化学反应与能量 元素周期表
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高中化学中的元素周期表元素周期表是化学学习中不可或缺的重要工具。
它是一张按照元素的原子序数和化学性质排列的表格,可以提供大量关于元素的信息,帮助我们理解元素的特性和化学反应。
本文将从元素周期表的起源、结构和应用等方面,介绍高中化学中的元素周期表。
一、元素周期表的起源元素周期表的起源可以追溯到19世纪中叶。
当时的化学家们发现,一些元素具有相似的物理和化学性质,并尝试将它们进行分类。
1869年,俄罗斯化学家门捷列夫首次提出了一个基于原子质量的元素周期律,这被认为是元素周期表的雏形。
随后,英国化学家门德莱夫对元素周期表进行了重要的改进。
他将元素按照原子序数进行排列,并发现了许多新的元素。
门德莱夫的贡献使得元素周期表的结构更加完善,奠定了现代元素周期表的基础。
二、元素周期表的结构现代元素周期表由一系列水平行(周期)和垂直列(族)组成。
水平行被称为周期,其编号从1到7,代表了元素的能级(能量层)。
垂直列被称为族,其编号从1到18,代表了元素的化学性质。
元素周期表中的元素按照原子序数从小到大进行排列。
相邻的元素之间有着相似的电子结构和化学性质,几乎所有的元素都可以在周期表上找到它们相应的位置。
此外,元素周期表还提供了元素的原子质量、元素符号和元素名称等基本信息。
三、元素周期表的应用1. 元素周期表的化学性质:元素周期表可以帮助我们了解元素的化学性质。
通过观察同一族元素的特点,可以发现它们具有相似的反应性和化合价,这对于预测元素的化学行为非常重要。
2. 元素周期表的原子结构:元素周期表可以提供元素的原子结构信息。
通过查看元素的周期和族,可以获得元素的电子层数、电子排布和化合价等重要信息。
这对于理解元素的化学键和反应机制非常有帮助。
3. 元素周期表的物理性质:元素周期表还可以提供元素的物理性质信息。
例如,通过查看元素的原子半径、电离能和电负性等数据,可以了解元素的金属性质、酸碱性质以及反应活性等。
4. 元素周期表的发现新元素:元素周期表的存在推动了新元素的发现。
化学入门元素周期表和化学反应化学入门:元素周期表和化学反应化学是一门研究物质的组成、性质和变化的科学。
元素周期表是化学中重要的基础知识之一,而化学反应则是通过元素的重新组合和重新排列而引发的物质变化。
本文将重点介绍元素周期表和化学反应的基本概念。
一、元素周期表元素周期表是化学中分类和组织元素的一种方式。
它按照元素的原子序数和化学性质,将元素排列成若干水平行(周期)和垂直列(族)。
元素周期表的主要组成部分包括周期数、族号、原子序数、元素符号和元素名称等。
元素周期表的布局和结构可分为三大区域:主族元素区、过渡金属元素区和稀有气体元素区。
主族元素区包括1A族至8A族,这些元素的化学性质较为相似。
过渡金属元素区位于主族元素区以及稀有气体元素区之间,具有特殊的化学性质。
稀有气体元素区包括18A族元素,它们在自然界中广泛存在,并且几乎不与其他元素反应。
二、化学反应化学反应是指物质发生变化时,原子之间的重新组合和重新排列的过程。
化学反应可以分为合成反应、分解反应、置换反应和还原与氧化反应等多种类型。
1. 合成反应合成反应是指两个或多个物质结合形成一个新的物质。
例如,氢气与氧气反应生成水。
化学方程式可以表示为:2H₂ + O₂ → 2H₂O2. 分解反应分解反应是指一个物质在反应中被分解成两个或多个不同的物质。
例如,氢氧化钠受热分解生成氧气和氢气。
化学方程式可以表示为:2NaOH → 2Na + H₂O3. 置换反应置换反应是指一个元素或功能团被另一个元素或功能团取代的反应。
例如,铜离子与铁金属反应生成铜金属和铁离子。
化学方程式可以表示为:Cu²⁺ + Fe → Cu + Fe²⁺4. 还原与氧化反应还原与氧化反应是指物质的电荷发生变化时所发生的反应。
还原反应是指物质获得电子,氧化反应是指物质失去电子。
例如,氢气与氧气反应生成水,其中氢气发生氧化反应,氧气发生还原反应。
化学方程式可以表示为:2H₂ + O₂ → 2H₂O化学反应中常常伴随着能量的变化。
金属性:非金属性:卤素形成的酸酸性强弱如何比较?按卤素非金属性减弱顺序,对应的氢卤酸依次增强: 氢氟酸<盐酸<氢溴酸<氢碘酸,含氧酸中,按卤素非金属性减弱顺序,对应的含氧酸依次减弱。
