2018版高考化学二轮复习 第五章 物质结构 元素周期律 5.2 元素周期表和元素周期律跟踪检测
- 格式:doc
- 大小:119.61 KB
- 文档页数:8
专题05 物质结构元素周期律考点热度★★★★★【化学素养要求】【考纲导向】1.了解元素、核素和同位素的含义。
2.依据原子构成了解原子序数、核电核数、质子数、核外电子数的彼此关系和质子数、中子数、质量数之间的相互关系。
3.了解原子核外电子排布。
4.了解元素周期表的结构。
5.通过同周期、同主族元素性质的递变规律与原子结构的关系,理解元素周期律的实质。
6.通过金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质递变规律,理解位、构、性三者之间的关系。
7.通过离子键、共价键的形成过程认识化学键。
【命题分析】对原子结构、化学键的考查主要集中在各微粒数量间的关系,微粒的结构示意图、电子式的表示方法及化学键、化合物类型的判断等方面上,试题难度不大,一般属于了解层次。
元素周期表和元素周期律这一部分内容主要以元素周期表为工具考查“位、构、性”三者的关系,该部分内容既能对原子结构、元素周期表和元素周期律进行单独考查,同时也能将元素及其化合物联系起来进行综合考查,试题的综合度较高,命题的空间大。
题型以选择题为主,难度适中。
该部分内容是过去命题的热点,未来将是一个必考点。
题型依然会以选择题为主,难度变化不大。
核心考点一微粒结构与化学键1.抓住描述对象判断“四同”(1)同位素——原子,如11H、21H、31H。
(2)同素异形体——单质,如O2、O3。
(3)同系物——有机化合物,如CH3CH3、CH3CH2CH3。
(4)同分异构体——有机化合物,如正戊烷、新戊烷。
2.原子结构中易混淆的4个问题(1)同种元素,可以有若干种不同的核素,即核素种类远大于元素种类。
(2)元素有多少种核素,就有多少种原子。
(3)同位素是同一元素不同原子的互相称谓,不指具体原子。
(4)同一元素的不同同位素原子其质量数不同,核外电子层结构相同,其原子、单质及其构成的化合物的化学性质几乎完全相同,只是某些物理性质略有差异。
3.理清化学键与物质类别的关系(1)从图中可以看出,离子化合物一定含有离子键,离子键只能存在于离子化合物中。
第五章物质结构和元素周期律第一节原子结构1.原子核(1)质子数:指原子核内质子的个数,决定元素的种类。
质子数==__________==__________ (2)中子数:指原子核内中子的个数,与质子数一起决定某元素同位素的种类。
(3)质量数:质量数(A)==_________(___)+_______(___)__________(4)原子组成__________原子(A Z X)_________2.原子核外电子的运动特点(1)电子运动的特点是:质量很小,带负电荷;运动的空间范围小;运动的速率很快(2) 电子云:电子在核外空间一定范围内出现,好像带负电荷的云雾笼罩在原子核周围,形象的称之为电子云。
电子云中的每一个小黑点____(不代表, 代表)一个电子,只是表示电子曾经在此处出现过,而且小黑点的_____可以表示电子出现的概率的_________。
3.原子核外电子的排布(1)在含有多个电子的原子里,核外电子是分层排布的。
(2)电子层:根据电子具有的能量的高低,即离核远近,把电子在核外的排布分成不同的电子层。
电子层数一二三四五六七电子层符号K L M N O P Q电子离核远近近远电子能量高低低高(3)核外电子排布规律1)核外电子总是尽先排布在能量_____(较低,较高)的电子层,然后由内向外,依次排布在能量逐渐升高的电子层里(K→L→M)层,即______________原理。
2)各电子层最多容纳的电子数目是____个。
即:K层最多容纳___个电子,L为___个,M为___个,N层为__个,O层为___个,P层为___个,Q层为___个。
3)最外层电子数目不能超过___个(K层为最外层时不超过两个),次外层电子数目不超过____个,倒数第三层电子数目不超过____个。
以上规律相互联系,相互牵制,不能孤立,片面理解。
如: 画出Br、及K的原子结构示意图_______________(4)原子结构示意图和离子结构示意图1)原子结构示意图:核电荷数____(=,<,>)核外电子数。
专题五物质结构元素周期律A组基础巩固练1.(陕西宝鸡检测)下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是( )SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑非金属性2.(四川宜宾二模)W、X、Y、Z是原子序数依次增大且位于不同主族的四种短周期元素,它们的原子最外层电子数之和为12,其中X的常见单质可用作粮食的保护气,X2W4中含有18个电子。
下列说法正确的是( )A.原子半径:X>Y>Z>WB.简单气态氢化物的稳定性:X>ZC.Y3X2中含非极性键D.Z的氧化物为两性氧化物3.(四川德阳第二次诊断)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。
X单质可用作保护气,Y为短周期中原子半径最大的元素,Z原子的最外层电子数等于X与Y的最外层电子数之和。
下列叙述正确的是( )A.简单氢化物的沸点:X<ZB.Z2W2分子中各原子最外层均达到8电子结构C.简单离子的半径:X<YD.Y和Z的简单离子均能破坏水的电离平衡4.(江西八所重点中学联考)四种短周期元素W、X、Y、Z位于不同主族,且原子序数依次增大,W、X、Y、Z的族序数之和为15,W、X、Z形成的某种化合物遇强酸和强碱均反应产生气体。
