第八章 主族金属元素(一)
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元素周期表的主族元素在化学的世界里,元素周期表就如同一张神秘的藏宝图,指引着我们探索物质的构成和性质。
而主族元素,作为这张藏宝图上的重要部分,更是具有举足轻重的地位。
主族元素,是指元素周期表中 s 区和 p 区的元素。
它们的化学性质相对较为典型和规律,对于我们理解化学的基本原理和反应起着关键作用。
先来说说第ⅠA 族元素,也就是碱金属元素。
这一族包括锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)等。
碱金属元素的最外层电子数都是1 个,这使得它们具有很强的金属性,化学性质非常活泼。
比如钠,我们在日常生活中常见的食盐——氯化钠(NaCl)就有它的身影。
钠在空气中极易被氧化,迅速从银白色变成灰暗色。
把钠投入水中,会发生剧烈的反应,浮在水面上迅速游动,发出“嘶嘶”的声响,甚至还会燃烧起来。
第ⅡA 族元素被称为碱土金属元素,包括铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)等。
与碱金属元素相比,碱土金属元素的金属性稍弱一些,但依然具有较强的还原性。
钙是我们身体中不可或缺的元素,对于维持骨骼的健康起着重要作用。
第ⅢA 族元素包含硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)、铊(Tl)。
硼是一种半金属元素,具有一些独特的性质。
而铝,在我们的生活中可谓无处不在,从铝制的易拉罐到飞机的零部件,都有它的身影。
第ⅣA 族元素有碳(C)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、铅(Pb)。
碳是生命的基础元素,有机化合物的骨架就是由碳元素构成的。
硅则是半导体材料的重要组成部分,在现代电子工业中发挥着关键作用。
第ⅤA 族元素包括氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)。
氮是空气中含量最多的气体,氮气的化学性质相对稳定,但在一定条件下也能发生反应。
磷有白磷和红磷等多种同素异形体,在农业生产中,磷肥是重要的肥料。
第ⅥA 族元素包含氧(O)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)、钋(Po)。
氧是维持生命活动必不可少的气体,氧气支持着燃烧和呼吸过程。
元素周期表中的主族元素与过渡元素元素周期表是化学中重要的基础知识,它将元素按照一定的规律进行分类和排列。
元素周期表中的元素可以分为主族元素和过渡元素两大类。
本文将针对这两类元素作出详细介绍。
一、主族元素主族元素又称为A类元素,它们主要位于元素周期表的左侧和右侧,包括1A、2A、13A、14A、15A、16A和17A族元素。
主族元素的特点是它们的化合价电子数与主族元素组号一致。
下面我将逐一介绍主族元素的特点和应用。
1. 1A族元素:氢(H) 和碱金属元素(Li、Na、K、Rb、Cs、Fr)碱金属元素的特点是:具有非常低的电离能和较大的原子半径,因此它们容易失去价层电子,生成正离子。
碱金属元素在反应中常显示出活泼的性质。
碱金属元素的应用十分广泛。
例如,钾和铷被广泛用于农业领域,作为植物的营养元素;锂在电池领域有重要的应用;氢气在工业和能源中是一种重要的原料。
2. 2A族元素:碱土金属元素(Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra)碱土金属元素具有较高的电离能和较小的原子半径,因此它们在化学反应中容易失去两个价层电子,生成+2价阳离子。
与碱金属元素相比,碱土金属元素更加不活泼。
碱土金属元素在实际生活中有诸多应用。
例如,钙是人体骨骼和牙齿的重要组成部分;镁在冶金业中广泛用作合金的添加剂;镁合金在航空航天领域有广泛的应用。
3. 13A族元素:硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)、铟(In) 和铊(Tl)13A族元素具有不规则的电子排布,因此它们的化学性质多样。
其中硼是一种非金属元素,常形成共价化合物。
铝是一种具有广泛应用前景的轻金属,被广泛用作构造材料。
4. 14A族元素:碳(C)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)和铅(Pb)14A族元素的共同特点是它们的电子排布规则,并且它们能带有多种化合价态。
