化学原子结构与元素周期表的专项培优练习题(含答案)含答案.docx
化学原子结构与元素周期表的专项培优练习题( 含答案 ) 含答案
一、原子结构与元素周期表练习题(含详细答案解析)
1.磷化铝( AlP)和磷化氢(PH3)都是粮食储备常用的高效熏蒸杀虫剂。
( 1) 磷元素在元素周期表中的位置:________________ 。AlP 遇水蒸气会发生反应放出 PH3气体,该反应的另一种产物的化学式为________。
( 2) PH3
具有强还原性,能与
4
溶液反应,配平该反应的化学方程式:
CuSO
________CuSO4+ _____PH3+ _____H2O= _____Cu3P↓+ _____H3PO4+ _____H2SO4
( 3) 工业制备PH3的流程如图所示。
①次磷酸属于 ________元酸。
②白磷和烧碱溶液反应的化学方程式为:____________________________________ 。
③若起始时有 1mol P4
参加反应,则整个工业流程中共生成
3
________mol PH 。(不考虑
产物的损失)
【答案】第3周期第VA族Al OH 324 11 12 8 324 1 4P2
( )+3NaOH+3H O=PH ↑ + 3NaH PO 2. 5
322
【解析】
【分析】
(1)原子结构中电子层数等于周期数,最外层电子数等于族序数,AlP 遇水蒸气会发生反
应放出 PH3气体,根据元素守恒确定该反应的另一种产物的化学式;
(2)配平化学方程式,就是通过在各物质的化学式前面添加系数,使反应中每种原子个数
在反应前后相等的过程,但对于复杂的化学反应通常通过观察,找出变化的特点或规律,
常使用化合价来配平,保证化合价升高与降低的数相等即可;
(3)①根据物质电离出的氢离子数目确定酸的元数;
②根据图示信息:白磷和烧碱溶液反应生成 PH3、 NaH2PO2,据此书写方程式;③
根据发生反应的过程寻找关系式,进行计算即可。
【详解】
( 1) P 处于第 3 周期Ⅴ A 族, AlP 遇水蒸气会发生反应放出
PH
3 气体,根据元素守恒,确定
该反应的另一种产物是Al( OH) 3,故答案为:第 3 周期第 VA 族; Al( OH) 3;
( 2) 该方程式中 Cu 价态由 +2 下降为 +1, P 价态由 - 3 升高为 +5,为保证化合价升降数相等,Cu3P 与 H3PO4计量数分别为 8、 3, CuSO4的系数是 24,H2SO4系数是 24,根据元素守恒,
得到: 24CuSO 4 +11PH 3 +12H 2 O=8Cu 3P+3H 3PO4 +24H 2SO4,故答案为:24, 11,12, 8, 3, 24;
( 3) ①根据氢氧化钠过量时只能生成NaH22
1 个氢离子,因此次磷
PO 可知次磷酸只能电离出
酸属于一元酸,故答案为:1;
②根据图示信息:白磷和烧碱溶液反应生成PH3、 NaH2PO2,方程式为:
P4 + 3NaOH + 3H 2O = PH 3 + 3NaH 2 PO2;故答案为:
P4 + 3NaOH + 3H 2O = PH 3+ 3NaH 2 PO2;
③P4+3NaOH+3H2 O=PH3↑+3NaH2PO2; 2H3 PO2=PH3↑+H3PO4,即 P4~ 2. 5PH3,若起始时有1molP参加反应,则整个工业流程中共生成2.5molPH;故答案为: 2 5 43
2.下表是元素周期表的一部分,回答相关的问题。
(1)写出④的元素符号__。
(2)在这些元素中,最活泼的金属元素与水反应的离子方程式:__。
(3)在这些元素中,最高价氧化物的水化物酸性最强的是__(填相应化学式,下同),碱性最强的是 __。
(4)这些元素中(除⑨外 ),原子半径最小的是__(填元素符号,下同),原子半径最大的是
__。
(5)②的单质与③的最高价氧化物的水化物的溶液反应,其产物之一是OX2, (O、 X 分别
表示氧和②的元素符号,即OX
2 代表该化学式),该反应的离子方程式为(方程式中用具体元素符
号表示 )__。
(6)⑦的低价氧化物通入足量Ba(NO3)2溶液中的离子方程式__。
【答案】 Mg 2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑HClO4NaOH F Na2F+2OH-=OF2 +2F-+H2O
3SO2+2NO3-+3Ba2++2H2O=3BaSO4↓ +2NO+4H+
【解析】
【分析】
根据元素在元素周期表正的位置可以得出,①为N 元素,②为 F 元素,③为 Na 元素,④为 Mg 元素,⑤为 Al 元素,⑥ Si 元素,⑦为S元素,⑧为 Cl 元素,⑨为 Ar 元素,据此分析。
【详解】
(1)④为 Mg 元素,则④的元素符号为Mg ;
(2)这些元素中最活泼的金属元素为Na, Na 与水发生的反应的离子方程式为
2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑;
(3)这些元素中非金属性最强的是Cl 元素,则最高价氧化物对应的水化物为HClO4,这些元素中金属性最强的元素是Na 元素,则最高价氧化物对应的水化物为NaOH;
(4)根据元素半径大小比较规律,同一周期原子半径随原子序数的增大而减小,同一主族
原子半径随原子序数的增大而增大,可以做得出,原子半径最小的是 F 元素,原子半径最大的是 Na 元素;
(5) F2与 NaOH 反应生成 OF2,离子方程式为2F2+2OH-=OF2+2F-+H2O;
(6)⑦为 S 元素,⑦的低价氧化物为SO22 3 2
溶液中发生氧化还原反应,2
, SO在 Ba(NO )SO
变成 SO42-, NO3-变成 NO,方程式为3SO2+2NO3-+3Ba2++2H2O=3BaSO4↓ +2NO+4H+。
3.元素周期表与元素周期律在学习、研究和生产实践中有很重要的作用。下表列出了a~e5 种元素在周期表中的位置。
族
Ⅰ AⅡ AⅢAⅣ AⅤ AⅥ AⅦ A0
周期
2a
3b c d e
(1) a 的元素符号是 ______。
(2)金属性 b 强于 c,用原子结构解释原因: ______,失电子能力 b 大于 c。
(3) d、 e 的最高价氧化物对应的水化物中,酸性较强的的是______。
(4)已知硒 ( Se) 与 d 同主族,且位于 d 下一个周期,根据硒元素在元素周期表中的位置推测,
硒可能具有的性质是 ______。
①其单质在常温下呈固态
②SeO2既有氧化性又有还原性
③最高价氧化物对应的水化物的化学式为H2SeO3
④非金属性比 e 元素的强
【答案】 C 电子层数 b 与 c 相同,核电荷数 b 小于 c,原子半径 b 大于 c HClO4①②【解析】
【分析】
由元素在周期表中的分布可知, a 是 C, b 是 Na,c 是 Al,d 是 S,e 是 Cl,结合元素周期
律分析解答。
【详解】
由元素在周期表中的分布可知, a 是 C, b 是 Na,c 是 Al,d 是 S,e 是 Cl。
( 1) a 是碳元素,元素符号为C,故答案为: C;
( 2) b 是钠, c 是铝,由于电子层数 b 与 c 相同,核电荷数 b 小于 c,原子半径 b 大于c,失电子能力 b 大于c,因此金属性 b 强于c,故答案为:电子层数 b 与c 相同,核电荷数 b 小于 c,原子半径 b 大于c;
( 3) d 的非金属性小于e,因此最高价氧化物对应的水化物中,酸性较强的的是高氯酸,故
答案为: HClO4;
( 4) 硒 ( Se) 与 S 同主族,且位于 S 下一个周期,非金属性比 S 弱。①常温下硫为固体,同一主