下列说法不正确的是( )A.简单离子半径:X>YB.最简单氢化物的沸点:X>ZC.X、Y、Z最高价氧化物对应水化物之间可相互反应D.电解Y的氧化物用于制备单质5.(贵州遵义二模)W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,化合物X2W2的颜色为淡黄色,W和Y同族。
下列叙述正确的是( )A.Z的氧化物的水化物是强酸B.原子半径:X>W>Y>ZC.X的单质是元素周期表中最容易失去电子的金属D.W与Z形成的一种化合物可用于自来水消毒6.(陕西榆林二模)W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,其最外层电子数之和为19。
W、X、Y所在的族均不相邻,族序数按Y、W、X、Z的顺序依次增大。
元素周期律与元素周期表1.某化合物(结构如图所示)是一种家用杀虫剂。
X 、Y 、Z 、W 、R 为原子序数逐渐增大的短周期元素,Z 与R 不在同一周期。
下列叙述正确的是A .Z 、W 的氢化物均很稳定B .阴离子的还原性:R>XC .W 、R 两种元素均可形成能使品红溶液褪色的化合物,且褪色原理相同D .元素Y 与元素R 均能形成三种以上的含氧酸盐2.X 、Y 、Z 、V 、W 五种短周期元素,原子序数依次增大,其中Z 的原子半径最大,Z 的单质在W 的单质中燃烧产生黄色火焰,生成ZW 型化合物;五种元素可以组成一种有机盐(如图所示)。
下列说法正确的是A .Y 与W 形成的分子空间结构为三角锥B .V 单质微溶于Y 与V 组成的二元化合物C .原子半径的大小关系为:Z>V>WD .热稳定性:X 与V 组成的二元化合物>X 与W 组成的二元化合物3.根据下表中有关短周期元素性质的数据,下列说法正确的是 ① ① ① ① ① ① ① ① 原子半径(1010m -) 0.74 1.601.52 1.10 0.99 1.86 0.75 0.82 主要化合价 最高价 — +2+1 +5 +7 +1 +5 +3 最低价 2- — — 3- 1- — 3-— A .①的简单氢化物沸点大于①的简单氢化物B .①号元素简单离子半径大于①号元素简单离子半径C .①号元素最高价氧化物对应水化物的酸性最强D .①和①号元素形成的类似金刚石结构的化合物中两种原子杂化类型不同4.如图是元素周期表的一部分,X 、Y 、Z 、W 均为短周期元素,若Z 原子序数是Y 的两倍,则下列说法正确的是A .X 元素的简单氢化物分子内可以形成氢键B .Y 元素与X 、Z 、W 元素均可形成两种以上的化合物,且都能溶于水C .最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>WD .阴离子半径由大到小的顺序为:Z>W>X>Y5.R、X、Y、Z为原子序数依次增大的前20号元素。
第17讲元素周期表和元素周期律考点二元素周期律.自主小练1.易错辨析:正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强。
( × )[提示]第三周期非金属元素的非金属性从左到右依次增强,最高价含氧酸的酸性从左到右依次增强。
(2)第二周期元素从左到右,最高正价从+1递增到+7。
( × )[提示]第二周期元素中,O没有最高正价,F没有正价。
(3)元素的气态氢化物越稳定,元素的非金属性越强,氢化物水溶液的酸性也就越强。
( × )[提示]元素的气态氢化物越稳定,非金属性越强,但其水溶液的酸性与元素非金属性没有必然联系。
(4)同周期元素从左到右,原子半径逐渐减小,离子半径也逐渐减小。
( × )[提示]同周期元素从左到右,原子半径逐渐减小,金属元素的阳离子半径逐渐减小,但金属阳离子核外电子层数比同周期非金属元素的阴离子核外电子层数少1,所以金属阳离子半径小于同周期非金属元素的阴离子半径。
(5)可以根据金属活动性顺序表判断元素原子电离能的大小。
( × )[提示]金属活动性顺序与元素相应的电离能大小顺序不完全一致,故不能根据金属活动性顺序表判断元素原子电离能的大小。
(6)Cl-、S2-、Ca2+、K+半径依次减小。
( × )[提示]核外电子排布相同的粒子,核电荷数越大半径越小,所以S2-半径最大,Ca2+半径最小,故错误。
(7)原子的最外层电子数是2的元素,一定是ⅡA族元素。
( × )[提示]不一定。
可以是0族元素He和过渡元素等。
(8)同一周期元素,从左至右,元素的第一电离能逐渐增大。
( × )[提示]同一周期元素中,第ⅡA、VA族中由于元素价电子排布处于全空和半满状态,表现出的第一电离能比同周期相邻元素的大,如I(N)>I(O)。
(9)Ga与As位于同一周期,原子序数Ga<As,则根据元素周期律,原子半径Ga小于As,第一电离能Ga大于As。
一.元素周期表1.原子序数=核电荷数=核内质子数=核外电子数2.主族元素最外层电子数=主族序数3.电子层数=周期序数4.碱金属元素:密度逐渐增大,熔沸点逐渐变大,自上而下反应越来越剧烈银白色金属,密度小,熔沸点低,导电导热性强5.判断元素金属性强弱的方法:单质与水(酸)反应置换出氢的难易程度最高价氧化物的水化物(氢氧化物)的碱性强弱单质间的置换6.卤族元素:密度逐渐增大,熔沸点逐渐升高与氢气反应剧烈程度越来越弱,生成氢化物稳定性渐弱7.判断元素非金属性强弱的方法:与氢气生成气态氢化物的难易程度以及氢化物的稳定性最高价氧化物的水化物的酸性单质间的置换8.质量数:核内所有质子和中子的相对质量取近似整数相加9.核素:具有一定数目质子和一定数目的中子的一种原子10.同位素: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天然稳定存在的同位素,无论是游离态还是化合态各同位素所占的原子个数百分比一般是不变的在相同状况下,各同位素的化学性质基本相同(几乎完全一样),物理性质有所不同12.原子相对原子质量=1个原子的质量/(1/12 C12的原子质量)13.