弱减弱增强关键提醒 (1)卤素单质都有颜色,都不易溶于水,易溶于CCl4等有机溶剂(F2易和水发生反应)。
(2)卤素元素气态氢化物的酸性从上到下逐渐增强。氢氟酸为弱酸,其余为强酸。变难减弱减弱1.下列关于ⅦA族元素的说法中不符合递变规律的是
A.F2、Cl2、Br2、I2的氧化性逐渐减弱
B.F-、Cl-、Br-、I-的还原性逐渐增强
C.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性逐渐减弱
D.HF、HCl、HBr、HI水溶液的酸性逐渐减弱√答案解析易错警示解析 从F到I原子半径逐渐增大,单质的氧化性逐渐减弱,则其对应阴离子的还原性逐渐增强,故A、B两项均正确;
从F到I,其气态氢化物的热稳定性逐渐减弱,C项正确;
F-半径较小,与H结合稳定,HF在水中难以电离出H+,为弱酸,故酸性强弱关系为HFA.与H2化合能力:At2>I2
B.砹在常温下为白色固体
C.砹原子的最外电子层上有7个电子
D.砹能从NaCl溶液中置换出氯单质√答案解析方法规律解析 从F2到At2,元素的非金属性逐渐减弱,与H2化合能力逐渐减弱,A项不正确;
由F2到At2,单质的颜色依次加深,I2是紫黑色固体,则砹为黑色固体,B项不正确;
卤族元素的原子,最外层上都有7个电子,C项正确;
因氧化性Cl2>At2,所以At2不能从溶液中置换出Cl2,D项不正确。方法规律方法规律 预测元素及其化合物的性质。1.碱金属元素原子结构和性质的相似性
原子的最外电子层都有 个电子,最高化合价均为 价,都是活泼的金属元素,单质都能与氧气、水等物质发生反应,在自然界中以 形式存在,最高价氧化物对应的水化物一般具有很强的 。
2.碱金属元素性质的递变性
(1)已知1.4 g锂在空气中加热充分反应,可生成3.0 g氧化物,该反应的化学方程式是___________________。二、碱金属元素原子结构与性质的相似性与递变性1+1化合态碱性(2)将一坩埚加热,同时取一小块金属钾擦干表面的煤油后,迅速投到热坩埚中,观察到的现象是 ,若与钠在空气中燃烧现象相比较,其结论是 。
(3)按下列实验操作完成实验,并填写下表:钾迅速燃烧钾与O2的反应比钠与O2的反应更剧烈,说明钾的活动性比钠强熔成小球,浮于水面,四处游动,有轻微爆炸声,反应后溶液加酚酞变红熔成小球,浮于水面,四处游动,有“嘶嘶”的响声,反应后溶液加酚酞变红钾比钠的活动性强2K+2H2O===2KOH+H2↑2Na+2H2O===2NaOH+H2↑关键提醒 Li在O2中燃烧生成Li2O,Na在O2中燃烧生成Na2O2。增大增强增强增强减弱增强3.下列关于碱金属单质的化学性质的说法正确的是
A.K与H2O反应最剧烈
B.K比Na活泼,故K可以从钠盐溶液中置换出Na
C.碱金属的阳离子没有还原性,所以有强氧化性
D.从Li到Cs都易失去最外层电子,且失电子能力逐渐增强√答案解析易错警示解析 从Li→Cs失电子能力逐渐增强,与水的反应也越来越剧烈,A项错误、D项正确;
碱金属单质都能与水反应,但不能在水中相互置换,B项错误;
碱金属的阳离子有弱氧化性而非强氧化性,C项错误。易错警示 因Na、K都是很活泼的金属,易与H2O反应,故不能从溶液中置换出不活泼的金属。4.我国最新报道的高温超导体中,铊(Tl)是组成成分之一,已知铊与铝是同主族元素。下列关于铊的性质判断中,可能错误的是
A.是银白色金属
B.能生成+3价化合物
C.氢氧化铊与氢氧化铝一样是两性氢氧化物
D.Tl可能与水反应生成H2√答案解析易错警示解析 铊与铝均在ⅢA族,性质相似,都是银白色金属,与其他物质反应时能生成+3价化合物,A、B项正确;
氢氧化铝呈两性,根据同主族元素性质的递变规律,铊的金属性强于铝,氢氧化铊呈碱性,铊能与水反应生成H2。易错警示易错警示 同主族元素的单质及其化合物性质相似而不是相同。达标检测1.X、Y是元素周期表ⅦA族中的两种元素,X的非金属性比Y强。下列叙述中正确的是
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.X的氢化物水溶液的酸性一定比Y的氢化物的水溶液的酸性强12345解析 同一主族,自上而下,金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。不要混淆最高价含氧酸的酸性与氢化物水溶液的酸性,如酸性:HF①与水反应比钠剧烈 ②原子半径比钠小 ③氧化物暴露于空气易吸收二氧化碳 ④阳离子最外层电子数和钠离子相同 ⑤其单质是强还原剂
A.只有① B.①和④
C.②和③ D.③和⑤12345解析 Li与Na位于同一主族,但原子序数比Na的小,原子半径比Na的小,金属性比Na的弱,与水反应不如Na剧烈,①错、②正确;
