第三講元素性質的遞變規(guī)律

1、2012級高一化學競賽輔導材料物質結構與性質2012-12-20第三講元素性質的遞變規(guī)律一、學習目標:1、了解同一周期、 子排布的關系。2、了解同一周期、同一主族中元素第一電離能的變化規(guī)律，了解元素電離能和原子核外電同一主族中元素電負性的變化規(guī)律，能根據(jù)元素的電負性說明周期表中元素金屬性和非金屬性的變化規(guī)律。二、教學內容： 一、元素電離能 第一電離能：氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去 1個電子，轉化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的能量叫做第一電離能。常用符號 I1表示，單位為kJ/mol。1. 原子核外電子排布的周期性隨著原子序數(shù)的增加，元素原子的外圍電子排布呈現(xiàn)周期性的變化：每隔一定數(shù)目的元素,1 2 6元素

2、原子的外圍電子排布重復出現(xiàn)從ns到ns_npj勺周期性變化.2. 元素第一電離能的周期性變化隨著原子序數(shù)的遞增，元素的第一電離能呈周期性變化同周期從左到右，第一電離能呈增大的趨勢，稀有氣體的第一電離能最大，堿金屬的 第一電離能最小;同主族從上到下，第一電離能逐漸減小 說明:同周期元素，從左往右第一電離能呈增大趨勢。電子亞層結構為全滿、半滿時較相鄰元素Be N Mg P要大即第n A族、第 V A族元素的第一電離能分別大于同周期相鄰元素。.元素第一電離能的運用:a. 電離能是原子核外電子分層排布的實驗驗證b.用來比較元素的金屬性的強弱表征原子失電子能力強弱.I1越小，金屬性越強,二.元素電負性的

3、周期性變化元素的電負性（用X表示）：元素的原子在分子中吸引電子對的能力叫做該元素的電負性。隨著原子序數(shù)的遞增， 元素的電負性呈周期性變化：同周期從左到右，主族元素電負性逐 漸增大；同一主族從上到下，元素電負性呈現(xiàn)減小的趨勢電負性的運用：a.確定元素類型（一般 x >1.8，非金屬元素； x <1.8，金屬元素）.b. 確定化學鍵類型（兩元素電負性差值 x >1.7，離子鍵； x <1.7，共價鍵）.c. 判斷元素價態(tài)正負（電負性大的為負價，小的為正價）d. 電負性是判斷金屬性和非金屬性強弱的重要參數(shù)（表征原子得電子能力強弱）三、練習1.下列各組元素，按原子半徑依次減小,

4、元素第一電離能逐漸升高的順序排列的是A . K、Na、Li2.已知X、Y元素同周期，且電負性D . Al、Mg、NaX>Y，下列說法錯誤 的是C C. Cl、S、P氣態(tài)正離子繼續(xù)失去電子所需最低能量依次稱為第二電離能（|2）、第三電離能(I 3)下元素I 1/eVl2/eV13/eV甲5.747.471.8乙7.715.180.3丙13.023.940.0丁15.727.640.7表是第三周期部分元素的電離能單位:eV （電子伏特）數(shù)據(jù).下列說法正確的是A.甲的金屬性比乙強B.乙的化合價為+ 1價C.丙一定為非金屬元素D. 丁一定是金屬元素4.在下面的電子結構中，第一電離能最小的原子可能

5、是A.ns2np3B.ns2np5C.ns2np4D.ns2np65.第一電離能I1是指氣態(tài)原子 X （g）處于基態(tài)時，失去一個電子成為氣態(tài)陽離子X+ (g)所需的能量.下圖是部分元素原子的第一電離能I1隨原子序數(shù)變化的曲線圖A . X與丫形成化合物時，X顯負價，丫顯正價B. 第一電離能可能 丫小于XC .最高價含氧酸的酸性：X對應的酸性弱于丫對應的酸性D .氣態(tài)氫化物的穩(wěn)疋性：H mY小于H mX11),3. 氣態(tài)中性原子失去一個電子轉化為氣態(tài)正離子所需要的最低能量叫做第一電離能（請回答以下問題:(1).認真分析上圖中同周期元素第一電離能的變化規(guī)律，將 連接起來，構成完整的圖像.NaAr之間

6、六種元素用短線(2).從上圖分析可知，同一主族元素原子的第一電離能1變化規(guī)律是(3).上圖中5號元素在周期表中的位置是 6.1932年美國化學家鮑林首先提出了電負性的概念.電負性(用X表示)也是元素的一種重要性質，若x越大，其原子吸引電子的能力越強，在所形成的分子中成為帶負電兀素付號LiBeBCOFNaAlSiPSClx值0.981.572.042.553.443.980.931.611.902.192.583.16.通過分析x值變化規(guī)律，確定 N Mg的x值范圍:荷的一方.下面是某些短周期元素的 x值:< x (N) << x (Mg) <.推測x值與原子半徑的關系是

