原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)

第二節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素得性質(zhì)一、元素周期表得編排原則1、將電子層數(shù)相同得元素按原子序數(shù)遞增得順序從左到右排成橫行。2、把最外層電子數(shù)相同得元素(個別例外)按電子層數(shù)遞增得順序從上到下排成縱行。二、周期表得結(jié)構(gòu)周期:具有相同得電子層數(shù)得元素按照原子序數(shù)遞增得順序排成一個橫行。主族:由短周期與長周期元素共同構(gòu)成得族。副族:僅由長周期元素構(gòu)成得族。三、各周期元素?cái)?shù)目與相應(yīng)能級組得原子軌道關(guān)系周期元素?cái)?shù)目相應(yīng)能級組中原子軌道電子最大容量一21s2二82s2p8三83s3p8四184s3d4p18五185s4d5p18六326s4f5d6p32七26(未完)7s5f6d(未完)未滿四、原子結(jié)構(gòu)與元素位置得關(guān)系1、核外電子排布與族序數(shù)之間得關(guān)系可以按照下列方法進(jìn)行判斷:按電子填充順序由最后一個電子進(jìn)入得情況決定,具體情況如下:(3)進(jìn)入(n－1)d①(n－1)d1～5為ⅢB～ⅦB?族數(shù)＝[(n－1)d＋ns]電子數(shù)②(n－1)d6～8為Ⅷ③(n－1)d10為ⅠB、ⅡB?族數(shù)＝ns得電子數(shù)④進(jìn)入(n－2)feq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(4f——La系元素,5f——Ac系元素))ⅢB2、縱列與族得關(guān)系縱列序數(shù)12345678～10族ⅠAⅡAⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧ族縱列序數(shù)1112131415161718族ⅠBⅡBⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0族3、族序數(shù)與價電子數(shù)得關(guān)系(1)主族(ⅠA～ⅦA)與副族ⅠB、ⅡB得族序數(shù)＝原子最外層電子數(shù)(ns＋np或ns)。(2)副族ⅢB～ⅦB得族序數(shù)＝最外層(s)電子數(shù)＋次外層(d)電子數(shù)。(3)零族:最外層電子數(shù)等于8或2。(4)Ⅷ族:最外層(s)電子數(shù)＋次外層(d)電子數(shù)。若之與分別為8、9、10,則分別就是Ⅷ族第1、2、3列。五、各區(qū)元素特點(diǎn)包括得元素價電子排布化學(xué)性質(zhì)s區(qū)ⅠA、ⅡAns1～2除氫、氦外,都就是活潑金屬元素p區(qū)ⅢA～ⅦA、零族ns2np1～6隨著最外層電子數(shù)目得增加,非金屬性增強(qiáng),金屬性減弱d區(qū)ⅢB～ⅦB、Ⅷ族(n－1)d1～9ns1～2均為金屬。由于d軌道都未充滿電子,因此d軌道可以不同程度地參與化學(xué)鍵得形成ds區(qū)ⅠB、ⅡB(n－1)d10ns1～2均為金屬。d軌道充滿電子,因此d軌道一般不再參與化學(xué)鍵得形成f區(qū)鑭系、錒系(n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2鑭系元素得化學(xué)性質(zhì)非常相近,錒系元素得化學(xué)性質(zhì)也非常相近六、判斷微粒半徑大小得規(guī)律1、同周期,從左到右,原子半徑依次減小。2、同主族,從上到下,原子或同價態(tài)離子半徑均增大。3、陽離子半徑小于對應(yīng)得原子半徑,陰離子半徑大于對應(yīng)得原子半徑,如r(Na＋)<r(Na),r(S)<r(S2－)。4、電子層結(jié)構(gòu)相同得離子,隨核電荷數(shù)增大,離子半徑減小,如r(S2－)>r(Cl－)>r(K＋)>r(Ca2＋)。5、不同價態(tài)得同種元素得離子,核外電子多得半徑大,如r(Fe2＋)>r(Fe3＋),r(Cu＋)>r(Cu2＋)。特別提醒在中學(xué)要求得范疇內(nèi)可按“三瞧”規(guī)律來比較微粒半徑得大小“一瞧”能層數(shù):當(dāng)能層數(shù)不同時,能層越多,半徑越大。“二瞧”核電荷數(shù):當(dāng)能層數(shù)相同時,核電荷數(shù)越大,半徑越小?！叭啤焙送怆娮訑?shù):當(dāng)能層數(shù)與核電荷數(shù)均相同時,核外電子數(shù)越多,半徑越大。七、電離能1、第一電離能(1)每個周期得第一個元素(氫與堿金屬)第一電離能最小,稀有氣體元素原子得第一電離能最大,同周期中自左至右元素得第一電離能呈增大得趨勢。(2)同主族元素原子得第一電離能從上到下逐漸減小。2、逐級電離能(1)原子得逐級電離能越來越大首先失去得電子就是能量最高得電子,故第一電離能較小,以后再失去電子都就是能級較低得電子,所需要得能量多;同時,失去電子后離子所帶正電荷對電子吸引更強(qiáng),從而電離能越來越大。(2)金屬元素原子得電離能與其化合價得關(guān)系一般來講,在電離能較低時,原子失去電子形成陽離子得價態(tài)為該元素得常見價態(tài)。如Na得第一電離能較小,第二電離能突然增大(相當(dāng)于第一電離能得10倍),故Na得化合價為＋1,而Mg在第三電離能、Al在第四電離能發(fā)生突變,故Mg、Al得化合價分別為＋2、＋3。八、元素電負(fù)性得應(yīng)用1、元素得金屬性與非金屬性及其強(qiáng)弱得判斷(1)金屬得電負(fù)性一般小于1、8,非金屬得電負(fù)性一般大于1、8,而位于非金屬三角區(qū)邊界得“類金屬”(如鍺、銻等)得電負(fù)性則在1、8左右,它們既有金屬性,又有非金屬性。(2)金屬元素得電負(fù)性越小,金屬元素越活潑;非金屬元素得電負(fù)性越大,非金屬元素越活潑。(3)同周期自左到右,電負(fù)性逐漸增大,同主族自上而下,電負(fù)性逐漸減小。(4)電負(fù)性較大得元素集中在元素周期表得右上角。2、化學(xué)鍵得類型得判斷一般認(rèn)為:如果兩個成鍵元素原子間得電負(fù)性差值大于1、7,它們之間通常形成離子鍵;如果兩個成鍵元素原子間得電負(fù)性差小于1、7,它們之間通常形成共價鍵。圖1(1)上表中得實(shí)線就是元素周期表得部分邊界,請?jiān)诒碇杏脤?shí)線補(bǔ)全元素周期表得邊界。(2)元素甲就是第三周期、第ⅥA族元素,請?jiān)谙逻叿娇蛑邪春ぴ?圖1)得式樣,寫出元素甲得原子序數(shù)、元素符號、元素名稱、相對原子質(zhì)量與最外層電子排布。(3)元素乙得3p亞層中只有1個電子,則乙原子半徑與甲原子半徑比較:______>______;甲、乙得最高價氧化物水化物得酸性強(qiáng)弱為:______>______(用化學(xué)式表示)。(4)元素周期表體現(xiàn)了元素周期律,元素周期律得本質(zhì)就是原子核外電子排布得________,請寫出元素在元素周期表中得位置與元素原子結(jié)構(gòu)得關(guān)系:________________________________________________________________________。解析(1)略(2)因甲位于第三周期、第ⅥA族,則應(yīng)就是硫元素,答案為(3)因乙元素得3p亞層只有一個電子,即其電子排布式為1s22s22p63s23p1,即乙元素就是Al,其原子半徑大于硫,甲、乙得最高價氧化物對應(yīng)水化物分別為H2SO4與Al(OH)3,顯然酸性前者強(qiáng)于后者。(4)元素周期律得本質(zhì)就是核外電子排布得周期性變化。因此元素周期表不就是隨意設(shè)定得,并且元素在周期表中得位置與原子結(jié)構(gòu)密切相關(guān),元素得周期數(shù)即為原子核外電子層數(shù);元素所在主族數(shù)即為原子結(jié)構(gòu)得最外層電子數(shù)。答案(1)(2)(3)AlSH2SO4Al(OH)3(4)周期性變化元素得周期數(shù)即為原子核外電子層數(shù),元素得主族序數(shù)即為原子結(jié)構(gòu)得最外層電子數(shù)本題考查元素周期律及元素周期表得有關(guān)知識,綜合性較強(qiáng),解答本題得關(guān)鍵就是掌握元素在周期表中位置、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)三者之間得關(guān)系以及同一周期元素性質(zhì)得遞變規(guī)律?？筛鶕?jù)元素性質(zhì)得遞變規(guī)律體會周期表中不同位置得元素具有不同得結(jié)構(gòu),所以應(yīng)該具有不同得性質(zhì)。不同元素得原子在分子內(nèi)吸引電子得能力大小可用一數(shù)值x來表示,若x越大,則原子吸引電子得能力越強(qiáng),在所形成得分子中成為負(fù)電荷一方。