Li2O是碱性氧化物,能与CO2反应,③正确;
Li+最外层有2个电子,Na+最外层有8个电子,④错;
碱金属元素的单质都是很强的还原剂,⑤正确。答案解析√63.碲(Te)是52号元素,位于周期表中ⅥA族,处于金属区与非金属区的交界线上。下列叙述错误的是
A.碲的单质具有半导体的性能
B.碲化氢(H2Te)比H2S更稳定
C.碲可在空气中燃烧生成二氧化碲(TeO2)
D.H2TeO4的酸性比H2SO4弱12345√答案解析612345解析 Te元素在元素周期表的第5周期ⅥA族,位于金属与非金属区的交界线处的元素,有半导体的性能,A项正确;
同主族元素自上而下得电子能力减弱,则氢化物稳定性H2Te最高价氧化物对应水化物的酸性H2TeO4A.在化合物中呈+2价
B.单质能与水反应产生氢气
C.氢氧化物呈两性
D.碳酸盐难溶于水12345解析 根据ⅡA族Mg、Ca等性质,以及Ra的金属性比Mg、Ca更强可推测出Ra及其化合物的性质。√答案解析65.X、Y两种元素,原子序数均小于20;X、Y原子的最外层电子数相等,且原子半径XA.若X(OH)n为强碱,则Y(OH)n也一定为强碱
B.若HnXOm为强酸,则X的氢化物溶于水一定显酸性
C.若X元素形成的单质是X2,则Y元素形成的单质一定是Y2
D.若Y的最高正价为+m,则X的最高正价一定为+m12345√答案解析6解析 X、Y原子的最外层电子数相同,且原子序数<20,说明X、Y为同一主族的元素,又X的原子半径小于Y,说明在周期表中X位于Y的上方。A项,若X(OH)n为强碱,则X为金属元素,根据同主族元素性质的递变规
律,Y也为金属元素,且Y元素原子的失电子能力要强于X元素原子,Y(OH)n应该比X(OH)n的碱性更强;
B项,若当HnXOm为HNO3时,氮元素的氢化物NH3溶于水显碱性;C项,若X元素为氧时,Y元素为硫,形成的单质是S;
D项,若Y元素为氯,则X为氟,氯元素的最高正价为+7价,但氟元素无正价。123456答案解析123456.根据元素周期表1~20号元素的性质和递变规律,回答下列问题。
(1)属于金属元素的有______种,金属性最强的元素与氧气反应生成的化合物为______________________(任填两种化合物的化学式)。解析 前20号元素中,属于金属元素的共有7种,其中金属性最强的元素是钾,钾与氧气反应生成的化合物有K2O、K2O2、KO2。K2O、K2O2(KO2也可以)76答案解析12345(2)最高正化合价最高的元素是_________,其最高正化合价为______。解析 最高正化合价最高的元素是Cl,其最高正化合价为+7价。氯(或Cl) +7价(3)单质既能与HCl反应,又能与NaOH反应的是_____(填元素符号),其最高价氧化物对应水化物具有_______(填“酸性”“碱性”或“两性”)。两性Al解析 既能与HCl反应又能与NaOH反应的单质是铝,其最高价氧化物对应的水化物是 Al(OH)3,具有两性。6答案解析12345(4)第3周期中,原子半径最大的是(稀有气体元素除外)____ (填元素符号)。解析 同一周期,从左到右,原子半径逐渐减小(稀有气体元素除外),故第3周期中,原子半径最大的是Na。Na(5)推测Si、N最简单氢化物的稳定性:______>________(填化学式)。NH3  SiH4解析 非金属性:N>P>Si,故NH3的稳定性大于SiH4的稳定性。6本课结束课件76张PPT。章末重难点专题突破第1章 原子结构与元素周期律内容索引一、原子核外电子排布规律二、元素金属性、非金属性强弱的判断方法三、胸怀周期表 放眼周期律四、元素的“位置、结构、性质”之间的关系规律及其应用五、元素推断题的解题思路六、两种推测元素在周期表中位置的重要方法一、原子核外电子排布规律原子非常小,原子核更小。如果把原子比作十层高的大楼,则原子核只能是大楼中放置的一个桃子。由此可见,原子中具有“很大”的空间,电子就在此空间里做高速运动。现代物质结构理论认为,在含有多个电子的原子里,电子是分层排布的。1.核外电子排布规律
原子核外电子排布规律如图所示:(1)各电子层最多容纳电子数目:2n2个。
(2)最外层电子数目不超过8个(K层为最外层时,不超过2个)。
(3)次外层电子数目不超过18个,倒数第三层电子数目不超过32个。
(4)核外电子总是尽量先排布在能量低的电子层,然后按能量高低依次排布。2.核外电子排布表示方法
(1)原子结构示意图是用小圆圈和圆圈内的符号及数字表示原子核及核内质子数,弧线表示各电子层,弧线上的数字表示该电子层上的电子数。原子结构示意图是核外电子排布规律的具体体现,其构成图示如下:(2)原子失去电子变为阳离子时,原子核不变,电子层数改变,最外层电子数改变,原子带正电荷;原子得到电子变为阴离子时,原子核不变,电子层数不变,最外层电子数改变,原子带负电荷。