族元素的非金属单质,从上到下,熔沸点逐渐升高,因此硒单质在常温下呈固态,故①
正确;② SeO2中 Se 的化合价为 +4 价,介于 - 2~+6 之间,既有氧化性又有还原性,故②正
确;③ Se 的最高价为 +6 价,最高价氧化物对应的水化物的化学式为H2SeO4,故③错误;
④硒 ( Se) 与 S 同主族,且位于S 下一个周期,非金属性比S 弱,故④错误;故答案为:
①②。
【点睛】
本题的易错点为 ( 4) ,要注意元素周期律的理解和应用,②的判断要注意在氧化还原反应中处于中间价态的元素既有氧化性又有还原性。
4. 下表是元素周期表的一部分,回答下列问题:
(1) B 在周期表中的位置是 __;写出 A 、B 的单质之间发生反应的化学方程式:
__。
(2)写出表中位于长周期的卤族元素的名称:
__;属于短周期的碱金属元素的元素符号为
__。
3 周期Ⅵ A 族
加热
【答案】第 2K+S
2
溴
Li 、 Na
K S 【解析】
【分析】
根据元素周期表的结构及物质性质分析解答。
【详解】
(1) B 在周期表中的位置是第
3 周期, VIA 族; A 为钾, B 为硫,则单质之间加热反应生
加热
成硫化钾,反应的化学方程式:
2K S
2
K S ,故答案为:第 3 周期Ⅵ A 族;
2K+S 加热
K 2S ;
(2)表中的长周期为第 4 周期,卤族元素为Ⅶ
A 族元素,则该元素为溴;碱金属元素指 IA
族元素中 H 以外的元素,短周期指前 3 周期,则元素符号为 Li 、 Na ;故答案为:溴; Li 、
Na 。
5.A 、 B 、 C 、 D 四种元素都是短周期元素, A 元素的离子具有黄色的焰色反应。
B 元素的
离子结构和 Ne 具有相同的电子层排布; 5.8 g B 的氢氧化物恰好能与
-1
盐酸完
100 mL2 mol ·L 全反应; B 原子核中质子数和中子数相等。
H 2 在 C 单质中燃烧产生苍白色火焰。
D 元素原
子的电子层结构中,最外层电子数是次外层电子数的
3 倍。根据上述条件完成下列问题:
(1)C 元素位于第 ______周期第 _____族,它的最高价氧化物的化学式为 ____。
(2)A 元素是 _____, B 元素是 _____, D 元素是 _____。 (填元素符号 )
(3)A 与 D 形成稳定化合物的化学式是
______,该化合物中存在的化学键类型为
___,判断
该化合物在空气中是否变质的简单方法是 ______。
(4)C 元素的单质有毒,可用 A 的最高价氧化物对应的水化物的溶液吸收,其离子方程式为
______。
【答案】三
ⅦA Cl 2
7 Na Mg
2 2
离子键和 (非极性 )共价键 看表面颜色是否
O
O NaO
变白 Cl
-
-
-
2 +2OH =Cl+ClO +H 2 O
【解析】
【分析】
A、 B、 C、 D 四种元素都是短周期元素, A 元素的离子具有黄色的焰色反应,则 A 为 Na 元素; 5.8 g B 的氢氧化物恰好能与100 mL2 mol/L 盐酸完全反应, n(H+)=n(OH-),设 B 的化合
价为 x,摩尔质量为 y,则
5.8?g
y × x=0.,2显然 x=2, y=24 符合, B 原子核中质子数和中
17 x
子数相等,则 B 的质子数为12,即 B 为 Mg 元素; H2在 C 单质中燃烧产生苍白色火焰,则
C 为 Cl 元素;
D 元素原子的电子层结构中,最外层电子数是次外层电子数的 3 倍,则次外层为 2,最外层为 6 符合,即 D 为 O 元素,然后利用元素及其单质、化合物的性质来解
答。
【详解】
根据上述分析可知 A 是 Na, B 是 Mg, C是 Cl, D 是 O 元素。
(1)C 是 Cl 元素,Cl 原子核外电子排布为 2 、8、 7,根据原子核外电子排布与元素位置的关
系可知:Cl 位于元素周期表第三周期第Ⅶ A 族, Cl 最外层有7 个电子,最高化合价为+7价,其最高价氧化物为Cl2O7;
(2)根据以上分析可知 A 是Na元素, B 是Mg元素,D 是O 元素;
(3)A、 D 两种元素形成的稳定氧化物是Na2O2,该物质属于离子晶体,含有离子键和非极性
共价键。过氧化钠为淡黄色, Na2O2容易与空气中的 CO2、 H2O 发生反应,若变质,最终会变
为白色的 Na2CO3,所以判断该化合物在空气中是否变质的简单方法是看表面颜色是否变
白;
(4)C 是 Cl 元素,其单质Cl2是有毒气体,可根据Cl2能够与 NaOH 溶液反应的性质除去,反应的离子方程式为 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
【点睛】
本题考查了元素及化合物的推断、元素的位置与原子结构及性质的关系。明确元素的推断
是解答本题的关键,掌握元素的位置、结构、性质的关系及应用,熟悉元素及其单质、化
合物的性质即可解答。
6.下表是元素周期表中短周期元素的一部分,表中所列字母分别代表一种元素。
族
Ⅱ AⅢ AⅣ AV AⅥ AⅦ A0
I A
周期
一①
二②③
三④⑤⑥⑦⑧
回答下列问题:
(1)上述元素中②元素的名称 _______;⑤元素在周期表中的位置是 ________。
(2)在③、⑦、⑧的气态氢化物中最稳定的是_____(用化学式表示 );⑦的最高价氧化物
对应水化物的化学式是________。
(3)写出⑥的单质和④的最高价氧化物对应水化物的化学方程式是________。
(4)④、⑤是两种活泼性不同的金属,用事实来说明④比⑤活泼性更强________。
(5)由①和⑧组成的化合物极易溶于水,请设计简单的实验加以说明。写出简要的实验操
作、现象和结论。 __________________________。
【答案】氮第三周期II A 族HF H
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑Na 在常温下
2SO4
就能和冷水发生剧烈反应生成氢气,而Mg 和冷水几乎不反应,和热水发生微弱反应设计喷泉实验进行验证,烧瓶中装满HCl 气体,倒置在盛有水的烧杯中,挤压胶头滴管,观
察水沿着导管进入烧瓶中形成喷泉,可说明HCl 极易溶于水
【解析】
【分析】
根据表中数据,元素①~⑧分别为 H、 N、F、Na、 Mg 、 Al、 S、 Cl。
【详解】
(1)分析可知②元素为N,名称为氮;⑤元素为Mg ,在周期表中的位置为第三周期II A 族;
(2)③、⑦、⑧分别为F、 S、 Cl,元素的非金属性越强,其气态氢化物越稳定,非金属
性: F>Cl>S,则最稳定的氢化物为HF; S 的最高价氧化物对应水化物为H2SO4;
(3)④、⑥分别为 Na、 Al, Al 与 NaOH 反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的化学方程式为
2Al+2NaOH+2H O=2NaAlO +3H ↑;
222
(4) Na 在常温下就能和冷水发生剧烈反应生成氢气,而Mg 和冷水几乎不反应,和热水
发生微弱反应,从而说明Na 比 Mg 活泼;
(5)由①和⑧组成的化合物为HCl,可设计喷泉实验进行验证,烧瓶中装满HCl 气体,倒置在盛有水的烧杯中,挤压胶头滴管,观察水沿着导管进入烧瓶中形成喷泉,可说明HCl 极易溶于水。
【点睛】
利用喷泉实验验证 HCl 极易溶于水的性质。
7.短周期元素A、 B、 C、D 的原子序数依次增大。X、 Y、 Z、 W 分别是由这四种元素中的
两种组成的常见化合物,Y 为淡黄色固体,W 为常见液体;甲为单质,乙为红棕色气体;
上述物质之间的转化关系如图所示(部分生成物已省略)。则下列说法中不正确的是
...