原子的近似相对原子质量=质量数14.元素的相对原子质量=各同位素的相对原子质量的平均值= A·a%+B·b%…15.元素的近似相对原子质量=各同位素质量数的平均值= A·a%+B·b%…二.元素周期律1.K、L、M、N、O、P、Q(1,2,3,4,5,6,7,)层数越大,电子离核越远,其能量越高2.能量最低原理3.各电子层最多容纳电子数:2n^24.最外层不超过8,次外层18,倒数第三层325.原子半径:同周期主族元素,原子半径从左到右逐渐减小同主族元素,元素原子半径从上到下逐渐增大6.元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布的周期性变化的结果(实质)7.同一周期元素,电子层数相同,从左到右,核电荷数增多,原子半径减小,失电子的能力逐渐减弱,得电子的能力逐渐增强8.同一主族,自上而下,元素的金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱,最外层电子数相同,电子层数增多,原子半径增大9.最高正价=最外层电子数最低负价=8—最外层电子数10.各周期元素种类:2,8,8,18,32,3211.稀有气体原子序数;2,10,18,36,54,8612.同族上下相邻的原子序数差:2,8,18,3213.同周期IIA族与IIIA族原子序数相差:1,1,11,11,2514.电子层数不同,原子序数(核电荷数)均不同时,电子层数越多,半径越大15.电子层数相同,原子序数(核电荷数)不同时,原子序数(核电荷数)越大,半径越小16.电子层数,原子序数(核电荷数)均相同时,核外电子数越多,半径越大17.电子排布相同的离子,离子半径随核电荷数递增而减小选修三.原子结构与性质1.原子轨道(能级即亚层):处于同一电子层的原子核外电子,也可以在不同类型的原子轨道上运动,分别用s、p、d、f表示不同形状的轨道,s轨道呈球形、p轨道呈纺锤形,d轨道和f轨道较复杂.各轨道的伸展方向个数依次为1、3、5、7.2.电子云:用小黑点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的机会大小所得的图形叫电子云图.离核越近,电子出现的机会大,电子云密度越大;离核越远,电子出现的机会小,电子云密度越小.3.原子核外电子排布原理.①.能量最低原理:电子先占据能量低的轨道,再依次进入能量高的轨道.②.泡利不相容原理:每个轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子.③.洪特规则:在能量相同的轨道上排布时,电子尽可能分占不同的轨道,且自旋状态相同.4.洪特规则的特例:对于一个能级,当电子排布为充满、半充满或全空时,是比较稳定的5.元素电离能:第一电离能:气态电中性基态原子失去1个电子,转化为气态基态正离子所需要的能量叫做第一电离能。
高考化学元素周期律单元知识总结物质结构元素周期律单元知识总结【单元知识结构】(一)原子结构1.构成原子的粒子及其关系(1)原子的构成(2)各粒子间关系原子中:原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数阳离子中:质子数=核外电子数+电荷数阴离子中:质子数=核外电子数一电荷数原子.离子中:质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)(3)各种粒子决定的属性元素的种类由质子数决定.原子种类由质子数和中子数决定.核素的质量数或核素的相对原子质量由质子数和中子数决定. 元素中是否有同位素由中子数决定.质子数与核外电子数决定是原子还是离子.原子半径由电子层数.最外层电子数和质子数决定.元素的性质主要由原子半径和最外层电子数决定.(4)短周期元素中具有特殊性排布的原子最外层有一个电子的非金属元素:H.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2.3.4倍的元素:依次是C.O.Ne. 电子总数是最外层电子数2倍的元素:Be.最外层电子数是电子层数2倍的元素:He.C.S.最外层电子数是电子层数3倍的元素:O.次外层电子数是最外层电子数2倍的元素:Li.Si .内层电子总数是最外层电子数2倍的元素:Li.P.电子层数与最外层电子数相等的元素:H.Be.Al.2.原子.离子半径的比较(1)原子的半径大于相应阳离子的半径.(2)原子的半径小于相应阴离子的半径.(3)同种元素不同价态的离子,价态越高,离子半径越小.(4)电子层数相同的原子,原子序数越大,原子半径越小(稀有气体元素除外).(5)最外层电子数相同的同族元素的原子,电子层数越多原子半径越大;其同价态的离子半径也如此.(6)电子层结构相同的阴.阳离子,核电荷数越多,离子半径越小.3.核素.同位素(1)核素:具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子.(2)同位素:同一元素的不同核素之间的互称.(3)区别与联系:不同的核素不一定是同位素;同位素一定是不同的核素.(二)元素周期律和元素周期表1.元素周期律及其应用(1)发生周期性变化的性质原子半径.化合价.金属性和非金属性.气态氢化物的稳定性.最高价氧化物对应水化物的酸性或碱性.(2)元素周期律的实质元素性质随着原子序数递增呈现出周期性变化,是元素的原子核外电子排布周期性变化的必然结果.也就是说,原子结构上的周期性变化必然引起元素性质上的周期性变化,充分体现了结构决定性质的规律.具体关系如下:2.比较金属性.非金属性强弱的依据(1)金属性强弱的依据单质跟水或酸置换出氢的难易程度(或反应的剧烈程度).反应越易,说明其金属性就越强.最高价氧化物对应水化物的碱性强弱.碱性越强,说明其金属性也就越强,反之则弱.金属间的置换反应.