下列微粒半径大小的比较中,正确的是 ( ) A.Na+<Mg2+<Al3+<O2B.S2->Cl->Na+>Al3+ C.Na<Mg<Al<S D.Cs<Rb<K<Na
【思维建模】微粒半径大小比较的解答思路为:
【解析】选B。
选项
分析
A项 (×)
四种离子核外电子数相同,随着核电荷数的增多,离 子半径依次减小,即微粒半径:Al3+ <Mg2+<Na+<O2-
期性变化的必然结果。
原子核外电子排布
【微思考】 1868年俄国化学家门捷列夫提出了元素周期律的观点, 他认为“随着元素相对原子质量的递增,元素的性质呈 周期性变化”。请你分析这句话是否正确,并说明原因 。
提示:错误。元素的性质是随原子序数的递增而呈周期 性变化,而不是相对原子质量。限于当时的条件和科学 水平,在当时是正确的。
C.Al、Be、Na
D.N、O、F
【解析】选B。A项中He为0价;C项中元素正价化合价分 别为+3、+2、+1,与题目要求恰好相反;D项中F无正价 。
【素养提升】 在现行的元素周期表中,共有118个元素,其中金属元
素94个。下面是关于金属元素的一些讨论,据此回答:
(1)金属元素有负化合价吗?它们能否形成简单阴离子? 提示:金属元素无负化合价,所以不能形成简单阴离子。 (2)对于同横行的金属元素,从左到右,其化合价是怎样
2.(2019·三明高一检测)下列粒子半径之比大于1的是 ()
A. r(K＋)
rK r S C. r P
r Ca B. r Mg
r Cl
D. r Cl
【解析】选B。A项,r(K+)<r(K),
r(K＋)
rK
<1;B项,r(Ca)>
r Ca r(Mg), r Mg
>1;C项,r(S)<r(P),
(3)原子序数为15的元素的最高化合价为+3。 ( )
提示:×。原子序数为15的原子结构示意图为
,
最外层有5个电子,因此其最高化合价为+5价。
三、元素周期律
1化.。内容:元素的性质随着_原__子__序__数__的递增而呈周期性变
2.实质:元素性质的周期性变化是_________________周
【解析】选D。X元素的最高价氧化物对应的水化物的 化学式为H2XO3,则X的最高正化合价为+4,说明X原子最 外层有4个电子,最低负化合价为-4,形成的简单气态氢 化物的分子式为XH4。
【补偿训练】
(2019·聊城高一检测)下列元素的常见化合价从+1至
+3依次增大的是 ( )
A.H、He、Li
B.Na、Mg、Al
变化的? 提示:同横行的金属元素,从左到右其最外层电子数逐渐 增加,所以最高正化合价是逐渐升高的。
【补偿训练】 硒鼓,也称感光鼓,是打印机中很重要的组成部分,决 定了打印质量的好坏。硒鼓中用到的感光材料含有元 素硒。
判断硒元素的最高正化合价和最低负化合价分别是多
少? 提示:+6价和-2价。根据硒的原子结构示意图可以得出 其原子的最外层电子数为6,因此最高正化合价=最外层 电子数=+6,最低负化合价=最外层电子数-8=6-8=-2。
【易错提醒】元素化合价的“三个二” (1)二“特殊”:F无正价,O无最高正价。 (2)二“只有”:金属只有正价,只有非金属才有负价。 (3)二“等式”:对于主族元素,最高正价=最外层电子 数,|最低负价数值|+|最高正价数值|=8(除O、F外)。
【思考·讨论】
(1)主族元素的最高正化合价一定等于原子核外最外层
2.元素性质的递变规律 (1)元素原子半径的周期性变化。
规律:随着原子序数的递增,元素原子的半径呈现_由__大__ _到__小__的周期性变化。
(2)元素主要化合价的周期性变化。 以1～18号元素为例探究化合价的变化,图示如下:
规律:随着原子序数的递增,元素的最高正化合价呈现 _性+_1变_→_化_+_7。_(O、F除外),最低负化合价呈现_-_4_→__-_1_的周期
2.离子 (1)同一纵列,自上而下,电子层数依次增多,离子半径 依次增大。如r(Li+)<r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+)。 (2)具有相同电子层结构的离子,随核电荷数的增大, 离子半径依次减小。如r( )>r(Cl-)>r(K+)>r(Ca2+)。
S2
3.同一元素的不同粒子:核外电子数越多,半径越大。 (1)阳离子:r(原子)>r(阳离子)。如r(Na)>r(Na+)。 (2)阴离子:r(原子)<r(阴离子)。如r(Cl)<r(Cl-)。 (3)多种价态的离子:价态越高,半径越小。如 r(Fe)>r(Fe2+)>r(Fe3+)。