A.沸点: W>X
B.原子半径:D>B>C>A
C. C、 D 两种元素组成的化合物只含有离子键
D. A、 B、C 三种元素组成的化合物既可以是离子化合物,又可以是共价化合物
【答案】C
【解析】
【分析】
乙为红棕色气体,乙是NO2; Y 为淡黄色固体,Y 是Na2O2; Y 与W 生成甲,所以甲是
O2, W 是常见液体则为H2O,甲与Z 生成NO2,所以Z 是 NO ;X 与 O2生产NO2,所以X 是 NH3;因为A、 B、 C、 D 的原子序数依次增加,所以分别是H、 N、 O、 Na;综上所述,A、 B、 C、 D 分别是 H、 N、O、 Na; X 是 NH3, Y 是 Na2 O2, Z 是 NO, W 是 H2O,甲是 O2,乙是 NO2。
【详解】
A. 常温下, W 为水液态, X 为氨气气态,沸点:W>X,故 A 正确;
B. 电子层越多,原子半径越大,同周期从左向右原子半径减小,则原子半径:D>B>C>A,故 B 正确;
C. 氧化钠中只含有离子键,过氧化钠中既有离子键,又含有共价键,故 C 错误;
D. H、 N、 O 三种元素可组成硝酸,为共价化合物,又可组成硝酸铵,为离子化合物,故D 正确;
答案选 C。
A B D E F G
均为短周期主族元素,且原子序数依次增大,只有E
为金属元
8.元素、、、、、
素。已知 A 原子只有一个电子层; E、 F 的原子序数分别是 B、D 的 2 倍,其中 D、F 同主族, B、 E 不同主族。回答下列问题:
(1)元素 D 在周期表中的位置 ____。
(2) F 和 G 形成的化合物,分子中所有原子均为8 电子稳定结构,该化合物的电子式为
____。
(3)由上述元素组成的物质中,按下列要求写出化学方程式
①两种弱酸反应生成两种强酸 ______;
②置换反应,且生成物在常温均为固态____。
(4)在 D、 F、G 中选取 2 种元素组成具有漂白、杀菌作用的化合物___。
【答案】第二周期VI A 族或H 2 SO3 +HClO=H 2SO4 +HCl 点燃
2Mg+CO 2C+2MgO ClO 2、 SO2
【解析】
【分析】
A 元素为短周期主族元素,且 A 原子只有一个电子层,所以 A 为氢元素; F 的原子序数是D 的 2 倍,且 D 和 F 在同一主族,所以 D 为氧元素, F 为硫元素,则G 为氯元素; E 为金属元素,其原子序数是
B 的 2 倍,所以 E 核外电子数为偶数,位于第三周期,为镁元素,
所以 B 是碳元素。即A、 B、 D、 E、F、G 依次是 H、 C、 O、Mg 、 S、 Cl 元素。
【详解】
(1)元素 D 为氧元素,位于第二周期VI A 族;
(2)F 为硫元素, G 为氯元素,形成的化合物分子中所有原子均满足8 电子稳定结构,则硫
应显 2 价,氯显 1 价,所以该化合物为SCl2或 S2Cl2(硫与氧同主族,也可能形成硫硫非极
性共价键),其对应的电子式为;
(3)①弱酸制强酸,通常发生的是氧化还原反应。分析所给的元素中,表现强氧化性的弱酸
想到次氯酸,表现还原性的酸想到H22323
S、 H SO 等,但二者中只有H SO 与次氯酸反应生成
的是两种强酸: H2 3 2 4
;
SO +HClO=HCl+HSO
②置换反应,要有单质参与,生成物均为固体,排除了氯、氢等,想到镁和二氧化碳:
点燃
2Mg+CO 2C+2MgO ;
(4)中学学习的具有漂白性的物质包括二氧化硫、过氧化钠、过氧化氢、次氯酸、二氧化氯
等,其中由所给的元素组成的且组成元素为 2 种的,想到了二氧化氯、二氧化硫。
9.按要求回答下列问题:
(1)某种粒子有 1 个原子核,核中有17 个质子, 20 个中子,核外有18 个电子,该粒子
的化学符号是 __。
(2)下列关于化学键的说法正确的是____。
①含有金属元素的化合物一定是离子化合物
②第 IA 族和第Ⅶ A 族元素原子化合时,一定生成离子键
③由非金属元素形成的化合物一定不是离子化合物
④活泼金属与非金属化合时,能形成离子键
⑤离子键就是阴、阳离子间的相互引力
⑥离子化合物中可能含有非极性共价键
(3)写出下列物质的电子式: Mg(OH)2: ____, N2: _______, NH4I: _______。
(4)用电子式表示下列化合物的形成过程:Na2S: _______; H2O: _______。
【答案】3717 Cl④⑥
【解析】
【详解】
(1)某种粒子有 1 个原子核,核中有 17 个质子, 20 个中子,核外有 18 个电子,该粒子
电子数比质子数多 1 个,为带 1 个单位负电荷的阴离子,核中有17 个质子,则为1737Cl;(2)① 含有金属元素的化合物不一定是离子化合物,如AlCl3为共价化合物,①错误;
②第 IA 族和第Ⅶ A 族元素原子化合时,不一定生成离子键,如HCl,②错误;
③ 由非金属元素形成的化合物可能是离子化合物,如NH4Cl,③错误;
④活泼金属与非金属化合时,能形成离子键,如NaCl、KI 等,④正确;
⑤离子键就是阴、阳离子间的相互作用,既有引力又有斥力,⑤错误;
⑥离子化合物中可能含有非极性共价键,如Na2O2,⑥正确;
故答案为:④⑥;
(3) Mg(OH) 22+和 OH-构成,电子式为;
:由 Mg
N2:两个 N 原子间形成三对共用电子,电子式为;
4
NH 4
+和I-构成,电子式为;
NH I:由
(4) Na2S:;
H2O:。
【点睛】
在书写电子式时,首先应确定物质所属类别,弄清它是非金属单质,还是离子化合物或共
价化合物。离子化合物,由阴、阳离子构成;共价单质或共价化合物,由原子构成。对于
离子化合物,要确定离子尤其是阴离子的组成,若阴离子是原子团,则还要确定阴离子内
原子间的共价键数目;对于共价化合物,既要确定原子的相对位置,又要确定原子间的共
用电子对数目等。对于一般的非金属原子来说,共用电子对数目=8 一最外层电子数。对于
H来说,只能形成一对共用电子。
10. NaNO2因外观和食盐相似,又有咸味,容易使人误食中毒.已知NaNO2能发生如下反应: 2NaNO2+4HI═ 2NO↑ +I2+2NaI+2H2O。
(1)上述反应中氧化剂是 ____________,氧化产物是 ______________(填写化学式)。(2)根据上述反应,鉴别 NaNO2、 NaCl.可选用的物质有:①水、②碘化钾淀粉试纸、③