依据氧化还原反应的规律,金属甲能从金属乙的盐溶液中置换出乙,说明甲的金属性比乙强.金属阳离子氧化性的强弱.阳离子的氧化性越强,对应金属的金属性就越弱.(2)非金属性强弱的依据单质跟氢气化合的难易程度.条件及生成氢化物的稳定性.越易与反应,生成的氢化物也就越稳定,氢化物的还原性也就越弱,说明其非金属性也就越强.最高价氧化物对应水化物酸性的强弱.酸性越强,说明其非金属性越强.非金属单质问的置换反应.非金属甲把非金属乙对应的阴离子从其盐溶液中置换出来,说明甲的非金属性比乙强.如非金属元素的原子对应阴离子的还原性.还原性越强,元素的非金属性就越弱.3.常见元素化合价的一些规律(1)金属元素无负价.金属单质只有还原性.(2)氟.氧一般无正价.(3)若元素有最高正价和最低负价,元素的最高正价数等于最外层电子数;元素的最低负价与最高正价的关系为:最高正价+最低负价=8.(4)除某些元素外(如N元素),原子序数为奇数的元素,其化合价也常呈奇数价,原子序数为偶数的元素,其化合价也常呈偶数价,即价奇序奇,价偶序偶.若元素原子的最外层电子数为奇数,则元素的正常化合价为一系列连续的奇数,若有偶数则为非正常化合价,其氧化物是不成盐氧化物,如NO;若原子最外层电子数为偶数,则正常化合价为一系列连续的偶数.4.原子结构.元素性质及元素在周期表中位置的关系原子半径越大,最外层电子数越少,失电子越易,还原性越强,金属性越强.原子半径越小,最外层电子数越多,得电子越易,氧化性越强,非金属性越强.在周期表中,左下方元素的金属性大于右上方元素;左下方元素的非金属性小于右上方元素.5.解答元素推断题的一些规律和方法元素的推断多为文字叙述题.考查该知识点的题型主要有选择题.填空题.推断题等,涉及知识面广,常给出如下条件:结构特点,性质特点,定量计算.常需运用相关的基础知识去解决问题.(1)根据原子结构与元素在周期表中的位置关系的规律电子层数=周期数,主族序数=最外层电子数原子序数=质子数,主族序数=最高正价数负价的绝对值=8-主族序数(2)根据原子序数推断元素在周期表中的位置.记住稀有气体元素的原子序数:2.10.18.36.54.86.用原子序数减去比它小而相近的稀有气体元素的原子序数,即得该元素所在的纵行数.再运用纵行数与族序数的关系确定元素所在的族;这种元素的周期数比相应的稀有气体元素的周期数大1.(3)根据位置上的特殊性确定元素在周期表中的位置.主族序数等于周期数的短周期元素:H.Be.Al.主族序数等于周期数2倍的元素:C.S.最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素:C.Si短周期中最高正价是最低负价绝对值3倍的元素:S.(4)根据元素性质.存在.用途的特殊性.形成化合物种类最多的元素.或单质是自然界中硬度最大的物质的元素.或气态氢化物中氢的质量分数最大的元素:C.空气中含量最多的元素.或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素:N.地壳中含量最多的元素.或气态氢化物的沸点最高的元素.或气态氢化物在通常情况下呈现液态的元素:O.最活泼的非金属元素:F;最活泼的金属元素:Cs;最轻的单质的元素:H;最轻的金属元素:Li;单质的着火点最低的非金属元素是:P.6.确定元素性质的方法(1)先确定元素在周期表中的位置.(2)一般情况下,主族序数-2=本主族中非金属元素的种数(IA除外).(3)若主族元素的族序数为m,周期数为n,则:时,为金属,值越小,金属性越强;时,为非金属,值越大,非金属性越强;时是两性元素.(三)化学键和分子结构1.化学键(1)化学键的定义:相邻的两个或多个原子间的强烈的相互作用.(2)化学键的存在:化学键只存在于分子内部或晶体中的相邻原子间以及阴.阳离子间.对由共价键形成的分子来说就是分子内的相邻的两个或多个原子间的相互作用;对由离子形成的物质来说,就是阴.阳离子间的静电作用.这些作用是物质能够存在的根本原因.(3)离子键.共价键的比较离子键共价键概念阴.阳离子结合成化合物的静电作用原子间通过共用电子对所形成的相互作用成键粒子离子原子作用的实质阴.阳离子间的静电作用原子核与共用电子对间的电性作用形成条件活泼金属与活泼非金属化合时形成离子键非金属元素形成单质或化合物时形成共价键(4)键的强弱与成键粒子的关系离子键的强弱与阴.阳离子半径大小以及电荷数的多少有关.离子半径越小,电荷数越多,其离子键的作用就越强.共价键的强弱与成键双方原子核间距有关.原子半径越小,原子间核间距就越小,共价键就越牢固,作用就越强.离子键的强弱影响该离子化合物的熔.沸点.溶解性等;共价键的强弱往往会影响分子的稳定性或一些物质熔.沸点的高低.(5)物质中的化学键的判断规律离子化合物中一定有离子键,可能有共价键.共价化合物.非金属单质中只有共价键.稀有气体元素的单质中无化学键.2.书写电子式注意的几个问题(1)用电子式表示离子化合物的形成过程时要注意的几点:①左边写出形成离子化合物所需原子的电子式,右边写出生成的离子化合物的电子式,中间用〝→〞连接.②用电子式表示离子化合物的结构时,简单的阳离子一般用离子符号表示,而阴离子和复杂的阳离子则不同,在元素符号周围一般用小黑点(或_)表示最外层电子数,外面再加[],并在[]右上方标出所带电荷.③构成离子化合物的每个离子都要单独写,不可合并;书写原子的电子式时,若有几个相同的原子可合并写.(2)用电子式表示共价化合物或非金属单质的形成过程时要注意的几点:①左边写出形成共价化合物所需原子的电子式,右边写出共价化合物的电子式,中间用〝-〞连接(非金属单质也相同).②不同元素的原子形成分子时共用电子对的数目不同,原子的最外层电子数目与达到稳定结构所需电子数目相差几个电子,一般就要共用几对电子.③共价化合物的电子式中,要注意使每个原子周围的电子数均达到稳定的结构的要求.