碳具有广泛的化合价态,如+4价的二氧化碳和-4价的甲烷。
硅和锗是半导体材料,被广泛用于电子工业。
5. 15A族元素:氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)和铋(Bi)15A族元素以氮在空气中的含量最为丰富。
元素周期表中的主族元素元素周期表是化学中的重要工具,它将元素按照一定规律排列。
其中,主族元素是指周期表中第1A到第8A族元素,也就是代表性元素。
这些元素具有共性,其化学性质也有规律可循。
本文将介绍元素周期表中的主族元素,以及它们在日常生活中的应用。
一、第1A族元素 - 碱金属碱金属是元素周期表中的第1A族元素。
它们包括锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)和钫(Fr)。
这些元素具有低密度、低熔点和非常活泼的化学性质。
碱金属在自然界中以化合物的形式存在,比如氯化钠(NaCl),它是我们常见的食盐。
此外,钾和铷还用于冶金工业中的合金制备。
二、第2A族元素 - 碱土金属碱土金属是元素周期表中的第2A族元素。
它们包括铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)和镭(Ra)。
与碱金属相比,碱土金属的化学性质更为稳定。
它们在自然界中以氧化物和硫化物的形式广泛存在。
钙是人体骨骼、牙齿的重要组成元素,被广泛应用于医药和建筑材料制造。
镁用于制备轻便合金,广泛应用于航空航天领域。
三、第3A族元素 - 硼族元素硼族元素是元素周期表中的第3A族元素。
它们包括硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)、铊(Tl)和镓(Uut)。
这些元素的数量较少,化学性质各异。
铝是最常见的硼族元素,具有良好的导电性和导热性,广泛应用于建筑、汽车和航空领域。
四、第4A族元素 - 碳族元素碳族元素是元素周期表中的第4A族元素。
它们包括碳(C)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、铅(Pb)和镤(Fl)。
碳是生命的基础,几乎所有有机物都含有碳元素。
硅在电子工业中应用广泛,是半导体材料的重要组成部分。
锡和铅常用于合金制备,具有良好的焊接性能。
五、第5A族元素 - 氮族元素氮族元素是元素周期表中的第5A族元素。
它们包括氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)和镤(Mc)。
氮是地球大气中的主要成分,也是生物体内常见的元素。
化学元素周期表中的主族元素性质研究化学元素周期表中,主族元素是指周期表上第1A-8A族元素,也称为离子化合价各自相同的元素。
主族元素的电子结构决定了它们的化学性质,这些元素与其他元素形成化合物的方式和性质也不同。
本文将探讨主族元素的性质及其应用。
第1A族元素——碱金属第1A族元素包括锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)和钫(Fr),它们都是剧毒的金属。
这些元素都具有单价阳离子,即离子化合价为+1。
它们的反应活泼,通常通过与水反应产生氢氧化物和氢气的方式来获得单质状的碱金属。
碱金属在室温下具有非常柔软的性质,可以被轻易地切成薄片,但它们不能在水中长时间保存,因为它们会反应生成碱性氢氧化物导致溶液变色。
碱金属的化合物通常是白色的粉末,例如氯化钾(KCl)和硝酸钾(KNO3)。
碱金属的应用非常广泛,它们的化合物被广泛用于医学、化学、农业和烟火制造等领域。
此外,钠和钾是人体必需的元素;钠在水的平衡、心脏和神经系统的正常功能中具有重要作用,而钾对肌肉和神经系统的正常功能至关重要。
第2A族元素——碱土金属第2A族元素包括铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)和镭(Ra),它们的离子化合价均为+2。
这些元素通常形成硬度较大的晶体,并具有较高的熔点和沸点。
碱土金属的应用非常广泛,尤其是铜、铝等轻金属的生产中,其中镁是最常用的碱土金属之一。
由于它的轻质、强度高、防腐性好、导热性能强等特性,因此被广泛应用于机器制造、航空航天等领域。
此外,钙是维持骨骼、牙齿、神经和肌肉的健康的重要元素。
第3A族元素——硼族元素第3A族元素包括硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)和铊(Tl),它们具有单价正离子(B、Al、Ga)、三价正离子(In、Tl)、共价键和离子键。