下面就是某些短周期元素得x值:元素LiBeBCOFx值0、981、572、042、533、443、98元素NaAlSiPSClx值0、931、611、902、192、583、16(1)通過分析x值得變化規(guī)律,確定N、Mg得x值范圍:______<x(Mg)<________;______<x(N)<________。(2)推測x值與原子半徑得關(guān)系就是________________________________________________________________________。某有機(jī)物結(jié)構(gòu)式為:,在S—N中,您認(rèn)為共用電子對偏向誰？__________(寫原子名稱)。(4)經(jīng)驗(yàn)規(guī)律告訴我們當(dāng)成鍵得兩原子相應(yīng)元素電負(fù)性得差值Δx>1、7時,一般為離子鍵,當(dāng)Δx<1、7時,一般為共價鍵,試推斷AlBr3中化學(xué)鍵得類型就是____________。(5)預(yù)測元素周期表中,x值最小得元素位置____________(放射性元素除外)。解析由所給數(shù)據(jù)分析知:同周期,從左到右x值逐漸增大;同主族,從上到下,x值逐漸減小,則(1)同周期中x(Na)<x(Mg)<x(Al),同主族中x(Mg)<x(Be),綜合可得:0、93<x(Mg)<1、57,同理:2、53<x(N)<3、44。(2)x值在周期表中得遞變規(guī)律與原子半徑得恰好相反,即:同周期(同主族)中,x值越大,其原子半徑越小。(3)對比周期表中對角線位置得x值可知:x(B)>x(Si),x(C)>x(P),x(O)>x(Cl),則可推知:x(N)>x(S),故在S—N中,共用電子對應(yīng)偏向氮原子。(4)查表知:AlCl3得Δx＝1、55<1、7,又x(Br)<x(Cl),所以AlBr3得Δx應(yīng)小于AlCl3得,為共價鍵。(5)根據(jù)遞變規(guī)律,x值最小得應(yīng)為Cs(Fr為放射性元素)位于第六周期ⅠA族。答案(1)0、931、572、533、44(2)x值越小,半徑越大(3)氮(4)共價鍵(5)第六周期ⅠA族歸納總結(jié)就是學(xué)習(xí)過程中很重要得一種能力,在做該題時可以先找出x值相差不大得元素,分組比較,x值較大得一組應(yīng)為非金屬元素,x值較小得一組應(yīng)為金屬元素。然后,再對同一組中得元素得x值進(jìn)行比較找出變化規(guī)律。不同元素得氣態(tài)原子失去最外層一個電子所需要得能量,設(shè)其為E,如圖所示。試根據(jù)元素在周期表中得位置,分析圖中曲線得變化特點(diǎn),并回答下列問題。(1)同主族內(nèi)不同元素得E值變化得特點(diǎn)就是:______________________。各主族中E值得這種變化特點(diǎn)體現(xiàn)了元素性質(zhì)得__________變化規(guī)律。(2)同周期內(nèi),隨原子序數(shù)增大,E值增大。但個別元素得E值出現(xiàn)反?，F(xiàn)象。試預(yù)測下列關(guān)系式中正確得就是_________________________________________________________(填寫編號,多選倒扣分)。①E(砷)>E(硒)②E(砷)<E(硒)③E(溴)>E(硒)④E(溴)<E(硒)(3)估計(jì)1mol氣態(tài)Ca原子失去最外層一個電子所需能量E值得范圍:________<E<________。(4)10號元素E值較大得原因就是________________________________________________________________________。解析此題考查了元素第一電離能得變化規(guī)律與同學(xué)們得歸納總結(jié)能力。(1)從H、Li、Na、K等可以瞧出,同主族元素隨元素原子序數(shù)得增大,E值變小;H到He、Li到Ne、Na到Ar呈現(xiàn)明顯得周期性。(2)從第二、三周期可以瞧出,第ⅢA與ⅥA族元素比同周期相鄰兩種元素E值都低。由此可以推測E(砷)>E(硒)、E(溴)>E(硒)。(3)根據(jù)同主族、同周期規(guī)律可以推:E(K)<E(Ca)<E(Mg)。(4)10號元素就是稀有氣體元素氖,該元素原子得最外層電子排布已達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。答案(1)隨著原子序數(shù)得增大,E值變小周期性(2)①③(3)485kJ·mol－1738kJ·mol－1(4)10號元素為氖,該元素原子得最外層電子排布已達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)要綜合考慮圖示信息,抓住同一主族(如原子序數(shù)為1、3、11、19得堿金屬族)得E值得大小,同一周期(如3～10號元素)E值得大小規(guī)律,且要注意哪些有反常現(xiàn)象。下列各組元素,按原子半徑依次減小,元素第一電離能逐漸升高得順序排列得就是()A、K、Na、LiB.Al、Mg、NaC、N、O、CD.Cl、S、P解析本題考查了元素第一電離能得遞變規(guī)律,由同周期中從左到右,元素得第一電離能逐漸增大知,B、D選項(xiàng)中均逐漸降低;同主族中,從上到下,原子半徑增大,第一電離能逐漸減小,故A項(xiàng)正確。答案A①通常情況下,第一電離能大得主族元素電負(fù)性大,但ⅡA族、ⅤA族元素原子得價電子排布分別為ns2、ns2np3,為全滿與半滿結(jié)構(gòu),這兩族元素原子第一電離能反常。②金屬活動性表示得就是在水溶液中金屬單質(zhì)中得原子失去電子得能力,而電離能就是指金屬元素在氣態(tài)時失去電子成為氣態(tài)陽離子得能力,二者對應(yīng)條件不同,所以排列順序不完全一致。有A、B、C、D四種元素。其中A為第三周期元素,與D可形成1∶1與2∶1原子比得化合物。B為第四周期d區(qū)元素,最高化合價為7。C與B就是同周期得元素,具有相同得最高化合價。D為元素周期表所有元素中電負(fù)性第二大得元素。試寫出四種元素得元素符號與名稱,并按電負(fù)性由大到小排列順序。A________,B__________,C________________________________________________________________________,D________,電負(fù)性由大到小得順序?yàn)開_______________________________________________________________________。解析由電負(fù)性推知D為O;A與D可形成1∶1與2∶1得化合物,可推知A為Na;B為第四周期d區(qū)元素且最高正價為＋7,可知B為Mn;C與B同周期且最高價為＋7,可知C為Br。答案鈉(Na)錳(Mn)溴(Br)氧(O)O>Br>Mn>Na并不就是所有電負(fù)性差大于1、7得都形成離子化合物,如H電負(fù)性為2、1,F電負(fù)性為4、0,電負(fù)性差為1、9,而HF為共價化合物,故需注意這些特殊情況?？疾樵刂芷诒?探究下列問題:1、元素周期表共有幾個周期？每個周期各有多少種元素？寫出每個周期開頭第一個元素與結(jié)尾元素得最外層電子得排布式得通式。為什么第一周期結(jié)尾元素得電子排布跟其她周期不同？提示元素周期表共有7個周期;每個周期包含得元素種類如下:周期一二三四五六七元素?cái)?shù)目28818183232(？)每周期開頭元素最外層電子排布通式為ns1每周期結(jié)尾最外層電子排布通式為ns2np6(第一周期為1s2)。第一周期元素原子只有一個能層,只有1s一個能級,最多為2個電子。而其她周期元素原子最外層有ns、np兩個能級,最多可排8個電子。2、元素周期表共有多少個縱列？周期表上元素得“外圍電子排布”簡稱“價電子層”,這就是由于這些能級上得電子數(shù)可在化學(xué)反應(yīng)中發(fā)生變化。每個縱列得價電子層得電子總數(shù)就是否相等？提示18個縱列;不相等。3、按電子排布,可把周期表里得元素劃分成5個區(qū),如課本圖1－16所示。除ds區(qū)外,區(qū)得名稱來自按構(gòu)造原理最后填入電子得能級得符號。s區(qū)、d區(qū)與p區(qū)分別有幾個縱列？為什么s區(qū)(H除外)、d區(qū)與ds區(qū)得元素都就是金屬？提示s區(qū)有2個縱列,d區(qū)有8個縱列,p區(qū)有6個縱列。s區(qū)、d區(qū)與ds區(qū)得元素原子最外層電子數(shù)為1～2個,在反應(yīng)中易失去電子,故s區(qū)(H除外)、d區(qū)與ds區(qū)得元素都就是金屬元素。4、元素周期表可分為哪些族？為什么副族元素又稱為過渡元素？提示元素周期表可分為7個主族:ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA;7個副族:ⅠB、ⅡB、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB;一個Ⅷ族與一個0族。