高一化学元素周期表讲义

高一化学元素周期表讲义

[复习回忆]

原子的构成：

质子 原子核 原子 中子 核外电子 [分析] 1、构成原子粒子所带的电性及电荷大小。

2、质子带正电，电子带负电，而原子不显电性的原因。 原子中：质子数 === 核电荷数 === 核外电子数===原子序数 原子核的特点：

体积小，原子的质量集中在核上

注：由于电子的质量比质子和中子小的多，所以原子的质量集中在原子核内，核外电子的质量可以忽略不计。质子和中子的相对原子质量都近似为1，忽略电子的质量，将核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值加起来，所得的数值就叫做质量数，即

。

计算式：质量数（A ） === 质子数（Z ）+ 中子数（N ）

它表示的含义是什么？

[科学探究]：1、填写下表，总结A 与相对原子质量的关系。

2、原子形成离子之后构成原子的微粒哪些发生了变化？如何改变？质量数呢？

[总结和比较]和中的质子数、中子数、质量数和电子数。

完成表格1

2、完成表2

精确的测定结果表明，同种元素原子的原子核中中子数不一定相同，例如表2中。把具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子叫做核素，如、、

就各为一种核素。质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。

Cl元素有两种天然同位素、。

分子中，会有种不同的分子，它的相对分子质量分别为⑴在形成的Cl

2

、

⑵从原子的组成看，原子的质量数均为整数，但氯元素的相对原子质量却是

35.5，这是为什么？

[回答]同位素有的是天然存在的，而且相互间保持一定的比率。元素的相对原子

质量就是按照各种同位素原子所占的一定百分比算出的平均值。 元素的相对原子质量的计算

公式： M=M 1*n 1%+ M 2*n 2%+… 同位素的用途。

练习

1、有以下一些微粒：①

②

③

④

⑤

其中互为同位素的是 和

质量数相等但不能互为同位素的是 和

中子数相等，但质子数不等的是 和 。2、下列各组中属于同位素的是（ ）

A 、40K 与40Ca

B 、T 2O 和H 2O

C 、40K 与39K

D 、金刚石与石墨

3、在

中，m 、n 、p 、q 表示X 的四个角码，若X 1和X 2的q 均为1，m 、p 的

值相等，则X 1和X 2表示的可能是 （ ）

A 、不同种元素的原子

B 、同种元素的不同种原子

C 、同种元素不同种原子形成的离子

D 、不同元素的离子

4、钛（Ti ）金属常被称为未来钢铁。钛元素的同位素T i 4622、T i 4722、T i 4822、T i 4922、

T i

5022中，中子数不可能．．．为（ ）

A 、28

B 、30

C 、26

D 、24

5、据报道，

可有效地治疗肝癌，该原子核内的中子数与核外电子数之差为

A ．32 B.67 C.99 D.166

元素周期律

元素周期律反映的是的最外层电子数、原子半径、元素的化合价、元素的金属性非金属性的周期性变化，而元素性质的周期性变化的根本原因是原子的最外层电子排布的周期性变化，所以，要引导学生利用前一课时所学的原子结构知识来探究元素周期律的本质原因，强化“结构决定性质”这一点。

到现在为止，人们发现的一百多种元素，它们的原子结构不同，性质各异。为了研究方便，我们把元素所表现的各种性质分为两大类，一类称为金属性，另一类称为非金属性。在《化学1》中我们学习过，元素的金属性是指元素的原子失去电子的能力；元素的非金属性是指元素的原子获得电子的能力。

规律：

1.随着原子序数的递增，元素原子的核外电子排布呈现周期性变化。

2.随着原子序数的递增，元素原子半径呈现周期性的变化。

3.随着原子序数的递增，元素化合价呈现周期性的变化。

随着原子序数的递增，元素的金属性、非金属性是否也呈现周期性的变化？如何比较元素的金属性及非金属性？

元素金属性强弱判断的依据：

1.单质跟水（或酸）反应置换出氢的难易。

2.最高价氧化物对应的水化物——氢氧化物的碱性强弱。

3.单质与盐溶液的置换反应。

元素非金属性强弱判断依据：

1.最高价氧化物的水化物的酸性强弱。

2.与氢气生成气态氢化物的难易程度及氢化物的稳定性。

3.单质与盐溶液的置换反应。

[实验1]切取绿豆大小的一小块金属钠，用滤纸吸干其表面的煤油。在一只250 mL 烧杯中加入少量的水，在水中滴加两滴酚酞溶液，将金属钠投入烧杯中，观察并记录实验现象。