④共价化合物中没有离子,表示电子式时不使用括号,也不标电荷数.【难题巧解点拨】例1 设某元素中原子核内的质子数为m,中子数n,则下列论断正确的是( )A.不能由此确定该元素的相对原子质量B.这种元素的相对原子质量为m+nC.若碳原子质量为Wg,此原子的质量为(m+n)WgD.核内中子的总质量小于质子的总质量解析元素的相对原子质量并不是某种原子的相对原子质量;只有原子的相对原子质量大约等于该原子的质量数;任何原子的质量不可能是碳原子质量与此原子质子数与中子数之和的乘积;在原子中质子数与中子数的相对多少是不一定的关系.答案 A点拨由相对原子质量的引入入手,明确原子的质量数与其相对原子质量的关系,注意同位素的相对原子质量与元素的相对原子质量的区别和联系.例2 推断下列微粒的名称,并用电子式表示其形成过程(1)离子化合物AB,阳离子比阴离子多一个电子层,1mol AB中含12mol电子,则化合物的名称为__________,形成过程为___________.(2)由第三周期元素的半径最大的阳离子和半径最小的阴离子形成的化合物为___________,名称为___________,形成过程为___________.解析(1)AB为离子化合物,则A为金属元素,B为非金属元素,且A.B.的原子序数小于12.A可能为Li.Be.Na,B可能为H.O.F,又因阳离子与阴离子中,半径最大的阳离子为,半径最小的阴离子为.答案(1)氢化钠,(2)NaCl氯化钠,点拨根据离子化合物形成的条件和离子化合物中的电子数去确定可能的金属元素和非金属元素,特别注意氢元素也能形成阴离子.掌握规律,应用结构,综合判断.例3 氢化钠(NaH)是一种白色的由离子构成的晶体,其中钠是+1价,NaH与水反应出氢气.下列叙述正确的是( )A.NaH在水中显酸性B.NaH中氢离子半径比锂离子半径大C.NaH中氢离子的电子层排布与氦原子相同D.NaH中氢离子可被还原成解析因NaH是离子化合物,其中的钠为+1价,因此氢为-1价.溶液应显碱性,NaH 中H元素化合价升离被氧化;与电子层结构与He相同,的核电荷数,所以半径大于半径.答案 B.C点拨思维的关键就是由NaH中分析出氢元素的化合价为-1价后所作出的相应变化,注意与这两种离子在性质和结构上的不同.例4 A.B.C.D为中学化学中常见的四种气体单质,在一定条件下B可以分别和A.C.D化合成甲.乙.丙.C和D化合生成化合物丁.已知甲.乙.丙每个分子含有的电子数相同,并且甲.乙.丙.丁有如下关系:(1)单质B的化学式是_______________,单质D的结构式______________.(2)单质A和化合物乙反应的化学方程式为____________,单质C和化合物丙反应的化学方程式为____________.解析因为A.B.C.D为常见气体单质,有,且电子数均相同,大胆确定甲.乙.丙中均含有氢元素,它们的分子中都有10个电子,且B为.又根据甲.乙.丙.丁的相互转化关系,可推出A为氟气.C为氧气.D为氮气.答案(1),(2),点拨 A.B.C.D为常见的气体单质,A.B.C.D一定为非金属单质,根据甲.乙.丙所含电子数相同,且为非金属元素的化合物,大胆推测甲.乙.丙中均含有氢元素.又根据反应进行逻辑推理可知A.C为何物.例5 能够说明分子的4个原子在同一平面的理由是( )A.两个键之间夹角为120°B.B—F键为非极性共价键C.3个B—F键的强弱相同D.3个B—F键的键长相等解析分子的空间结构由两个键之间的夹角决定,若4个原子在同一平面,则键之间的夹角为120°,若4个原子构成三角形,则键之间的夹角小于120°.点拨判断分子的空间构型.分子的极性的思路一般是:键之间的夹角→分子空间构型→分子极性;或由分子极性→分子空间构型.例6 若短周期的两元素形成原子个数比为2:3的化合物,则这两种元素原子序数差不可能是 ( )A.1B.3C.5D.6解析设短周期两种元素形成的化合物或,根据化合价规则:或,则_元素在周期表中所处的主族序数一定是奇数,原子序数也一定是奇数,而Y元素所处的主族序数为偶数,原子序数也一定是偶数.奇.偶之差一定为奇数,不可能是偶数.答案 D点拨本题若用具体元素代入或(如...等)的解法较用上述规律法推导繁杂,灵活运用恰当的方法可能会变繁为简,所以要针对题目灵活运用方法.【拓展延伸探究】例7 证明金属和非金属之间没有严格的界限,方案自己设计,例如(1)用镊子夹住去除了氧化膜的镁条,放在酒精灯焰上点燃,把生成的白色氧化镁放入试管里,注入少量蒸馏水,振荡.观察白色粉末的溶解情况加几滴紫色石蕊试液,观察颜色变化.(2)把少量红磷入在燃烧匙里,把燃烧匙放在酒精灯火焰上加热.使红磷燃烧,再把燃烧匙伸进集气瓶中加入少量蒸馏水,观察瓶内壁白色固体溶解情况.加几滴紫色石蕊试液,观察颜色变化.(3)在盛有少量氧化锌的试管中,加入少许蒸镏水,再把它分装在两个试管中,一试管里加入2mL盐酸,另一试管里加入2mL NaOH溶液,观察两试管的变化.以上三个实验中的化学应用化学方程式表示,并作出相应的结论.解析(1)镁在空气中燃烧生成氧化镁,MgO在水中溶解度很小,只能溶解少许,但这些量足以能使紫色的石蕊试液变蓝.(2)红磷在空气中燃烧生成,,可与水反应生成或,溶液呈酸性,能使紫色石蕊试液变红.(3)ZnO既能溶于盐酸,又能溶于NaoH,它即能跟酸反应又能跟碱反应,都生成盐和水.综合述三个实验,MgO是碱性氧化物,是酸性氧化物,ZnO是两性氧化物,说明由金属到非金属是逐渐过渡,它们之间没有严格的界限.答案(1)(2)或(3)点拨设计一个实验方案,首先要依据确定的化学原理,用明显的化学现象证明其存在;其次要简单,充分体现各步的目的和相互依存关系.证明一个事实的实验方案可有多种,思维要开放,探究要灵活,在探究中学习,在学习中探究.【课本习题解答】一.填空题1.17,18,17.35..第三.ⅦA.,,HCl.2.填表3.(1)钠.钾.镁.铝.