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第一節(jié)元素周期表第1課時(shí)元素周期表【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.簡(jiǎn)單了解元素周期表的發(fā)展歷程。2.了解元素周期表的編排原則及結(jié)構(gòu)。3.了解周期、族等概念。4.理解原子結(jié)構(gòu)與其元素在周期表中位置的關(guān)系?!咀灾鲗W(xué)習(xí)】一、元素周期表的發(fā)展歷程和編排原則1.發(fā)展歷程2.編排原則[議一議]判斷正誤,正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”(1)現(xiàn)行元素周期表的編排依據(jù)是相對(duì)原子質(zhì)量()(2)一個(gè)橫行即是一個(gè)周期,一個(gè)縱行即是一個(gè)族()(3)最外層電子數(shù)相同的元素一定是同族元素()(4)每一周期都是堿金屬元素開(kāi)始,稀有氣體元素結(jié)束()二、元素周期表的結(jié)構(gòu)1.元素周期表的結(jié)構(gòu)2.常見(jiàn)族的特別名稱:第ⅠA族(除氫):堿金屬元素;第ⅦA族:________元素;0族:________________元素。點(diǎn)撥[議一議]1.元素周期表中所含元素種類最多的族是哪一族?2.現(xiàn)行元素周期表元素種類最多的周期是哪一周期?【難點(diǎn)突破】一、元素周期表的結(jié)構(gòu)例1下表中的實(shí)線是元素周期表的部分邊界,請(qǐng)?jiān)诒碇杏脤?shí)線補(bǔ)全元素周期表的邊界,并注明族序數(shù)和周期序數(shù)。歸納總結(jié)1.周期周期行數(shù)所含元素種類數(shù)每周期的起止元素及其原子序數(shù)短周期一121H→2He二283Li→10Ne三3811Na→18Ar長(zhǎng)周期四41819K→36Kr五51837Rb→54Xe六63255Cs→86Rn七732(填滿時(shí))87Fr118X(X表示未發(fā)現(xiàn)的118號(hào)元素)2.族主族副族第Ⅷ族副族主族0族列序數(shù)123456789101112131415161718族序數(shù)ⅠAⅡAⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡBⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA03.過(guò)渡元素元素周期表中從ⅢB到ⅡB共10個(gè)縱行,包括了第Ⅷ族和全部副族元素,共60多種元素,全部為金屬元素,統(tǒng)稱為過(guò)渡元素。特別提醒元素周期表中主、副族的分界線:(1)第ⅡA族與第ⅢB族之間,即第2、3列之間;(2)第ⅡB族與第ⅢA族之間,即第12、13列之間。4.認(rèn)識(shí)周期表中元素相關(guān)信息變式訓(xùn)練11869年,俄國(guó)化學(xué)家門捷列夫制作出了第一張?jiān)刂芷诒?,揭示了化學(xué)元素間的內(nèi)在聯(lián)系,成為化學(xué)史上的重要里程碑之一。下列有關(guān)元素周期表的說(shuō)法正確的是()A.元素周期表含元素最多的族是第ⅢB族B.元素周期表有18個(gè)族C.第ⅠA族的元素全部是金屬元素D.短周期是指第一、二、三、四周期二、元素周期表的應(yīng)用例2根據(jù)原子結(jié)構(gòu)和元素周期表的關(guān)系完成下列各題。(1)寫(xiě)出下列微粒的符號(hào)及其在元素周期表的位置。微粒:________________________________位置:________________________________(2)第三周期第ⅣA族的元素原子序數(shù)是:________。(3)Na元素的原子序數(shù)為11,相鄰的同族元素的原子序數(shù)是:________。(4)短周期元素中,族序數(shù)=周期序數(shù)的元素有:______________。(5)短周期元素中,族序數(shù)=周期序數(shù)2倍的元素有:____________。(6)短周期元素中,周期序數(shù)=族序數(shù)2倍的有:________________________。歸納總結(jié)1.元素周期表在元素推斷中的應(yīng)用(1)利用元素的位置與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系推斷。本方法常用于確定原子序數(shù)小于18的元素。①應(yīng)用關(guān)系等式一:周期序數(shù)=電子層數(shù);等式二:主族序數(shù)=最外層電子數(shù);等式三:原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)。②實(shí)例(ⅰ)X元素是第三周期第ⅠA族元素,則該元素原子有三個(gè)電子層,最外層電子數(shù)是1,即為鈉元素。(ⅱ)Y元素的原子序數(shù)是16,則該元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖是,其在周期表中的位置是第三周期第ⅥA族。(2)利用短周期中族序數(shù)與周期數(shù)的關(guān)系推斷。特殊位置元素族序數(shù)等于周期數(shù)H、Be、Al族序數(shù)等于周期數(shù)的2倍C、S族序數(shù)等于周期數(shù)的3倍O周期數(shù)等于族序數(shù)的2倍Li周期數(shù)等于族序數(shù)的3倍Na(3)利用離子電子層結(jié)構(gòu)相同的“陰上陽(yáng)下”推斷。具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子,如aX(n+1)+、bYn+、cZ(n+1)-、dMn-的電子層結(jié)構(gòu)相同,在周期表中位置關(guān)系為…cZdMbYaX…則它們的原子序數(shù)關(guān)系為a>b>d>c。2.元素原子序數(shù)差的確定方法(1)同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序數(shù)差。(2)同主族相鄰兩元素原子序數(shù)的差值情況。①若為ⅠA、ⅡA族元素,則原子序數(shù)的差值等于上周期元素所在周期的元素種類數(shù)。②若為ⅢA族至0族元素,則原子序數(shù)的差值等于下周期元素所在周期的元素種類數(shù)。