同一卤素的不同含氧酸,按该顺序增强: 次卤酸<亚卤酸<卤酸<高卤酸氧化性:Cl的含氧酸的氧化性HClO1 > HClO2 > HClO3 > HClO4比较方法:1、同一成酸元素若能形成几种不同氧化态的含氧酸,其酸性依氧化数递增而递增;譬如HClO4>HClO3>HClO2>HClO2.在同一主族中,处于相同氧化态的成酸元素,其含氧酸的酸性随原子序数递增,自上而下减弱。
譬如HClO>HBrO>HIO,HClO2>HBrO2>HIO2、HClO3>HBrO3>HIO3、HClO4>HBrO4>HIO43.在同一周期中,处于最高氧化态的成酸元素,其含氧酸的酸性随原子序数递增,自左至右增强。
1.1 原子半径(1)除第1周期外,其他周期元素(惰性气体元素除外)的原子半径随原子序数的递增而减小;(2)同一族的元素从上到下,随电子层数增多,原子半径增大。
1.2 元素化合价(1)除第1周期外,同周期从左到右,元素最高正价由碱金属+1递增到+7,非金属元素负价由碳族-4递增到-1(氟无正价,氧无+6价,除外);(2)同一主族的元素的最高正价、负价均相同1.3 单质的熔点(1)同一周期元素随原子序数的递增,元素组成的金属单质的熔点递增,非金属单质的熔点递减;(2)同一族元素从上到下,元素组成的金属单质的熔点递减,非金属单质的熔点递增1.4 元素的金属性与非金属性(1)同一周期的元素从左到右金属性递减,非金属性递增;(2)同一主族元素从上到下金属性递增,非金属性递减。
1.5 最高价氧化物和水化物的酸碱性元素的金属性越强,其最高价氧化物的水化物的碱性越强;元素的非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强。
起源简介现代化学的元素周期律是1869年的德米特里·伊万诺维奇·门捷列夫首创的。
1913年英国科学家莫色勒利用阴极射线撞击金属产生X射线,发现原子序数越大,X射线的频率就越高,因此他认为原子核的正电荷决定了元素的化学性质,并把元素依照核内正电荷(即质子数或原子序数)排列,经过多年修订后才成为当代的周期表。
常见的元素周期表为长式元素周期表。
在长式元素周期表中,元素是以元素的原子序数排列,最小的排行最先。
表中一横行称为一个周期,一纵列称为一个族,最后有两个系。
除长式元素周期表外,常见的还有短式元素周期表,螺旋元素周期表,三角元素周期表等。
道尔顿提出科学原子论后,随着各种元素的相对原子质量的数据日益精确和原子价(化合价)概念的提出,就使元素相对原子质量与性质(包括化合价)之间的联系显露出来。
德国化学家德贝莱纳就提出了“三元素组”观点。
他把当时已知的54种元素中的15种,分成5组,每组的三种元素性质相似,而且中间元素的相对原子质量等于较轻和较重的两个元素相对原子质量之和的一半。
例如钙、锶、钡,性质相似,锶的相对原子质量大约是钙和钡的相对原子质量之和的一半。
法国矿物学家尚古多提出了一个“螺旋图”的分类方法。
他将已知的62种元素按相对原子质量的大小顺序,标记在绕着圆柱体上升的螺旋线上,这样某些性质相近的元素恰好出现在同一母线上。
这种排列方法很有趣,但要达到井然有序的程度还有困难。
另外尚古多的文字也比较暧昧,不易理解,虽然是煞费苦心的大作,但长期未能让人理解。
英国化学家纽兰兹把当时已知的元素按相对原子质量大小的顺序进行排列,发现无论从哪一个元素算起,每到第八个元素就和第一一个元素的性质相近。
这很像音乐上的八度音循环,因此,他干脆把元素的这种周期性叫做“八音律”,并据此画出了标示元素关系的“八音律”表。
显然,纽兰兹已经下意识地摸到了“真理女神"的裙角,差点就揭示元素周期律了。
不过,条件限制了他做进一步的探索,因为当时相对原子质量的测定值有错误,而且他也没有考虑到还有尚未发现的元素,只是机械地按当时的相对原子质量大小将元素排列起来,所以他没能揭示出元素之间的内在规律。
高三化学中的元素周期表和化学反应机理化学作为一门自然科学,研究物质的组成、结构、性质以及变化规律。
在高三化学的学习中,元素周期表和化学反应机理是两个核心知识点。
掌握这两个知识点,有助于我们深入理解化学世界的奥秘。