【方法规律】微粒半径大小比较的三步走 微粒半径主要是由核电荷数、电子层数和核外电子数 决定的。按“三看”规律进行比较: (1)一看电子层数 电子层数不同、最外层电子数相同时,电子层数越多, 半径越大。例如:r(F)<r(Cl)<r(Br)<r(I),r(F-)< r(Cl-)<r(Br-)<r(I-)。
r S rP
<1;D项,r(Cl)
r Cl
<r(Cl-), r Cl <1。
【补偿训练】 (2019·雅安高一检测)下列各组元素中按微粒半
径递增顺序排列的是 ( ) A.K Na Li B.N O F C.Ca2+ K+ ClD.Ba2+ Ca2+ Mg2+
【解析】选C。原子最外层电子数相同时,电子层数越 多原子半径越大,则原子半径大小为Li<Na<K,A错误;原 子电子层数相同时,原子序数越大,原子半径越小,则原 子半径大小顺序为N>O>F,B错误;离子电子层结构相同, 核电荷数越大离子半径越小,则离子半径大小为Ca2+<K+ <Cl-,C正确;离子的最外层电子数相同,离子电子层越
(2)原子序数为8,核外电子数为8,则质量数一定是16。
() 提示:×。原子序数为8,核外电子数为8,但中子数不一 定是8,故质量数不一定是16。
二、元素周期律 1.1～18号元素核外电子排布的变化规律(最外层电子 排布)
原子结构
原子序数 (a的取值)
电子 层数
最外层电子 数(x的取值)
1→2
_1_
1→_2_
原子结构
原子序数 (a的取值)
3→10
电子 层数
_2_
最外层电子 数(x的取值)
1→_8_
_1_1_→__1_8_
_3_
1→_8_
随着原子序数的递增,元素原子的
结论 最外层电子排布呈现___由__1__到__8_(_第1 _周__期___为__1_到__2_)_的___周__期__性__变__化
(2)二看核电荷数 电子层数相同时,核电荷数越多,半径越小。例如 :r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(S)>r(Cl),r(S2-)>r(Cl-) >r(K+)>r(Ca2+)。 (3)三看电子数 核电荷数相同时,电子数越多,半径越大。例如:r(Na+) <r(Na),r(Cl-)&gl-比Na+、Al3+多一个电子层,则S2-、Cl半径比Na+、Al3+大,再根据“序小径大”的规则, 则微粒半径:S2->Cl->Na+>Al3+
选项
C项 (×)
D项 (×)
分析
Na、Mg、Al、S的原子半径依次减小
Na、K、Rb、Cs最外层电子数相同,电子层数依 次增多,原子半径依次增大
知识点二 微粒半径大小的比较 【重点释疑】 1.原子 (1)同一横行,从左到右,核电荷数依次增大,原子半径 依次减小。如r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)> r(Cl)。
(2)同一纵列,自上而下,电子层数依次增多,原子半径 依次增大。如r(Li)<r(Na)<r(K)<r(Rb)<r(Cs)。
知识点一 化合价与最外层电子数之间的关系 【重点释疑】 1.元素的主要化合价与最外层电子数的关系 主族元素最高正化合价=最外层电子数(O、F除外) 最低负化合价=最外层电子数-8。 |最高正化合价|+|最低负化合价|=8。
2.常见元素化合价的特点 (1)氢元素:+1、-1、0价,如H2O、NaH、H2。 (2)氟元素:-1、0价,如NaF、F2,氟无正价。 (3)氧元素:-2、-1、0价,如CaO、Na2O2、O2,氧无最高 正价。 (4)金属只有正价。 (5)非金属元素既有正价又有负价(O、F除外)。
【思考·讨论】
(1)对于电子层数相同的原子,为什么其核电荷数越多
原子半径越小? 提示:原子核带正电荷,核电荷数越多,原子对核外电子 的引力越大,原子半径越小。
(2)电子层数多的原子的半径一定大于电子层数少的原
子半径吗? 提示:不一定。只有当微粒的最外层电子数相同时,电 子层数越多,半径才越大。
【案例示范】 【典例】(改编题)化学元素指自然界中一百多种基本 的金属和非金属物质,它们只由一种原子组成,其原子 中原子核具有同样数量的质子,用一般的化学方法不能 使之分解,并且能构成一切物质。 到2007年为止,总共 有118种元素被发现,其中94种是存在于地球上。