3.元素的性质与原子结构的关系
(1)元素金属性、非金属性与原子结构的关系
金属元素:最外层电子数一般少于4个,易失电子,显金属性。
非金属元素:最外层电子数一般大于或等于4个,易得电子,显非金属性。
稀有气体元素:原子最外层电子数为8个(其中氦为2个),性质稳定,不易起反应。(2)元素的化合价与原子结构的关系
元素化合价的正负及数值与原子的电子层结构特别是原子的最外层电子数具有密切的关系。例如,稀有气体原子核外电子排布已达稳定结构,既不易得电子也不易失电子,所以稀有气体元素的常见化合价为零;钠原子的最外层电子数为1,容易失去这个电子达到8e-稳定结构,因此钠元素在化合物中通常显+1价;氯原子最外层有7个电子,容易得到1个电子达到8e-稳定结构,因此氯元素在化合物中通常显-1价;碳原子的最外层电子数为4,它的化合价通常有+4和-4价等。例1 核电荷数为1~18的元素中,下列叙述正确的是
A.最外层只有3个电子的元素一定是金属元素
B.核电荷数是7的元素原子容易获得1个电子
C.原子核外各层电子数相等的元素一定是金属元素
D.最外层只有4个电子的元素一定是金属元素√答案解析解析 核电荷数为1~18的元素中,最外层只有3个电子的元素有硼和铝,硼是非金属元素,铝是金属元素,A错误;
核电荷数是7的元素为氮元素,它容易获得3个电子而达到稳定结构,B错误;
最外层有4个电子的元素有碳和硅,它们均是非金属元素,D错误;
原子核外各层电子数相等的元素为铍元素,它是金属元素,C正确。例2 有V、W、X、Y、Z五种元素,它们的核电荷数依次增大,且都小于20,其中:X和Z是金属元素;V和Z元素原子的最外层电子都只有一个;W和Y元素原子的最外层电子数相同,且W元素原子L层电子数是K层电子数的3倍;X元素原子的最外层电子数是Y元素原子最外层电子数的一半。
(1)由此可知:V是____,W是____,X是____,Y是___,Z是___(填元素
符号)。
答案解析H  O  Al  S  K解析 根据五种元素核电荷数依次增大,且都小于20,V、Z原子最外层电子数为1可知,V为氢元素,Z为钾元素或钠元素;W元素原子L层电子数是K层电子数的3倍,可知W为氧元素;W和Y元素原子的最外层电子数相同,则可知Y为S(排除Z为钠元素的可能);X元素原子的最外层电子数是Y元素原子最外层电子数的一半,可知X为Al。(2)W原子结构示意图为________,Y和Z形成的化合物的化学式是____。
(3)由这些元素组成的一种结晶水合物的化学式为________________,俗称________。答案K2SKAl(SO4)2·12H2O 明矾1.元素金属性强弱的判断方法
(1)从元素原子的结构判断
①当最外层电子数相同时,电子层数越多,原子半径越大,越易失电子,金属性越强。
②当电子层数相同时,核电荷数越多,越难失电子,金属性越弱。
(2)根据金属活动性顺序表判断
一般来说,排在前面的金属元素其金属性比排在后面的强。二、元素金属性、非金属性强弱的判断方法(3)从元素单质及其化合物的相关性质判断
①金属单质与水或酸反应越剧烈,元素金属性越强。
②最高价氧化物对应水化物的碱性越强,元素金属性越强。
(4)根据离子的氧化性强弱判断
离子的氧化性越强,则对应金属元素的金属性越弱。例3 研究表明26Al可以衰变为26Mg,可以比较这两种元素金属性强弱的方法是_____。
a.比较这两种元素的单质的硬度和熔点
b.在氯化铝和氯化镁的溶液中分别滴加过量的NaOH溶液
c.将打磨过的镁带和铝片分别和热水作用,并滴入酚酞溶液
d.将空气中久置的这两种元素的单质分别和热水作用答案解析易错警示√√解析 元素原子越易失电子,元素金属性越强。a项,金属元素单质的物理性质不能证明元素金属性的强弱;
b项,氯化铝溶液中滴加过量NaOH溶液,先生成Al(OH)3,后Al(OH)3与NaOH溶液反应,氯化镁溶液中滴加过量NaOH溶液,生成的Mg(OH)2不与NaOH溶液反应,证明Al(OH)3的碱性弱于Mg(OH)2,即Mg比Al的金属性强;
c项,打磨过的镁带与热水反应,而铝片与热水不反应,证明Al的金属性比Mg的弱。易错警示易错警示 金属性强弱的比较,关键是比较原子失去电子的难易,而不是失去电子数目的多少。如Na失去一个电子,而Mg失去两个电子,但Na的金属性比Mg强。2.非金属性强弱的判断方法
(1)从元素原子的结构判断
①当电子层数相同时,核电荷数越多,非金属性越强。
②当最外层电子数相同时,核电荷数越多,非金属性越弱。