變式訓(xùn)練2俄羅斯科學(xué)家用含20個(gè)質(zhì)子的鈣的一種原子轟擊含95個(gè)質(zhì)子的镅原子,結(jié)果4次成功合成4個(gè)第115號(hào)元素的原子。這4個(gè)原子生成數(shù)微秒后衰變成第113號(hào)元素。下列有關(guān)敘述正確的是()A.115號(hào)元素在第六周期B.113號(hào)元素在第七周期ⅢA族C.115號(hào)和113號(hào)元素都是非金屬元素D.镅元素和115號(hào)元素不在同一周期【規(guī)律總結(jié)】據(jù)原子序數(shù)確定元素位置的方法——稀有氣體定位法1.比大小定周期比較該元素的原子序數(shù)與0族元素的序數(shù)大小,找出與其相鄰近的0族元素,那么該元素就和序數(shù)大的0族元素處于同一周期。2.求差值定族數(shù)(1)若某元素原子序數(shù)比相應(yīng)的0族元素多1或2,則該元素應(yīng)處在該0族元素所在周期的下一個(gè)周期的ⅠA族或ⅡA族。(2)若比相應(yīng)的0族元素少1~5時(shí),則應(yīng)處在同周期的ⅦA~ⅢA族。(3)若差為其他數(shù),則由相應(yīng)差值找出相應(yīng)的族?!井?dāng)堂過(guò)關(guān)】1.下列說(shuō)法正確的是()A.常用元素周期表中元素排序的依據(jù)是原子的核電荷數(shù)B.元素周期表有十六個(gè)縱行,也就是十六個(gè)族C.原子的最外層電子數(shù)相同的元素,一定屬于同一族D.電子層數(shù)相同的粒子,對(duì)應(yīng)元素一定屬于同一周期2.下列各圖若為元素周期表的一部分(表中數(shù)字代表原子序數(shù)),其中合理的是()3.A、B、C均為短周期元素,它們?cè)谥芷诒碇械奈恢萌鐖D所示,已知B、C元素的原子序數(shù)之和是A元素原子序數(shù)的4倍,則A、B、C符合的一組是()A.Be、Na、AlB.B、Mg、SiC.O、P、ClD.C、Al、P4.元素A、B、C、D在元素周期表中的位置如下所示。下列敘述不正確的是()A.C的原子比B的原子原子序數(shù)大1B.原子結(jié)構(gòu)示意圖為的元素,與C位于同一周期C.B的原子與D的原子最外層電子數(shù)相等D.原子結(jié)構(gòu)示意圖為的元素,與B位于同一主族5.下表是元素周期表的一部分,表中所列的字母分別代表某一化學(xué)元素。(1)表中所列元素中:屬于短周期元素的有__________________________________________________________;屬于主族元素的有____________________________________________________________;e元素在元素周期表中的位置是第__________周期__________族。(2)下列__________組元素的單質(zhì)可能都是電的良導(dǎo)體。A.a,c,hB.b,g,kC.c,g,lD.d,e,f第2課時(shí)元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.了解堿金屬、鹵素原子在周期表中的位置。2.了解堿金屬、鹵素原子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),了解原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系。3.了解堿金屬、鹵素性質(zhì)的相似性與遞變性,并能初步運(yùn)用原子結(jié)構(gòu)理論解釋。【自主學(xué)習(xí)】一、堿金屬元素1.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1)完成表格元素名稱元素符號(hào)核電荷數(shù)原子結(jié)構(gòu)示意圖最外層電子數(shù)電子層數(shù)原子半徑/nm堿金屬元素鋰0.152鈉0.186鉀0.227銣0.248銫0.265(2)得出結(jié)論:堿金屬元素原子結(jié)構(gòu)的共同點(diǎn)是____________________,不同點(diǎn)是________________________________________________,其變化規(guī)律是隨著核電荷數(shù)的增加,電子層數(shù)逐漸________,原子半徑逐漸____________________________________________。2.堿金屬的性質(zhì)(1)物理性質(zhì)(2)化學(xué)性質(zhì)①與O2反應(yīng)堿金屬化學(xué)反應(yīng)方程式反應(yīng)程度產(chǎn)物復(fù)雜程度活潑性Li4Li+O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2Li2O逐漸劇烈逐漸復(fù)雜逐漸增強(qiáng)Na2Na+O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))Na2O2KK+O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))KO2Rb-Cs-②與水反應(yīng)堿金屬鉀鈉實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象熔成小球,浮于水面,四處游動(dòng),有輕微爆炸聲,反應(yīng)后溶液加酚酞變紅熔成小球,浮于水面,四處游動(dòng),有“嘶嘶”的響聲,反應(yīng)后溶液加酚酞變紅實(shí)驗(yàn)原理結(jié)論[議一議]1.判斷正誤,正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”(1)堿金屬元素原子的次外層電子數(shù)都是8個(gè)()(2)化合物中堿金屬元素的化合價(jià)都為+1()(3)堿金屬元素的原子半徑隨核電荷數(shù)的增大而增大()(4)堿金屬單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)活潑,易失電子發(fā)生還原反應(yīng)()(5)Li在空氣中加熱生成LiO2()2.鉀與水(含酚酞)反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能表明鉀的一些性質(zhì),請(qǐng)連一連。(1)鉀浮在水面上A.鉀與水反應(yīng)放熱且鉀的熔點(diǎn)較低(2)鉀熔化成閃亮的小球B.