淀粉、④白酒、⑤食醋,你认为必须选用的物质有______________(填序号)。
(3)某厂废液中,含有2%~ 5%的 NaNO2,直接排放会造成污染,下列试剂能使NaNO2转化为不引起二次污染的N2的是 ______(填编号)。
A. NaCl B. NH4Cl C.HNO3 D.浓 H2SO4
【答案】 NaNO2 2
①②⑤ B
I
【解析】
【分析】
(1)反应中 N 元素的化合价降低, I 元素的化合价升高;
(2)由 2NaNO2+4HI═ 2NO↑ +I2+2NaI+2H2O 可知,鉴别 NaNO2和 NaCl,可利用碘的特性分
析;
(3)NaNO2具有氧化性,能使 NaNO2转化为不引起二次污染的N2的物质应具有还原性。
【详解】
(1)反应中 N 元素的化合价降低,发生还原反应,I 元素的化合价升高,发生氧化反应,则
氧化剂是 NaNO2,氧化产物是I2;
(2)由 2NaNO2+4HI═ 2NO↑ +I2+2NaI+2H2O 可知,鉴别NaNO2和 NaCl,则固体加水溶解后,
再滴加食醋酸化,将溶液滴在碘化钾淀粉试纸上,变蓝的为(3)NaNO2具有氧化性,能使NaNO2转化为不引起二次污染的有选项 B 符合,故答案为:B。NaNO2,故答案为:①②⑤;N2的物质应具有还原性,只
11. (1)将下列科学家与他们的原子结构模型用线连接起来:
______________
原子结构发展阶段的历史顺序是(用序号 A、 B、C、 D 填写 )______________
(2)原子结构的演变过程表明_____________( 多项选择,选填序号)
A.人类对某一事物的认识是无止境的,是发展变化的。
B.现代原子结构已经完美无缺,不会再发展。
C.科学技术的进步,推动了原子学说的发展。
D.科学理论的发展过程中的不完善现象在许多科学领域都存在,随着科学的不断发展将
会得到补充和完善。
(3)在打开原子结构大门的过程中,科学家运用了许多科学方法,除模型方法外,请从下列
方法中选择出人们在认识原子结构过程中所运用的科学方法____________(多项选择,填写序号 )
① 实验方法② 假说方法③类比方法④ 推理方法
【答案】A、 C、 B、 D A 、 C、 D①② ③ ④
【解析】
【分析】
(1)古希腊哲学家德谟克利特提出古典原子论,道尔顿创立了近现代原子论;汤姆生提出的
葡萄干面包原子模型;卢瑟福提出了原子结构的行星模型;丹麦物理学家波尔(卢瑟福的学生)引入量子论观点,提出电子在一定轨道上运动的原子结构模型;
(2)原子结构的演变过程表明人类对某一事物的认识是无止境的,科学技术的进步,推动了
原子学说的发展,随着科学的不断发展将会得到补充和完善;
(3)道尔顿假说方法,汤姆生类比方法,卢瑟福提出了原子结构的行星模型实验方法,波尔
推理方法。
【详解】
(1)古希腊哲学家德谟克利特提出古典原子论,认为物质由极小的称为“原子”的微粒构成,
物质只能分割到原子为止;1808 年,英国科学家道尔顿提出了原子论,他认为物质是由原
子直接构成的,原子是一个实心球体,不可再分割,创立了近现代原子论(连线:道尔顿 ----③); 1897 年,英国科学家汤姆生发现原子中存在电子.1904 年汤姆生提出了葡萄干面包
原子模型 (连线:汤姆生----② ), 1911 年,英国科学家卢瑟福提出了原子结构的行星模型(连线:卢瑟福 ----④ ), 1913 年丹麦物理学家波尔(卢瑟福的学生 )引入量子论观点,提出电子在
一定轨道上运动的原子结构模型(连线:玻尔 ----① ),原子结构发展阶段的历史顺序是:A、
C、 B、 D;
(2)A.原子结构模型的演变的过程为:道尔顿原子模型→汤姆生原子模型→卢瑟福原子模型→玻尔原子模型→量子力学模型,人类对某一事物的认识是无止境的,是发展变化的,故
A正确;
B.现代原子结构会再发展,故 B 错误;
C.人们对原子结构的认识,同其他科学事实一样经历了一个不断探索,不断深化的过程科
学技术的进步,推动了原子学说的发展,故 C 正确;
D.从原子结构模型的演变的过程可看出:科学理论的发展过程中的不完善现象在许多科
学领域都存在,随着科学的不断发展将会得到补充和完善,故 D 正确;
故答案为A、 C、 D;
(3)道尔顿运用假说方法,认为物质是由原子直接构成的,原子是一个实心球体,不可再分
割,汤姆生类比方法,提出了葡萄干面包原子模型,卢瑟福提出了原子结构的行星模型实
验方法,波尔引入量子论观点推理方法,故答案为①②③④。
12.二氧化碳是造成大气污染的主要有害气体之一,二氧化硫尾气处理的方法之一是采
用钠—钙联合处理法。
第一步:用NaOH 溶液吸收SO2。 2NaOH+SO2→ Na2SO3+H2O
第二步:将所得的Na2SO3溶液与生石灰反应。Na2SO3+CaO+H2O→ CaSO3↓ +2NaOH
完成下列填空:
(1)在上述两步反应所涉及的短周期元素中,原子半径由小到大的顺序是__________。
(2)氧和硫属于同族元素,该族元素的原子最外层电子排布可表示为__________。写出一个能比较氧元素和硫元素非金属性强弱的化学反应方程式:_______________
(3)NaOH 的电子式为 _____________ 。
(4)若在第一步吸收 SO2后得到的 NaOH 和 Na2SO3混合溶液中,加入少许溴水,振荡后溶液
变为无色,生成 Na2SO4和 NaBr。写出发生反应的化学方程式。_____________
(5)钠—钙联合处理法的优点有__________、 ____________。(任写两点)
24
2H2S+O2点燃2S+2H2O