在周期表中從第四周期開始由ⅡA經(jīng)過副族、Ⅷ族到ⅢA,所以副族與第Ⅷ族元素又稱過渡元素。5、為什么在元素周期表中非金屬主要集中在右上角三角區(qū)內(nèi)？提示從周期表瞧,同周期元素越向右,非金屬性越強(qiáng),同主族元素越向上,非金屬性越強(qiáng),所以非金屬主要集中在右上角。6、處于非金屬三角區(qū)邊緣得元素常被稱為半金屬或準(zhǔn)金屬。為什么？提示處于非金屬三角區(qū)邊緣得元素具有一定得金屬性。元素周期表中,同周期得主族元素從左到右,最高化合價與最低化合價、金屬性與非金屬性得變化有什么規(guī)律？提示元素周期表中,同周期得主族元素從左到右:最高化合價從＋1→＋7(第二周期到＋5);最低化合價從－4→－1;金屬性逐漸減弱,非金屬性逐漸增強(qiáng)。元素周期表中得同周期主族元素從左到右,原子半徑得變化趨勢如何？應(yīng)如何理解這種趨勢？周期表中得同主族元素從上到下,原子半徑得變化趨勢如何？應(yīng)如何理解這種趨勢？提示同周期主族元素,從左到右,原子半徑減小,因?yàn)橥芷谠卦泳哂邢嗤秒娮幽軐?但隨核電荷數(shù)增多,核對電子得引力變大,從而使原子半徑減小。同主族元素,從上到下,原子半徑增大,因?yàn)橥髯逶刈陨系较?原子具有得電子能層數(shù)增多,使原子半徑增大;雖然自上到下核電荷數(shù)也增多可使原子半徑減小,但前者就是主要因素,故最終原子半徑增大。1、堿金屬得電離能與堿金屬得活潑性存在什么聯(lián)系？提示堿金屬得第一電離能越小,堿金屬越活潑。2、為什么原子得逐級電離能越來越大？Na、Mg、Al得電離能數(shù)據(jù)跟它們得化合價有什么聯(lián)系？提示因?yàn)樵邮紫仁サ秒娮泳褪悄芰孔罡叩秒娮?故第一電離能較小,以后再失去電子都就是能級較低得電子,所需要得能量多;同時,失去電子后離子所帶正電荷對電子吸引更強(qiáng),從而電離能越來越大。從教材中Na、Mg、Al得電離能得表格可瞧出,Na得第一電離能較小,第二電離能突然增大(相當(dāng)于第一電離能得10倍),故Na得化合價為＋1。而Mg在第三電離能、Al在第四電離能發(fā)生突變,故Mg、Al得化合價分別為＋2、＋3。1、課本圖1－26就是用課本圖1－23得數(shù)據(jù)制作得第三周期元素得電負(fù)性變化圖,請用類似得方法制作第ⅠA與ⅦA族元素得電負(fù)性變化圖。提示2.在元素周期表中,某些主族元素與右下方得主族元素(如下圖)得有些性質(zhì)就是相似得(如硼與硅得含氧酸鹽都能形成玻璃且互熔),被稱為“對角線規(guī)則”。查閱資料,比較鋰與鎂在空氣中燃燒得產(chǎn)物,鈹與鋁得氫氧化物得酸堿性以及硼與硅得含氧酸酸性得強(qiáng)弱,說明對角線規(guī)則,并用這些元素得電負(fù)性解釋對角線規(guī)則。提示Li、Mg在空氣中燃燒得產(chǎn)物分別為Li2O與MgO;B與Si得含氧酸都就是弱酸,說明“對角線規(guī)則”得正確性。Li、Mg得電負(fù)性分別為1、0、1、2;Be、Al得電負(fù)性分別為1、5、1、5,B與Si得電負(fù)性分別為2、0、1、8,它們得電負(fù)性接近,說明它們對鍵合電子得吸引力相當(dāng)。1、電子層數(shù)最外層電子數(shù)最外層電子數(shù)電子層數(shù)2、堿金屬稀有氣體元素3、原子序數(shù)電子排布式在周期表中得位置就是金屬還就是非金屬最高價氧化物得水化物化學(xué)式及酸堿性氣態(tài)氫化物得化學(xué)式151s22s22p63s23p3第三周期ⅤA族非金屬H3PO4酸性PH3161s22s22p63s23p4第三周期ⅥA族非金屬H2SO4酸性H2S71s22s22p3第二周期ⅤA族非金屬HNO3酸性NH34、(1)三ⅦA1s22s22p63s23p5ClHClO4(2)四ⅡA1s22s22p63s23p64s2CaCa(OH)25、主族元素次外層就是排滿得,而副族元素次外層或倒數(shù)第三層沒有排滿。主族元素得價電子層即其最外層,而副族元素得價電子層為最外層與次外層得電子,有得還包括倒數(shù)第三層得電子,統(tǒng)稱為外圍電子。6、H:1s1H原子再得一個電子便可滿足1s2得穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。從化合價情況瞧,H得一個電子后,表現(xiàn)－1價,與ⅦA族相同。7、以第三周期元素為例:11Na12Mg13Al14Si15P16S17ClNa就是非?；顫姷脡A金屬元素,在常溫下能與H2O劇烈反應(yīng),NaOH就是強(qiáng)堿;Mg就是較活潑得金屬元素,能與沸水反應(yīng),Mg(OH)2就是中強(qiáng)堿;Al具有兩性,不能與H2O反應(yīng),Al2O3就是兩性氧化物,Al(OH)3就是兩性氫氧化物;Si具有金屬得某些性質(zhì),就是半導(dǎo)體材料,H4SiO4就是不溶于水得弱酸;P對應(yīng)得最高價含氧酸H3PO4就是中強(qiáng)酸;Cl對應(yīng)得最高價含氧酸HClO4就是無機(jī)含氧酸中最強(qiáng)得酸。由此可以出結(jié)論。8、電負(fù)性就是用來描述不同元素得原子對鍵合電子得吸引力大小得,元素電負(fù)性越大,對鍵合電子得吸引力越大,相應(yīng)得元素其非金屬性就越強(qiáng)。通常以氟得電負(fù)性4、0、鋰得電負(fù)性1、0為標(biāo)準(zhǔn),金屬得電負(fù)性一般小于1、8,而非金屬得電負(fù)性一般大于1、8。所以用電負(fù)性可以度量金屬性與非金屬性得強(qiáng)弱。9、元素核外電子得排布最外層從1個逐漸增加到8個(第一周期到2個),并呈周期性變化,故元素得最高正化合價也從＋1～＋7變化,并隨核電荷數(shù)遞增而呈周期性變化。10、50種11、元素周期律得科學(xué)價值可從如下幾個方面分析:(1)元素周期律得具體表現(xiàn)形式就是元素周期表,它就是學(xué)習(xí)與研究化學(xué)得一種重要工具?？梢岳迷氐眯再|(zhì)與元素在周期表中得位置與它得原子結(jié)構(gòu)三者之間得密切關(guān)系,來指導(dǎo)我們對化學(xué)得學(xué)習(xí)與研究。(2)對科學(xué)研究得指導(dǎo)作用門捷列夫曾用元素周期律來預(yù)言未知元素并獲得了證實(shí)。此后,人們在元素周期律與周期表得指導(dǎo)下,對元素得性質(zhì)進(jìn)行了系統(tǒng)得研究,對物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論得發(fā)展起到了一定得推動作用。不僅如此,元素周期律與周期表為新元素得發(fā)現(xiàn)以預(yù)測它們得原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)提供了線索。(3)元素周期律與元素周期表對于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也具有一定得指導(dǎo)作用。由于在周期表中位置靠近得元素性質(zhì)相似,這就啟發(fā)人們在周期表中一定得區(qū)域內(nèi)尋找新得物質(zhì)。①農(nóng)藥多數(shù)就是含Cl、P、S、N、As等元素得化合物,在周期表得右上角。②半導(dǎo)體材料都就是周期表里金屬與非金屬交界處得元素,如Ge、Si、Ga、Se等。③催化劑得選擇。人們在長期得生產(chǎn)實(shí)踐中已發(fā)現(xiàn)過渡元素對許多化學(xué)反應(yīng)有良好得催化性能。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),這些元素得催化性能跟它們得原子得次外層電子排布得物點(diǎn)有密切關(guān)系。于就是,人們努力在過渡元素(包括稀土元素)中尋找各種優(yōu)良催化劑。例如,目前人們已能用鐵、鎳熔劑作催化劑,使石墨在高溫與高壓下轉(zhuǎn)化為金剛石;石油化工方面,如石油得催化裂化、重整等反應(yīng),廣泛采用過渡元素作催化劑,特別就是近年來發(fā)現(xiàn)少量稀土元素可大大改善催化劑得性能。④而高溫、耐腐蝕得特種合金材料得制取。在周期表里從ⅢB到ⅥB得過渡元素,如鈦、鉭、鎢、鉻具有耐高溫、耐腐蝕等特點(diǎn)。它們就是制作特種合金得優(yōu)良材料,就是制造火箭、導(dǎo)彈、宇宙飛船、飛機(jī)、坦克等得不可缺少得金屬。⑤礦物得尋找。地球上化學(xué)元素得分布跟它們在元素周期表里得位置有密切得聯(lián)系,科學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)如下規(guī)律:相對原子質(zhì)量較小得元素在地殼中含量較多,相對原子質(zhì)量較大得元素在地殼中含量較少。處于地球表面得元素多數(shù)呈現(xiàn)高價,處于巖石深處得元素多數(shù)呈現(xiàn)低價;堿金屬一般就是強(qiáng)烈得親石元素,主要富集于巖石圈得最上部;熔點(diǎn)、離子半徑、電負(fù)性大小相近得元素往往共生在一起,同處于一種礦石中。