硼是硼族元素中最小的元素,并形成具有共价结合的分子。
它的化学性质通常与碳相似,因此称为“碳的表亲”。
铝是硼族元素中最重要的金属,广泛用于制造航空、航天、汽车、建筑、电子等领域的材料和合金。
元素周期表的主族元素化学这门学科中,元素周期表宛如一座蕴藏着无尽奥秘的宝库,而主族元素则是其中最为璀璨夺目的珍宝。
元素周期表的主族元素包括了碱金属、碱土金属、硼族元素、碳族元素、氮族元素、氧族元素和卤族元素。
咱们先来说说碱金属,这一族包括锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)和钫(Fr)。
碱金属的特点十分鲜明,它们都是银白色的金属,质地柔软,具有良好的导电性和导热性。
钠就是我们日常生活中常见的碱金属元素。
您想想,厨房里的食盐,化学名称叫氯化钠(NaCl),这里面就有钠。
钠非常活泼,一碰到水就会剧烈反应,产生氢气并且放出大量的热。
钾也是人体必需的元素之一,它在维持细胞的正常生理功能方面发挥着重要作用。
但如果摄入过多或过少,都会对健康造成影响。
再来说说碱土金属,包括铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)和镭(Ra)。
与碱金属相比,碱土金属的化学性质相对稳定一些,但也比较活泼。
钙在人体中的重要性可不能小觑,骨头和牙齿的主要成分就是羟基磷灰石,其中就包含了大量的钙。
小朋友长身体的时候,如果缺钙,就容易发育不良,导致佝偻病等问题。
镁也是人体必需的元素之一,它参与了许多重要的生理过程,比如蛋白质的合成和能量的代谢。
硼族元素包括硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)和铊(Tl)。
硼是一种用途广泛的元素,在材料科学和半导体领域有着重要的应用。
铝大家就更熟悉了,生活中到处都能看到铝制品,比如铝合金门窗、易拉罐等等。
铝的表面容易形成一层致密的氧化膜,这使得它具有良好的耐腐蚀性。
碳族元素有碳(C)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)和铅(Pb)。
碳可是生命的基础元素,有机物中都离不开碳。
咱们常见的金刚石和石墨,虽然都是由碳组成的,但性质却大不相同。
硅在现代科技中扮演着极其重要的角色,半导体材料中硅的应用十分广泛,我们使用的电脑芯片就是用硅制造的。
氮族元素包括氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)和铋(Bi)。
高职高专无机化学教程(大全)第一章物质及其变化高等教育出版社高等教育电子音像出版社第一章物质及其变化第一章物质及其变化第二章化学反应速率和化学平衡第三章电解质溶液和离子平衡第四章氧化和还原第五章原子结构与元素周期律第六章分子结构与晶体结构第七章配位化合物第一章物质及其变化第八章主族金属元素(一)碱金属和碱土金属第九章主族金属元素(二)铝锡铅砷锑铋第十章非金属元素(一)氢稀有气体卤素第十一章非金属元素(二)氧硫氮磷碳硅硼第十二章过渡元素(一)铜副族和锌副族第十三章过渡元素(二)铬锰铁钴镍第一章物质及其变化学习指南第一节物质的聚集状态第二节化学反应中的质量关系和能量关系习题参考答案第一章物质及其变化本章重点1.气体的性质;2.理想气体状态方程;3.分压定律;4.质量守恒定律与能量守恒和转化定律。
本章难点1.分压定律;2.焓变;3.热化学方程式。
第一章物质及其变化第一节物质的聚集状态物质总是以一定的聚集状态存在。
常温、常压下,通常物质有气态、液态和固态三种存在形式,在一定条件下这三种状态可以相互转变。
此外,现已发现物质还有第四种存在形式?等离子体状态。
第一章物质及其变化气体理想气体状态方程式: pVnRTp?气体压力,单位为Pa帕;3V?气体体积,单位为m 立方米;n?气体物质的量,单位为mol摩;T?气体的热力学温度,单位为K开;R?摩尔气体常数,又称气体常数。
第一章物质及其变化标准状态(T 273.15K,p101.325 kPa)下,测得1.000mol气体所占的体积为22.414×10 m ,则:-3RpVnT101.325 × 103Pa × 22.414 ×10-1 -1m31.000mol × 273.15K8.314N ? m ? mol ?K-1 -1(或8.314牛?米?摩 ?开-1 -1 -1 -18.314 J?mol ?K 或8.314焦?摩 ?开第一章物质及其变化气体分压定律分压力pi 在混合气体中,每一种组分气体总是均匀地充满整个容器,对容器内壁产生压力,并且不受其他组分气体的影响,如同它单独存在于容器中那样。