(2)从元素单质及其化合物的相关性质判断
①单质越易跟H2化合,生成的氢化物也就越稳定,氢化物的还原性也就越弱,其非金属性也就越强。②最高价氧化物对应水化物的酸性越强,其非金属性越强。如H2SO4的酸性强于H3PO4,说明S的非金属性比P强。
③非金属单质间的置换反应,例如:Cl2+2KI===2KCl+I2,说明氯的非金属性比碘强。
(3)元素的原子对应阴离子的还原性越强,元素的非金属性就越弱。
如S2-的还原性比Cl-强,说明Cl的非金属性比 S强。例4 下列有关叙述:①非金属单质M能从N的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M比N的非金属性强的是
A.①②③ B.②⑤
C.①②③④⑤ D.全部√答案解析解析 根据非金属单质间的置换反应可推断M比N的非金属性强,故①正确;
根据得电子的难易程度可以推断M比N的非金属性强,故②正确;
根据单质与H2反应的难易程度可以推断M比N的非金属性强,故③正确;
根据气态氢化物水溶液的酸性不能推断M、N的非金属性强弱,故④错误;
如果不是最高价氧化物对应水化物的酸性则不能推断M、N的非金属性强弱,故⑤错误;
熔点属于物理性质,其高低与化学性质无关,故⑥错误。选A。例5 不能作为判断硫、氯两种元素非金属性强弱的依据是
A.单质氧化性的强弱
B.单质沸点的高低
C.单质与氢气化合的难易
D.最高价氧化物对应水化物的酸性强弱√解析 单质的物理性质不能作为元素非金属性强弱的判断依据;单质的氧化性和气态氢化物的稳定性及最高价氧化物对应水化物的酸性可以作为非金属元素非金属性强弱的判断依据。易错警示答案解析易错警示 比较元素非金属性的强弱,其实质是看元素原子得电子的难易程度,越易得电子,非金属性越强。比较元素非金属性强弱时应注意以下几点:
(1)单质或化合物物理性质方面的规律与元素非金属性强弱无关。
(2)含氧酸的氧化性强弱与元素的非金属性的强弱无关。
(3)根据含氧酸的酸性强弱比较元素非金属性的强弱时,必须是最高价含氧酸。
(4)原子在反应中获得电子数目的多少与元素非金属性的强弱无关。
(5)无氧酸的酸性强弱与元素非金属性强弱无必然联系。元素周期表能使无机化学有序可循,根据周期表可以推测各种元素的原子结构以及元素化合物的性质,是学习元素化合物的理论基础。由于该部分知识内容丰富,规律性强,因此命题的空间极为广阔。要快速准确地解答这类题目,只有熟悉元素周期表的结构,理解元素周期律的特点,才能灵活运用。三、胸怀周期表 放眼周期律1.周期表要了然于胸
(1)能熟练地画出周期表的结构
周期表的结构具有一定的对称性。元素周期表共18个纵行16个族(第18纵行为0族,第8、9、10三个纵行为第Ⅷ族),第Ⅷ族左边是Ⅰ~Ⅶ,右边也是Ⅰ~Ⅶ,但要分清是主族还是副族;副族都是过渡元素,副族在表的中间,主族ⅠA、ⅡA和ⅢA~ⅦA分列两边,0族在最后。在此基础上,要能画出周期表的结构,并能将前20号和主族元素的名称、符号填在表中;找出金属与非金属的分界线;标出周期和族序数;画出镧系、锕系(各15种元素)的位置;标出各周期元素的种类[2、8、8、18、18、32、32(填满时)];记住稀有气体元素的原子序数(2、10、18、36、54、86、118)。(2)掌握原子序数之间的关系
①同主族内相邻周期元素原子序数的关系
元素周期表中,处于ⅠA族、ⅡA族的元素,未经过过渡元素,下一周期元素原子序数等于同主族上一周期元素的原子序数与上一周期元素种类之和。如K原子序数等于Na原子序数与第3周期元素种类之和;而处于ⅢA族以后的元素,经过了过渡元素,原子序数等于本周期元素的种类与同主族上一周期元素的原子序数之和。② 形和⊥形关系数字
在短周期中,直接相邻的 形和⊥形四种元素的原子序数关系如下图:如果涉及长周期,则上下原子序数可以变为Z-18、Z+18或Z+32。
③能熟练作出以下推断:以0族元素的原子序数2、10、18、36、54、86、118为基数,找到任意原子序数元素在周期表中的位置。如第6周期ⅡA族元素的原子序数可由第5周期的Xe(54)后推得到;再如115号元素在周期表中的位置可由118号前推即可得到。
④将第7周期的序号填满,所填元素所在的主族数正好等于原子序数的个位数(118号元素除外)。例6 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25
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.丁的最高价氧化物可用于制造光导纤维答案解析√解析 己的最高价氧化物对应水化物有强脱水性,则己为S;由元素在周期表中的相对位置可推断:丙为B、丁为Si、庚为F。因甲和丁在同一周期,且甲原子最外层与最内层具有相同电子数,则甲为Mg,乙为Ca。