【答案】 H 2NaOH+Na2SO3+Br2→ Na2SO4+2NaBr+H2O N aOH吸收 SO2的效率高NaOH 能循环利用,生 石灰价格较低,成本低 【解析】 【分析】 (1)上述两步反应所涉及的短周期元素有氢、氧、钠、硫,根据元素周期律的知识解答; (2)根据构造原理书写 O 、S 元素的原子最外层电子排布式;非金属强的能将非金属弱的元 素置换出来,由此书写化学方程式; (3)NaOH 是离子化合物, Na +、 OH -通过离子键结合; (4)向烧碱和 Na 2SO 3 混合溶液中加入少许溴水,振荡后溶液变为无色,说明亚硫酸根离子被溴单质氧化为硫酸根离子; (5)二氧化硫与氢氧化钠反应吸收率高,原料氢氧化钠可以循环利用,而生石灰的价格低。 【详解】 (1)上述两步反应所涉及的短周期元素有氢、氧、钠、硫四种元素,钠和硫原子核外有三个 电子层,而氧原子核外只有 2 个电子层,氢原子核外只有 1 个电子层,由于原子核外电子 层数越多,原子半径越大;当原子核外电子层数相同时,原子序数越大,原子半径就越 小,所以半径由小到大的顺序是: H (2)O 、S 原子核外最外层都具有 6 个电子,根据构造原理,可知该族元素的原子最外层电子排 布式为 ns 2np 4;非金属强的元素的单质能将非金属弱的元素的单质从化合物中置换出 来,如硫化氢与氧气反应生成单质硫,反应的化学方程式为: 2H 2S+O 2 点燃 2S+2H 2O ; (3)NaOH 是离子化合物,阳离子 Na +与阴离子 OH -之间通过离子键结合, OH -内 H 、 O 原子之 间通过共价键结合,故 NaOH 的电子式为: ; 23 混合溶液中加入少许溴水,振荡后溶液变为无色,说明 32- 离子被 (4)向 NaOH 和 Na SO SO 溴单质氧化为 SO 42-离子,反应的化学方程式为: 2NaOH+Na 2 3 2 24 2 SO +Br → Na SO +2NaBr+H O ; (5)二氧化硫与氢氧化钠反应吸收率高,原料氢氧化钠可以循环利用,而生石灰的价格低, 从而可降低生产成本。 【点睛】 本题综合考查了原子结构、元素周期律、化学实验方案的评价等知识,注意相关物质的性质的异同,把握实验方案的严密性,侧重考查学生的实验能力和评价能力。 13. 如图为工业从海水中提取液溴的流程图: 已知:溴的沸点为 59℃,微溶于水,有毒性。请回答: (1)某同学利用下图装置进行步骤①至步骤④的实验,当进行步骤①时,应关闭活塞 ___,打开活塞 ____。 (2)步骤②中可根据 ___现象,简单判断热空气的流速。 (3)步骤③中简单判断反应完全的依据是___。 (4)从“溴水混合物Ⅰ ”到“溴水混合物Ⅱ ”的目的是 ___。 (5)步骤⑤用下图装置进行蒸馏,蒸馏烧瓶中尚未安装温度计,安装其位置时应注意 ___,装置 C 中直接加热不合理,应改为__。 【答案】 bd ac A中气泡产生的快慢 B 中溶液褪色浓缩Br2或富集溴温度计的水银球在蒸馏烧瓶的支管口附近水浴加热 【解析】 【分析】 向浓缩海水中加入氯气可以将Br -氧化得到溴水的混合物,利用热的空气吹出溴单质,得到 粗溴,然后通入SO2气体吸收Br2单质,将 Br2富集,二者在溶液中发生氧化还原反应生成 2 Br -得到溴与水的溶液,最后蒸馏得到液溴。 HBr,再通入 Cl 氧化【详解】 (1)进行步骤①的目的是通入2-离子为 Br 2 ,且能使氯气通入和浓缩海水中的溴离子 Cl 氧化 Br 反应,剩余氯气进行尾气吸收,因此应关闭bd,打开 ac,进行反应和尾气处理; (2)步骤②是利用溴单质易挥发的性质,关闭ac,打开 bd ,通入热空气把生成的溴单质赶 出到装置 B,并使 Br2 蒸气和通入的 2 气体在溶液中发生氧化还原反应生成 24 和SO H SO HBr,依据 A 装置中直玻璃管产生气泡的快慢现象,简单判断热空气的流速; (3)步骤③中是二氧化硫和溴单质发生氧化还原反应生成溴化氢和硫酸,反应方程式为: Br2+SO2+2H2O= H2SO4 +2HBr,由于溴水显橙色,所以可根据溴水溶液的颜色由橙色变化为 无色,来判断反应是否恰好完全进行; (4)海水中溴元素较少,从“溴水混合物Ⅰ ”到“溴水混合物Ⅱ ”过程中,的目的是增大溴单质的浓度,起到富集溴元素的作用; (5)蒸馏装置中温度计的作用是测定馏出成分的温度,因此蒸馏烧瓶中安装温度计,安装其 位置时应注意:温度计水银球在蒸馏烧瓶的支管口处;装置 C 中直接加热温度不容易控制,为使溴单质从溴水中蒸出,可根据溴的沸点为59℃,采用水浴加热的方法。 【点睛】 本题考查了物质制备的流程分析判断的知识,涉及氧化还原反应、反应条件的控制等,主 要是海水提取溴的原理应用,掌握实验原理,分析实验过程的目的是进行操作判断的依 据。 14.氮、磷、砷 (As)、锑 (Sb)、铋 (Bi)、镆 (Mc) 为元素周期表中原子序数依次增大的同族元 素。 (1)砷 (As)在元素周期表中的位置为____________________ ,磷的基态原子的价电子排布式 为__________ ,六种元素中电负性最大的是__________(填元素符号)。 (2)N2分子中σ键和π键的数目比 N( σ ): N( π )=。 NH3的分子构型为 __________,中心原子的杂化方式为__________ 。 (3)热稳定性: NH _____PH (填“ >或”“ <)”,沸点: N H ______P H (填“ >或”“ <)”。 332424 (4)已知: P(s,白磷 )=P(s,黑磷 )H=-39.3kJ mol·-1; P(s,白磷 )=P(s,红磷 )H=-17.6kJ mol·-1 由此推知,其中最稳定的磷单质是__________。 (5)SbCl 能发生较强烈的水解,生成难溶的SbOCl,因此配制SbCl溶液应加入 __________。 33 【答案】第 4 周期第 VA 族 3s23p3N1:2 三角锥形sp3>> 黑磷盐酸 【解析】 【分析】 (1)As 是 33 号元素;同主族元素原子序数越小电负性越强; (2)氮气分子中为氮氮三键;根据价层电子对数和孤电子对数判断分子构型和杂化方式; (3)元素的非金属性越强,其氢化物越稳定;分子晶体熔沸点与分子间作用力和氢键有关, 能形成分子间氢键的氢化物熔沸点较高; (4)能量越低越稳定; (5)SbCl3能发生较强烈的水解,生成难溶的SbOCl,根据元素守恒知,还生成HCl。 【详解】 (1)砷 (As)在元素周期表中的位置为第 4 周期第VA 族,价电子排布为3s2 3p3;同主族元素原子序数越小电负性越强,所以电负性最大的元素为N,故答案为:第 4 周期第VA 族; 3s23p3;N; (2)一个氮氮三键中有一个σ键和两个π键,所以N( σ ): N(π ;)=1:2氨气分子中价层电子对数 为5+13 =4,孤电子对数为1,故杂化方式为sp3,空间构型为三角锥形,故答案为:2 1:2;三角锥形; sp3; (3)元素的非金属性越强,其氢化物越稳定;非金属性N> P,所以热稳定性:NH3> PH3;N2H4能形成分子间氢键、P2H4分子间不能形成氢键,所以沸点:N2H4> P2H4,故答案为:>;>; (4)P(s,白磷 )=P(s,黑磷 )△ H=-39.3 kJ?mol -1① P(s,白磷 )=P(s,红磷 )△ H=-17.6kJ?mol-1② 将方程式① -②得 P(s,红磷 )=P(s,黑磷 )△ H=(-39.3+17.6)kJ/mol=-21.7kJ/mol , 则能量:红磷>黑磷,则黑磷稳定,故答案为:黑磷; (5)SbCl3能发生较强烈的水解,生成难溶的SbOCl,根据元素守恒知,还生成HCl,反应方 程式为 SbCl 3+H 2O?SbOCl+2HCl ,配制 SbCl 3 溶液要防止其水解,其水溶液呈酸性,所以酸能抑制水解,则配制该溶液时为防止水解应该加入盐酸,故答案为:盐酸。 