[小结] 这个实验证明钠遇冷水就剧烈反应。

[实验2]将已用砂纸打磨除去氧化膜的一小段镁条放入试管中，向试管中加入适量的水，再向水中滴加两滴酚酞溶液，观察实验现象。再加热试管，观察并记录实验现象。

[小结] 这个实验说明镁与冷水不反应，需加热才能反应，说明钠的金属性比镁强。

[实验3]在两支试管中，分别放入已用砂纸打磨除去氧化膜的一小段镁条和铝片，再向试管中各加入2 mol·L -1盐酸2 mL ，观察并记录实验现象。 [小结] 这说明镁的金属性比铝强。

2Na+2H 2O====2NaOH+H 2↑ Mg+2H 2O

Mg(OH)2+H 2↑

Mg+2HCl====MgCl 2+H 2↑ 2Al+6HCl====2AlCl 3+3H 2↑ 总结：

以上实验说明了钠、镁、铝的金属性是如何递变的？为什么会有这样的递变规律？

钠、镁、铝的金属性依次减弱。

因为从钠到铝，原子的最外层电子数依次递增，元素的原子半径依次递减，原子核对最外层电子的引力逐步增强，原子失去最外层电子的能力逐步减弱，所以，元素的金属性依次减弱。

结论：随着核电荷数的递增，元素的金属性呈现周期性的变化。

继续分析Si 、P 、S 、Cl 的非金属性的强弱，并解释其原因。 [小结] Si 、P 、S 、Cl 的非金属性依次递增。

因为从Si 、P 、S 到Cl ，原子的最外层电子数依次递增，元素的原子半径依次递减，原子核对最外层电子的引力逐步增强，原子得到电子的能力逐步增强，所以元素的非金属性依次增强。

所以，随着核电荷数的递增，元素的非金属性呈现周期性的变化。

其金属性、非金属性递变规律如下：

结论：随着原子序数的递增，元素的金属性、非金属性呈现周期性的变化。

元素周期律：元素的性质随着元素核电荷数的递增而呈现周期性的变化。元素周期律的实质：元素周期律是元素原子的核外电子排布随着元素核电荷数的递增发生周期性变化的必然结果。

第一章物质结构元素周期律

章末总结与测试

本章测试目标：

1.能描述元素周期表的结构，知道金属、非金属在元素周期表中的位置。

2.在初中有关原子结构知识的基础上，了解元素原子核外电子排布。

3.通过有关数据和实验事实，了解原子结构与元素性质之间的关系。知道核素的涵义；认识原子结构相似的一族元素在化学性质上表现出的相似性和递变性；认识元素周期律。

4.认识化学键的涵义，通过实例了解离子键和共价键的形成。

【例1】下列指定微粒的个数比为2:1的是

H原子中的中子和质子

A．Be2＋离子中的质子和电子 B．2

1

C．NaHCO3晶体中的阳离子和阴离子 D．BaO2（过氧化钡）固体中的阴离子和阳离子解析： Be2+中含有4个质子、2个电子。21H原子中含有1个中子和1个质子。NaHCO3晶体中的钠离子跟碳酸氢根离子的个数比为1:1。BaO2（过氧化钡）固体中含有Ba2＋、O22-阴离子和阳离子的个数比为1:1。所以答案选A。

【例2】 1999年美国《科学》杂志报道：在40GPa高压下，用激光器加热到1800K，人们成功制得了原子晶体干冰，下列推断中不正确的是

A、原子晶体干冰有很高的熔点、沸点，有很大的硬度

B、原子晶体干冰易气化，可用作制冷材料

C、原子晶体干冰的硬度大，可用作耐磨材料

D、每摩尔原子晶体干冰中含4molC—O键

解析：解答前，应先弄清命题者是要考查干冰的性质、还是要考查原子晶体的性质。有的同学没有分析清楚这一点，认为是考查干冰的性质，因而造成错解。

通过“原子晶体干冰”来考测解题者对“原子晶体性质”的理解程度。原子晶体硬度大、熔点和沸点高，所以A和C两种说法正确。联想到二氧化硅晶体结构，可得出D说法也是正确的。答案应选B。