一、元素周期表1.1 元素周期表的起源和发展元素周期表是化学家根据元素的原子序数和化学性质,将已知元素排列成一个表格。
最早的元素周期表由俄国化学家门捷列夫于1869年提出,称为“化学元素周期律”。
随着科学技术的不断发展,元素周期表逐渐完善,目前已经成为化学领域中不可或缺的工具。
1.2 元素周期表的构成现代元素周期表主要由横行(周期)和竖列(族)组成。
周期表中的元素按照原子序数递增排列,原子序数相同的元素位于同一周期。
同一族元素具有相似的化学性质,位于周期表的同一竖列。
1.3 元素周期表的应用元素周期表在化学学习和研究中的应用十分广泛。
通过元素周期表,我们可以快速了解元素的电子排布、原子半径、电负性等基本性质。
元素周期表还可以帮助我们预测元素的化合价、反应性质以及化合物类型等。
二、化学反应机理2.1 化学反应的基本概念化学反应是指物质之间在一定条件下发生原子、离子或分子间的电子转移、共用或生成新物质的过程。
化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。
2.2 化学反应的类型化学反应可以根据反应物和生成物的种类、数量以及反应条件等因素分为多种类型,如合成反应、分解反应、置换反应、复分解反应等。
2.3 化学反应机理的研究方法化学反应机理是指化学反应过程中各个步骤的详细描述。
研究化学反应机理的方法有实验方法和理论方法。
实验方法主要包括动力学实验、同位素标记法等;理论方法主要包括量子力学、分子力学等。
2.4 化学反应速率与化学平衡化学反应速率是指反应物浓度变化与时间变化的比率。
化学平衡是指在封闭系统中,正反两个化学反应速率相等时,各种物质的浓度不再发生变化的状态。
化学反应速率和平衡的研究对于理解和控制化学反应过程具有重要意义。
高一化学下册知识点一、元素周期表与元素周期律。
1. 元素周期表的结构。
- 周期:具有相同的电子层数而又按原子序数递增的顺序排列的一系列元素,称为一个周期。
周期数 = 电子层数。
短周期(第1、2、3周期),长周期(第4、5、6周期),不完全周期(第7周期)。
- 族:把最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成的纵行。
主族(A族),副族(B族),Ⅷ族,0族。
主族序数=最外层电子数。
2. 元素周期律。
- 原子半径:同周期从左到右原子半径逐渐减小(稀有气体除外);同主族从上到下原子半径逐渐增大。
- 化合价:最高正化合价 = 主族序数(O、F除外),最低负化合价=主族序数 - 8。
- 金属性和非金属性:- 金属性强弱判断:单质与水或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。
同周期从左到右金属性逐渐减弱,同主族从上到下金属性逐渐增强。
- 非金属性强弱判断:单质与氢气化合的难易程度以及气态氢化物的稳定性;最高价氧化物的水化物的酸性强弱。
同周期从左到右非金属性逐渐增强,同主族从上到下非金属性逐渐减弱。
二、化学键。
1. 离子键。
- 定义:阴阳离子之间通过静电作用形成的化学键。
- 形成条件:活泼金属(如第ⅠA、ⅡA族金属)与活泼非金属(如第ⅥA、ⅦA族非金属)之间。
- 离子化合物:由离子键构成的化合物,如NaCl、K2SO4等。
2. 共价键。
- 定义:原子间通过共用电子对所形成的化学键。
- 共价化合物:只含有共价键的化合物,如HCl、H2O等。
- 共价键的分类:- 极性共价键:不同种原子之间形成的共价键,共用电子对发生偏移,如HCl中的H - Cl键。
- 非极性共价键:同种原子之间形成的共价键,共用电子对不发生偏移,如H2中的H - H键。
三、化学反应与能量。
1. 化学能与热能。
- 化学键与化学反应中能量变化的关系:断裂化学键吸收能量,形成化学键放出能量。
当反应物的总能量大于生成物的总能量时,反应放热;当反应物的总能量小于生成物的总能量时,反应吸热。
化学元素周期表详解化学元素周期表是化学科学中的重要工具,用于组织和展示元素的属性和关系。
它按照元素的原子数和化学性质将元素进行分类和排列。
本文将详细解释元素周期表的构造和元素分类,并介绍周期表中一些重要的元素和其特性。
一、周期表的构造元素周期表由一系列水平排列的行和垂直排列的列组成,其中行称为周期,列称为族。