A项,丙为B,原子序数为5,而戊位于P的下方,其原子序数比P的原子序数大18,即戊的原子序数为33,则丙与戊的原子序数相差28,错误;
B项,同周期元素自左向右,元素的非金属性逐渐增强;同主族元素自上而下,元素的非金属性逐渐减弱,因此元素的非金属性:庚>己>戊,元素的非金属性越强,其气态氢化物的稳定性越强,故氢化物稳定性:庚>己>戊,错误;
C项,常温下,甲(Mg)与水反应缓慢,加热时反应较快;
D项,丁(Si)的最高价氧化物为SiO2,可用于制造光导纤维,正确。2.周期律要多层次理解
(1)性质递变规律
①同一周期,从左到右金属性减弱,非金属性增强;同一主族,从上到下金属性增强,非金属性减弱。金属性最强的元素是位于左下角的铯,非金属性最强的元素是位于右上角的氟(稀有气体除外)。
②金属性越强,单质越容易跟水或酸反应置换出氢,对应的最高价氧化物对应的水化物碱性越强;非金属性越强,跟氢气反应越容易,生成的气态氢化物越稳定,对应的最高价氧化物对应的水化物酸性越强。(2)“定性”判断规律
设主族元素族序数为a,周期数为b,则:(3)“阴上阳下,径小序大”规律
与稀有气体元素同周期的阴离子及下周期元素的阳离子,若二者具有相同的电子层结构,原子序数大者,粒子的半径小。例如:r(Ca2+)(4)序差“左上右下”规律
元素周期表中上下相邻两元素的原子序数之差,取决于它们所在周期表中的位置,如果它们位于元素周期表ⅢB族元素之左(或右),它们的原子序数之差就是上(或下)面的元素所在周期的元素个数。(6)化合价规律
①同周期元素主要化合价:最高正价由+1→+7递增,最低负价由-4→-1递增。②关系式:最高正化合价+|最低负化合价|=8;最高正化合价=主族序数=最外层电子数=主族价电子数(O、F除外)。最高正化合价+最低负化合价=0,2,4,6,依次是ⅣA~ⅦA族元素。
③主族元素的原子序数为奇(偶)数的元素,元素所在族的序数及主要化合价也为奇(偶)数。口诀为“奇序奇族奇价,偶序偶族偶价”。
(7)“分界线”规律
位于金属元素与非金属元素之间的分界线,右上方的元素为非金属元素,在此可以找到制造农药的元素(Cl、P等),左下角的元素为金属元素,靠近分界线两边的元素一般既有金属性,又有非金属性;能与酸和碱反应(Be、Al等),还可找到制造半导体材料的元素(Si、Ge等)。(8)“对角线”规律
对角线规律包括以下两点内容:
①沿表中金属元素与非金属元素分界线方向(左上角与右下角)对角相邻的两主族元素(都是金属元素或非金属元素)性质(金属性或非金属性)相近。
②元素周期表中左上右下(左上角与右下角)相邻的两金属元素的离子半径相近。例7 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答案解析√解析 由题中所给的信息可知,a为H,b为O,c为Na,d为S。
A项,H与Na可以形成化合物NaH,H的化合价为-1;
B项,O与其他三种元素可以形成H2O、H2O2、Na2O、Na2O2、SO2、SO3等二元化合物;
C项,四种元素原子半径大小顺序为Na>S>O>H;
D项,H与S形成化合物H2S,其水溶液呈弱酸性。元素的原子结构、其在周期表中的位置及元素的性质(位、构、性)三者之间的关系可用下图表示:四、元素的“位置、结构、性质”之间的关系规律及其应用应用“位置、结构、性质”三者的关系解答问题时要注意掌握以下几个方面:1.熟练掌握四个关系式
电子层数=周期序数
最外层电子数=主族序数
主族元素的最高正价=族序数(O、F除外)
最低负价=主族序数-8(H除外)
2.熟练掌握周期表中的一些特殊规律
(1)各周期元素种类数(分别为2、8、8、18、18、32、26)。
(2)稀有气体元素原子序数(分别为2、10、18、36、54、86)和所在周期(分别在1到6周期)。
(3)同族上下相邻元素原子序数的关系(相差2、8、18、32等各种情况)。
(4)同周期ⅡA族与ⅢA族元素原子序数差值(有1、11、25等情况)。3.熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律
(1)元素的金属性、非金属性。
(2)气态氢化物的稳定性。
(3)最高价氧化物对应水化物的酸碱性。
4.熟悉1~20号元素原子结构特点及其规律
(1)原子核中无中子的原子: 。
(2)最外层有1个电子的元素:H、Li、Na、K。
(3)最外层有2个电子的元素:He、Be、Mg、Ca。
(4)最外层电子数等于次外层电子数的元素:Be、Ar。(5)最外层电子数是次外层电子数2倍的元素:C;是次外层3倍的元素:O;是次外层4倍的元素:Ne。