【例3】不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用一定数值x来表示，若x越大，其原子吸引电子的能力越强，在所形成的分子中成为负电荷一方。

下面是某些短周期元素的值：

Li Be B C O F Na Al Si P S Cl 元素符

号

x值0.98 1.57 2.04 2.55 3.44 3.98 0.93 1.61 1.90 2.19 2.58 3.16 （1）通过分析x值变化规律，确定N、Mg的x值范围：

_______________

（2）推测x值与原子半径的关系是________________________________；根据短周期元素的x值变化特点，体现了元素性质的_________________变化规律。

（3）某有机化合物结构式为，其中S—N中，你认为共用电子对偏向谁？_______（写原子名称）。

（4）经验规律告诉我们：当成键的两原子相应元素的差值（Δx），当Δx>1.7时，一般为离子键，当Δx<1.7时，一般为共价键，试推断AlBr3中化学键类型是________________。

（5）预测元素周期表中，x值最小的元素位置：______________(放射性元素除外)。

解析：题中给出第二、第三周期元素的x值（其中缺少了氮、镁两种元素的x值），x

值与这种原子在分子中吸收电子的能力有关。

可根据元素性质的周期性变化来推测镁和氮的x值。从表中数值可看出，同周期中元

素的x值随原子半径的减少而增大，x值的变化体现了元素性质的周期变化。

用x值大小可判断共价键中共用电子对偏向哪一方。对于S—N，由于N的x值大于S

的x值，所以其中共用电子对偏向N原子。

表中查不到溴的x值，可根据元素周期律来推测，氯与溴同主族，氯的x值必定比溴

的x值大，而：x（Cl）-x（Al）=3.16-1.61=1.45<1.7，而溴与铝的x值这差必定小于1.45，所以溴化铝肯定属于共价化物。

x值越小，元素的金属越强，x值最小的元素应位于第六周期的IA主族。

答案：（1）0.93

【例4】不同元素的气态原子失去最外层一个电子所需要的能量（设其为Ｅ）如下图所示。试根据元素在周期表中的位置，分析图中曲线的变化特点，并回答下列问题。

(1)同主族内不同元素的Ｅ值变化的特点是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。各主族中Ｅ值的这种变化特点体现了元素性质的＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿变化规律。

(2)同周期内，随原子序数增大，Ｅ值增大。但个别元素的Ｅ值出现反常现象。试预测下列关系式中正确的是＿＿＿＿＿＿（填写编号，多选倒扣）

①Ｅ(砷)＞Ｅ（硒）②Ｅ(砷)＜Ｅ（硒）③Ｅ(溴)＞Ｅ（硒）④Ｅ(溴)＜Ｅ（硒）

(3)估计１ｍｏｌ气态Ｃａ原子失去最外层一个电子所需能量Ｅ值的范围：＿＿＿＿＿＿＿＜Ｅ＜＿＿＿＿＿＿＿

(4)１０号元素Ｅ值较大的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿。

解析：本题以元素的气态原子失去最外层一个电子所需要的能量为依据，考查了对元素周期律的掌握和理解，同时考查了对元素性质递变规律的认识。

(1)同主族元素最外层电子数相同，从上到下原子核电荷数逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减小，因此失去最外层电子所需要能量逐渐减小。这充分体现了元素周期性变化的规律。

(2)根据图像可知，同周期元素Ｅ（氮）＞Ｅ（氧），Ｅ（磷）＞Ｅ（硫）。Ｅ值出现反常现象。故可推知第四周期Ｅ（砷）＞Ｅ（硒）。但ⅥＡ族元素的Ｅ值。并未出现反常，所以Ｅ（溴）＞Ｅ（硒）。

(3)１ｍｏｌ气态Ｃａ原子失去最外层一个电子比同周期元素Ｋ要难，比同主族元素Ｍｇ要容易，故其Ｅ值应在４１９———７３８之间。

(4)１０号元素是Ｎｅ，它的原子最外层已经成为８电子稳定结构，故其Ｅ值较大。

答案:（1）随着原子序数增大．E值变小周期性（2）①③ （3）419 738［或填E（钾）E（镁）］ （4）10号元素是氖．该元素原子的最外层电子排布已达到8个电子稳定结构.

