第一章原子结构元素周期律
【教学目的】
1. 熟悉原子核、核外电子排布的综合知识
2. 掌握元素周期律内容、元素周期表的结构,理解“位-性-构”的关系
【学习过程】
1. 原子是由和构成的,而原子核是由更小的微粒和构成的。
质子带电荷,中子电荷。质量数= + 。
原子中:核电荷数质子数核外电子数
阳离子中:核电荷数质子数核外电子数
阴离子中:核电荷数质子数核外电子数
2. 具有相同质子数(核电荷数)的同一类原子总称为。同种元素的原子的质子数相同,中子数。人们把具有一定数目质子数和中子数的一种原子称为,它们的关系是。在常见的有核素的元素中,氢元素有,,3种核素,碳元素有,,3种核素,铀元素有,,3种核素。
3. 能量低的电子通常在离核的区域内运动,能量高的电子通常在离核的区域内运动。各电子层最多容纳个电子,最外层电子数不超过个(K层为最外层时,电子数不超过2个),次外层电子数最多不超过个;倒数第三层电子数不超过个。核外电子总是尽先排在的电子层里,然后再,依次排布在的电子层里,即排满了K层,再排L层,依次由里向外排布。
4. 经分析发现,元素的性质与原子的最外层电子排布密切相关。金属元素原子最外层电子数一般小于,较易电子;非金属元素原子最外层电子数一般4,较易电子,元素化合价的数值,与原子的特别是有关。
5. 随着原子序数的递增,元素原子的,,等均呈现周期性的变化。元素的性质随着的递增呈周期性变化,这个规律叫做,它的实质是元素原子的。
6. 元素周期表中共有个横行,个周期,其中1,2,3周期称为周期,4,5,6周期称为周期称为;第7周期尚未填满,叫做周
期。各周期所容纳的元素原子数依次为。
7. 元素周期表中共有各纵列,其中第8,9,10三个纵列称为族;第18纵列称为族;其余14个纵列,由短周期元素和长周期元素共同组成的组称为族,表示,用仅由长周期元素组成的族称为族,用表示。族的排列依次为。8. 元素周期表中的元素的位置,原子结构,元素及其物质的性质之间的关系
同周期(左---右)同主族(上---下)备注
原子结构核电荷数核电荷数=原子序数=质
子数=电子数(原子)电子层数电子层数=周期数
原子半径周期内不包括稀有气体
元素及其物质的性质
最高正价氟与氧的化合价特殊,
没有最高正价,稀有气
体的化合价通常为0 最低负价
元素的金属性
不包括稀有气体
元素的非金属性
单质的氧化性
单质的还原性
最高价氧化物对应的水
化物的碱性
氟与氧无最高正价氧化
物对应的水化物,高氯
酸是最强的含氧酸最高价氧化物对应的水
化物的酸性
氢化物的热稳定性
--------------------------- 氢化物的还原性
9. 同主族元素性质递变的比较主族序数
常见化最高正价
合价 最低负价 最高价氧化物
分子式
类型
碱性氧化物-------两性氧化物-----------酸性氧化物
最高价氧化物
的水化物 分子式 酸碱性
碱性逐渐减弱,酸性逐渐增强
气态氢化物
分子式 --------- --------- --------- 稳定性
--------
---------
---------
【典题解悟】
例1. 不久前科学家将3066
Zn 和82208
Pb 两原子核聚合放出一定数目的中子,得到112号新元素的原子,该原子的质量数为267。下列说法正确的是( ) A. 112号元素位于第8周期第VIII 族 B. 该元素的原子属稳定同位素 C. 该元素是“两性”金属元素
D. 上述两原子核聚合时释放出7个中子
解析:氡的原子序数为86,位于第6周期0族,则第7周期0族元素的原子序数为118,112号元素应该在第7周期IIB 族,A 不正确。因Po 以后的元素均为放射性元素,故B 不正确。IIB 族中锌的氧化物 氢氧化物具有两性,该未知元素只有金属性。 答案:D
点评:“原子结构、元素性质、原子序数”三者相互联系,相互影响。 例2. 下列关于元素周期表的说法,错误的是( ) A. 元素周期表是元素按原子序数大小排列而成 B. 元素原子的电子层数等于其所在周期的周期序数 C. 元素原子的最外层电子数等于其所在族的族序数 D. 元素周期表是元素周期律的具体表现形式 解析:元素周期表的编排方法是:
原子序数递增的顺序从左到右排列。
②将电子层数相同的元素排成一个横行,作为周期。
③把最外层电子数相同的元素(个别例外)按电子层数递增的顺序从上到下排成纵行,作为族。并不是所有的元素的最外层电子数等于所在的族序数,所以C错误。
答案:C
点评:元素周期表是元素周期律的一种表现形式,也是为研究周期律服务的工具。
例3. 已知下列元素的原子半径为:
原子N S O Si
半径/nm 0.075 0.102 0.074 0.117
