高中化学1.2第二课时元素周期律课堂10分钟精编练习人教必修2
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第2课时元素周期律(一)[核心素养发展目标] 1.能从原子结构的角度理解原子半径、元素第一电离能之间的递变规律,能利用递变规律比较原子(离子)半径、元素第一电离能的相对大小。
2.通过原子半径、元素第一电离能递变规律的学习,建立“结构决定性质”的认知模型,并能利用认知模型解释元素性质的规律性和特殊性。
一、原子半径1.影响原子半径大小的因素(1)电子的能层数:电子的能层越多,电子之间的排斥作用使原子半径增大。
(2)核电荷数:核电荷数越大,核对电子的吸引作用就越大,使原子半径减小。
2.原子半径的递变规律(1)同周期:从左至右,核电荷数越大,半径越小。
(2)同主族:从上到下,核电荷数越大,半径越大。
3.原子或离子半径的比较方法(1)同种元素的离子半径:阴离子大于原子,原子大于阳离子,低价阳离子大于高价阳离子。
例如:r(Cl-)>r(Cl),r(Fe)>r(Fe2+)>r(Fe3+)。
(2)能层结构相同的离子:核电荷数越大,半径越小。
例如:r(O2-)>r(F -)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)。
(3)带相同电荷的离子:能层数越多,半径越大。
例如:r(Li+)<r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+),r(O2-)<r(S2-)<r(Se2-)<r(Te2-)。
(4)核电荷数、能层数均不同的离子:可选一种离子参照比较。
例如:比较r(K+)与r(Mg2+),可选r(Na+)为参照,r(K+)>r(Na+)>r(Mg2+)。
(1)能层数少的元素原子半径一定小于能层数多的元素的原子半径( )(2)核外能层结构相同的单核粒子,半径相同( )(3)质子数相同的不同单核粒子,电子数越多,半径越大( )(4)各元素的原子半径总比离子半径大( )(5)同周期元素从左到右,原子半径、离子半径均逐渐减小( )答案(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×1.下列各组微粒不是按半径逐渐增大的顺序排列的是( )A.Na、K、Rb B.F、Cl、BrC.Mg2+、Al3+、Zn2+D.Cl-、Br-、I-答案 C解析同主族元素,从上到下,原子半径(离子半径)逐渐增大,故A、B、D三项中的各微粒的半径逐渐增大;电子层数相同,核电荷数越大半径越小,Mg2+、Al3+能层数相同但铝的核电荷数大,所以Al3+的半径小,故C 项微粒不是按半径逐渐增大的顺序排列的。
人教版高一化学必修2同步练习第2课时元素周期律的应用一、单选题1.在元素周期表中金属与非金属的分界处,可以找到()A. 合金B. 农药C. 催化剂D. 半导体材料2.运用元素周期律分析下面的推断,其中不正确的是()A. 在氧气中,铷(Rb)的燃烧产物比钠的燃烧产物更复杂B. 砹(At)为有色固体,AgAt难溶于水也不溶于稀硝酸C. 由水溶液的酸性:HCl>H2S,可推断出元素的非金属性:Cl>SD. 硅、锗都位于金属与非金属的交界处,都可以做半导体材料3.下列有关元素周期表结构的说法正确的是()A. 原子最外层电子数为2的元素一定处于周期表II A族B. 元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素C. 某元素原子核外的电子数为63,则它是第6周期副族元素D. 除短周期外,其他周期均为18种元素,副族元素没有非金属元素4.如图所示,元素周期表中的金属和非金属元素的分界线处用虚线表示.下列说法正确的是()A. 虚线右上方的元素为均为金属元素B. 紧靠虚线两侧的元素都是两性金属元素C. 可在虚线附近寻找半导体材料(如Ge、Si等)D. 可在虚线的右上方,可寻找耐高温材料5.运用元素周期律分析下列推断,其中错误的是()A. 铍的最高价氧化物的水化物可能具有两性B. 砹单质是有色固体,砹化氢很不稳定C. 碳酸锶难溶于水,但易溶于盐酸D. 砷的最高价氧化物的水化物是一种强酸6.现有短周期元素X、Y、Z、M,X、Y位于同主族,Z、M位于同主族,Y、Z位于同周期,X与Z、M都不在同一周期,Z的核电荷数是M的2倍.下列说法正确的是()A. 简单阳离子的氧化性:Y>XB. 气态氢化物的沸点:Z>MC. X、Z与M不可能存在同一离子化合物中D. Y2Z的溶液:c(Y+):c(Z2−)>2:17.X、Y、Z、M、R为五种短周期元素,其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示,其中R元素是短周期中除稀有气体之外原子半径最大的元素。