元素周期表的基础是元素的原子数和化学性质。
原子数逐渐增加的顺序排列在周期的不同行,而具有相似化学性质的元素排列在同一族中。
元素周期表中的元素按照原子序数(或称为核电荷数)从小到大排列,即从左到右。
原子序数越大,元素的原子数和质量越大。
每个元素都用一个独特的符号表示,比如氢元素的符号为H,氧元素的符号为O。
二、周期表中的分类1. 主族元素:主族元素是指周期表中的1A至8A族元素(以旧国际命名方式),它们具有相似的化学性质。
主族元素可以进一步分为碱金属、碱土金属、硼族元素等。
2. 过渡元素:过渡元素位于周期表的3B至2B族,它们具有较高的原子数和更复杂的电子结构。
过渡元素常用于合金、催化剂等应用。
3. 镧系元素和锕系元素:镧系和锕系元素位于周期表的底部,它们都是内过渡元素。
这些元素具有复杂的电子结构和特殊的化学性质。
三、周期表中的重要元素及其特性1. 氢(H):氢是元素周期表中最简单的元素,原子数为1。
它是宇宙中最丰富的元素之一,可以与其他元素形成化合物。
氢广泛应用于氢气燃料电池等领域。
2. 氧(O):氧是地球上最丰富的元素之一,原子数为8。
氧气是生命的必需,用于呼吸和燃烧等过程。
氧还广泛应用于氧化反应和氧化剂等。
3. 碳(C):碳是生命的基础,原子数为6。
它是有机化合物的主要组成成分,包括生物分子如蛋白质、碳水化合物和核酸。
碳的四个价电子使其能够形成多种化学键。
4. 金(Au):金是具有高度延展性和高反射率的贵金属,原子数为79。
它在珠宝制造、电子技术、医学等领域有广泛应用。
金是稀有和珍贵的元素,其产量较少。
化学元素的周期表排列和化学反应一、化学元素的周期表排列1.周期表的排列原则–原子序数递增–电子层数递增–价电子数递增2.周期表的结构–周期:垂直排列,每个周期代表一个电子层的填充–族(族系):水平排列,同一族元素具有相同的最外层电子数3.元素周期表的分类–非金属元素–半金属元素(或类金属元素)4.周期表中的对角线规则–对角线上的元素具有相似的化学性质5.周期表的周期性–原子半径的周期性变化–化合价的周期性变化–密度的周期性变化二、化学反应1.化学反应的基本概念–化学反应:物质之间发生原子、离子或分子重新组合的过程–反应物:参与化学反应的起始物质–生成物:化学反应过程中形成的新物质2.化学反应的类型–合成反应:两种或两种以上物质生成一种新物质–分解反应:一种物质分解成两种或两种以上的物质–置换反应:单质与化合物反应生成另一种单质和化合物–复分解反应:两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物3.化学反应的基本定律–质量守恒定律:化学反应中,反应物的总质量等于生成物的总质量–能量守恒定律:化学反应中,反应物的总能量等于生成物的总能量4.化学反应的速率–化学反应速率:单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加–影响化学反应速率的因素:反应物浓度、温度、催化剂、固体表面积等5.化学平衡–化学平衡:正反应和逆反应速率相等,反应体系中各物质的浓度不再发生变化–平衡常数:表示化学平衡状态的定量关系6.化学反应的化学计量学–化学方程式:用化学符号和化学计量数表示反应物和生成物之间的关系–物质的量:表示含有一定数目粒子的集体,单位为摩尔(mol)–化学反应的摩尔比:反应物和生成物之间的化学计量数关系以上是关于化学元素的周期表排列和化学反应的知识点介绍,希望对您有所帮助。
习题及方法:1.习题:周期表中,哪个元素位于金属和非金属元素的分界线附近?解题方法:根据周期表的结构,找到位于金属和非金属元素分界线附近的元素,如硅(Si)。
化学反应与能量元素周期表(律)
1.(2011北京高考10)25℃、101kPa 下:①2Na(s)+1/2O2(g)=Na2O(s) △H1=-414KJ/mol
②2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s) △H2=-511KJ/mol
下列说法正确的是
A.①和②产物的阴阳离子个数比不相等
B.①和②生成等物质的量的产物,转移电子数不同
C.常温下N a与足量O2反应生成Na2O,随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快
