第八章 主族金属元素(一)
- 格式:doc
- 大小:100.50 KB
- 文档页数:3
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。
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。