第2课时元素周期律1.同周期的X、Y、Z三种元素,已知最高价氧化物对应水化物HXO4、H2YO4、H3ZO4的酸性依次减弱,则下列判断正确的是()A.原子半径X最大,Z最小B.非金属性X最强,Z最弱C.气态氢化物中HX最不稳定D.原子序数:Z>Y>X答案 B解析由最高价氧化物对应水化物酸性强弱可知三种元素非金属性强弱顺序为X>Y>Z,则三种元素的原子序数大小关系为X>Y>Z,由同周期元素性质的递变规律可知:原子半径的大小顺序为Z>Y>X,气态氢化物的稳定性为HX>H2Y>ZH3。
2.已知短周期元素的离子:aA2+、bB+、cC3-、dD-都具有相同的电子层结构,则下列叙述中正确的是()A.原子半径:A>B>D>C B.原子序数:d>c>b>aC.离子半径:C>D>B>A D.单质的还原性:A>B>D>C答案 C解析对电子层结构相同的离子,核电荷数越大,半径越小,由题可判断:aA2+=Mg2+,bB+=Na+,cC3-=N3-,dD-=F-,故原子半径:Na>Mg>N>F,原子序数:a>b>d>c,离子半径:N3->F->Na+>Mg2+,还原性:Na>Mg>N>F。
3.下列叙述中,A金属性肯定比B金属性强的是()A.A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少B.A原子的电子层数比B原子的电子层数多C.1 mol A从酸中置换出的H2比1 mol B从酸中置换出的H2多D.常温时,A能从水中置换出H2,而B不能答案 D解析本题的关键是要弄清金属性强弱的实质是原子失电子的难易程度,原子越容易失电子,其金属性越强,与原子失电子数目无关;其次得失电子的能力主要取决于原子结构,尤其与最外层电子数和电子层数密切相关。
第二课时元素周期律夯实基础轻松达标1.在下面的价电子构型中,通常第一电离能最小的原子具有哪一种构型()A.n s2n p3B。
n s2n p4C.n s2n p5D。
n s2n p6n s2n p4的原子失去一个电子后形成n s2n p3的稳定结构,因而其第一电离能最小.2.下列关于微粒半径的说法正确的是()A。
电子层数少的元素的原子半径一定小于电子层数多的元素的原子半径B.核外电子层结构相同的单核微粒半径相同C.质子数相同的不同单核微粒,电子数越多半径越大D。
电子层数相同的粒子,原子序数越大,原子半径越大,故第ⅦA族元素的原子半径不一定比上一周期第ⅠA族元素的原子半径大,如r(Li)〉r(S)>r(Cl),A错误;对于核外电子层结构相同的单核离子,核电荷数越多,微粒半径越小,B错误;质子数相同的不同单核微粒,阴离子半径〉原子半径>阳离子半径,C正确;同一周期元素的原子具有相同的电子层数,随着原子序数的增大,原子半径逐渐减小,D错误。
3。
对于以下各组微粒的半径,难以确定前者一定大于后者的是()A.两种原子的核外电子排布分别为:1s22s22p63s23p64s1和1s22s22p63s23p5B。
两种原子的轨道表示式为:和C.3s能级上填有2个电子、3p能级全空的原子与2p能级上填有5个电子的原子D。
3p能级上有一个未成对电子的原子与3p能级上半充满的原子项中前者为K原子后者为Cl原子,原子半径前者大;B 项中前者为Si原子后者为P原子,两者是同周期元素的原子,原子半径前者大于后者;C项中前者为Mg原子后者为F原子,原子半径前者大于后者;D项中前者为Al原子或Cl原子,后者为P 原子,原子半径可能前者大也可能后者大.4.下列关于元素第一电离能的说法不正确的是()A。
钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能,故钾的金属性强于钠B。
因同周期主族元素的原子半径从左到右逐渐减小,故第一电离能必依次增大C.最外层电子排布式为n s2n p6(若只有K层时为1s2)的原子,第一电离能较大D。