D.25℃、101kPa 下,Na2O2(s)+2 Na(s)= 2Na2O(s)△H=-317kJ/mol
2.(2011重庆)SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S-F键。
已知:1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ,断裂1molF-F 、S-F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ。
则S(s)+3F2(g)=SF6(g)的反应热△H为
A. -1780kJ/mol
B. -1220 kJ/mol
C.-450 kJ/mol
D. +430 kJ/mol
3.(2011上海)据报道,科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂。
下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是
4.(2011上海)根据碘与氢气反应的热化学方程式
(i) I2(g)+ H2(g) 2HI(g)+ 9.48 kJ (ii) I2(S)+ H2(g)2HI(g) - 26.48 kJ
下列判断正确的是
A.254g I2(g)中通入2gH2(g),反应放热9.48 kJ
B.1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差17.00 kJ
C.反应(i)的产物比反应(ii)的产物稳定
5.X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素,其相关信息如下表:
元素相关信息
X X的基态原子核外3个能级上有电子,且每个能级上的电子数相等
Y 常温常压下,Y单质是淡黄色固体,常在火山口附近沉积
Z Z和Y同周期,Z的电负性大于Y
W W的一种核素的质量数为63,中子数为34
(1)Y位于元素周期表第周期表族,Y和Z的最高价氧化物对应的水化物的酸性较强的是(写化学式)。
(2)XY2是一种常用的溶剂,XY2的分子中存在个σ键。
在H―Y、H―Z两种共价键中,键的极性较强的是,键长较长的是。
(3)W的基态原子核外电子排布式是。
W2Y在空气中煅烧生成W2O的化学方程式是。
(4)处理含XO、YO2烟道气污染的一种方法,是将其在催化剂作用下转化为单质Y。
已知:
XO(g)+1
2
O2(g)=XO2(g) ∆H=-283.0 kJ·mol-2
Y(g)+ O2(g)=YO2(g) ∆H=-296.0 kJ·mol-1
此反应的热化学方程式是。
7.(2010天津卷)(14分)X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大。
X、Y、Z、L是组成蛋白质的基础元素,M是地壳中含量最高的金属元素。
回答下列问题:
⑴L的元素符号为________ ;M在元素周期表中的位置为________________;五种元素的原子半径从大到小的顺序是____________________(用元素符号表示)。
⑵Z、X两元素按原子数目比l∶3和2∶4构成分子A和B,A的电子式为___,B的结构式为____________。
⑶硒(se)是人体必需的微量元素,与L同一主族,Se原子比L原子多两个电子层,则Se的原子序数为_______,其最高价氧化物对应的水化物化学式为_______。
该族2 ~ 5周期元素单质分别与H2反应生成l mol气态氢化物的反应热如下,表示生成1 mol硒化氢反应热的是__________(填字母代号)。
a.+99.7 mol·L-1b.+29.7 mol·L-1c.-20.6 mol·L-1d.-241.8 kJ·mol-1
⑷用M单质作阳极,石墨作阴极,NaHCO3溶液作电解液进行电解,生成难溶物R,R 受热分解生成化合物Q 。
写出阳极生成R的电极反应式:______________;由R生成Q的化学方程式:_______________________________________________。