在巖漿演化過程中,金屬性強(qiáng)得、離子半徑較小得、熔點(diǎn)較高得元素與化合物往往首先析出,分布在地殼得外表面。有得科學(xué)家把周期表中性質(zhì)相似得元素分為十個區(qū)域,并認(rèn)為同一區(qū)域得元素往往就是伴生礦,這對探礦具有指導(dǎo)意義。元素周期律得科學(xué)價值,還在于它從自然科學(xué)方面有力地論證了事物變化中量變引起質(zhì)變得規(guī)律。1、下列關(guān)于稀有氣體得敘述不正確得就是()A、各原子軌道電子均已填滿B、其原子與同周期ⅠA、ⅡA族陽離子具有相同得核外電子排布C、化學(xué)性質(zhì)非常不活潑D、同周期中第一電離能最大答案B解析稀有氣體各軌道均已填滿,達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),因此A項(xiàng)敘述正確;稀有氣體元素原子得核外電子排布與同周期ⅤA、ⅥA、ⅦA族陰離子(得電子達(dá)飽與)得電子排布相同,還與下一周期ⅠA、ⅡA族陽離子(失去最外層電子)得電子排布相同,因此B項(xiàng)敘述不正確。2、在短周期元素中,原子最外層只有1個電子或2個電子得元素就是()A、金屬元素B.稀有氣體元素C、非金屬元素D.無法確定就是哪一類元素答案D解析本題考查了元素周期表得有關(guān)知識,最外層電子數(shù)為1個或2個電子得元素可能就是金屬,如Na;也可能就是非金屬,如H;還可能就是稀有氣體元素,如He。3、同一主族得兩種元素得原子序數(shù)之差可能為()A、6B.12C.26答案C解析本題考查元素周期表得結(jié)構(gòu)。元素周期表中同一主族相鄰元素原子序數(shù)得差與所處位置存在一定得關(guān)系,若在過渡元素左邊,相差得就是上一周期容納得原子序數(shù);若在右邊,相差得就是下一周期容納得元素種類。第一、二、三、四、五、六周期分別含有2、8、8、18、18、32種元素,相鄰周期所含元素種數(shù)相加可得16、26、36,據(jù)此分析,則C項(xiàng)有可能,A、B、D項(xiàng)不可能。4、A、B、C、D四種短周期元素得原子半徑依次減小,A與C得核電荷數(shù)之比為3∶4,D能分別與A、B、C形成電子總數(shù)相等得分子X、Y、Z。下列敘述正確得就是()A、X、Y、Z得穩(wěn)定性逐漸減弱B、A、B、C、D只能形成5種單質(zhì)C、X、Y、Z三種化合物得熔、沸點(diǎn)逐漸升高D、自然界中存在多種由A、B、C、D四種元素組成得化合物答案CD解析據(jù)A、C核電荷數(shù)之比為3∶4推知A為碳,C為氧,則B為氮,D為氫,據(jù)此可知X、Y、Z依次為CH4、NH3、H2O。5、我國得納米基礎(chǔ)研究能力已躋身于世界得前列,例如曾作為我國兩年前十大科技成果之一得就就是合成一種一維納米得材料,化學(xué)式為RN。已知該化合物里與氮微粒結(jié)合得Rn＋核外有28個電子,則R位于元素周期表得()A、第三周期ⅤA族B.第四周期ⅢA族C、第五周期ⅢA族D.第四周期ⅤA族答案B解析由化學(xué)式RN知R為＋3價,故R原子核外有31個電子,核電荷數(shù)為31,價電子構(gòu)型為4s24p1,為鎵元素,位于第四周期ⅢA族。6、下列關(guān)于堿金屬性質(zhì)得敘述中錯誤得就是()A、它們都能在空氣中燃燒生成M2O(M指堿金屬)B、它們都能與水反應(yīng)生成氫氣與堿C、所形成得陽離子得氧化性依次減弱D、堿金屬中密度最小、熔、沸點(diǎn)最高得就是銫答案AD解析A項(xiàng)只有鋰在空氣中燃燒生成Li2O,其她堿金屬元素生成過氧化物或比過氧化物更復(fù)雜得超氧化物;D項(xiàng)堿金屬隨核電荷數(shù)得遞增,密度依次增大,熔、沸點(diǎn)依次降低。7、具有下列電子排布式得原子中,半徑最大得就是()A、1s22s22p63s23p2B.1s22s22p3C、1s22s22p2D.1s22s22p63s23p4答案A解析A選項(xiàng)最外層電子排布式為3s23p2,說明就是第三周期、第ⅣA族元素,故為Si;同理可知:B選項(xiàng)為N;C選項(xiàng)為C;D選項(xiàng)為S。其中,Si與S均為3個電子層,半徑大于N與C,同一周期從左到右,原子半徑逐漸減小,故Si原子半徑最大。8、已知X、Y元素同周期,且電負(fù)性X>Y,下列說法錯誤得就是()A、第一電離能:Y小于XB、氣態(tài)氫化物得穩(wěn)定性:HmY強(qiáng)于HnXC、最高價含氧酸得酸性:X對應(yīng)酸得酸性強(qiáng)于Y得D、X與Y形成化合物時,X顯負(fù)價,Y顯正價答案AB解析據(jù)電負(fù)性X>Y推知,原子序數(shù)X>Y,同周期元素,第一電離能Y不一定小于X,A不正確;氫化物穩(wěn)定性HmY弱于HnX,最高價含氧酸得酸性X得強(qiáng)于Y得,C正確;電負(fù)性值大得吸引電子能力強(qiáng),在化合物中顯負(fù)性,電負(fù)性值小得吸引電子得能力弱,在化合物中顯正價。9、下列說法中正確得就是()A、第三周期所含得元素中鈉得第一電離能最小B、鋁得第一電離能比鎂得第一電離能大C、在所有元素中,氟得第一電離能最大D、鉀得第一電離能比鎂得第一電離能大答案A解析同周期中堿金屬元素得第一電離能最小,稀有氣體最大,故A正確;B不正確,由于Mg為3s2,而Al為3s23p1,故Al得小于Mg得;鉀比鎂更易失電子,鉀得小于鎂得,D不正確。10、下列元素電負(fù)性最大得就是()A、CB.ClC.FD.N答案C解析同周期從左到右,元素得電負(fù)性逐漸變大;同主族從上到下,元素得電負(fù)性逐漸變小。11、某短周期元素原子得最外層有2個電子,則()A、一定就是ⅡA族元素B、其最外層電子已形成了穩(wěn)定結(jié)構(gòu)C、一定就是鎂元素D、可能就是氦元素或ⅡA族元素答案D解析最外層有2個電子得元素有:、、等,顯然只有D項(xiàng)正確。12、下列說法錯誤得就是()A、欲研制新農(nóng)藥,應(yīng)著重研究非金屬元素化合物B、耐高溫、耐腐蝕得合金材料應(yīng)在過渡元素中尋找C、當(dāng)發(fā)現(xiàn)第七周期零族元素時,其原子序數(shù)肯定就是118D、第七周期零族元素就是金屬元素答案D解析元素周期表對于尋找新元素、合成新物質(zhì)具有指導(dǎo)意義。合成新農(nóng)藥應(yīng)著重研究非金屬元素化合物;耐高溫、耐腐蝕得合金材料應(yīng)在過渡元素中尋找;第七周期零族元素得原子序數(shù)為:2＋8＋8＋18＋18＋32＋32＝118;根據(jù)元素周期表中金屬與非金屬分界線,第七周期零族元素應(yīng)該就是非金屬元素。13、具有下列電子層結(jié)構(gòu)得原子,其對應(yīng)元素一定屬于同一周期得就是()A、兩種原子得電子層上全部都就是s電子B、3p上只有一個空軌道得原子與3p亞層上只有一個未成對電子得原子C、最外層電子排布為2s22p6得原子與最外層電子排布為2s22p6得離子D、原子核外得M層上得s亞層與p亞層都填滿了電子,而d軌道上尚未有電子得兩種原子答案B解析電子層上全部都就是s電子得原子有1s1,1s2,1s22s1,1s22s2,顯然不一定屬于同一周期,故A錯誤;3p上只有一個空軌道得原子為1s22s22p63s23p2,3p亞層上只有一個未成對電子得原子為1s22s22p63s23p5,分別屬于Si與Cl,就是同一周期;最外層電子排布為2s22p6得原子為Ne,最外層電子排布為2s22p6得離子為F－、Na＋、Mg2＋等,不一定同一周期;M層上得s亞層與p亞層都填滿了電子,而d軌道上尚未有電子得原子有1s22s22p63s23p6,1s22s22p63s23p64s1,1s22s22p63s23p64s2,顯然不一定就是同一周期。14、下列原子得第一電離能最大得就是()A、BB.CC.AlD.Si答案B15、下列各組元素屬于p區(qū)得就是()A、原子序數(shù)為1、2、7得元素B、O、S、PC、Fe、Ar、ClD、Na、Li、Mg答案B解析p區(qū)包括ⅢA～“0”族元素。16、某元素原子得電子排布式為[Ar]3d104s24p1,根據(jù)原子核外電子排布與元素在元素周期表中得位置關(guān)系,完成下列各題:(1)該元素處于元素周期表得第______周期,該周期得元素種數(shù)就是__________;(2)該元素處于元素周期表得第______族,該族得非金屬元素種數(shù)就是________;(3)試推測該元素處于周期表得______區(qū),該區(qū)包括元素族得種類就是________。答案(1)四18(2)ⅢA1(3)pⅢA～ⅦA族、0族解析根據(jù)元素原子有4個電子層容納了電子,該元素處于第四周期,該周期元素原子得電子排布式為[Ar]4s1～23d1～104p1～6,故共有18種元素;根據(jù)軌道能量順序與族得相對順序可以確定該元素位于第ⅢA族,本族元素只有一種非金屬元素——硼;根據(jù)價層電子得電子排布式4s24p1可以確定該元素為p區(qū),由該區(qū)元素得價層電子得電子排布式為ns2np1～6,可以確定所包括元素族得種類就是ⅢA～ⅦA族、0族。