【点睛】 解决第 (5)题时要根据元素守恒和水解相关知识判断出 SbCl 3 的水解产物,然后根据勒夏特 列原来解决问题。 15. 原子、元素、核素、同位素等都属于重要的化学基本概念。下列八种化学符号: 1 1 H 、 2 14 6 2 3 1 4 7 24 1 H 、 6 C 、 3 Li 、 11 Na 、 7 N 、 3 Li 、 12 Mg ( 1)涉及的核素共有 __种; ( 2)互为同位素的是 __、 __; ( 3)质量数相等,但不能互称为同位素的是__; ( 4)中子数相等,但质子数不相等的是__。 ( 5)氢的三种同位素是 __,它们与氯的同位素 35Cl 、 37Cl 相互结合为氯化氢,可得氯化氢分 子的种数为 __。 【答案】 8 6 7 Li 1 2 H 14 14 23 24 Mg 1 H 、 2H 、 3 H 6 3 Li 和 3 1 H 和 1 6 C 和 7 N 11 Na 和 12 【解析】 【分析】 (1)核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子; (2)具有相同质子数,不同中子数同一元素的不同原子互为同位素; (3)根据同位素的概念和原子的表示方法思考; (4)根据质量数 =质子数 +中子数的关系计算; (5)根据氢原子有三种同位素和氯原子有两种同位素,它们两两结合生成氯化氢进行判断。 【详解】 (1)核素是指具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子,属于原子的有 11 H 、 1 2 H 、 6 14 C 、 36Li 、 1123Na 、 714N 、 37 Li , 1224Mg ,它们都表示核素,即共有 8 种核素; (2) 质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素,在 8 种微粒中, 6 7 3 Li 、 3 Li 质子数都是 3,而中子数分别为 3 和 4,即二者互为同位素. 1 1 H 、 1 2H 质子数都是 1,而中 子数分别为 0 和 1,即二者互为同位素; (3)在 8 中微粒中,质量数相等的是 14 14 N ,它们的质子数分别为 6 和 7 而不相同,它 6 C 、 7 们不能互称同位素; (4) 根据质子数等于质子数与中子数之和得, 1 2 14 C 、 3 6 Li 、 23 14 7 1 H 、 1 H 、 6 11 Na 、 7 N 、3 Li 、 24 Mg 的中子数分别为 0、 1、8 、3、 12、 7、4 、12,因此中子数相等,但质子数不相等的 12 是 11 23 Na 、 1224Mg ; (5)氢原子有三种同位素 1 H 、 2H 、 3 H ,氯原子有两种同位素 35Cl 、 37Cl ,故氯化氢分子可能 为: H 35Cl 、H 37Cl 、 D 35Cl 、D 37Cl 、 T 35Cl 、T 37Cl ,则形成的氯化氢分子的种类有 6 种。 【点睛】 考查核数的种类、元素的种类、同位素的概念等,其中:元素就是具有相同的核电荷数 (即 核内质子数 )的一类原子的总称;核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子; 具有相同质子数,不同中子数同一元素的不同核素互为同位素;氢原子的三种同位素和氯原子的两种同位素的组合为该题易错点。 第2课时核外电子排布与元素周期表、原子半径 [学习目标定位] 1.了解核外电子排布规律与元素周期表中周期、族划分的关系,并能解释它们之间的变化规律。2.了解原子半径的意义及其测定方法,知道原子半径与原子核外电子排布的关系,并能解释原子半径在周期表中的变化规律。 一、核外电子排布与元素周期表 1.原子核外电子排布与周期的划分 (1)填写下表: (2)观察分析上表,讨论原子核外电子排布与周期划分的本质联系。 ①根据能级能量的差异,可将能量相近的能级分为七个能级组,同一能级组内,各能级能量相差较小,各能级组之间能量相差较大。 ②每一个能级组对应一个周期,且该能级组中最大的电子层数等于元素的周期序数。 ③一个能级组最多容纳的电子数等于对应的周期所含的元素种数。 2.原子核外电子排布与族的划分 (1)将下列各主族元素的价电子数、价电子排布式填入表中: (2)以第4周期副族元素为例,填写下表: (3)依据上述表格,分析讨论族的划分与原子核外电子排布的关系。 族的划分依据与原子的价电子数目和价电子排布密切相关。 ①同主族元素原子的价电子排布相同,价电子全部排布在最外层的n s或n s n p轨道上。族序数与价电子数相同。 ②稀有气体的价电子排布为1s2或n s2n p6。 ③过渡元素(副族和第Ⅷ族)同一纵行原子的价电子排布基本相同。价电子排布式为(n-1)d1~10n s1~2,第ⅢB~ⅦB族的族序数与价电子数相同,第ⅠB、ⅡB族的族序数=n s轨道上的电子数,第Ⅷ族的价电子数分别为8、9、10。 3.原子核外电子排布与区的划分 (1)最外层电子排布与周期表的关系 ①原子的电子层数=能级中最高能层序数=周期序数 ②主族元素原子的最外层电子数=主族元素原子的价电子数=主族序数 (2)对价电子认识的误区提醒 ①价电子不一定是最外层电子,只有主族元素的价电子才是最外层电子。对于过渡元素还包括部分内层电子。 ②元素的价电子数不一定等于其所在族的族序数。这只对主族元素成立,对部分过渡元素是不成立的。 ③同一族元素的价电子排布不一定相同,如过渡元素中的镧系元素和锕系元素就不相同,在第Ⅷ族中部分元素的价电子排布也不相同。 例 (一)元素周期律和元素周期表 1.