7、;根據(jù)短周期元素的x值變化特點，體現(xiàn)了元素性質的變化規(guī)律.某有機化合物結構中含 S N鍵，其共用電子對偏向(寫原子名稱).經(jīng)驗規(guī)律告訴我們：當成鍵的兩原子相應元素的x差值x1.7時，一般為離子鍵,當 x< 1.7時，一般為共價鍵.試推斷AIBr沖化學鍵類型是.預測周期表中，x值最小的元素位于周期族.(放射性元素除外)7.已知A、B、C、D和E五種分子所含原子的數(shù)目依次為1、2、3、4和6,且都含有18個電子，又知B、C和D是由兩種元素的原子組成，且D分子中兩種原子個數(shù)比為1: 1。請回答:(1) 組成A分子的原子的核外電子排布式是(2) B和C的分子式分別是(3) 向D的稀溶液中加入少量

8、氯化鐵溶液現(xiàn)象是 該反應的化學方程式為 (4) 若將1molE在氧氣中完全燃燒，只生成是 1molCO2和2molH 2O，貝U E的分子式必修一綜合練習1.核磁共振(NMR )技術已廣泛應用于復雜分子結構的測定和醫(yī)學診斷等高科技領域。已知只有質子數(shù)或中子數(shù)為奇數(shù)的原子核有NMR現(xiàn)象。試判斷下列哪組原子均可產(chǎn)生NMR現(xiàn)象1831c 119A. O、 P、 Snr 27 19l 12 B. Al、 F、 CC .元素周期表中VA族所有元素的原子D .元素周期表中第1周期所有元素的原子2.設Na為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法中正確的是A .常溫常壓下，6gNO2和40gN2O4混合氣體中的原子總數(shù)

9、為3NaB.標準狀況下，22.4L三氯甲烷中共價鍵數(shù)目為4NaC.標準狀況下的33.6mL氯氣通入足量水中，轉移電子數(shù)為31.5X 10NaD. 6.4gCaC2晶體中含有陰陽離子總數(shù)為0.3Na3.用下列實驗裝置完成對應的實驗(部分儀器巳省略)，能達到實驗目的的是A.分禽腆酒中 的腆和酒蓿4B百油的蒸福C吸收NH,LcclD.宴驗室4在下列溶液中，各組離子一定能夠大量共存的是A .含有大量Al3+的溶液：Na+、Cl'、B. 能使廣泛pH試紙顯藍紫色的溶液：C. 常溫下c(H )/c(OH _)=10 的溶液:aio2_、oh _K+、Ba2+、Cl-、BrD .能使淀粉碘化鉀試紙顯

10、藍色的溶液:Fe2+、Mg2+、NO3'、Cl'K+、SO42'、S2_、SO32_5. Fe2O3、ZnO、CuO的固體混合粉末ag,在加熱條件下用足量 CO還原，得到金屬混合來源物4.82g,將生成的CO2氣體用足量的澄清石灰水吸收后，產(chǎn)生10.00g白色沉淀，則a的數(shù)值為來源學-"網(wǎng)A.6.42B . 4.92C. 14.82D. 7.186.向含1mol HCl和1mol MgSO 4的混合溶液中加入 1mol - L，的Ba(OH) 2溶液，產(chǎn)生沉淀的物質的量(n)與加入Ba(OH)2溶液體積(V)間的關系圖正確的是ABCD7. (1)下圖為常見儀器

11、的部分結構 (有的儀器被放大)3025叱10 L5E=2225*-士30VL23一20-24=-10250-躺-10PDA圖中液面所示溶液的體積為視時讀數(shù)為NmL，仰視時讀數(shù)為 MmL，若M>N，則所使用的儀器是_ (3)化學研究小組，通過網(wǎng)上查找資料發(fā)現(xiàn)，Cl2的制取有下列不同方案:a方案：加熱條件下二氧化錳與濃鹽酸反應制得b方案：濃鹽酸與氯酸鉀固體反應制得Cl2C方案：電解飽和食鹽水法制得Cl2mL ,用上述四種儀器中的某種測量一液體的體積，平(填字母標號)。Cl2CEAB 用上述儀器不能實現(xiàn)的方案為種儀器的方案是學方程式為 若要設計聯(lián)合實驗探究氯氣的漂白原理， 從制備裝置中產(chǎn)生氯氣

12、后應連接的裝置中所使用 的試劑或用品依次是，所缺的儀器是D。不考慮固定裝置的儀器，可行但缺一。若按b方案制Cl2時發(fā)生的化&下圖表示淡黃色固態(tài)單質 A及其化合物之間的轉化關系(某些產(chǎn)物和反應條件已略去 )o 化合物B在常溫常壓下為氣體， B和C的相對分子質量之比為 4: 5，化合物D是重要的工 業(yè)原料。(1)寫出A在加熱條件下與H2反應的化學方程式(2)寫出E與A的氫化物反應生成A的化學方程式(3)寫出一個由D生成B的化學方程式 ;將5mL0.10mol L-1的E溶液與10mL0.10 mol !_1的NaOH溶液混合。寫出反應的離子方程式(5) E溶液久置于空氣中，溶液 pH將.(