鉀與水反應(yīng)劇烈,放出的熱使生成的H2燃燒3鉀球四處游動(dòng),并有,微的爆鳴聲C.鉀的密度比水小(4)溶液變?yōu)榧t色D.鉀與水反應(yīng)后的溶液呈堿性二、鹵族元素1.原子結(jié)構(gòu)(1)完成表格:元素名稱氟(F)氯(Cl)溴(Br)碘(I)原子序數(shù)原子結(jié)構(gòu)示意圖最外層電子數(shù)電子層數(shù)原子半徑由____到____(2)得出結(jié)論:鹵族元素原子結(jié)構(gòu)的共同點(diǎn)是__________________________________,不同點(diǎn)是____________________,其變化規(guī)律是隨著原子序數(shù)增大,電子層數(shù)逐漸________,原子半徑逐漸________。2.鹵族元素單質(zhì)的性質(zhì)(1)物理性質(zhì)F2Cl2Br2I2顏色:eq\o(→,\s\up7(淺黃綠色黃綠色深紅棕色紫黑色))顏色熔、沸點(diǎn):eq\o(→,\s\up7(氣體氣體液體固體))逐漸密度:eq\o(→,\s\up7())逐漸水溶性:eq\o(→,\s\up7(反應(yīng)溶解溶解微溶))逐漸(2)化學(xué)性質(zhì)①與H2反應(yīng)a.填寫(xiě)下表:反應(yīng)條件化學(xué)方程式產(chǎn)物穩(wěn)定性F2Cl2Br2I2b.得出結(jié)論:從F2到I2,與H2反應(yīng)所需要的條件逐漸________,反應(yīng)劇烈程度依次________,生成氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性依次________。②鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)a.填寫(xiě)下表:實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)方程式靜置后,液體分層,上層____,下層______靜置后,液體分層,上層____,下層________靜置后,液體分層,上層____,下層________b.得出結(jié)論:Cl2、Br2、I2三種鹵素單質(zhì)的氧化性由強(qiáng)到弱的順序是____________________,相應(yīng)鹵素離子的還原性由強(qiáng)到弱的順序是____________。提醒因?yàn)镕2能與H2O發(fā)生反應(yīng)(2F2+2H2O=4HF+O2),所以F2不能從其他鹵化物的鹽溶液中置換出鹵素單質(zhì)。[議一議]1.判斷正誤,正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”(X代表鹵素)(1)鹵素單質(zhì)與水反應(yīng)均可用X2+H2O=HXO+HX表示()(2)HX都極易溶于水,它們的熱穩(wěn)定性隨核電荷數(shù)增加而增強(qiáng)()(3)鹵素單質(zhì)的顏色從F2→I2按相對(duì)分子質(zhì)量增大而加深()(4)將F2通入NaCl溶液中可置換出Cl2()2.已知還原性I->Br->Cl->F-,試從原子結(jié)構(gòu)的角度分析原因?!倦y點(diǎn)突破】一、堿金屬元素單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的相似性和遞變性例1下列對(duì)堿金屬性質(zhì)的敘述中,正確的是()A.堿金屬元素的單質(zhì)具有強(qiáng)還原性,可置換出硫酸銅溶液中的銅單質(zhì)B.單質(zhì)在空氣中燃燒生成的都是過(guò)氧化物C.堿金屬單質(zhì)與水反應(yīng)生成堿和氫氣D.單質(zhì)熔、沸點(diǎn)隨著原子序數(shù)遞增而升高歸納總結(jié)堿金屬的原子結(jié)構(gòu)與化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系1.相似性原子都容易失去最外層的一個(gè)電子,化學(xué)性質(zhì)活潑,它們的單質(zhì)都具有較強(qiáng)的還原性,它們都能與氧氣等非金屬單質(zhì)及水反應(yīng)。堿金屬與水反應(yīng)的通式為2R+2H2O=2ROH+H2↑(R表示堿金屬元素)。2.遞變性隨著原子序數(shù)的遞增,原子半徑逐漸增大,原子核對(duì)最外層電子的引力逐漸減小,堿金屬元素的原子失電子能力逐漸增強(qiáng),金屬性逐漸增強(qiáng)。(1)(2)與O2的反應(yīng)越來(lái)越劇烈,產(chǎn)物更加復(fù)雜,如Li與O2反應(yīng)只能生成Li2O,Na與O2反應(yīng)還可以生成Na2O2,而K與O2反應(yīng)能夠生成KO2等。(3)與H2O的反應(yīng)越來(lái)越劇烈,如K與H2O反應(yīng)可能會(huì)發(fā)生輕微爆炸,Rb與Cs遇水發(fā)生劇烈爆炸。(4)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性逐漸增強(qiáng),CsOH的堿性最強(qiáng)。變式訓(xùn)練1下列各組比較不正確的是()A.鋰與水反應(yīng)不如鈉與水反應(yīng)劇烈B.還原性:K>Na>Li,故K可以從NaCl溶液中置換出金屬鈉C.熔、沸點(diǎn):Li>Na>KD.堿性:LiOH<NaOH<KOH二、鹵素單質(zhì)的相似性、遞變性和特性例2下列對(duì)鹵素的說(shuō)法不符合遞變規(guī)律的是()A.F2、Cl2、Br2、I2的氧化性逐漸減弱B.HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性逐漸減弱C.F-、Cl-、Br-、I-的還原性逐漸增強(qiáng)D.鹵素單質(zhì)按F2、Cl2、Br2、I2的順序顏色變淺,密度增大歸納總結(jié)鹵素的原子結(jié)構(gòu)與化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系1.相似性(X表示鹵素元素)鹵素原子都容易得到一個(gè)電子使其最外層達(dá)到8個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),它們的單質(zhì)都是活潑的非金屬單質(zhì),都具有較強(qiáng)的氧化性。(1)與H2反應(yīng):X2+H2eq\o(=,\s\up7(一定條件))2HX。(2)與活潑金屬(如Na)反應(yīng):2Na+X2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2NaX。