元素周期律及其应用 (1)发生周期性变化的性质 原子半径、化合价、金属性和非金属性、气态氢化物的稳定性、最高价氧化物对应水化物的酸性或碱性。 (2)元素周期律的实质 元素性质随着原子序数递增呈现出周期性变化,是元素的原子核外电子排布周期性变化的必然结果。也就是说,原子结构上的周期性变化必然引起元素性质上的周期性变化,充分体现了结构决定性质的规律。 2.比较金属性、非金属性强弱的依据 (1)金属性强弱的依据 1/单质跟水或酸置换出氢的难易程度(或反应的剧烈程度)。反应越易,说明其金属性就越强。 2/最高价氧化物对应水化物的碱性强弱。碱性越强,说明其金属性也就越强,反之则弱。 3/金属间的置换反应。依据氧化还原反应的规律,金属甲能从金属乙的盐溶液中置换出乙,说明甲的金属性比乙强。 4/金属阳离子氧化性的强弱。阳离子的氧化性越强,对应金属的金属性就越弱。 (2)非金属性强弱的依据 1/单质跟氢气化合的难易程度、条件及生成氢化物的稳定性。越易与反应,生成的氢化物也就越稳定,氢化物的还原性也就越弱,说明其非金属性也就越强。2/最高价氧化物对应水化物酸性的强弱。酸性越强,说明其非金属性越强。 3/非金属单质问的置换反应。非金属甲把非金属乙对应的阴离子从其盐溶液中置换出来,说明甲的非金属性比乙强。如Br2 + 2KI == 2KBr + I2 4/非金属元素的原子对应阴离子的还原性。还原性越强,元素的非金属性就越弱。 3.常见元素化合价的一些规律 (1)金属元素无负价。金属单质只有还原性。 (2)氟、氧一般无正价。 (3)若元素有最高正价和最低负价,元素的最高正价数等于最外层电子数;元素的最低负价与最高正价的关系为:最高正价+|最低负价|=8。 (4)除某些元素外(如N元素),原子序数为奇数的元素,其化合价也常呈奇数价,原子序数为偶数的元素,其化合价也常呈偶数价,即价奇序奇,价偶序偶。 若元素原子的最外层电子数为奇数,则元素的正常化合价为一系列连续的奇数,若有偶数则为非正常化合价,其氧化物是不成盐氧化物,如NO;若原子最外层电子数为偶数,则正常化合价为一系列连续的偶数。 元素周期表中的规律 一、元素周期表 1、周期表结构 横行——周期:共七个周期,三短三长一不完全。 各周期分别有2,8,8,18,18,32,26种元素。前三个周期为短周期,第四至第六这三个周期为长周期,第七周期还没有排满,为不完全周期。 纵行——族:七主七副一零一VIII,共16族,18列。要记住零族元素的原子序数以便迅速由原子序数确定元素名称。 周期:一二三四五六七 元素种类:28818183226 零族:2He10Ne 18Ar 36Kr54Xe86Rn 二、元素周期表中元素及其化合物的递变性规律 1.原子结构与元素周期表的关系 电子层数= 周期数 主族元素最外层电子数= 主族序数= 最高正化合价 由上述关系,就可以由原子结构找出元素在周期表中的位置,也可以由位置确定原子结构。 2、规律性 由此可见,金属性最强的元素在周期表的左下角即Cs(Fr具有放射性,不考虑),非金属性最强的元素在右上角即F。对角线附近的元素不是典型的金属元素或典型的非金属元素。 3、元素周期表中之最 原子半径最小的原子:H原子 质量最轻的元素:H元素; 非金属性最强的元素:F 金属性最强的元素:Cs(不考虑Fr) 最高价氧化物对应水化物酸性最强的酸:HClO4 最高价氧化物对应水化物碱性最强的碱:CsOH 形成化合物最多的元素:C元素 所含元素种类最多的族:ⅢB 地壳中含量最高的元素:O元素,其次是Si元素 地壳中含量最高的金属元素:Al元素,其次是Fe元素 含H质量分数最高的气态氢化物:CH4 与水反应最剧烈的金属元素:Cs元素 与水反应最剧烈的非金属元素:F元素 常温下为液态的非金属单质是Br2,金属单质是Hg …… 4、特殊性 专题六元素周期率与元素周期表 【考点分析】 1.掌握元素周期率的实质,了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)。 2.以第3周期为例,掌握同一周期内元素性质(如:原子半径、化合价、单质及化合物性质)的递变规律与原子结构的关系;以ⅠA和ⅦA族为例,掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。 3.以上知识是高考必考内容,常以选择题、简答题和推断填空题的形式出现。 【典型例题】 【例1】例1(2003上海理综)在人体所需的16种微量元素中有一种被称为生命元素的R 元素,对延长人类寿命起着重要的作用。已知R元素的原子有四个电子层,其最高价氧化物分子式为RO3,则R元素的名称 A.硫B.砷C.硒D.硅 【备选1】:周期表前20号元素中,某两种元素的原子序数相差1,它们形成化合物时,原子数之比为1﹕2,写出这些化合物的化学式______________ 【备选2】:X、Y、Z为短周期元素,这些元素原子的最外层电子数分别为1、4、6,则由这三种元素组成的化学式不可能是 A. XYZ B.X2YZ C.X2YZ2 D.X3YZ3 【例2】下列有关物质的性质比较正确的是 (1)同主族元素的单质从上到下,非金属性减弱,熔点增高 (2)元素的最高正化合价在数值上等于它所在的族序数 (3)同周期主族元素的原子半径越小,越难失去电子 (4)元素的非金属性越强,它的气态氢化物水溶液的酸性越强 (5)还原性:S2->Se2->Br->Cl- (6)酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3 A.(1)(3) B.(2)(4) C.(3)(6) D.(5)(6) 【备选1】下表是X、Y、Z三种元素的氢化物的某些性质: 元素熔点/℃沸点/℃与水的反应导电性(纯液体) X -283 -162 不反应不导电 Y -102 19 放热反应,形成酸性溶液不导电 Z 680 / 剧烈反应,生成H2,并形成碱性溶液导电 若X、Y、Z这三种元素属于周期表中的同一周期,则它们的原子序数递增的顺序是 元素周期表的规律 一、原子半径 同一周期(稀有气体除外),从左到右,随着原子序数的递增,元素原子的半径递减; 同一族中,从上到下,随着原子序数的递增,元素原子半径递增。 二、主要化合价(最高正化合价和最低负化合价) 同一周期中,从左到右,随着原子序数的递增,元素的最高正化合价递增(从+1价到+7价),第一周期除外,第二周期的O、F元素除外最低负化合价递增(从-4价到-1价)第一周期除外,由于金属元素一般无负化合价,故从ⅣA族开始。