高一化学 1.2 元素周期律第2课时元素周期律每课一练新人教版必修2练基础落实1.下列关于元素周期律的叙述正确的是()A.随元素原子序数的递增,原子最外层电子数总是从1到8重复出现B.元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化C.随元素原子序数的递增,元素的最高正价从+1到+7,负价从-7到-1重复出现D.元素性质的周期性变化的根本原因是:原子半径的周期性变化及元素主要化合价的周期性变化2.下列说法正确的是()A.ⅠA族元素的金属性比ⅡA族元素的金属性强B.ⅣA族元素的氢化物中,稳定性最好的是CH4C.同周期非金属氧化物对应的水化物的酸性从左到右依次增强D.第三周期元素的离子半径从左到右逐渐减小3.下列各组元素中,按最高正化合价递增顺序排列的是()A.C、N、F B.Na、Mg、AlC.F、Cl、Br D.Cl、S、P4.X元素最高价氧化物对应的水化物为H3XO4,则它对应的气态氢化物为() A.HX B.H2X C.XH4D.XH35.运用元素周期律分析,下列说法错误的是()A.Ra是第七周期第ⅡA族的元素,Ra(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性强B.As是第四周期第ⅤA族的元素,AsH3的还原性比NH3的还原性弱C.Cs的原子半径比Na的原子半径大,Cs与水反应比Na与水反应更剧烈D.Cl的核电荷数比Al的核电荷数大,Cl的原子半径比Al的原子半径小6.原子电子层数相同的X、Y、Z三种元素,若最高价氧化物的水化物酸性强弱为H3XO4 <H2YO4<HZO4,则下列判断正确的是()A.非金属性强弱为X>Y>ZB.原子半径为X<Y<ZC.阴离子的还原性为X3->Y2->Z-D.气态氢化物的稳定性为H3X>H2Y>HZ题号 1 2 3 4 5 6答案.下表是元素周期表的一部分,回答下列有关问题:族ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0 周期二①②三③④⑤⑥⑦⑧⑨四⑩⑪⑫(2)在这些元素中,最活泼的金属元素是__________(填元素符号,下同),最活泼的非金属元素是______,最不活泼的元素是________。
课时达标训练1.下列各组微粒中,半径由小到大的一组是( )A.H+、Al3+、Mg2+、K+B.Na+、Mg2+、K+、Ca2+C.O、N、P、SD.I、Br、Cl、F【解析】选A。
B项中半径Na+>Mg2+,K+>Ca2+,不符合题意;C项中半径:P>S,不符合题意;D项中半径依次减小,不符合题意。
2.(2017·广州高一检测)下列不能说明氯元素的非金属性比硫元素强的事实是( )①HCl比H2S稳定②HClO氧化性比H2SO4强③HClO4酸性比H2SO4强④Cl2能与H2S反应生成S ⑤氯原子最外层有7个电子,硫原子最外层有6个电子A.②⑤B.①②C.①②④D.①③⑤【解析】选A。
判断元素的非金属性强弱是根据元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱(即最高价含氧酸),故②错,③对;最外层电子数多的非金属性不一定强,如最外层电子数I>O,但非金属性I<O,⑤错。
【方法规律】元素非金属性强弱的判断规律本质:原子越易得电子,则非金属性就越强。
(1)根据元素周期表进行判断。
同一周期:从左到右,随着原子序数的递增,元素的非金属性逐渐增强。
同一主族:从上到下,随着原子序数的递增,元素的非金属性逐渐减弱。
(2)非金属元素单质与H2化合的难易程度:化合越容易,非金属性越强。
如F2与H2在黑暗中就可反应,Br2与H2在加热条件下才能反应,则非金属性:F>Br。
(3)形成气态氢化物的稳定性:气态氢化物越稳定,元素的非金属性越强。
如稳定性:HF>HCl,则非金属性:F>Cl。
(4)最高价氧化物对应水化物的酸性强弱:酸性越强,对应非金属元素的非金属性就越强。
如酸性:HClO4>HBrO4,则非金属性:Cl>Br。
(5)一般情况下,非金属单质的氧化性越强,则元素的非金属性就越强;对应阴离子的还原性越强,则元素的非金属性就越弱。
如氧化性Cl2>Br2,则非金属性:Cl>Br。