碳.氧.氯.溴.氩,氩.(2)NaOH (3)K_gt;Na_gt;Mg (4),,_gt; (5)NaBr,黄(6)184.32,16,S.三.ⅥA,,.5.(1)钠.铝.氯.(2)NaOH.;盐酸....二.选择题1.解析Na原子变成就是失去了M层上的一个电子.答案 D2.解析ⅦA元素的原子最外层均为7个电子,均为非金属元素,随着电子层数增多,元素的非金属性减弱.答案 A3.解析在周期表中,元素所在的周期数等于原子核外电子层数,主族元素的族序数等于原子核外最外层电子数.在同一周期内原子序数越大,原子半径越小.最外层电子数为8的粒子可能是原子,也可以是离子.答案 B4.解析由_元素的气态氢化物的化学式,推知_元素原子最外层有6个电子,_元素的最高价为+6价.答案 D5.解析由可推出R的最高正价为+4.设R的相对原子质量为_,,_=12,_=12,R为碳元素.答案 B6.解析由型分子可推出A.B元素化合价为:..答案 C7.解析 a.b.c.d离子电子层结构相同,a.b阳离子位于c.d阴离子的下一周期.在同一周期中,同电性离子从左到右由大到小.则原子序数大小b_gt;a_gt;d_gt;c.答案 B8.解析_元素的离子为,Y元素的离子为,化合物Z为.答案D三.问答题1. .2.(1)_为Cl.Y为S.Z为K(2)..KOH9.(1)7个,4个(2)第七周期,第ⅣA族,金属元素(3).(4)或四.计算题解析,,_=16,_为氧元素,再推出Y为硫元素._为第二周期,第六主族;Y为第三周期,第六主族..2.解析B的氢氧化物为.n(HCl)=0.4mol(1)B的相对原子质量为24,原子序数为12.(2)A是Na,C是Al.(3)A1产生最多,体积为33.6 L.【单元达纲练习】1.(97全国)已知铍(Be)的原子序数为4,下列对铍及其化合物的叙,正确的是 ( )A.铍的原子半径大于硼的原子半径B.氯化铍分子中铍原子的最外层电子数是8C.氢氧化铍的碱性氢氧化钙弱D.单质铍跟冷水反应产生氢气2.(98上海)钛(Ti)金属常被称为未来钢铁,钛元素的同位素....中,中子数不可能为()A.30B.28C.26D.243.(99全国)原计划实现全球卫星通讯需发射77颗卫星,这与铱(Ir)元素的原子核外电子数恰好相等,因此称为〝铱星计划〞.已知铱的一种位素是,则其核内的中子数是 ( )A.77B.114C.191D.2684.(94全国)已知_.Y的核电荷数分别是a和b,它们的离子和的核外电子排布相同,则下列关系中正确的是( )A.a=b+m+nB.a=b-m+nC.a=b+m-nD.a=b-m-n5.(94上海)某粒用表示,下列该粒子的叙述正确的是 ( )A.所含质子数=A-nB.所含中子数=A-ZC.所含电子数=Z+nD.质量数=Z+A6.(95全国)据报道,1994年12月科学家发现一种新元素,它的原子核内有161个中子,质量数为272.该元素的原子序数为( )A.111B.161C.272D.4337.(2000上海)据报道,某些建筑材料会产生放射性同位素氡从而对人体产生伤害,该同位素原子的中子数和质子数之差是( )A.136 B.50 C.86D.2228.(95全国)科学家最近制造出第112号新元素,其原子的质量数为277,这是迄今已知元素中最重的原子.关于该新元素的下列叙述正确的是( )A.其原子核内中子数和质子数都是112B.其原子核内中子数为165,核外电子数为112C.其原子质量是原子质量的277倍D.其原子质量与原子质量之比为277:129.(96全国)_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,下列叙述正确的是( )A._的原子序数比Y的小B._原子的最外层电子数比Y的大C._的原子半径比Y的大D._元素的最高正价比Y的小10.(_上海)已知短周期元素的离子,,,,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_gt;B_gt;D_gt;C B.原子序数d_gt;c_gt;b_gt;aC.离子半径C_gt;D_gt;B_gt;A D.单质的还原性A_gt;B_gt;D_gt;C参考答案【单元达纲练习】1. A.C 2.A 3.B 4.A 5.B 6.A 7.B 8.B.D9.C.D 10.C。
第五章物质结构元素周期律第一课时原子结构一、原子的构成1.原子的构成(2)元素符号周围各个数字的含义(3)组成原子的各种微粒及其相互关系①核电荷数(Z)=________________=_______________=________________ ②质量数(A)=_________+________③阳离子的核外电子数=质子数-所带电荷数④阴离子的核外电子数=质子数+所带电荷数2.元素、核素、同位素注意:同位素的化学性质几乎完全相同;自然界中稳定同位素的原子个数百分数不变。
同种元素的同位素可组成不同的单质或化合物,如H2O和D2O是两种不同的物质。
3.相对原子质量(1)原子的相对原子质量:以一个12C原子质量的1/12作为标准,其它原子的质量跟它相比较所得的数值。
它是相对质量,单位为1,可忽略不写。
(2)元素的相对原子质量:是按该元素的各种同位素的原子百分比与其相对原子质量的乘积所得的平均值。
元素周期表和相对原子质量表中的数值就是元素的相对原子质量,而非核素(或原子)的相对原子质量。
(3)目前已发现的110多种元素中,大多数都有同位素。
(4)一种天然存在的元素的各种核素分占的比例不一定相同,但所占的百分比不变。
【注意】同位素原子间的物理性质不同,但化学性质是相同的。
三、原子核外电子排布1.电子层的划分电子层数1234567符号K L M N O P Q离核距离近―→远能量高低低―→高(1)各电子层最多容纳的电子数是____ 个(n表示电子层)。