17、已知元素得電負(fù)性與元素得化合價一樣,也就是元素得一種基本性質(zhì)。下面給出14種元素得電負(fù)性:元素AlBBeCClFLi電負(fù)性1、52、01、52、52、84、01、0元素MgNNaOPSSi電負(fù)性1、23、00、93、52、12、51、7已知:兩成鍵元素間電負(fù)性差值大于1、7時,形成離子鍵,兩成鍵元素間電負(fù)性差值小于1、7時,形成共價鍵。(1)根據(jù)表中給出得數(shù)據(jù),可推知元素得電負(fù)性具有得變化規(guī)律就是________________________________________________________________________。(2)判斷下列物質(zhì)就是離子化合物還就是共價化合物？Mg3N2BeCl2AlCl3SiC答案(1)隨原子序數(shù)得遞增,元素得電負(fù)性與原子半徑一樣呈周期性得變化(2)Mg3N2為離子化合物,SiC、BeCl2、AlCl3均為共價化合物。解析元素得電負(fù)性隨原子序數(shù)得遞增呈周期性變化。據(jù)已知條件及表中數(shù)值:Mg3N2中電負(fù)性差值為1、8,大于1、7,形成離子鍵,為離子化合物;BeCl2、AlCl3、SiC電負(fù)性差值分別為1、3、1、3、0、8,均小于1、7,形成共價鍵,為共價化合物。18、處于相鄰兩個周期得主族元素A、B、C、D,它們得原子半徑依次變小;A離子與B離子得電子層相差兩層,且能形成BA2型得離子化合物;C得離子帶3個正電荷;D得氣態(tài)氫化物通式為H2R,D在它得最高價氧化物中得質(zhì)量分?jǐn)?shù)就是40%,原子核中有16個中子。試回答:(1)寫出A、B、C、D得元素符號:A:________B:________C:________D:________(2)B、C、D得第一電離能從大到小得順序如何排列？______________________。(3)A、B、C得電負(fù)性從大到小得順序如何排列？________________________。(4)向D得氫化物得水溶液中滴入少量A得單質(zhì),發(fā)生什么現(xiàn)象？________________。寫出有關(guān)反應(yīng)得化學(xué)方程式___________________________________________________。答案(1)BrMgAlS(2)S>Mg>Al(3)Br>Al>Mg(4)溶液變渾濁,Br2得深紅棕色褪去H2S＋Br2=S↓＋2HBr解析由BA2為離子化合物可以推知,B為＋2價,最外層有2個電子,A為－1價,最外層有7個電子。C最外層有3個電子。D在氫化物中呈－2價,最高價氧化物為RO3,由其中D占40%可求出R相對原子質(zhì)量為32,質(zhì)子數(shù)為16,即S。綜合上述信息可以推出各元素。教材復(fù)習(xí)題解答1、A2、A3、A4、B5、(1)NaKMgAlCOClBrArAr(2)NaOH(3)K、Na、Mg(4)H2O2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑>(5)NaBr(6)186、CO2SO27、X:O第二周期ⅥA族Y:S第三周期ⅥA族SO2SO38、略9、Rb(銣)就是1861年發(fā)現(xiàn)得其拉丁文原意就是深紅色。Cs(銫)就是1860年發(fā)現(xiàn)得其拉丁文原意就是天空上得藍(lán)色。10、略學(xué)案1原子結(jié)構(gòu)與元素周期表1、X、Y、Z三種元素得原子,其最外層電子排布分別為ns1、3s23p1與2s22p4,由這三種元素組成得化合物得化學(xué)式可能就是()A、XYZ2B.X2YZ3C.X2YZ2D.XYZ答案A解析由X、Y、Z三元素得最外層電子排布可知X為ⅠA族中得元素,在化合物中呈＋1價,Y為鋁,在化合物中呈＋3價,Z為氧,在化合物中呈－2價,再由化合物中各元素得化合價代數(shù)與為0,可推知答案為A。2、某元素得原子序數(shù)為29,試問:(1)此元素原子得電子總數(shù)就是多少？(2)它有多少個電子層？有多少個能級？(3)它得外圍電子排布式就是什么？(4)它屬于第幾周期？第幾族？主族還就是副族？(5)它有多少個未成對電子？答案(1)29個(2)4個電子層;7個能級(3)3d104s1(4)第四周期;第ⅠB族;副族(5)有1個未成對電子解析解答該題需掌握原子核外電子排布與元素周期表得關(guān)系與原子核外電子排布得規(guī)律。根據(jù)核外電子排布原則,該元素得核外電子排布應(yīng)為1s22s22p63s23p63d104s1,共有29個電子,故為Cu元素。從核外電子排布式中可以得出n＝4,有四個電子層,所以為第四周期,外圍電子排布式為3d104s1,所以在第ⅠB族。外圍電子得軌道表示式為,所以有1個未成對電子。3、下表為元素周期表得一部分,其中得編號代表對應(yīng)得元素。請回答下列問題:(1)表中屬于d區(qū)得元素就是________(填編號)。(2)表中元素①得6個原子與元素③得6個原子形成得某種環(huán)狀分子名稱為________。(3)某元素得特征電子排布式為nsnnpn＋1,該元素原子得核外最外層電子得孤對電子對數(shù)為________;該元素與元素①形成得分子X得空間構(gòu)型為________。(4)某些不同族元素得性質(zhì)也有一定得相似性,如上表中元素⑤與元素②得氫氧化物有相似得性質(zhì)。請寫出元素②得氫氧化物與NaOH溶液反應(yīng)得化學(xué)方程式:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)⑨(2)苯(3)1三角錐形(4)Be(OH)2＋2NaOH=Na2BeO2＋2H2O1、短周期元素X、Y得原子序數(shù)相差2。下列有關(guān)敘述正確得就是()A、X與Y不可能位于同一主族B、X與Y一定位于同一周期C、X與Y可能形成共價化合物XYD、X與Y可能形成離子化合物XY答案CD解析本題主要考查元素周期表得結(jié)構(gòu)及化合物得成鍵規(guī)律。短周期元素原子序數(shù)相差2,可能就是第一周期ⅠA族元素氫與第二周期ⅠA族得金屬Li,且它們可形成離子化合物L(fēng)iH,第二周期ⅦA族元素F、第三周期ⅠA族元素鈉亦形成離子化合物,但也可能為第二周期得氧與碳,二者可形成共價化合物CO,故本題答案為C、D。2、下列說法中錯誤得就是()A、所有得非金屬元素都分布在p區(qū)B、p區(qū)元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10個縱行得元素都就是金屬元素C、除氦以外得稀有氣體原子得最外層電子數(shù)都就是8D、同一元素得各種同位素得化學(xué)性質(zhì)一定相同答案A解析A項(xiàng)錯,非金屬元素大部分在p區(qū),而H元素在s區(qū)。3、下列說法中錯誤得就是()A、原子及其離子得核外電子層數(shù)等于該元素所在得周期數(shù)B、元素周期表中從ⅢB族到ⅡB族10個縱行得元素都就是金屬元素C、除氦外得稀有氣體原子得最外層電子數(shù)都就是8D、同一元素得各種同位素得物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)均相同答案AD解析A項(xiàng):例如Na原子最外層電子在第3層,確實(shí)就是第三周期元素,但就是鈉離子得最外層電子卻就是在第2層,與命題不符,所以本命題錯誤,就是應(yīng)選項(xiàng);B項(xiàng):從ⅢB族到ⅡB族,共經(jīng)過7個副族,另有Ⅷ族得3行,所以確實(shí)就是有10個縱行,它們所包括得元素都就是金屬元素,這種說法也正確,不就是應(yīng)選項(xiàng);C項(xiàng):稀有氣體原子中只有氦原子最外層就是2個電子,其她元素都就是8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),正確,所以也不應(yīng)選;D項(xiàng):同一元素可以有多種同位素,起碼它們得質(zhì)量數(shù)就不同,更不要說放射性等性質(zhì)了,所以本項(xiàng)說法不正確,也就是應(yīng)選項(xiàng)。4、某元素得最高正價與負(fù)價得代數(shù)與為2,則該元素原子得最外層電子數(shù)為()A、4B.5C.6D.答案B解析依據(jù)最高正價＋|負(fù)價|＝8,依題意有最高正價－|負(fù)價|＝2,解得最高正價為5。5、X元素能形成H2X與XO2兩種化合物,該元素得原子序數(shù)就是()A、13B.14C.15答案D解析該元素在H2X與XO2中呈現(xiàn)出－2價與＋4價兩種價態(tài),當(dāng)同一元素既有負(fù)價又有正價時,解題應(yīng)從負(fù)價著手,因?yàn)榉墙饘僭氐谜齼r往往有變價,而負(fù)價無變價。X元素在H2X中顯－2價,說明其最外層有6個電子,以上四種元素中最外層有6個電子得只有D。