(3)與H2O反應(yīng)①X2+H2O=HX+HXO(X=Cl、Br、I);②2F2+2H2O=4HF+O2。(4)與NaOH溶液反應(yīng)X2+2NaOH=NaX+NaXO+H2O(X=Cl、Br、I)。2.遞變性(X表示鹵素元素)隨著原子序數(shù)的遞增,原子半徑逐漸增大,原子核對(duì)最外層電子的引力逐漸減小,鹵素原子得電子的能力逐漸減弱,非金屬性逐漸減弱。(1)(2)與H2反應(yīng)越來(lái)越難,對(duì)應(yīng)氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱,還原性逐漸增強(qiáng),即:穩(wěn)定性:HF>HCl>HBr>HI;還原性:HF<HCl<HBr<HI。(3)鹵素單質(zhì)與變價(jià)金屬(如Fe)反應(yīng)時(shí),F(xiàn)2、Cl2、Br2生成高價(jià)鹵化物(如FeX3),而I2只能生成低價(jià)鹵化物(如FeI2)。(4)氫化物都易溶于水,其水溶液酸性依次增強(qiáng),氫化物中HCl、HBr、HI的熔、沸點(diǎn)依次升高,HF的熔、沸點(diǎn)最高。(5)最高價(jià)氧化物的水化物的酸性逐漸減弱,即酸性:HClO4>HBrO4>HIO4,HClO4是已知含氧酸中酸性最強(qiáng)的酸。變式訓(xùn)練2砹是現(xiàn)知原子序數(shù)最大的鹵族元素,根據(jù)鹵素性質(zhì)的遞變規(guī)律,對(duì)砹及其化合物的敘述,正確的是()A.與H2化合能力:At2>I2B.砹在常溫下為白色固體C.砹原子的最外電子層上有7個(gè)電子D.砹能從NaCl溶液中置換出氯單質(zhì)規(guī)律總結(jié)鹵素的特性(1)氟元素?zé)o正價(jià),無(wú)含氧酸。F-的還原性極弱。(2)X2+H2O=HX+HXO而2F2+2H2O=4HF+O2。(3)Br2在常溫下是唯一的一種液態(tài)非金屬單質(zhì)。(4)碘為紫黑色固體,易升華,淀粉遇I2變藍(lán)色。(5)氫氟酸為弱酸,而鹽酸、氫溴酸、氫碘酸為強(qiáng)酸。三、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律例3下列關(guān)于主族元素的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.同主族元素隨著原子序數(shù)遞增,元素金屬性增強(qiáng)B.同主族元素隨著原子序數(shù)遞增,元素單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)逐漸升高C.同主族元素原子最外層電子數(shù)都相同D.同主族元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性逐漸減弱,堿性逐漸增強(qiáng)歸納總結(jié)1.元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系元素性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)密切相關(guān),主要與原子核外電子的排布特別是最外層電子數(shù)有關(guān)。原子結(jié)構(gòu)不同,元素性質(zhì)不同;原子結(jié)構(gòu)相似,元素性質(zhì)相似;原子結(jié)構(gòu)發(fā)生規(guī)律性遞變,元素性質(zhì)發(fā)生規(guī)律性遞變。原子結(jié)構(gòu)相似的同族元素,它們?cè)诨瘜W(xué)性質(zhì)上表現(xiàn)出相似性和遞變性。2.同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律從堿金屬元素和鹵素的性質(zhì)來(lái)看,同主族從上至下元素及其典型化合物性質(zhì)的遞變規(guī)律如下表所示。物質(zhì)類別性質(zhì)遞變規(guī)律元素元素金屬性逐漸增強(qiáng)元素非金屬性逐漸減弱單質(zhì)氧化性逐漸減弱還原性逐漸增強(qiáng)非金屬元素氫化物氣態(tài)穩(wěn)定性逐漸減弱水溶液酸性逐漸增強(qiáng)還原性逐漸增強(qiáng)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物堿性逐漸增強(qiáng)酸性逐漸減弱變式訓(xùn)練3下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A.鉀的金屬性比鈉強(qiáng)B.溴的非金屬性比氯強(qiáng)C.NaOH的堿性比LiOH強(qiáng)D.HCl的熱穩(wěn)定性比HBr強(qiáng)【當(dāng)堂過(guò)關(guān)】1.關(guān)于堿金屬元素的說(shuō)法中正確的是()A.ⅠA族元素都是堿金屬元素B.堿金屬單質(zhì)可將銅從其鹽溶液中置換出來(lái)C.金屬鉀具有強(qiáng)還原性,K+具有強(qiáng)氧化性D.Cs常溫下與水反應(yīng)會(huì)發(fā)生爆炸2.下列關(guān)于鹵素的敘述正確的是()A.鹵素是典型的非金屬元素,因此不能與其他非金屬元素化合B.鹵素單質(zhì)越活潑,其熔、沸點(diǎn)就越高C.鹵素各單質(zhì)都能與水劇烈反應(yīng)D.鹵素的單質(zhì)都能與氫氣反應(yīng),且氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性隨單質(zhì)氧化性的增強(qiáng)而增強(qiáng)3.F、Cl和Br都是ⅦA族元素,關(guān)于這三種元素原子的說(shuō)法正確的是()A.原子半徑:F>Cl>BrB.最外層電子數(shù)都相同C.核外電子層數(shù)都相同D.最外層電子數(shù)都不相同4.如圖表示堿金屬的某些性質(zhì)與核電荷數(shù)的變化關(guān)系,則下列各性質(zhì)中不符合圖示關(guān)系的是()A.還原性B.與水反應(yīng)的劇烈程度C.熔點(diǎn)D.原子半徑5.(1)向NaBr和KI的混合溶液中,通入足量的Cl2后,將溶液蒸干并灼燒,最后蒸發(fā)皿中剩余的物質(zhì)是________,寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________________________________。