一、选择题（每小题只有1个或两个正确答案，各3分，共54分）

1.物质的量相同的Mg2＋、F-、H2O三种微粒，一定含有相同的

A.电子数

B.质子数

C.中子数

D.质量数

2.医学研究证明，用放射性53135I治疗肿瘤可收到一定疗效，下列有关53135I的叙述正确的是

A.53153I是碘的一种同素异形体

B.53135I是一种新发现的元素

C.53135I核内的中子数与核外电子数之差为29

D.53135I位于元素周期表中第4周期ⅦA族

3.某电子层当它作为最外层时，最多只能容纳8个电子，当它作为次外层时，最多只能容纳18个电子，该电子层可能是

A.M层

B.K层

C.L层

D.P层

4.下列元素中，最高正化合价数值最大的是

A.C

B.S

C.F

D.Ne

5.下列化合物中，阳离子半径与阴离子半径比值最小的是

A.NaF

B.NaCl

C.MgI2

D.KBr

6.下列各组中的分子，全部是以极性键形成的非极性分子的是

A.H2、N2、Cl2

B.CH4、NH3、H2O

C.CO2、CS2、CCl4

D.HCl、NO、Br2

7.下列说法正确的是

A.难失电子的原子，得电子的能力一定强

B.易得电子的原子，失电子的能力一定弱

C.电子层结构相同的单核离子，阳离子半径一定比阴离子半径大

D.任何原子的原子核都是由质子和中子构成的

8.已知a、b分别为同周期的ⅠA和ⅦA族的两种元素，它们的原子序数分别为m和n，则下列关系不可能成立的是

A.n＝m+16

B.n＝m+6

C.n＝m+30

D.n＝m+10

9.A、B为同主族的两元素，A在B的上一周期，若A的原子序数为n，则B的原子序数不可能为

A.n+8

B.n+18

C.n+32

D.n+20

10.a、b、c、d、e是同周期的五种元素，a和b的最高价氧化物的水化物显碱性，且碱性b＞a,c和d的气态氢化物的还原性d＞c，五种元素的原子，得失电子后所形成的简单离子中，e的离子半径最小，则它们的原子序数由小到大的顺序是

A.b、a、e、d、c

B.e、d、a、b、c

C.a、b、d、c、e

D.c、d、e、a、b

11.下列说法中，不正确的是

A.双原子分子中的共价键，一定是非极性键

B.非极性键也可能存在于离子化合物中

C.分子间作用力，又叫范德华力，它比化学键要弱得多

D.共价化合物在液态时不能导电

12.元素周期表的第7周期称为不定全周期，若将来发现的元素把第7周期全排满，则下列推论错误的可能性最大的是

A.该周期的元素都是放射性元素

B.该周期的元素，原子序数最大为118

C.该周期的ⅦA族元素是金属元素

D.该周期的ⅢA族的元素的氢氧化物具有两性

13.硼有两种天然同位素510B和511B，硼元素的相对原子质量为10.80，则对硼元素中510B 的质量百分含量的判断正确的是

A.20%

B.大于20%

C.大于20%

D.80%

14.R、Q为短周期中的两种元素，R元素原子的最外层电子数与次外层电子数之差的绝对值等于电子层数；Q元素的原子比R元素的原子多2个核外电子，则下列叙述中肯定不正确的是