6、下列各組元素按最高正價由高到低、負(fù)價絕對值由低到高順序排列得就是()A、Na、Mg、AlB.F、O、NC.N、O、FD.S、P、Si答案D解析題述要求各組元素中必須既有正價,又有負(fù)價,各元素必須為非金屬元素,因金屬元素不存在負(fù)價,故A不在討論范圍;又因F元素?zé)o正價,故B、C也不在討論范圍;驗(yàn)證D符合。7、元素X得最高正價與負(fù)價得絕對值之差為6,元素Y原子次外層與元素X原子次外層均為8個電子,X、Y得離子具有相同得電子排布,X、Y形成得化合物就是()A、MgF2B.MgCl2C.CaCl2答案C解析X得最高正價與負(fù)價絕對值之差為6,說明X為鹵素,且次外層為8個電子,該元素為Cl,與Cl－具有相同得電子排布得Y元素按題意只能就是Ca2＋,故C正確。8、下表列出得就是部分元素得原子序數(shù),有關(guān)該表中元素得下列說法中正確得就是()12391011A、每一橫行元素其原子得電子層數(shù)相同B、第一縱行元素其原子得最外層電子數(shù)相同C、中間一縱行元素不易與其她元素結(jié)合D、中間一縱行元素金屬性(或非金屬性)強(qiáng)弱介于左右兩縱行元素之間答案C解析該表中元素為:HHeLiFNeNaH與He有一個電子層,Li、F、Ne有兩個電子層,Na有三個電子層。最外層電子數(shù)相同得縱行為Li、Na。He與Ne得最外層已達(dá)穩(wěn)定結(jié)構(gòu),不易再與其她元素結(jié)合。9、完成下列表格:原子序數(shù)156周期四二族ⅣBⅦA基態(tài)原子得電子排布[Ar]3d64s2[Xe]6s1最高正價最低負(fù)價－－－答案原子序數(shù)2622559周期三四六二族ⅤAⅧⅠAⅣA基態(tài)原子得電子排布[Ne]3s23p3[Ar]3d24s2[He]2s22p5[He]2s22p2最高正價＋5＋3＋4＋1－＋4最低負(fù)價－3－－－－1－4解析本題考查元素得位置、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間得關(guān)系,原子序數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝核電荷數(shù)＝原子得核外電子數(shù);周期序數(shù)＝電子層數(shù);主族序數(shù)＝最外層電子數(shù)＝元素得最高正化合價數(shù);主族元素得負(fù)化合價＝主族序數(shù)－8。10、今有A、B、C、D四種短周期元素,它們得核電荷數(shù)依次增大,A與C、B與D分別就是同族元素,B、D兩元素得質(zhì)子數(shù)之與就是A、C質(zhì)子數(shù)之與得兩倍,這四種元素中有一種元素得單質(zhì)溶于CS2溶劑。(1)確定四種元素分別就是:A、________,B、________,C、________,D、_________________。(2)兩種均含四種元素得化合物相互反應(yīng)放出氣體得化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。答案(1)HONaS(2)NaHSO4＋NaHSO3=Na2SO4＋H2O＋SO2↑解析根據(jù)這四種元素中有一種元素得單質(zhì)溶于CS2溶劑,可知這種元素為硫,而與硫同族得短周期元素為氧,二者得質(zhì)子數(shù)之與為24,再根據(jù)A、B、C、D得核電荷數(shù)依次增大,可推知A為氫,B為氧,C為鈉,D為硫。11、有X、Y、Z、W四種短周期元素,原子序數(shù)依次增大,其核電荷數(shù)總與為38,Y元素原子最外層電子數(shù)占核外電子總數(shù)得3/4,W元素原子最外層電子數(shù)比同周期Z元素多5個電子,且W與Y不屬于同一主族。(1)寫出元素符號:X________、Y________、Z________________、W__________;(2)Z、W兩元素得最高價氧化物得水化物之間發(fā)生反應(yīng)得方程式就是________________________________________________________________________;這四種元素組成得一種化合物,化學(xué)式就是________________________________________________________________________。答案(1)HOMgCl(2)Mg(OH)2＋2HClO4=Mg(ClO4)2＋2H2O(3)Mg(OH)Cl解析Y元素得原子結(jié)構(gòu)示意圖為,故為氧。W元素原子最外層電子數(shù)比同周期Z元素多5個電子,說明Z為ⅡA,W為ⅦA,又W與Y不屬于同一主族,知W為氯,Z為鎂。學(xué)案2元素周期律1、具有相同電子層結(jié)構(gòu)得三種微粒An＋、Bn－、C,下列分析正確得就是()A、原子序數(shù)得關(guān)系就是C>B>AB、微粒半徑得關(guān)系就是Bn－<An＋C、C一定就是稀有氣體元素得一種原子D、原子半徑得關(guān)系就是A<C<B答案C解析選C。設(shè)C得原子序數(shù)為m,則A得原子序數(shù)為m＋n,B得原子序數(shù)為m－n,所以原子序數(shù)A>C>B;因A得質(zhì)子數(shù)大于B,且An＋、Bn－具有相同得電子層結(jié)構(gòu),故微粒半徑Bn－>An＋;因?yàn)锽n－與C具有相同得電子層結(jié)構(gòu),且具有稀有氣體元素得電子層結(jié)構(gòu),C只能為稀有氣體元素得原子。2、美國化學(xué)家鮑林(L、Pauling)首先提出了電負(fù)性得概念。電負(fù)性也就是元素得一種重要性質(zhì),電負(fù)性越大,其原子吸引電子得能力越強(qiáng),在所形成得分子中成為帶負(fù)電荷得一方。下表給出得就是原子序數(shù)小于20得16種元素得電負(fù)性數(shù)值:元素HLiBeBCNOF電負(fù)性2、11、01、52、02、53、03、54、0元素NaMgAlSiPSClK電負(fù)性0、91、21、51、82、12、53、00、8請仔細(xì)分析,試回答下列問題:(1)根據(jù)表中所給數(shù)據(jù)分析推測:同主族得不同元素得電負(fù)性變化得規(guī)律就是:________;同周期中,電負(fù)性與原子半徑得關(guān)系為:________。(2)預(yù)測周期表中電負(fù)性最大得元素應(yīng)為________(填元素符號);估計(jì)鈣元素得電負(fù)性得取值范圍:______<Ca<______。(3)預(yù)測周期表中,電負(fù)性最小得元素位小第________周期________族(放射性元素除外),其基態(tài)原子核外電子排布式可表示為______________________。答案(1)核電荷數(shù)越大,電負(fù)性越小原子半徑越小,電負(fù)性越大(2)F0、81、2(3)六ⅠA1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p66s1解析(1)由題給信息可知:元素得非金屬性越強(qiáng),則元素得電負(fù)性越大;元素金屬性越強(qiáng),則元素得電負(fù)性越小,所以同主族元素,從上至下,電負(fù)性逐漸變小;同周期元素得電負(fù)性隨原子半徑得減小而增大。(2)周期表中F元素得非金屬性最強(qiáng),所以氟得電負(fù)性最大;由于元素金屬性強(qiáng)弱為K>Ca>Mg,所以Ca得電負(fù)性得取值范圍為0、8～1、2。(3)電負(fù)性越小,元素得金屬性越強(qiáng),周期表中金屬性最強(qiáng)得元素為Cs,它位于周期表中第六周期得ⅠA族。其基態(tài)原子核外電子排布為:1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p66s1。3、第一電離能I1就是指氣態(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)所需得能量。下圖就是部分元素原子得第一電離能I1隨原子序數(shù)變化得曲線圖。請回答以下問題:(1)認(rèn)真分析圖中同周期元素第一電離能得變化規(guī)律,將Na—Ar8種元素用短線連接起來,構(gòu)成完整得圖像。(2)從圖分析可知,同一主族元素原子得第一電離能I1得變化規(guī)律就是________________________________________________________________________。(3)圖中5號元素在周期表中得位置就是________。(4)氣態(tài)鋰原子失去核外不同電子所需得能量分別為:失去第一個電子為519kJ/mol,失去第二個電子為7296kJ/mol,失去第三個電子為11799kJ/mol,據(jù)此數(shù)據(jù)分析為何鋰原子失去核外第二個電子時所需得能量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于失去第一個電子所需得能量________________________________________________________________________。