1- 2. 2元素周期律1・下列不能作为元素周期表中元素排列顺序依据的是()• •A.原子的核电荷数B.原子的核外电子数C.原子的质子数D.原子的中子数答案D2.元素的以下性质中,随着原子序数递增不呈周期性变化的是()• •A.相对原子质量B.化合价C.原子半径D.元素的金属性和非金屈性答案A3.元素性质呈现周期性变化的根本原因是()A.元素的相对原子质量逐渐增大B.元素的核外电子排布呈周期性变化C.元素的核电荷数逐渐增大D.元素的化合价呈周期性变化答案B4.下列各组粒子的半径是按由小到大的顺序排列的是()A.1一、B「、cr B・ N、O、FC. Al、Mg、NaD. K、Na、Li答案C5.下列各组元素中,按最高正价递增的顺序排列的是()A. N、O、F B・ Li、Al、MgC. Li、B、CD. Cl、Br> I答案C6.下列关于11〜17号元素性质的比较中,正确的是()①元素的最高正化合价依次升高②元素的非金属性逐渐增强③元素的金属性逐渐减弱④元素的最高价氧化物的水化物的碱性逐渐减弱,酸性逐渐增强A.只有①②B.只有③④C.全都不正确D.全都正确答案D7.X元素的阳离子与Y元素的阴离子具有相同的核外电子排布,则下列比较屮正确的是()A.原子序数:X<YB.原子半径:X<YC.离子半径:X>YD.原子最外层电子数:X<Y答案D8.已知下列元素的原子半径:原子N S Si半径r/10_10m0.75 1.021」7根据上表数据分析,磷原子的半径可能是()A. 1」0Xl()T°mB. 0.70X10—1° mC. 1.20X10—%D. 0.80X10_1°m解析原子半径大小关系为Si>P>S>N,故磷原子半径大小在1.02X10")〜1.17X10 ■,o m之间,A项正确。
答案A9.下列关于元素周期律的相关叙述中正确的是()A.随着元素原子序数的递增,原子最外层电子数总是从1〜8重复出现B.元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化C.随着原子序数的递增,元素的最高正化合价从+1到+7,负价从一7到一1重复出现D.在短周期元素中,随着原子序数的递增,同一周期元素原子半径逐渐增大答案B10.原子序数为11〜17的元素,随核电荷数的递增,以下各项内容的变化如何?[填“增大(强)”、“减小(弱)”、“相同(不变)”或相应的数据](1)各元素的原子半径依次__________ O(2)各元素原子的电子层数__________ ,最外层电子数依次 _________ ,元素的最高正价从__________ 递增到 _________ ,负价从___________ 递变到__________ o(3)元素的金属性逐渐 _________ ,而非金属性逐渐_________ ;元素原子失电子能力逐渐________ ,得电子能力逐渐___________ o答案⑴减小(2)相同;增大;+1; +7; -4; -1(3)减弱;增强;减弱;增强11.在MgCl2溶液中滴入少蚩的NaOH溶液有___________ 产生,继续滴入NaOH溶液直到过量,现象是______________ O在A1C13溶液中滴入少量NaOH溶液有_____________ 产生,反应的离子方程式为_____________________________ ,继续滴入NaOH溶液直到过量,现象是__________________ ,反应的离子方程式是________________________________ o NaOH、Mg(OH)2、A1(OH)3的碱性强弱顺序是__________________ 。
1.(对应考点一)(2010·广东高考)短周期金属元素甲~戊在元素周期表中的相对位置如右表所示。
下列判断正确的是( ) A .原子半径:丙<丁<戊
B .金属性:甲>丙
C .氢氧化物碱性:丙>丁>戊
D .最外层电子数:甲>乙
解析:根据同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,则原子半径:丙>丁>戊,A 项错误;根据同主族元素从上到下元素的金属性逐渐增强,则金属性:甲<丙,B 项错误;根据同周期元素从左到右元素的金属性逐渐减弱,则金属性:丙>丁>戊,由于元素的金属性越强,其氢氧化物碱性越强,故氢氧化物的碱性:丙>丁>戊,C 项正确;根据同周期元素从左到右,原子的最外层电子数逐渐增多,则最外层电子数:甲<乙,D 项错误。
答案:C
2.(对应考点一)有同周期的三种元素X 、Y 、Z ,已知它们的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序为HXO 4>H 2YO 4>H 3ZO 4,则下列叙述中不.