(6)电子层数与最外层电子数相等的元素:H、Be、Al。
(7)电子总数为最外层电子数2倍的元素:Be。
(8)次外层电子数是最外层电子数2倍的元素:Li、Si。
(9)内层电子总数是最外层电子数2倍的元素:Li、P。
(10)电子层数是最外层电子数2倍的元素:Li、Ca。
(11)最外层电子数是电子层数2倍的元素:He、C、S。
(12)最外层电子数是电子层数3倍的元素:O。例8 W、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增加,且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8,它们的最外层电子数之和为18。下列说法正确的是
A.单质的沸点:W>X
B.阴离子的还原性:W>Z
C.氧化物的水化物的酸性:YD.X与Y不能存在于同一离子化合物中√答案解析解析 W、X、Y、Z四种元素均为短周期主族元素,原子序数依次增加,且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8,故W是第1周期的H元素,X是第2周期的N元素,Y、Z是第3周期元素,因为四种元素的最外层电子数之和为18,故Y、Z最外层电子数之和为18-(1+5)=12,又因为第3周期主族元素最外层电子排布是1~7,故只有Y的最外层电子数是5,Z的最外层电子数是7才能满足条件,则Y是P元素,Z是Cl元素。
A项,H2和N2相比,相对分子质量越大,沸点越高,故沸点:N2>H2,不正确。
B项,Cl元素的非金属性强于H元素,元素得电子能力越强,其对应阴离子越不容易失去电子,故对应阴离子的还原性:Cl-弱于H-,正确。C项,P元素的非金属性弱于Cl元素的非金属性,元素非金属性越弱,其最高价氧化物对应水化物的酸性越弱,故酸性:H3PO4D项,铵盐是离子化合物,N和P可能存在于同一离子化合物中,如(NH4)3 PO4、(NH4)2 HPO4、NH4H2PO4等,不正确。例9 四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X的简单离子具有相同电子层结构,X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的,W与Y同族,Z与X形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列说法正确的是
A.简单离子半径:W< XB.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>Z√答案解析解析 四种短周期主族元素的原子序数依次增大,X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的,则X为Na元素;Z与X(Na)形成的离子化合物的水溶液呈中性,则Z为Cl元素;因W与X的简单离子电子层结构相同,且W与Y同族,则W可能为N(或O)元素、Y可能为P(或S)元素。
A项,Na+与N3-(或O2-)电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,电子层数越多离子半径越大,故离子半径:Na+B项,W与X形成的化合物Na2O、Na2O2(或Na3N)溶于水后的溶液均为NaOH溶液(或NaOH和NH3的混合溶液),呈碱性;C项,元素的非金属性越强,其气态氢化物的热稳定性越强,故热稳定性:W>Y;
D项,最高价氧化物对应的水化物中HClO4是最强的无机酸。1.有关“位—构—性”的综合推断题的一般解题思路五、元素推断题的解题思路2.元素推断题的常见突破口
(1)微粒的电子层结构特征
(2)元素化合价特征
①根据元素化合价推断元素主族位置,最高正价=最外层电子数=主族序数(O、F除外);已知负价(或离子符号),则先根据最高正价=8-最低负价的绝对值,求出最高正价(H除外),再确定主族位置。
②最高正价与最低负价代数和为0的短周期元素有H、C、Si。
③最高正价与最低负价绝对值之差为2、4、6的短周期元素分别为N、P、S、Cl元素。④最高正价是最低负价绝对值3倍的元素是S。
⑤最高正价不等于族序数(最外层电子数)的短周期元素有F、O。
(3)根据元素的含量、存在、用途及性质特征
①形成化合物种类最多的元素或单质是自然界硬度最大的物质或其最简单氢化物中氢的质量分数最大的元素是C(金刚石为天然存在的最硬单质;CH4是氢化物中含氢量最高的化合物)。