(2)向KI溶液中滴入淀粉溶液,現(xiàn)象是______________,再滴入氯水,現(xiàn)象是______________,有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________________________________________。6.(1)常見(jiàn)鹵素氫化物中最不穩(wěn)定的是__________(寫(xiě)化學(xué)式)。(2)下列單質(zhì)熔、沸點(diǎn)隨原子序數(shù)遞增而升高的是____________________________(填序號(hào))。A.堿金屬元素B.鹵族元素(3)下列反應(yīng)中,更劇烈的是__________(填序號(hào))。A.鈉與水反應(yīng)B.鉀與水反應(yīng)(4)取下列溶液分裝兩試管,再分別依次加入少量氯水和少量四氯化碳,用力振蕩、靜置后,四氯化碳層顯紫紅色的是__________(填序號(hào))。A.溴化鈉溶液B.碘化鉀溶液第3課時(shí)核素【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.了解質(zhì)量數(shù)和eq\o\al(A,Z)X的含義。2.了解核素、同位素的概念,并了解同位素的重要作用。3.了解原子的結(jié)構(gòu)以及各種微粒數(shù)的關(guān)系?!咀灾鲗W(xué)習(xí)】一、原子的構(gòu)成質(zhì)量數(shù)1.原子的構(gòu)成及表示方法(1)構(gòu)成原子(eq\o\al(A,Z)X)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(原子核\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(質(zhì)子帶電,中子不帶電)),核外電子帶電))(2)表示方法例如,eq\o\al(12,6)C表示的是C元素中質(zhì)量數(shù)為12、質(zhì)子數(shù)為6、中子數(shù)為6的原子;eq\o\al(16,8)O表示的是O元素中質(zhì)量數(shù)為16、質(zhì)子數(shù)為8、中子數(shù)為8的原子。2.質(zhì)量數(shù)由于原子的質(zhì)量集中在原子核上,把____________________的相對(duì)質(zhì)量分別取其____________________,如果忽略________的質(zhì)量,將原子核內(nèi)_____________________相加,所得的數(shù)值叫做質(zhì)量數(shù),符號(hào)為_(kāi)___。質(zhì)量數(shù)(A)=____________+________________。點(diǎn)撥原子或離子中各微粒間的數(shù)目關(guān)系①原子的質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)=原子序數(shù)=核外電子數(shù);②陽(yáng)離子所帶電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)-核外電子數(shù);陰離子所帶電荷數(shù)=核外電子數(shù)-質(zhì)子數(shù);③質(zhì)子數(shù)(Z)=陽(yáng)離子的核外電子數(shù)+陽(yáng)離子所帶的電荷數(shù);④質(zhì)子數(shù)(Z)=陰離子的核外電子數(shù)-陰離子所帶的電荷數(shù)。[議一議]判斷正誤,正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”(1)所有原子都由質(zhì)子、中子和核外電子構(gòu)成()(2)原子的種類大于元素的種類()(3)某種氯原子的中子數(shù)是18,則其質(zhì)量數(shù)是35,核外電子數(shù)是17()二、核素同位素1.核素把具有一定數(shù)目________和一定數(shù)目________的一種原子叫做核素。如12C、13C、2.同位素____________相同而____________不同的同一元素的不同原子互稱為同位素。即同一元素的不同核素之間互稱為同位素,如1H、2H、3H三種核素均是氫元素的同位素。3.同位素的兩個(gè)特征(1)同一種元素的各種同位素的化學(xué)性質(zhì)________________________;(2)在天然存在的某種元素里,不論是游離態(tài)還是化合態(tài),同位素相互之間保持一定的________,即各種同位素所占的____________________________是相同的。4.同位素的用途(1)________在考古工作中用于測(cè)定文物的年代;(2)eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H用于制造________;(3)利用放射性同位素釋放的射線育種、治療癌癥和腫瘤等。提醒(1)同位素中“同位”指幾種核素的質(zhì)子數(shù)相同,在元素周期表中占據(jù)同一個(gè)位置。同位素屬于同一種元素,但不是同種原子。例如:eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H是三種不同的原子,但都是氫元素。(2)同種元素可以有多種不同的同位素原子,所以元素的種類數(shù)遠(yuǎn)小于原子的種類數(shù)。[議一議]1.判斷正誤,正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”(1)不同元素的核素的質(zhì)量數(shù)一定不同()(2)eq\o\al(14,6)C和eq\o\al(14,7)N互為同位素()(3)eq\o\al(235,92)U與eq\o\al(238,92)U是同一種核素()(4)14C可用于文物的年代鑒定,14C與2.下列8種化學(xué)符號(hào):eq\o\al(1,1)H2、eq\o\al(2,1)H2、eq\o\al(14,6)C、eq\o\al(6,3)Li、eq\o\al(23,11)Na、eq\o\al(14,7)N、eq\o\al(7,3)Li、eq\o\al(24,12)Mg(1)表示核素的符號(hào)共________種。(2)互為同位素的是________和________。(3)質(zhì)量數(shù)相等,但不能互稱同位素的是__________和__________。(4)中子數(shù)相等,但質(zhì)子數(shù)不相等的核素是__________和__________?!