A.原子半径：R＜Q

B.R和Q可形成离子化合物

C.R和Q可形成非极性分子RO2

D.R和Q可形成共价化合物RO3

15.A、B都是短周期元素，原子半径B＞A，它们可形成化合物AB2，由此可以得出的正确判断是

A.原子序数：A＜B

B.A和B可能在同一主族

C.A可能在第2周期ⅣA族

D.A肯定是金属元素

16.下列叙述中，不正确的是

A.不同的原子之间只能构成共价化合物

B.单质中不一定存在非极性键

C.非金属原子之间只能构成共价化合物

D.Cl2的沸点比F2高，这与分子间作用力的大小有关

17.已知X＋、Y2＋、Z-、W2-四种离子均具有相同的电子层结构。下列关于X、Y、Z、W四种元素的描述，不正确的是

A.原子半径：X＞Y＞Z＞W

B.原子序数：Y＞X＞Z＞W

C.原子最外层电子数：Y＞X＞Z＞W

D.金属性：X＞Y，还原性：W2-＞Z-

18.同主族元素形成的同一类型化合物，往往其结构和性质相似。PH4I是一种白色晶体，下列对PH4I的叙述中，正确的是

A.它是一种共价化合物

B.它既含离子键又含共价键

C.它不可能与NaOH溶液反应

D.它受热时，可能会分解产生有色气体

二、填空题（39分）

19.（5分）有A、B、C、D、E五种微粒，其组成均有氢元素，且电子总数为10个，A

是双原子的阴离子，它们之间能发生下列变化：

(1)A+B C+D↑(2)C+C A+E(3)D+E B+C

由此可知它们的化学式分别为：

A ，

B ，

C ，

D ，

E 。

20、（6分）X、Y两种主族元素能形成XY2型化合物，已知XY2中共有38个电子，若XY2为常见元素形成的离子化合物时，其电子式为，若XY2为共价化合物时，其形成过程的电子式为。

21.（8分）短周期元素的A、B、C在元素周期表中的位置如图所示，已知A、B、C三种元素的原子核外电子数之和等于B的质量数，B原子核内质子数和中子数相等。据此填空：

(1)A的氢化物分子式为，分子构型为，属于分子；

(2)B的元素符号为，原子结构示意图为，在周期表中位于第周期族；

(3)C的单质分子式为，C的单质溶于水所得溶液叫。

22．（10分）据2004年1月17日网易报道，意大利科学家使用普通氧分子和带正电的氧化离子作用，制出了新型的氧分子O4，它的结构很复杂，可能具有与S4相似的长方形结构，是一种高能量分子。

(1)下列有关O4的说法正确的是：

A．O4分子内存在极性共价键

B．合成O4的反应可看作核聚变反应，即不属于化学变化

C．O4与O3、O2都是氧的同素异形体

D．O4将来可用作更强有力的火箭推进的氧化剂

(2)制备含O2-、O22-甚至O2+的化合物都是可能的，通常它们是在氧分子进行下列各种反应时生成的：

上述反应中，（填序号）相当于氧分子的氧化；（填序号）相当于氧分子的还原。

(3)写出O22—的电子式：

(4)O2[PtF6]是一种含有O2+的化合物，请写出一种含有O2-的氧化物的化学式：__________________。

23.（10分）A、B、C是短周期里的3种元素的单质，甲、乙是常见的化合物，它们之间存在如下关系：若A为单质有色气体，请判断：(填化学式)

A是 ,B是 , C是 ,甲是 ,乙是。

三、计算题（7分）

24.某核素Z A X的氯化物XCl21.11g配成溶液后，需用1mol/L的硝酸银溶液20mL才能把氯离子完全沉淀下来，试计算：

(1)X的质量数。

(2)若X的核内中子数为20，求37gXCl2中所含质子的物质的量是多少?

参考答案

一、一、选择题（每小题只有1个或两个正确答案，各3分，共54分）

1.A

2.C

3.A

4.B

5.C

6.C

7.D

8.D

9.D 10.A 11.A 12.D 13.B 14.A D 15.AC 16.AC 17.AC 18.BD

二、填空题（39分）

19. （5分）OH -，NH 4＋

，H 2O ，NH 3，H 3O ＋

20.(6分)［∶**

*

*F

］-Ca 2+

［∶***

*F

］-

，***

*S ∶+C +∶***

*S

***

*S ∶C ∶*

**

*S

21.(8分)(1)NH 3，三角锥形，极性 (2)S ， 3，ⅥA (3)F 2，氢氟

酸。

22．(10分)（1）C 、D （2）②；①③ （3）； （4）KO 2（其它合理的

化学式也同样给分）。

23、(10分)F 2、O 2、H 2、H 2O 、HF

三、计算题（7分）24.(7分)(1)40 (2)18mol