②空气中含量最多与O元素可以形成两种以上气态化合物的元素、气态氢化物水溶液呈碱性的元素或元素的气态氢化物与它的最高价氧化物对应的水化物起化合反应生成盐的元素是N(氨水显碱性,NH3+HNO3===NH4NO3)。③地壳中含量最多的元素、氢化物沸点最高的元素、氢化物在通常情况下呈液态的元素是O。
④原子核内无中子的元素、阳离子核外无电子的元素、原子半径最小的元素、常温下单质气体密度最小的元素是H。
⑤其气态氢化物和其气态氧化物反应生成其单质和水的短周期元素可能是N或S;其气态氢化物与其最高价含氧酸能起氧化还原反应的元素是S。
⑥地壳中含量最多的金属元素、短周期且同周期的三种元素最高价氧化物对应水化物两两皆反应,则必定含有Al。
⑦最高价氧化物对应水化物酸性最强的元素是Cl。⑧只有负价不存在正价的元素、不存在含氧酸的非金属元素、单质的氧化性最强(或阴离子还原性最弱)的元素、单质在暗处能与氢气剧烈化合的元素、气态氢化物最稳定的元素、其气态氢化物的水溶液可雕刻玻璃的元素、非金属性最强的元素是F。
⑨可以作半导体材料的短周期元素、其单质能与强碱溶液反应置换出氢气的元素是Si。
⑩其最高价氧化物或其最高价氧化物对应的水化物既能与强酸反应,又能与强碱反应的短周期元素是Be、Al。?两种元素以原子个数比为2∶1和1∶1组成的化合物常温下为液态的元素为H和O。
?其单质常温下为液态的非金属元素为Br;常温下,其单质是有色气体的元素是F、Cl。例10 短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示,其中W原子的质子数是其最外层电子数的三倍,下列说法不正确的是
A.原子半径:W>Z>Y>X
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:X>W>Z
C.最简单气态氢化物的热稳定性:Y>X>W>Z
D.元素X、Z、W的最高化合价分别与其主族序数相等答案解析√解析 根据短周期元素W原子的质子数是其最外层电子数的3倍,可推知W是P元素。结合元素在周期表中的相对位置可知:X是N元素,Y是O元素,Z是Si元素。
A项,同周期元素,由左到右原子序数增大,原子半径减小;同主族元素,由上到下原子序数增大,原子核外电子层数增多,半径增大。所以原子半径关系为Si>P>N>O,错误;
B项,元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,元素的非金属性:N>P>Si,所以它们的最高价氧化物对应的水化物的酸性:HNO3>H3PO4>H2SiO3,正确;C项,元素的非金属性越强,其对应的最简单气态氢化物的热稳定性就越强,元素的非金属性:O>N>P>Si,所以对应最简单气态氢化物的热稳定性:H2O>NH3>PH3>SiH4,正确;
D项,主族元素原子的最外层电子数一般等于该元素的最高正化合价(O、F除外),也等于主族序数,故N、Si、P的最高正化合价分别与其主族序数相等,正确。例11 元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相对位置如图所示,其中R单质在暗处与H2剧烈化合并发生爆炸,则下列判断正确的是
A.非金属性:ZB.R与Q的电子数相差16
C.气态氢化物稳定性:RD.最高价氧化物的水化物的酸性:T>Q√答案解析解析 根据R单质在暗处与H2剧烈化合并发生爆炸,则R为F、T为Cl、Q为Br、X为S、Z为Ar。
A项,非金属性,Cl(T)>S(X),错误;
B项,9F(R)与35Br(Q)的电子数相差26,错误;
C项,气态氢化物稳定性HF(R)>HCl(T)>HBr(Q),错误;
D项,非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,HClO4(T)>HBrO4(Q),正确。例12 下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:Z>Y>X
B.气态氢化物的稳定性:R>W
C.WX3和水反应生成的化合物是H2WX4
D.Y和Z两者最高价氧化物对应的水化物
能相互反应答案解析√解析 依据元素化合价规律可知X、Y、Z、W、R分别是O、Na、Al、S、Cl元素。
A项,原子半径Na>Al>O,即Y>Z>X;
B项,氢化物稳定性HCl>H2S,即R>W;
C项,SO3+H2O===H2SO4,即H2WX4;
D项,Y、Z的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH)3,Al(OH)3+NaOH===Na[Al(OH)4]。例13 已知W、X、Y、Z为短周期元素,W、Z同主族,X、Y、Z同周期,W的气态氢化物的稳定性大于Z的气态氢化物的稳定性,X、Y为金属元素,X的阳离子的氧化性小于Y的阳离子的氧化性。下列说法正确的是