13、填變大”不”變、變小”)，用化學方程式說明理由9. （8分）關于硬鋁廢料（含 90%鋁、2.5%鎂、7.5%銅）的利用，某探究小組進行了下列實，寫出晶體B的化學式O11. （8分）有A、B、C、D四種短周期元素,A、 B、C為同一周期依次相鄰的 3種元素,A和C的原子序數(shù)之比為 3: 4,且A、B、C分別與 相等，請回答：D形成三種化合物分子所含的電子數(shù)X、Y、Z、W都是由上述元素中的兩種組成的化合物，則X的電子式為 ;已知丫被稱為綠色氧化劑,若X分子的空間構型為三角錐型，Z與丫具有相同的電子數(shù)且經(jīng)常聯(lián)合在一起作為火箭推進器的燃料，則丫為, Z為（填化學式），W是中學化學中常見的物質，其分子的

14、空間構型為直線型，且所含有的原子數(shù)多于2個，其可能的化學式為（只要寫出2個）。甲、乙、丙都是由上述元素中的三種組成的物質，甲為食品中常見的天然高分子化合物,表示其組成的化學式為;乙屬于無機鹽類，其水溶液明顯顯酸性,則乙的化學式為;丙與甲的組成元素相同，丙的溶液呈弱酸性，其相（1 ）寫出晶體 A的一種用途 （2）寫出反應、的離子方程式。10.細菌冶金”是利用某些細菌的特殊代謝功能開采金屬礦石，例如溶液中氧化亞鐵硫桿菌能利用空氣中的氧氣將黃鐵礦（主要成分 FeS2）氧化為Fe2（SO4）3,并有硫酸生成，其過程 如圖:（1）該過程的化學反應方程式為（2）人們可利用Fe2（SO4）3作強氧化劑溶解銅

15、礦石（Cu2S）,然后加入鐵屑進一步得到銅和 溶液X，該過程中發(fā)生的離子反應方程式（請將補充完整）： 口 Cys + Fe'+口 HO 迦直 Cu + Fe+ +（）+ SO2（3）在上述所得溶液 X中加入Na2O2固體，可以觀察到的實驗現(xiàn)象為 寫出Na2O2與水反應的化學方程式 O （說一點即可）（4 ）請評價細菌冶金的優(yōu)點對分子質量小于80,且其中A的質量分數(shù)為,則丙的結構簡式為1915. （10 分）（1）D2 2S C同 3匚 3 酒精燈 6HC|-HKClOj=|a-h3CI：+3H：O施和食鹽水”T蠱硫酸"纟工布條紅布條"迥溶液（了分）16憐分*出6，吐

16、出，5匚出"N,0NH4NO5（C.HiniOi） rNH4NO5CHiCOOH（上毎空各1分）i卜CaCh+H2O：+2NH5+3H：O->CaO： 3H；O4z+2NH4CI或土 CaCl：+HiO2+2NHrH2O+eH2O-CaOr3H2Osb+2NH,Cl （2 分） 冰水浴襪卻（或將反應容器浸泡在冰水中）（1分）NHiCi A匕分，各i分）稀硝酸酸化的硝轄銀沼潑（2分）容液由籃色變?yōu)闊o色（1分）17 （12 分）（3）U）（5）（2分）偏高，在酸性條件下空氣中的6也可限把KI氧優(yōu)為m使消耗的噌多，從而使 測得的C日6的膺量分數(shù)偏高2分）1S.（i2 分）（2 分）F

17、尹+3H丁DeFe（HDz）3+3H（2分）F尹會形成Fe （ch） '沉淀，無法將F尹萃取分離F（2分）丨（2 分）肋- Bi （HDz） 4! （2 分）fl （BP'）： nlBi （HDz） j=3i 2（2）（3）（4）（2 分）Zn （HH） ；+eCh-=-Zn（OH> 匸+202"-+2 出 019'. 1（10'分 i（1）：.S3xW-toI-l"1-S"1j （2 5»（2）5'OOOLmolij （2分，未帶單位不扣分）（3）23刖丄分）；1.20xi0'5； 5.30x10-

18、3；5.3D5<1D-»；（四個答案均寫對才給 2 分） 如圖：卩分）（10 分）（1） H2+SH2S （ 1 分） （2） H2SO3 + 2H2S=3S + 3H2O。（2 分）（3）C+2H2SO4 （濃）CO2 t +2SO t +2HO或 Cu+ 2H2SO4 （濃）丄CuSO4 +SO2 t + 2HO 等。（2 分） （4） H2SO3 +2OH = SO32 + 2H2O。（2 分） （5）變小 2H2SO3 +O2=2H2SO4 （ 3 分）16、（8 分）（1）凈水劑 MgCl26H2O （2 分）（2） 2AI+2H 2O+2OH =2AIO 2+3出匸 AIO2+CO2+2H 2O=A