正确的是( ) A .非金属性X>Y>Z
B .X 、Y 、Z 形成的阴离子还原性逐渐增强
C .原子半径X<Y<Z
D .X 、Y 、Z 的气态氢化物稳定性由弱到强
解析:根据酸性由强到弱的顺序为HXO 4>H 2YO 4>H 3ZO 4,结合元素周期律,可以确定三种元素在周期表中的相对位置从左到右依次为Z 、Y 、X ,然后再运用元素周期律,即可判断出选项中各种微粒性质或结构描述的正误。
答案:D
3.(对应考点二)下列微粒半径大小比较正确的是( )
A .Na +<Mg 2+<Al 3+<O 2-
B .S 2->Cl ->Na +>Al 3+
C .Na<Mg<Al<S
D .Cs<Rb<K<Na
解析:A 项中,四种离子核外电子数相同,随着核电荷数增多,离子半径依次减小,即Al 3+<Mg 2+<Na +<O 2-,故A 项错误;C 项中,Na 、Mg 、Al 、S 的原子半径依次减小,故C 项错误;D 项中,Na 、K 、Rb 、Cs 最外层电子数相同,电子层数依次增多,半径依次增大,故D 项错误。
B 项中,因S 2-、Cl -比Na +、Al 3+多一个电子层,则S 2-、Cl -半径比甲 乙
丙 丁
戊
Na+、Al3+大,而S2-、Cl-和Na+、Al3+也分别适用“序小径大”的原则,则微粒半径:S2->Cl ->Na+>Al3+,故B项正确。
答案:B
4.(对应考点二)(2012·大纲版全国卷)元素X形成的离子与钙离子的核外电子排布相同,且X的离子半径小于负二价硫离子的半径。
X元素为()
A.Al B.P
C.Ar D.K
解析:具有相同电子层结构的微粒,核电荷数越大其离子半径越小。
选项A,Al3+具有第二周期稀有气体电子层结构;选项B,磷离子半径大于负二价硫离子的半径;选项C,Ar为稀有气体元素,不能形成离子;选项D,K+具有与钙离子相同的电子层结构,且半径小于负二价硫离子。
答案:D
5.(实验题)某同学设计实验以探究元素性质的递变规律,实验装置如图所示。
实验Ⅰ:根据元素最高价含氧酸的酸性强弱探究元素非金属性递变规律。
已知A装置的烧瓶里装有大理石,分液漏斗里装有稀HNO3,B装置中装有饱和碳酸氢钠溶液,装置C中装有Na2SiO3溶液,试回答:
(1)A中反应的离子方程式为________________________________________________,
C中可观察到的现象是____________。
(2)B装置的作用是_________________________________________________________。
(3)根据实验现象推知,碳酸、硝酸、硅酸的酸性强弱顺序是________________,由此得出碳、硅、氮三种元素非金属性的强弱顺序是________________。
实验Ⅱ:已知常温下高锰酸钾与浓盐酸混合可产生氯气,利用该装置探究氯和溴元素的非金属性强弱。
(4)写出B装置中发生反应的离子方程式:______________________________________
________________________________________________________________________。
(5)C装置的作用是________________________________________________________。
(6)实验结论:氧化性:__________________,非金属性:____________________。
解析:(1)A中硝酸与碳酸钙反应产生二氧化碳:CaCO3+2HNO3===Ca(NO3)2+CO2↑+H2O,碳酸的酸性比硅酸强,发生反应:Na2SiO3+CO2+H2O===H2SiO3↓+Na2CO3或
Na2SiO3+2CO2+2H2O===2NaHCO3+H2SiO3↓,因此C中产生白色沉淀或溶液变浑浊。
(2)由于硝酸具有挥发性,为避免硝酸与硅酸钠反应而干扰二氧化碳与硅酸钠溶液反应,必须净化二氧化碳,利用饱和碳酸氢钠溶液吸收硝酸蒸气。
(3)由实验现象可知三种酸中,硝酸酸性最强,硅酸酸性最弱;由此推知,氮的非金属性最强,硅的非金属性最弱。
在元素周期表中,氮和碳位于同一周期,碳与硅位于同一主族,由此可以推出同主族、同周期非金属元素性质的递变规律。
(4)题目已限制探究氯与溴的非金属性强弱,所以B中应装溴化钾或溴化钠溶液。
(5)由于尾气中含有氯气,故要用碱溶液吸收,以避免污染环境。
(6)根据置换反应可得出单质的氧化性强弱。
答案:(1)CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O溶液变浑浊
(2)除去二氧化碳中混有的硝酸蒸气
(3)HNO3>H2CO3>H2SiO3N>C>Si
(4)Cl2+2Br-===Br2+2Cl-
(5)吸收尾气,防止氯气污染环境
(6)Cl2>Br2Cl>Br。