(2)最外层电子数不超过___个(K层是最外层时,最多不超过2个);次外层电子数不超过_____个;倒数第三层不超过32个。
(3)核外电子总是先排布在能量____的电子层,然后由里向外从能量低的电子层逐步向能量高的电子层排布(即排满K层再排L层,排满L层再排M层)。
3.原子(或离子)结构示意图(1)原子:核电荷数=核外电子数,如Si的原子结构示意图:____(2)阳离子:核电荷数>核外电子数,如Na+的结构示意图:_______ (3)阴离子:核电荷数<核外电子数,如Cl-的结构示意图:_______方法规律技巧1.元素相对原子质量、近似相对原子质量、同位素相对原子质量①如:氯元素的同位素35Cl37Cl 质量数35 37 同位素相对原子质量34.699 36.966原子百分组成75.77% 24.23%氯元素相对原子质量34.699×75.77%+36.966×24.23%=35.45 近似相对原子质量35×75.77%+37×23.23%=35.5②同位素相对原子质量:是国际上统一的用某种元素的某种同位素原子的绝对质量与12C原子绝对质量的112比较而得的比值。
跟踪检测(十八)元素周期表和元素周期律1.依据元素周期表及元素周期律,下列推断正确的是( )A.H3BO3的酸性比H2CO3的强B.Mg(OH)2的碱性比Be(OH)2的强C.C、N、O原子半径依次增大D.若M+和R2-的核外电子层结构相同,则原子序数:R>M解析:选 B 非金属性B<C,则酸性H3BO3<H2CO3,A错误;金属性Mg>Be,则碱性Mg(OH)2>Be(OH)2,B正确;同周期自左向右原子半径逐渐减小,则C、N、O原子半径依次减小,C错误;原子序数M>R,D错误。
2.下列递变规律不能用元素周期律解释的是( )A.非金属性:C>SiB.碱性:NaOH>Mg(OH)2C.酸性:H2SO3>H2CO3D.还原性:HI>HBr解析:选C 碳和硅是同主族元素,从上往下,非金属性减弱;钠和镁是同周期元素,从左到右,金属性减弱,最高价氧化物的水化物碱性减弱;亚硫酸不是硫的最高价氧化物对应的水化物,所以不能用元素周期律解释酸性强弱;碘和溴是同主族元素,从上往下,氢化物的还原性依次增强。
3.同主族中常见的三种元素X、Y、Z,它们最高价氧化物对应水化物的酸性强弱的顺序为HXO4<HYO4<HZO4。
下列判断不正确的是( )A.Y单质可以从海水中提取B.离子半径:X->Y-C.气态氢化物的稳定性:HX<HZD.单质的氧化性:Y>Z解析:选D 从元素最高价氧化物对应水化物的化学式可知,三种元素的最高化合价均为+7价,故为第ⅦA族元素,由元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱可知,非金属性:X<Y<Z,由于氟元素无正价,则X、Y、Z分别为碘元素、溴元素、氯元素。
从海水中可提取单质Br2,A项正确;离子半径:I->Br-,B项正确;气态氢化物的稳定性:HI<HCl,C项正确;氧化性:Cl2>Br2,D项错误。
4.(2017·海淀二模)下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是( )t℃时,Br2+H22HBr K=5.6×107I2+H22HI K=43解析:选C 元素金属性越强,其单质化学性质越活泼,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,A、B正确;非金属性越强,其单质越易与H2发生化合反应,D正确;C中SO2并不是S元素的最高价氧化物,不能以此为依据判断S、C元素的非金属性强弱,错误。
5.W、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增大,X、Y同周期,W、Z同主族,且X、Y最外层电子数之和是W、Z最外层电子数之和的6倍。
下列说法正确的是( ) A.简单离子半径:Y<ZB.氢化物的稳定性:X>YC.原子失电子能力:W<ZD.X与Y形成的简单化合物为离子化合物解析:选C 四种元素是短周期主族元素,按W、X、Y、Z顺序原子序数依次增大,X、Y同周期,则为第二周期,W为第一周期,是氢元素,Z为第三周期,与氢同主族,为钠元素,X、Y最外层电子数之和为2×6=12,X、Y分别为氮、氟元素。
A中简单离子半径的大小应为Na+<F-,错误;B中氢化物的稳定性应为HF>NH3,错误;C中原子失电子能力为H<Na,正确;D中N与F均为非金属,形成的简单化合物为共价化合物,错误。
6.短周期元素X、Y、Z、W,它们的原子序数依次增大。
X与Z同主族,并且原子序数之和为20。
Y原子的质子数为Z原子的质子数的一半,W原子的最外层电子数比Y原子的最外层电子数多2个。
下列叙述正确的是( )A.Y的最高价氧化物对应的水化物可与其简单气态氢化物发生反应B.原子半径:Z>W>Y>XC.简单气态氢化物的稳定性:Z>WD.X的简单气态氢化物与足量W的单质在光照条件下反应的生成物均为气体解析:选A 在短周期元素中,C、Si的原子序数之和为6+14=20[或设X的原子序数为a,则Z的原子序数为a+8,有a+(a+8)=20,解得a=6],即X为C,Z为Si。
Y原子的质子数为7,则Y为N。
N原子最外层电子数为5,则W原子最外层电子数为7,W为Cl。
HNO3+NH3===NH4NO3,A项正确;原子半径:r(Si)>r(Cl)>r(C)>r(N),B项错误;非金属性:Cl>Si,故稳定性:HCl>SiH4,C项错误;甲烷与氯气在光照下反应的产物有5种,常温常压下,一氯甲烷和氯化氢呈气态,二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳都呈液态,D项错误。