无机化学总结笔记[整理版]《无机化学》各章小结第一章绪论平衡理论 :四大平衡理论部分原子结构1(无机化学结构理论:,分子结构,晶体结构元素化合物2(基本概念:体系,环境,焓变,热化学方程式,标准态古代化学3(化学发展史: 近代化学现代化学第二章化学反应速率和化学平衡1( 化学反应速率Δc(A)υ=Δt2( 质量作用定律元反应 aA + Bb Yy + Zzabυ = k c (A) c (B)3. 影响化学反应速率的因素: 温度, 浓度, 催化剂, 其它.温度是影响反应速率的重要因素之一。
温度升高会加速反应的进行;温度降低又会减慢反应的进行。
浓度对反应速率的影响是增加反应物浓度或减少生成物浓度,都会影响反应速率。
催化剂可以改变反应速率。
其他因素,如相接触面等。
在非均匀系统中进行的反应,如固体和液体,固体和气体或液体和气体的反应等,除了上述的几种因素外,还与反应物的接触面的大小和接触机会有关。
超声波、紫外线、激光和高能射线等会对某些反应的速率产生影响4. 化学反应理论: 碰撞理论, 过渡态理论碰撞理论有两个要点:恰当取向,足够的能量。
过渡态理论主要应用于有机化学。
5. 化学平衡: 标准平衡常数, 多重平衡规则, 化学平衡移动及其影响因素(1)平衡常数为一可逆反应的特征常数,是一定条件下可逆反应进行程度的标度。
对同类反应而言,K值越大,反应朝正向进行的程度越大,反应进行的越完全(2)书写和应用平衡常数须注意以下几点a. 写入平衡常数表达式中各物质的浓度或分压,必须是在系统达到平衡状态时相应的值。
生成物为分子项,反应物为分母项,式中各物质浓度或分压的指数,就是反应方程式中相应的化学计量数。
气体只可以用分压表示,而不能用浓度表示,这与气体规定的标准状态有关。
b.平衡常数表达式必须与计量方程式相对应,同一化学反应以不同计量方程式表示时,平衡常数表达式不同,其数值也不同。
c.反应式中若有纯故态、纯液态,他们的浓度在平衡常数表达式中不必列出。
初中化学元素周期表中的主族元素与副族元素解析元素周期表是化学中非常重要的工具,它将所有已知的元素按照一定的规律排列起来。
其中,元素周期表中的元素可分为主族元素和副族元素两大类别。
一、主族元素主族元素也称为A族元素,包括1A、2A、3A、4A、5A、6A和7A族元素。
它们的特点是原子外层电子数与主量子数(即元素周期数)相等,电子排布规则符合“2n²”规律,其中n表示主量子数。
1. 1A族元素(碱金属)1A族元素包括氢(H)、锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)和钫(Fr)。
这些元素在化合物中通常带正一价电荷,因为它们的最外层只有一个电子。
2. 2A族元素(碱土金属)2A族元素包括铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)和镭(Ra)。
这些元素在化合物中通常带正二价电荷,因为它们的最外层有两个电子。
3. 3A族元素(硼族元素)3A族元素包括硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)、铊(Tl)和鉍(Bi)。
这些元素在化合物中通常带正三价电荷,因为它们的最外层有三个电子。
4. 4A族元素(碳族元素)4A族元素包括碳(C)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)和铅(Pb)。
这些元素在化合物中通常呈多种价态存在。
5. 5A族元素(氮族元素)5A族元素包括氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)和铋(Bi)。
这些元素在化合物中通常带正三价电荷。
6. 6A族元素(氧族元素)6A族元素包括氧(O)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)和钋(Po)。
这些元素在化合物中通常带正二价电荷。
7. 7A族元素(卤素)7A族元素包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)和砹(At)。
这些元素在化合物中通常带负一价电荷,因为它们的最外层只缺少一个电子。
二、副族元素副族元素也称为B族元素,包括1B、2B、3B(除了铝)、4B、5B、6B、7B、8B(除了镁和锌)、1B和2B(除了镁和锌)族元素。
第⼋章主族⾦属元素(⼀)-内蒙古化⼯职业学院精品课程⽹站第七章⾦属元素本章要求1.掌握碱⾦属、碱⼟⾦属的性质、结构、存在状态、制备、⽤途之间的关系。