A.X、Y、Z、W的原子半径依次减小
B.W与X元素的单质在常温下不反应
C.W的气态氢化物的沸点一定低于Z的气态氢化物的沸点
D.若W与Y的原子序数相差5,则二者形成化合物的化学式一定为Y2W3答案解析√解析 W和Z同主族且W的气态氢化物的稳定性大于Z的气态氢化物的稳定性,说明W在Z的上一周期,X、Y、Z同周期,且X的阳离子的氧化性小于Y的阳离子的氧化性,说明X在Y的同一周期的左边,r(X)>r(Y)>r(Z)>r(W),A项正确。例14 短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如表所示,已知Y、W的原子序数之和是Z的3倍。下列说法正确的是
A.原子半径:XB.气态氢化物的稳定性:X>Z
C.Z、W均可与Mg形成离子化合物
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>W答案解析√解析 由题意可知,短周期元素X、Y、Z、W分别位于2、3周期,设Z的原子序数为x,则Y、W的原子序数分别为x-1、x+9,则有x-1+x+9=3x,解得x=8,则元素X、Y、Z、W分别为Si 、N 、O、 Cl。
A项,原子半径应为X>Y>Z,错误;
B项,气态氢化物的稳定性应为XC项,O、Cl分别与Mg反应生成的MgO 、MgCl2 均为离子化合物,正确;
D项,非金属性:NA.元素X、W的简单阴离子具有相同的电子层结构
B.由Y、Z两种元素组成的化合物是离子化合物
C.W的简单气态氢化物的热稳定性比Y的强
D.原子半径:r(X)B项,NaF为离子化合物,正确;
C项,非金属性:F>S,热稳定性:HF>H2S,错误;
D项,原子半径:r(F)1.由原子序数推测周期数和族序数
对于长周期和不完全周期的元素,用原子序数减去比它小且临近的稀有气体的原子序数,即为该元素所在的纵列数(如果得到的数值大于18,再减去14即为该元素所在的纵列数)。由纵列数与族数的对应关系可推出族数;被减的那个稀有气体所在的周期数加上1,即为该元素所在的周期数。六、两种推测元素在周期表中位置的重要方法例16 2000年俄罗斯和美国科学家宣布他们发现了核电荷数为116的元素,试推断该元素在元素周期表中的位置______________,若已知该元素原子核内有155个中子,则其质量数为_____。答案解析解析 每周期最多容纳的元素种数是2、8、8、18、18、32……,数字相加即为0族元素的原子序数,例如氦为2号,氖为2+8=10号,氩为2+8+8=18号……,由此可知氡为86号,116-86=30,该周期最多容纳32种元素,因此116号元素位于第7周期第ⅥA族。第7周期ⅥA族 271特例特例 如果是114号到117号元素(都是新发现的元素),它们都位于第7周期,其原子序数的个位数即为它的主族数,118号元素是0族元素。2.推测相邻元素的原子序数
(1)同一周期,根据是否存在副族元素,ⅡA、ⅢA族元素原子序数差可能为1、11、25。
(2)同一主族,相邻元素原子序数差可能为2、8、18、32。具体规律是在ⅠA、ⅡA族,同主族相邻元素原子序数差等于原子序数小的元素所在周期的元素种数。其他族(包含过渡元素和ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0族元素),同族相邻元素原子序数差等于原子序数大的元素所在周期的元素种数。例17 甲、乙是周期表中同一主族的两种元素,若甲的原子序数为x,则乙的原子序数不可能是
A.x+2 B.x+4
C.x+8 D.x+18答案√例18 已知某元素X与35号元素位于同一主族,且位于35号元素的下一个周期。下列关于X元素的说法正确的是
A.X元素的原子序数是52
B.X元素形成的气态氢化物比35号元素形成的气态氢化物稳定
C.X元素的气态氢化物溶于水,比35号元素的气态氢化物溶于水酸性强
D.X元素与铁在一定条件下反应可生成FeX3答案解析√解析 首先判断X元素在周期表中的位置:17+18=35,说明35号元素是ⅦA族元素;18号元素位于第3周期,所以35号元素的周期数是3+1=4。综合以上推断可知,35号元素是第4周期ⅦA族的元素,也就是溴元素。它下一周期的同族元素是碘。第ⅦA族相邻元素原子序数差等于原子序数大的元素所在周期的元素种数。因为碘元素位于第5周期,该周期元素种数为18,因此溴元素与碘元素的原子序数差为18,所以碘元素的原子序数等于35+18=53,选项A错误;
根据同族元素性质的递变规律,可知选项B错误,选项C正确;
碘元素与铁反应只能生成FeI2,选项D错误。本课结束