答案(1)如圖所示(2)從上到下依次減小(3)第三周期ⅤA族(4)鋰原子失去一個電子后,Li＋已形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu),此時再失去一個電子很困難。解析(1)由題中圖示可知,同周期元素第ⅡA族元素第一電離能高于第ⅢA族元素得第一電離能,第ⅤA族元素得第一電離能高于第ⅥA族元素得第一電離能,其原因就是,當(dāng)原子核外電子排布得能量相等得軌道上形成全空(p0、d0、f0、)、半滿(p3、d5、f7)與全滿(p6、d10、f14)結(jié)構(gòu)時,原子得能量最低,該元素具有較高得第一電離能,故2號元素為Mg,1號元素為Al,5號元素為P,4號元素為S,據(jù)此連接可得完整圖像。(2)比較圖中同主族元素第一電離能大小可知,同主族元素原子得第一電離能從上到下隨電子層數(shù)得增加而依次減小。(4)從題中氣態(tài)鋰原子失去核外不同電子所需得能量數(shù)據(jù)不難瞧出,失去第一個電子所需得能量遠(yuǎn)小于失去第二、三個電子所需得能量,說明鋰原子核外電子共有兩層,第一個電子處于L層(電子離核相對較遠(yuǎn)),第二、三個電子處于K層(電子離核相對較近)。當(dāng)鋰原子失去第一個電子變成Li＋后,只剩下K層得兩個電子(屬于穩(wěn)定結(jié)構(gòu)),此時要想再失去電子已變得很困難。1、下列元素原子半徑依次增大得就是()A、C、N、O、FB.Mg、Al、Si、SC、B、Be、Mg、NaD.Mg、Na、K、Ca答案C解析在周期表中,同一周期從左至右原子半徑逐漸減小,同一主族從上而下原子半徑逐漸增大。A、B均依次減小,D中半徑增大順序Mg、Na、Ca、K。2、下列外圍電子排布式(或外圍軌道表示式)得原子中,第一電離能最小得就是()A、↓↑2s↓↑↓↑↑2pB、↓↑2s↑↑2pC、3d64s2D.6s1答案D解析A為F,B為C,C為Fe,D為Cs,由電離能變化規(guī)律知Cs得第一電離能最小。3、下列敘述中正確得就是()A、同周期元素中,ⅦA族元素得原子半徑最大B、ⅥA族元素得原子,其半徑越大,越容易得到電子C、室溫時,零族元素得單質(zhì)都就是氣體D、同一周期中,堿金屬元素得第一電離能最大答案C解析本題主要考查元素周期表中,同周期、同主族元素性質(zhì)得一些遞變規(guī)律。A項(xiàng)錯,在同周期元素中ⅦA族元素得原子半徑最小;B項(xiàng)不正確,因?yàn)樵谕髯逶刂?原子半徑越大,越難得電子;C項(xiàng)正確;D項(xiàng)錯誤,同周期中,堿金屬元素得第一電離能最小。4、下列敘述中錯誤得就是()A、所有得非金屬元素都在p區(qū)B、P區(qū)得外圍電子排布方式為3s23p3C、堿金屬元素具有較大得電負(fù)性D、當(dāng)各軌道處于全滿、半滿、全空時原子較穩(wěn)定答案AC解析A中氫在s區(qū),A錯誤;C項(xiàng)堿金屬極易失去電子,元素得電負(fù)性很小。5、根據(jù)中學(xué)化學(xué)教材所附元素周期表判斷,下列敘述中不正確得就是()A、K層電子為奇數(shù)得所有元素所在族得序數(shù)與該元素原子得K層電子數(shù)相等B、L層電子為奇數(shù)得所有元素所在族得序數(shù)與該元素原子得L層電子數(shù)相等C、L層電子為偶數(shù)得所有主族元素所在族得序數(shù)與該元素原子得L層電子數(shù)相等D、M層電子為奇數(shù)得所有主族元素所在族得序數(shù)與該元素原子得M層電子數(shù)相等答案C解析K層為奇數(shù)得元素,只能就是H元素,符合題意;L層為奇數(shù)得元素,說明該層還沒有排滿,符合要求;L層為偶數(shù)得元素,該層可能達(dá)到8個,已經(jīng)排滿,不就是最外層,也可能沒有排滿,為2、4、6等情況,就是最外層,故不正確;D選項(xiàng)與B項(xiàng)類似,正確。故選擇C。6、下列各組元素性質(zhì)得遞變情況錯誤得就是()A、Li、Be、B原子最外層電子數(shù)依次增多B、P、C、Cl元素最高正價依次升高C、N、O、F電負(fù)性依次增大D、Na、K、Rb第一電離能逐漸增大答案BD解析根據(jù)元素周期律可知,隨原子序數(shù)得遞增,原子結(jié)構(gòu)、原子半徑、元素得化合價、元素得金屬性與非金屬性、電負(fù)性、元素得第一電離能呈周期性變化,故A、C正確,B、D錯誤。7、已知短周期元素得離子aA2＋、bB＋、cC3－、dD－都具有相同得電子層結(jié)構(gòu),則下列敘述中正確得就是()A、原子半徑:A>B>D>CB、原子序數(shù):d>c>b>aC、離子半徑:C>D>B>AD、元素得第一電離能:A>B>D>C答案C解析aA2＋、bB＋、cC3－、dD－都就是短周期元素,其原子序數(shù)不會超過18,因而它們都就是主族元素。由于它們離子得電子層結(jié)構(gòu)相同,因而C、D位于A、B得上一周期,為非金屬元素,且原子序數(shù)d>c。A、B為金屬元素,原子序數(shù)a>b,因而四種元素得原子序數(shù)由大到小得順序?yàn)閍>b>d>c;A、B由于在C、D得下一周期,又就是原子半徑較大得金屬元素,因而A、B得原子半徑肯定比C、D得原子半徑大,由同周期元素原子半徑得遞變規(guī)律知:B>A>C>D;電子層結(jié)構(gòu)相同得離子,陰離子半徑必大于陽離子半徑,且?guī)ж?fù)電荷越多半徑越大,陽離子帶正電荷越多半徑越小,故離子半徑由大到小得順序?yàn)镃>D>B>A;單質(zhì)中同周期得A、B為金屬,A原子序數(shù)大于B,故第一電離能A>B,同一周期非金屬元素C、D,C得原子序數(shù)小于D,第一電離能D>C,但金屬元素得第一電離能比非金屬元素小,故D>C>A>B。8、判斷半徑大小并說明原因:(1)Sr與Ba(2)Ca與Sc(3)Ni與Cu(4)S2－與S(5)Na＋與Al3＋(6)Sn2＋與Pb2＋(7)Fe2＋與Fe3＋答案(1)Ba>Sr同族元素,Ba比Sr多一個電子層;(2)Ca>Sc同周期元素,Sc核電荷數(shù)多;(3)Cu>Ni同周期元素,Cu次外層為18電子,屏蔽作用大,有效核電荷數(shù)小,外層電子受到得引力小;(4)S2－>S同一元素,電子數(shù)越多,半徑越大;(5)Na＋>Al3＋同一周期元素,Al3＋正電荷數(shù)高;(6)Pb2＋>Sn2＋同一族元素得離子,正電荷數(shù)相同,但Pb2＋比Sn2＋多一電子層;(7)Fe2＋>Fe3＋同一元素離子,電子越少,正電荷數(shù)越高,則半徑越小。解析比較微粒半徑大小應(yīng)依據(jù)以下規(guī)律:(1)同種元素,原子半徑大于陽離子半徑,如r(Na)>r(Na＋),原子半徑小于陰離子半徑,如r(Cl)<r(Cl－),陽離子帶得電荷數(shù)越多半徑越小,如r(Fe3＋)<r(Fe2＋)。(2)同主族元素,最外層電子數(shù)相同,從上到下電子層數(shù)增加,半徑加大,如r(Na)>r(Li),r(Cl)>r(F)。(3)同周期元素,電子層數(shù)相同,從左到右隨核電荷數(shù)得遞增,半徑逐漸減小。(4)具有相同電子層結(jié)構(gòu)得微粒,可以就是帶負(fù)電荷得陰離子,也可以就是帶正電荷得陽離子,都就是隨著核電荷數(shù)遞增微粒得半徑減小。9、A、B、C、D、E、F為原子序數(shù)依次增大得短周期得主族元素。已知A、C、F三種元素原子得最外層共有11個電子,且這三種元素得最高價氧化物得水化物之間兩兩皆能反應(yīng),均生成鹽與水;D元素原子得最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)少4;E元素原子次外層電子數(shù)比最外層電子數(shù)多3。(1)寫出下列元素得符號:A________,D________,E________。(2)B得單質(zhì)在F得單質(zhì)中反應(yīng)得現(xiàn)象就是________________________________________________________________________,化學(xué)方程式就是________________________________________________________________________。(3)A、C兩種元素最高價氧化物得水化物反應(yīng)得離子方程式就是________________________________________________________________________。答案(1)NaSiP(2)產(chǎn)生白色得煙Mg＋Cl2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))MgCl2(3)OH－＋Al(OH)3=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O解析根據(jù)各種元素均為短周期得主族元素,A、C、F三種元素得最高價氧化物得水化物之間兩兩皆能反應(yīng)生成鹽與水,可推知其中有一種元素為鋁。