2.掌握碱⼟⾦属、碱⾦属氧化物,氢化物的性质以及氢氧化物的溶解度,碱性和盐类溶解度,热稳定性的变化规律。
通过对⽐锂、镁的相似性等了解对⾓线规则。
3.了解铝、锡和铅、锑和铋的⼀般制备⽅法和原理,认识其单质的主要反应。
掌握铝、锑、铋、锡和铅盐的⽔解性和溶解性;锡(Ⅱ)的还原性和锡(Ⅳ)氧化性;铋、(Ⅴ)的氧化性。
4.掌握铜锌的氧化物和氢氧化物的酸碱性及主要性质。
掌握过渡元素的结构和性质特点。
5.掌握铜、主要化合物的性质。
掌握锌、主要化合物的性质,掌握Hg(Ⅰ)和Hg(Ⅱ)间的转化关系。
6.掌握铬(Ⅲ)、铬(Ⅵ)化合物的性质。
特别是Cr2O72-与CrO42-间平衡,Cr2O72-在酸性介质中的强氧化性。
掌握⾼锰酸钾的性质。
7.掌握铁、钴、镍及其化合物的主要性质,熟练掌握Fe2+、Fe3+的性质和鉴定。
本章共计11学时第⼀节化学元素的⾃然资源1-1.地壳中元素的分布和存在类型1.元素的丰度:元素在地壳中的相对含量称为丰度。
丰度通常以质量分数或原⼦分数表⽰丰度最⼤的前⼗位的元素是:表7―1 地壳中主要含量元素的丰度(质量分数)图7–1 元素在地壳中的主要存在形式(1)以卤化物、含氧酸盐存在(2)以氧化物或含氧酸盐存在(3)主要以单质存在(4)主要以硫化物存在(5)以阴离⼦形式存在,有些也以单质存在1-3.元素资源的存在形式和提取、利⽤:1.化学矿物:⾃然界3000余种,可利⽤的仅150来种,⽬前我国已发现的可有矿物有136种。
分为⾦属矿物和⾮⾦属矿物。
2.天然含盐⽔:包括海⽔、盐湖⽔、地下卤⽔和⽓井⽔等。
3.⼤⽓:是游离是游离N2,O2和稀有⽓体的⼤本营。
4.农副产品:可以⽤来提取⽆机物。
5.⼯业废料:废⽔、废⽓和废渣含有⼤量的可⽤之物。
第⼆节碱⾦属2-1.碱⾦属元素概述:1.碱⾦属是周期表的是周期表的IA族,包括锂、钠、钾、铷、铯和钫2.电⼦层结构:ns13.⾦属性:同周期元素中,原⼦半径最⼤,电⼒能最低,表现出强烈的⾦属性。
第五章原子结构与元素周期律(习题)
一.选择题
1. 3s1表示(D)的一个电子。
(A) n = 3; (B) n = 3, l = 0; (C) n = 3, l = 0, m = 0;
(D)n = 3, l = 0, m = 0, m s = +1/2或m s= -1/2
2. 下列有关氧化值的叙述中,正确的是(A)
(A)主族元素的最高氧化值一般等于其所在的族数
(B)副族元素的最高氧化值总等于其所在的族数
(C)副族元素的最高氧化值一定不会超过其所在的族数
(D)元素的最低氧化值一定是负数
3. 比较O,S,As 三种元素的电负性和原子半径大小的顺序,正确的式(A)(A)电负性:O > S >As原子半径:O< S <As
(B) 电负性:O< S <As 原子半径:O< S <As
(C)电负性:O< S <As 原子半径:O > S >As
(D) 电负性:O > S >As原子半径:O > S >As
4.决定多电子原子核外电子运动能量的两个主要因素是(C)
(A)电子层和电子的自旋状态
(B)电子云的形状和伸展方向
(C)电子层和电子亚层
(D)电子云的形状和电子的自旋状态
5.每个电子层的轨道数与电子层序数n之间的关系是(D)
(A)2n(B)n2(C)n(D)2n2
6.下列元素基态原子的电子排布式正确的是(D)
(A)5B1s22s3(B)11Na1s22s22p7
(C) 24Cr1s22s22p63s23p63d6
(D)24Cr1s22s22p63s23p63d54s1
7.某元素的价电子结构为3d24s2,则该元素位于周期表中(C)
(A)四周期,ⅥA,s区(B)四周期,ⅥB,s区
(C) 四周期,ⅣB,d区(D)四周期,ⅣB,d区
8.某元素位于周期表中ⅠB,ds区,则其基态原子的价电子构型为(B)(A)nd10ns1(B)(n-1)d10ns1
(C) nd10(n-1)s1(D)ns1np6
二.简答题
9.试用s,p,d,f符号来表示下列各元素原子的电子结构:
(1)18Ar (2)26Fe (3)53I (4)47Ag并指出它们各属于第几周期?第几族?
答:
10.已知四种元素的原子的外层电子层结构分别为:
(1)4s2(2)3s23p5(3)3d24s2(4)5d106s2试指出它们在周期系中各处于哪一周期?哪一族?哪一区?
答:
11.写出下列元素的名称、元素符号和核外电子排布式,并指出它们在周期表中的位置:
(1)第一种副族元素
(2)第一种p区元素
(3)第一种ds区元素
(4)第四周期的第六种元素(5)电负性最大的元素(6)原子半径最大的元素。