倦y點(diǎn)突破】一、元素、核素、同位素、同素異形體的區(qū)別和聯(lián)系例1下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、H+和H2是氫元素的四種不同粒子B.eq\o\al(40,20)Ca和eq\o\al(42,20)Ca、石墨和金剛石均為同素異形體C.eq\o\al(1,1)H和eq\o\al(2,1)H是不同的核素D.12C和歸納總結(jié)1.區(qū)別名稱內(nèi)容項(xiàng)目元素核素同位素同素異形體本質(zhì)質(zhì)子數(shù)相同的一類原子的總稱質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)都一定的原子質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的核素同種元素形成的不同單質(zhì)范疇同類原子原子原子單質(zhì)特性只有種類,沒(méi)有個(gè)數(shù)化學(xué)反應(yīng)中的最小微?;瘜W(xué)性質(zhì)幾乎完全相同元素相同、性質(zhì)不同決定因素質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)組成元素、結(jié)構(gòu)舉例H、C、O三種元素eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H三種核素eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H互稱同位素O2與O3互為同素異形體2.聯(lián)系特別提醒(1)在辨析核素和同素異形體時(shí),通常只根據(jù)二者研究范疇不同即可作出判斷。(2)同種元素可以有多種不同的同位素原子,所以元素的種類數(shù)目遠(yuǎn)少于原子種類的數(shù)目。(3)自然界中,元素的各種同位素的含量基本保持不變。變式訓(xùn)練1下列互為同位素的是()A.H2D2B.14N14C.16O17OD.金剛石石墨二、原子的相對(duì)原子質(zhì)量與元素的相對(duì)原子質(zhì)量的區(qū)別例2我國(guó)著名化學(xué)家張青蓮教授測(cè)定的銻元素的相對(duì)原子質(zhì)量為127.760,被國(guó)際原子量委員會(huì)采用為國(guó)際新標(biāo)準(zhǔn)。已知銻有兩種以上天然同位素,則127.760是()A.按照銻的各種天然同位素的質(zhì)量數(shù)與這些同位素所占的原子百分比計(jì)算出來(lái)的平均值B.按照銻的各種天然同位素的相對(duì)原子質(zhì)量與這些同位素所占的原子百分比計(jì)算出來(lái)的平均值C.一個(gè)銻原子的質(zhì)量與12C原子質(zhì)量的eq\f(1,12)的比值D.銻元素的質(zhì)量與12C原子質(zhì)量的eq\f(1,12)的比值歸納總結(jié)1.原子的相對(duì)原子質(zhì)量(1)含義原子的相對(duì)原子質(zhì)量是該同位素的一個(gè)原子的質(zhì)量與12C質(zhì)量的eq\f(1,12)的比值。(2)計(jì)算公式原子的相對(duì)原子質(zhì)量=eq\f(一個(gè)該原子的質(zhì)量,一個(gè)12C原子質(zhì)量×\f(1,12))(3)常用關(guān)系原子的近似相對(duì)原子質(zhì)量=質(zhì)量數(shù)2.元素的相對(duì)原子質(zhì)量(1)元素的平均相對(duì)原子質(zhì)量①含義:根據(jù)各種核素的相對(duì)原子質(zhì)量和它們?cè)谠涌倲?shù)中所占的組成分?jǐn)?shù)計(jì)算的平均值。②計(jì)算公式eq\x\to(Mr)=A·a%+B·b%+C·c%+……其中A、B、C分別為各同位素的相對(duì)原子質(zhì)量:a%、b%、c%分別為自然界中各同位素所占的原子的含量或原子個(gè)數(shù)的組成分?jǐn)?shù),eq\x\to(Mr)是元素的平均相對(duì)原子質(zhì)量。③實(shí)例如氧有三種天然同位素,它們的同位素原子的相對(duì)原子質(zhì)量和各同位素原子含量(即原子個(gè)數(shù)百分比)的數(shù)據(jù)分別為eq\o\al(16,8)O15.99599.759%eq\o\al(17,8)O16.9990.037%eq\o\al(18,8)O17.9990.204%則氧元素的相對(duì)原子質(zhì)量為eq\x\to(Mr)=15.995×99.759%+16.999×0.037%+17.999×0.204%≈15.999。(2)元素的近似相對(duì)原子質(zhì)量可根據(jù)各種核素(同位素)的質(zhì)量數(shù)按上法計(jì)算。特別提醒①元素周期表中的相對(duì)原子質(zhì)量是指元素的平均相對(duì)原子質(zhì)量,而不是該元素的某種核素的相對(duì)原子質(zhì)量。②已知某元素的一種核素的相對(duì)原子質(zhì)量無(wú)法求解該元素的平均相對(duì)原子質(zhì)量。變式訓(xùn)練2氧元素有三種核素16O、17O、18O,它們?cè)谧匀唤缰兴嫉脑觽€(gè)數(shù)百分比分別為a%、b%、c%,則下列說(shuō)法正確的是()A.一個(gè)16O原子的質(zhì)量為16gB.17O的相對(duì)原子質(zhì)量約為17C.氧元素的相對(duì)原子質(zhì)量為eq\f(16+17+18,3)D.氧元素的相對(duì)原子質(zhì)量為(16a%+17b%+18【當(dāng)堂過(guò)關(guān)】1.下列有關(guān)鈀原子(eq\o\al(106,46)Pd)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.原子序數(shù)為46B.質(zhì)子數(shù)為46C.電子數(shù)為46D.中子數(shù)為462.有六種微粒,它們分別是eq\o\al(40,19)M、eq\o\al(40,20)N、eq\o\al(40,18)X、eq\o\al(40,19)Q+、eq\o\al(40,20)Y2+、eq\o\al(40,17)Z-,它們所屬元素的種類為()A.3種B.4種C.5種D.6種3.下列說(shuō)法不正確的是()①質(zhì)子數(shù)相同的粒子一定是同一元素②質(zhì)子數(shù)相同且電子數(shù)也相同的兩種粒子不可能一種是分子,另一種是離子③電子數(shù)相同的粒子不一定是同種元素④一種元素不可以形成不同單質(zhì)⑤某元素的相對(duì)原子質(zhì)量取整數(shù)值就是質(zhì)量數(shù)A.