根据以上数据,磷原子的半径可能是()
A 0.080nm
B 0.110nm C. 0.120nm D. 0.070nm
解析:P与N同主族,原子半径比N大,排除D项。N与Si、S同周期,原子半径比Si 小(排除C项),比S大(排除A项)。
答案:B
点评:元素在周期表中的位置影响着原子半径大小。
【当堂检测】
一. 选择题
1. 性质递变规律中不正确的是()
A. 离子半径:K+>Na+>O2->F-
B. 酸性:H2CO3 C. 熔点:Al>Na>K>Rb D. 热稳定性:SiH4 2. 美国等国家发射的航空器将我国研制的磁谱仪带入太空,其目的是探索反物质。反物质的主要特征是电子带正电荷,质子带负电荷。下列表示反物质酸碱中和反应的离子方程式正确的是() A. H-+OH+=H2O B. H++OH+=H2O C. H-+OH-=H2O D. H++OH-=H2O 3. 由非金属元素组成的化合物() A. 一定是共价化合物 B. 一定是离子化合物 C. 不可能是共价化合物 D. 可能是离子化合物 4. 下列各组物质的晶体中,化学键类型的是( ) A. SO SiO 22和 B. CO H O 22和 C. NaCl HCl 和 D. CCl KCl 4和 5. 同周期的X 、Y 、Z 三种元素其最高价氧化物对应水化物均呈酸性,且酸性强弱顺序为HZO 4>H 2YO 4>H 3XO 4.则下列推断中,正确的是( ) A. 阴离子的还原性按X 、Y 、Z 的顺序减弱 B. 单质的氧化性按X 、Y 、Z 的顺序增强 C. 原子半径按X 、Y 、Z 的顺序增大 D. 气态氢化物的稳定性按X 、Y 、Z 的顺序减弱 6. 运用元素周期律,判断下列说法不正确的是( ) A. Be 一种轻金属,它的氧化物对应的水化物是两性氢氧化物 B. 砹(At 2)是一种有色固体,HAt 不稳定,AgAt 是有色难溶于水和HNO 3的物质 C. SrSO 4可能难溶于水和强酸,Sr(OH)2为强碱 D. AsH 3是无色气体,它比NH 3稳定,H 3AsO 4是强酸 7. 已知元素的离子aA n +、bB n ()++ 1、cC n - 、dD n ()+- 1均为由同周期主族元素形成的 简单离子。下列正确的是( ) A. 原子半径C>D>A>B B. 原子序数C>D>B>A C. 离子半径D>C>B>A D. 单质的还原性B >A >C>D 8. 27 60 Co 是γ放射源,可用于农作物诱变育种,我国用该方法培育出了许多农作物新 品种。对27 60 Co 原子的叙述不正确的是( ) A. 质量数是60 B. 质子数是60 C. 中子数是33 D. 电子数是27 9. 银在周期表中的表示如下图所示,下列叙述不正确的是( ) A. 银的原子序数为47 B. 银的摩尔质量为107.9 C. 银为过渡金属元素 D. 银原子最外层有1个电子 10. 下列结论是从某同学的作业本上摘录的,其中你认为肯定正确的是( ) ①微粒半径S2->Cl->S>F ②氢化物的稳定性HF>HCl>H2S>H2Se ③还原性S2->Cl->Br->I-④氧化性Cl2>S>Se>Te ⑤酸性H2SO4>HClO4>H2SeO4⑥得电子能力F>Cl>S>Se A. 只有① B. ①③④ C. ②④⑥ D. 只有⑥ 二. 非选择题 11. 36g普通水(H2O)和80g重水(D2O)它们所含氧原子个数之比是____________,中子个数之比是__________________,它们分别与足量Na反应,同温同压下放出气体体积之比是_________________,质量之比是______________。 12. 已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同微粒。它们之间存在如右转化关系: (1)如果A、B、C、D均是10电子的微粒,请写出: A的化学式__________D的化学式_________ (2)如果A和C是18电子的微粒,B和D是10电子的微粒, 请写出:A与B在溶液中反应的离子方程式____________________________。根据上述离子方程式, 可判断C与B结合质子的能力大小是(用化学式或离子符号表示) ______________________________________________。 参考答案 一. 1. A 2. A 3. D 4. AB 5. AB 6. D 7. B 8. B 9. B 10. C 二. 11. 1:2;2:5;1:2;1:4。 12. (1)NH 4+;H 2O (2)HS OH S H O - - - +=+22;OH S -->2