7.X、Y、Z、W四种短周期元素,有关数据如下表:下列叙述正确的是( )A.W和Y形成的化合物中含有离子键和非极性键B.一定条件下,X单质可以将Y单质从其氢化物中置换出来C.Z的最高价氧化物能溶于氨水D.Y的简单气态氢化物的沸点高于X的简单气态氢化物解析:选B 根据化合价和原子半径可知X为O元素,Y为N元素,Z为Al元素,W为Mg元素。
A项,W和Y形成的化合物为Mg3N2,只含有离子键,错误;B项,O元素的非金属性强于N元素,一定条件下,O2可以与NH3发生置换反应生成N2,正确;C项,Z的最高价氧化物为Al2O3,Al2O3不能溶于氨水,错误;D项,Y、X的简单气态氢化物分别为NH3、H2O,常温下H2O呈液态,NH3呈气态,NH3的沸点低于H2O的沸点,错误。
8.(2017·北京顺义二模)第3周期元素,浓度均为0.01 mol·L-1的最高价氧化物对应水化物的pH与原子半径的关系如图所示。
则下列说法正确的是( )A.气态氢化物的稳定性:N>RB.Z的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水C.Y和R形成的化合物既含离子键又含共价键D.X和M两者最高价氧化物对应的水化物反应后溶液的pH>7解析:选D 由图像知,X、Y、Z、M、N、W、R分别是Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl元素。
稳定性HCl>PH3,Al(OH)3不溶于稀氨水,MgCl2只含离子键,A、B、C均错误;Na2SiO3溶液中,因SiO2-3水解溶液呈碱性,pH>7,正确。
9.(2017·河南八市质检)有a、b、c、d四种短周期主族元素,它们在周期表中的位置如图所示,已知四种元素中只有b为金属元素,则下列有关说法中正确的是( )A.离子半径:b>c>d>aB.b n+与d m-在水溶液中可形成化合物b m d nC.简单气态氢化物的稳定性:a<cD.b和d的最高价氧化物对应的水化物可发生反应解析:选D b为Al,则a、c、d分别为N、P、S。
离子半径:P3->S2->N3->Al3+,A项错误;Al3+、S2-相互促进水解,故在水溶液中不能形成Al2S3,B项错误;非金属性:N>P,则简单气态氢化物的稳定性:NH3>PH3,C项错误;Al(OH)3与H2SO4可发生反应,D项正确。
10.(2017·福建质检)短周期主族元素X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如图所示。
下列说法一定正确的是( )A.最高正化合价:Z>XB.X、Y、Z的单质中,Z的熔点最高C.若X为非金属元素,则离子半径:X n->Y m->Z m-D.若X为金属元素,则X、Y、Z的最高价氧化物对应水化物中,Y的碱性最强解析:选C 一般情况下,元素的最高正化合价与其族序数相等,但O、F无最高正化合价,Z为O或F时不符合题意,A项错误;若X为Si,则三者的单质中,Si的熔点最高,B项错误;若X为非金属元素,则X n-、Y m-具有相同电子层结构,核电荷数越小,离子半径越大,故离子半径:X n->Y m-,而Y与Z同主族,离子半径:Y m->Z m-,C项正确;X、Y、Z中X的金属性最强,故X的最高价氧化物对应水化物的碱性最强,D项错误。
11.(2017·湖南六校联考)X、Y、Z、W、M、N为原子序数依次增大的六种短周期元素,常温下,六种元素的常见单质中三种为气体,三种为固体。
X与M,W与N分别同主族,在周期表中X是原子半径最小的元素,且X能与Y、Z、W分别形成电子数相等的三种分子,Z、W的最外层电子数之和与M的核外电子总数相等。
试回答下列问题:(1)N元素在周期表中的位置为_____________________;Y的简单氢化物的稳定性________(填“>”“<”或“=”)W的简单氢化物的稳定性。
(2)X、Z形成的含18电子的化合物的电子式为________________________。
(3)由X、Z、W、N四种元素组成的一种离子化合物A,已知A既能与盐酸反应,又能与氯水反应,写出A与足量盐酸反应的离子方程式________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(4)X和W组成的化合物中,既含有极性共价键又含有非极性共价键的是________(填化学式),此化合物可将碱性工业废水中的CN-氧化,生成碳酸盐和氨气,相应的离子方程式为________________________________________________________________________。
解析:H的原子半径最小,所以X为H;X和M同主族,由M在题述元素中的排序知,M 是Na。
Y、Z、W位于第二周期,它们与H可形成等电子分子,结合Z、W的最外层电子数之和与Na的核外电子总数相等知,Y、Z、W依次为C、N、O,W与N同主族,则N为S。
(1)C 的非金属性弱于O的非金属性,故CH4的稳定性比H2O弱。
(2)H、N形成的含18电子的化合物是N2H4,N2H4的电子式为。
(3)由H、N、O、S组成的既能与盐酸反应又能与氯水反应的离子化合物为NH4HSO3或(NH4)2SO3,其分别与足量盐酸反应的离子方程式为HSO-3+H+===H2O+SO2↑、SO2-3+2H+===H2O+SO2↑。
(4)H2O2中含有极性共价键和非极性共价键,H2O2氧化碱性工业废水中CN-的离子方程式为OH-+CN-+H2O2===CO2-3+NH3↑。
答案:(1)第三周期ⅥA族< (2)(3)SO2-3+2H+===H2O+SO2↑或HSO-3+H+===H2O+SO2↑(4)H2O2OH-+CN-+H2O2===CO2-3+NH3↑12.现有A、B、C、D四种短周期元素,A分别与B、C、D结合生成甲、乙、丙三种化合物,且甲、乙、丙3种分子中含有相同数目的质子,C、D结合生成化合物丁。