②④⑤B.①④⑤C.②③④D.①②③④⑤4.氯元素在自然界有35Cl和37Cl兩種同位素,在計(jì)算式34.969×75.77%+36.966×24.23%=35.453中()A.75.77%表示35Cl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)B.24.23%表示35Cl的豐度C.35.453表示氯元素的相對(duì)原子質(zhì)量D.36.966表示37Cl的質(zhì)量數(shù)5.在eq\o\al(6,3)Li、eq\o\al(14,7)N、eq\o\al(23,11)Na、eq\o\al(24,12)Mg、eq\o\al(7,3)Li、eq\o\al(14,6)C中:(1)________和________互為同位素。(2)________和________質(zhì)量數(shù)相等,但不能互稱同位素。(3)________和________的中子數(shù)相等,但質(zhì)子數(shù)不相等,所以不是同一種元素。答案精析第一章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律第一節(jié)元素周期表第1課時(shí)元素周期表【自主學(xué)習(xí)】一、1.門捷列夫相對(duì)原子質(zhì)量相對(duì)原子質(zhì)量核電荷數(shù)2.①在周期表中的順序②核電荷數(shù)質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)電子層數(shù)目原子序數(shù)遞增最外層電子數(shù)電子層數(shù)遞增議一議(1)×(2)×(3)×(4)×二、1.77一、二、三四、五、六、七18167718,9,10118822.鹵族稀有氣體議一議1.ⅢB族。2.第六周期?!倦y點(diǎn)突破】例1變式訓(xùn)練1A[第ⅢB族中包含錒系與鑭系元素,共有32種元素,A項(xiàng)正確;元素周期表中共有18個(gè)縱行,16個(gè)族,B項(xiàng)錯(cuò)誤;第ⅠA族中H為非金屬元素,C項(xiàng)錯(cuò)誤;短周期包括第一、二、三周期,D項(xiàng)錯(cuò)誤。]例2(1)ONa+ClCl-第二周期ⅥA族第三周期ⅠA族第三周期ⅦA族第三周期ⅦA族(2)14(3)3、19(4)H、Be、Al(5)C、S(6)Li變式訓(xùn)練2B[95號(hào)元素镅、115號(hào)元素、113號(hào)元素,原子序數(shù)都大于86而小于118,所以都在第七周期;115號(hào)比118號(hào)原子序數(shù)少3,應(yīng)在第ⅤA族,113號(hào)元素在第ⅢA族;113號(hào)元素和115號(hào)元素都是金屬元素。]【當(dāng)堂過(guò)關(guān)】1.A[元素周期表中有十八個(gè)縱行,十六個(gè)族,第Ⅷ族占三個(gè)縱行;Be和He的最外層電子數(shù)都是2,但不屬于同一族;Ne和Na+的電子層數(shù)都是2,但不屬于同一周期。]2.D[本題要求熟記周期表的結(jié)構(gòu),知道1~18號(hào)元素在周期表中的具體位置。解題時(shí)可根據(jù)稀有氣體2號(hào)、10號(hào)元素應(yīng)在周期表的最右端和3號(hào)元素在周期表的最左端排除A、B、C三項(xiàng)。]3.C[由于A、B、C為短周期元素,從A、B、C的相對(duì)位置可知,A只能處在第二周期,而B(niǎo)、C處在第三周期。設(shè)A的原子序數(shù)為x,則B的原子序數(shù)為(x+8-1)=x+7,C的原子序數(shù)為(x+8+1)=x+9,則(x+7)+(x+9)=4x,x=8。所以,A、B、C的原子序數(shù)分別為8、15、17,對(duì)應(yīng)的元素分別為O、P、Cl。故選C。]4.D[根據(jù)元素周期表的結(jié)構(gòu)分析題圖可知,它的更具體的內(nèi)容如下所示。B是第一周期的最后一種元素,C是第二周期的第一種元素,則C的原子比B的原子原子序數(shù)大1,A項(xiàng)正確;原子結(jié)構(gòu)示意圖為的元素的原子序數(shù)是8,第二周期元素從左到右原子序數(shù)為3~10,則原子序數(shù)為8的元素與C位于同一周期,B項(xiàng)正確;B是2號(hào)元素,原子核外有1個(gè)電子層、2個(gè)電子,D是12號(hào)元素,原子結(jié)構(gòu)示意圖為,C項(xiàng)正確;原子結(jié)構(gòu)示意圖為的元素是10號(hào)元素,也是第二周期的最后一種元素,與B同族,但該族是0族而不是主族,D項(xiàng)不正確。]5.(1)b、h、j、a、c、f、i、l、ma、b、c、d、f、h、g、i、j、k、l四ⅣB(2)AD解析熟記元素周期表的結(jié)構(gòu)是解決這一類習(xí)題的關(guān)鍵。對(duì)元素周期表中常見(jiàn)元素的名稱和元素符號(hào)及其位置要熟練掌握,利用元素周期表推斷元素是高考的熱點(diǎn)之一。第2課時(shí)元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)【自主學(xué)習(xí)】一、1.(1)(從左到右,從上到下)Li312Na1113K1914Rb3715Cs5516(2)最外層電子數(shù)均為1電子層數(shù)和原子半徑不同增多增大2.(1)銀白色較小增大降低(2)②(從左到右,從上到下)2K+2H2O=2KOH+H2↑2Na+2H2O=2NaOH+H2↑鉀比鈉的活動(dòng)性強(qiáng)議一議1.(1)×(2)√(3)√(4)×(5)×2.(1)—C(2)—A(3)—B(4)—D二、1.(1)(從左到右,從上到下)917355377772345小大(2)最外層電子數(shù)都是7電子層數(shù)和原子半徑不同增多增大2.(1)加深升高增大減小(2)①a.(從左到右,從上到下)暗處H2+F2=2HF很穩(wěn)定光照或點(diǎn)燃H2+Cl2eq\o(=,\s\up7(光照或點(diǎn)燃))2HCl較穩(wěn)定加熱H2+Br2eq\o(=,\s\up7(△))2HBr不穩(wěn)定不斷加熱H2+I(xiàn)2eq\o(,\s\up7(△))2HI很不穩(wěn)定b.升高減弱減弱②a.(從左到右,從上到下)無(wú)色橙紅色2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2無(wú)色紫紅色2KI+Br2=2KBr+I(xiàn)2無(wú)色紫紅色2KI+Cl2=2KCl+I(xiàn)2b.Cl2>Br2>I2I->Br->Cl-議一議1.