因A、B、C、D、E、F原子序數(shù)依次增大,故只能就是C為鋁元素,A為鈉元素,B為鎂元素。再據(jù)A、C、F三種元素得最外層共有11個電子,可求得F得最外層電子數(shù)為7,F為氯元素。D與E得原子序數(shù)應(yīng)介于13與17之間,依據(jù)D元素原子得最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)少4,E元素原子次外層電子數(shù)比最外層電子數(shù)多3,可推知D為硅元素,E為磷元素。10、在周期表中,同一主族元素化學(xué)性質(zhì)相似。目前也發(fā)現(xiàn)有些元素得化學(xué)性質(zhì)與它在周期表中左上方或右下方得另一主族元素性質(zhì)相似,這稱為對角線規(guī)則。據(jù)此請回答:(1)鋰在空氣中燃燒,除生成_____外,也生成微量得______。(2)鈹?shù)米罡邇r氧化物對應(yīng)得水化物得化學(xué)式就是________________________________________________________________________,屬兩性化合物,證明這一結(jié)論得有關(guān)離子方程式為_________________________________________________________________________、________________________________________________________________________。若已知反應(yīng)Be2C＋4H2O=2Be(OH)2＋CH4↑,則Al4C科學(xué)家證實(shí),BeCl2屬共價化合物,設(shè)計(jì)一個簡單實(shí)驗(yàn)證明,其方法就是________________________________________________________________________。用電子式表示BeCl2得形成過程:________________________________________________________________________。答案(1)Li2OLi3N(2)Be(OH)2Be(OH)2＋2H＋=Be2＋＋2H2OBe(OH)2＋2OH－=BeOeq\o\al(2－,2)＋2H2O(3)Al4C3＋4OH－＋4H2O=4AlOeq\o\al(－,2)＋3CH4↑(4)將BeCl2加熱到熔融狀態(tài)不能導(dǎo)電證明BeCl2就是共價化合物2eq\o\al(·,·)eq\o(Cl,\s\up6(),\s\do4())eq\a\vs4\al\co1(·＋×Be×)→eq\o\al(·,·)eq\o(Cl,\s\up6(),\s\do4())eq\o\al(·,×)Beeq\o\al(·,×)eq\o(Cl,\s\up6(),\s\do4())eq\o\al(·,·)解析(1)根據(jù)對角線規(guī)則,鋰與鎂得化學(xué)性質(zhì)相似,在空氣中除與O2作用生成Li2O外,還可與N2作用生成Li3N。(2)鈹為第二周期第ⅡA族元素,與Al處于對角線位置,對照Al(OH)3得兩性反應(yīng)有:Be(OH)2＋2H＋=Be2＋＋2H2O,Be(OH)2＋2OH－=BeOeq\o\al(2－,2)＋2H2O。(3)由于Be、Al元素性質(zhì)相似,依據(jù)所給信息有:Al4C3＋12H2O=4Al(OH)3↓＋3CH4↑,當(dāng)強(qiáng)堿過量時有Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O,合并為:Al4C3＋4OH－＋4H2O=4AlOeq\o\al(－,2)＋3CH4↑。根據(jù)共價化合物與離子化合物得結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知離子化合物在溶于水或熔化時導(dǎo)電,而共價化合物熔化時不導(dǎo)電,因此可將BeCl2加熱至熔融狀態(tài),若不導(dǎo)電則可證明之。學(xué)案3本節(jié)知識歸納1、在下列空格中,填上適當(dāng)?shù)迷胤?(1)在第三周期中,第一電離能最小得元素就是________________________________________________________________________,第一電離能最大得元素就是________________________________________________________________________。(2)在元素周期表中,電負(fù)性最大得元素就是________________________________________________________________________,電負(fù)性最小得元素就是________________________________________________________________________。(3)最活潑得金屬元素就是________________________________________________________________________。(4)最活潑得氣態(tài)非金屬原子就是________________________________________________________________________。(5)第二、三、四周期原子中p軌道半充滿得元素就是________________________________________________________________________。電負(fù)性相差最大得兩種元素就是________________________________________________________________________。答案(1)NaAr(2)FCs(3)Cs(4)F(5)N、P、As(6)F、Cs解析同周期中從左到右,元素得第一電離能(除ⅢA族、ⅥA族反常外)逐漸增大,同周期中金屬元素最小,稀有氣體最大,故第三周期中第一電離能最小得為Na,最大得為Ar。電負(fù)性得遞變規(guī)律:同周期從左到右逐漸增大,同主族從上到下逐漸減小,故周期表中,電負(fù)性最大得元素就是氟,電負(fù)性最小得為銫。2、A、B、C、D為原子序數(shù)小于18得四種元素:①A原子得電子層數(shù)等于最外層電子數(shù);②A與B處于同一周期,B與D可形成離子化合物D2B,該化合物得水溶液顯堿性;③C得離子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)與核外電子數(shù)之與為18;④A、C、D三種元素得離子具有相同得電子層排布。推斷A～D各為何種元素,并填空:(1)A________,B__________,C________,D________。(2)各原子形成簡單離子得電子排布式_______________________________________、____________________、____________________________、________________。(3)四種元素離子半徑得大小順序?yàn)開_______________。(4)用離子方程式表示D2B水溶液呈堿性得原因________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)AlSONa(或鋁硫氧鈉)(2)Al3＋:1s22s22p6S2－:1s22s22p63s23p6O2－:1s22s22p6Na＋:1s22s22p6(3)r(S2－)>r(O2－)>r(Na＋)>r(Al3＋)(4)S2－＋H2OHS－＋OH－,HS－＋H2OH2S＋OH－解析A、B、C、D均為短周期元素。由①可知:A得族序數(shù)等于周期數(shù),可能為H、Be、Al。由②可知:短周期可形成D2B得離子化合物有Li2O、Na2O、Na2S,它們得水溶液為堿性。由③可知:若C為陰離子Cn－,則設(shè)核電荷數(shù)為c,有2c＋n＝18(n取偶數(shù)),n＝2時,c＝8,為O,O2－在熔融得金屬氧化物中存在。n＝4時,c＝7,為N,無N4－,舍去,n不可能大于5。若C為陽離子Cn＋,由2c－n＝18(n取偶數(shù))。n＝2時,c＝10,為Ne,舍去;n＝4時,c＝11,為Na,無Na4＋,舍去;n＝6時,c＝12,為Mg,無Mg6＋,舍去。故C為O元素,由1、下列說法中,正確得就是()A、在周期表里,主族元素所在得族序數(shù)等于原子核外電子數(shù)B、在周期表里,元素所在得周期數(shù)等于原子核外電子層數(shù)C、最外層電子數(shù)為8得粒子都就是稀有氣體元素得原子D、元素得原子序數(shù)越大,其原子半徑也越大答案B解析對于主族元素,其主族序數(shù)等于最外層電子數(shù),故A不正確