(1)×(2)×(3)√(4)×解析(1)F2與H2O反應(yīng)為2F2+2H2O=4HF+O2,不可用X2+H2O=HXO+HX表示;(2)HX的熱穩(wěn)定性隨核電荷數(shù)的增加而減弱;(4)F2性質(zhì)極活潑,遇鹽溶液先和水反應(yīng),故不能將鹵素從它的鹽溶液里置換出來(lái)。2.還原性即微粒失去電子的能力。按I-→Br-→Cl-→F-的順序,離子的半徑逐漸減小,原子核對(duì)最外層電子的吸引力逐漸增大,失去電子的能力逐漸減弱,故還原性逐漸減弱?!倦y點(diǎn)突破】例1C[A項(xiàng)中堿金屬元素的單質(zhì)具有強(qiáng)還原性,但活潑的金屬易與H2O反應(yīng),故不能從鹽溶液中置換出不活潑的金屬,A項(xiàng)錯(cuò);鋰在空氣中燃燒生成的是氧化鋰,而不是過(guò)氧化鋰,B項(xiàng)錯(cuò);堿金屬單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)隨著原子序數(shù)的遞增而降低,D項(xiàng)錯(cuò);堿金屬都能與水反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的堿和氫氣,只是反應(yīng)越來(lái)越劇烈,C項(xiàng)正確。]變式訓(xùn)練1B[A中鋰的活潑性比鈉弱,與水反應(yīng)不如鈉劇烈;B中還原性:K>Na>Li,但K不能置換出NaCl溶液中的Na,而是先與H2O反應(yīng);C中堿金屬元素從Li到Cs,熔、沸點(diǎn)逐漸降低,即Li>Na>K>Rb>Cs;D中從Li到Cs,堿金屬元素的金屬性逐漸增強(qiáng),對(duì)應(yīng)最高價(jià)氧化物的水化物的堿性依次增強(qiáng),即堿性:LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH。]例2D[從F→I原子半徑依次增大,單質(zhì)氧化性逐漸減弱,則陰離子的還原性逐漸增強(qiáng),氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱,鹵素單質(zhì)按F2、Cl2、Br2、I2的順序顏色逐漸變深,密度也逐漸增大。]變式訓(xùn)練2C[從F2到At2,元素的非金屬性逐漸減弱,與H2化合能力逐漸減弱,A項(xiàng)不正確;由F2到I2,單質(zhì)的顏色依次加深,I2是紫黑色固體,則砹為黑色固體,B項(xiàng)不正確;鹵族元素的原子,最外層上都有7個(gè)電子,C項(xiàng)正確;因氧化性Cl2>At2,所以At2不能從NaCl溶液中置換出Cl2,D項(xiàng)不正確。]例3B[同主族元素隨著原子序數(shù)的遞增,電子層數(shù)逐漸增多,失電子能力逐漸增強(qiáng),得電子能力逐漸減弱,即元素的金屬性逐漸增強(qiáng),非金屬性逐漸減弱,最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性逐漸增強(qiáng),酸性逐漸減弱,A項(xiàng)、D項(xiàng)都正確;對(duì)于同主族的金屬元素,單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)從上到下逐漸降低,對(duì)于同主族的非金屬元素,單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)從上到下逐漸升高,B項(xiàng)錯(cuò)誤;同主族元素原子最外層電子數(shù)都相同,C項(xiàng)正確。]變式訓(xùn)練3B[由于金屬性K>Na>Li,故堿性KOH>NaOH>LiOH;非金屬性Cl>Br,則其對(duì)應(yīng)氫化物的熱穩(wěn)定性HCl>HBr。]【當(dāng)堂過(guò)關(guān)】1.D[ⅠA族元素還有氫元素,A錯(cuò);堿金屬單質(zhì)非?;顫姡谒芤褐邢扰c水反應(yīng)生成強(qiáng)堿再與銅離子反應(yīng)生成Cu(OH)2沉淀,而不能將銅置換出來(lái),B錯(cuò);由于鉀原子的最外層只有1個(gè)電子,鉀單質(zhì)具有較強(qiáng)的還原性,但是其失去電子后形成的K+最外層已經(jīng)達(dá)到8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),其氧化性非常弱,C錯(cuò);Cs是還原性比Li、Na、K、Rb都強(qiáng)的金屬單質(zhì),與水反應(yīng)會(huì)發(fā)生爆炸,D正確。]2.D[鹵素能與其他非金屬化合,如H、C等。鹵素單質(zhì)越活潑,其相對(duì)分子質(zhì)量越小,其熔、沸點(diǎn)越低;鹵素單質(zhì)中只有氟能與水劇烈反應(yīng)。]3.B4.C[由圖可知,隨著核電荷數(shù)的增大,堿金屬的性質(zhì)呈增大趨勢(shì),而堿金屬單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)隨核電荷數(shù)的增大而降低。]5.(1)NaCl、KCl2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2,2KI+Cl2=2KCl+I(xiàn)2(2)無(wú)明顯變化溶液變藍(lán)色Cl2+2I-=2Cl-+I(xiàn)26.(1)HI(2)B(3)B(4)B解析鹵素中碘元素的非金屬性最弱,氫化物最不穩(wěn)定的是HI;堿金屬元素的單質(zhì)熔、沸點(diǎn)隨原子序數(shù)遞增而降低,鹵素單質(zhì)熔、沸點(diǎn)隨原子序數(shù)遞增而升高;鉀比鈉活潑,與水反應(yīng)更劇烈;氯水與NaBr、KI溶液分別生成Br2、I2,而二者的四氯化碳溶液分別為橙色、紫紅色。第3課時(shí)核素【自主學(xué)習(xí)】一、1.(1)正負(fù)2.質(zhì)子和中子近似整數(shù)值1電子所有質(zhì)子和中子的相對(duì)質(zhì)量的近似整數(shù)值A(chǔ)質(zhì)子數(shù)(Z)中子數(shù)(N)議一議(1)×(2)√(3)√二、1.質(zhì)子中子2.質(zhì)子數(shù)中子數(shù)3.(1)幾乎完全相同(2)比率原子個(gè)數(shù)百分比4.(
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