元素最高价的绝对值与最低价的绝对值的和为8 三、元素的金属性和非金属性 同一周期中,从左到右,随着原子序数的递增,元素的金属性递减,非金属性递增;同一族中,从上到下,随着原子序数的递增,元素的金属性递增,非金属性递减; 四、单质及简单离子的氧化性与还原性 同一周期中,从左到右,随着原子序数的递增,单质的氧化性增强,还原性减弱;所对应的简单阴离子的还原性减弱,简单阳离子的氧化性增强。同一族中,从上到下,随着原子序数的递增,单质的氧化性减弱,还原性增强;所对应的简单阴离子的还原性增强,简单阳离子的氧化性减弱。元素单质的还原性越强,金属性就越强;单质氧化性越强,非金属性就越强。 五、最高价氧化物所对应的水化物的酸碱性 同一周期中,从左到右,元素最高价氧化物所对应的水化物的酸性增强(碱性减弱); 同一族中,从上到下,元素最高价氧化物所对应的水化物的碱性增强(酸性减弱)。 元素的最高价氢氧化物的碱性越强,元素金属性就越强;最高价氢氧化物的酸性越强,元素非金属性就越强。 六、单质与氢气化合的难易程度 同一周期中,从左到右,随着原子序数的递增,单质与氢气化合越容易; 同一族中,从上到下,随着原子序数的递增,单质与氢气化合越难。 七、气态氢化物的稳定性 同一周期中,从左到右,随着原子序数的递增,元素气态氢化物的稳定性增强; 同一族中,从上到下,随着原子序数的递增,元素气态氢化物的稳定性减弱。 此外还有一些对元素金属性、非金属性的判断依据,可以作为元素周期律的补充: 随同一族元素中,由于周期越高,价电子的能量就越高,就越容易失去,因此排在下面的元素一般比上面的元素更具有金属性。元素的气态氢化物越稳定,非金属性越强。 同一族的元素性质相近。 以上规律不适用于稀有气体。 八、位置规律判断元素在周期表中位置应牢记的规律: (1)元素周期数等于核外电子层数; (2)主族元素的族数等于最外层电子数。 九、阴阳离子的半径大小辨别规律 三看: 一看电子层数,电子层数越多,半径越大, 二看原子序数,当电子层数相同时,原子序数越大半径反而越小 三看最外层电子数,当电子层数和原子序数相同时最外层电子书越多半径越小 r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(S)>r(Cl)、r(Na+ ) >r(Mg2+ )>r(Al3+ )、r(O2- ) >r(F-) r(S2—)>r(Cl—)>r(Ar) >r(K+)>r(Ca2+)、r(O2—)> r(F—)> r(Na+)> r(Mg2+)> r(Al3+) r(Na+ ) 主族元素原子依次增大 同 同周期相同 主 族 依 同周期依次增多 相 次 同 增 由 同周期依次减小(0族除外) 多 小 到 同 大 主 族 由 小 到 大 同周期最高正价依次升高负价=n-8(F 除外) 同周期金属性逐渐减弱非金属性增强 同周期增强 同周期酸性逐渐增强碱性减弱 同主族酸性减弱碱性增强 同主族逐渐减弱 同主族金属性逐渐增强;非金属性逐渐 减弱 同主族最高正价相同 原子半径 核电荷数 电子层数最外层电子数 化合价 金属性非金属性 气态氢化物稳定性 最高价氧化物对应水化物酸碱性 元素周期表中元素及其化合物的递变性规律 1 原子半径 (1)除第1周期外,其他周期元素(惰性气体元素除外)的原子半径随原子序数的递增而减小; (2)同一族的元素从上到下,随电子层数增多,原子半径增大。 注意:原子半径在VIB族及此后各副族元素中出现反常现象。从钛至锆,其原子半径合乎规律地增加,这主要是增加电子层数造成的。然而从锆至铪,尽管也增加了一个电子层,但半径反而减小了,这是与它们对应的前一族元素是钇至镧,原子半径也合乎规律地增加(电子层数增加)。然而从镧至铪中间却经历了镧系的十四个元素,由于电子层数没有改变,随着有效核电荷数略有增加,原子半径依次收缩,这种现象称为“镧系收缩”。镧系收缩的结果抵消了从锆至铪由于电子层数增加到来的原子半径应当增加的影响,出现了铪的原子半径反而比锆小的“反常”现象。 2 元素化合价 (1)除第1周期外,同周期从左到右,元素最高正价由碱金属+1递增到+7,非金属元素负价由碳族-4递增到-1(氟无正价,氧无+6价,除外); (2)同一主族的元素的最高正价、负价均相同 (3) 所有单质都显零价 3 单质的熔点 (1)同一周期元素随原子序数的递增,元素组成的金属单质的熔点递增,非金属单质的熔点递减; (2)同一族元素从上到下,元素组成的金属单质的熔点递减,非金属单质的熔点递增 4 元素的金属性与非金属性 (1)同一周期的元素电子层数相同。因此随着核电荷数的增加,原子越容易得电子,从左到右金属性递减,非金属性递增; (2)同一主族元素最外层电子数相同,因此随着电子层数的增加,原子越容易失电子,从上到下金属性递增,非金属性递减。 5 最高价氧化物和水化物的酸碱性 元素的金属性越强,其最高价氧化物的水化物的碱性越强;元素的非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强。 6 非金属气态氢化物 元素非金属性越强,气态氢化物越稳定。同周期非金属元素的非金属性越强,其气态氢化物水溶液一般酸性越强;同主族非金属元素的非金属性越强,其气态氢化物水溶液的酸性越弱。 7 单质的氧化性、还原性 一般元素的金属性越强,其单质的还原性越强,其氧化物的阳离子氧化性越弱;元素的非金属性越强,其单质的氧化性越强,其简单阴离子的还原 化学元素周期表规律 (一)元素周期律和元素周期表 1.元素周期律及其应用 (1)发生周期性变化的性质 原子半径、化合价、金属性和非金属性、气态氢化物的稳定性、最高价氧化物对应水化物的酸性或碱性。 (2)元素周期律的实质 元素性质随着原子序数递增呈现出周期性变化,是元素的原子核外电子排布周期性变化的必然结果。也就是说,原子结构上的周期性变化必然引起元素性质上的周期性变化,充分体现了结构决定性质的规律。 2.比较金属性、非金属性强弱的依据 (1)金属性强弱的依据 1/单质跟水或酸置换出氢的难易程度(或反应的剧烈程度)。反应越易,说明其金属性就越强。 2/最高价氧化物对应水化物的碱性强弱。碱性越强,说明其金属性也就越强,反之则弱。 3/金属间的置换反应。依据氧化还原反应的规律,金属甲能从金属乙的盐溶液中置换出乙,说明甲的金属性比乙强。 4/金属阳离子氧化性的强弱。阳离子的氧化性越强,对应金属的金属性就越弱。 (2)非金属性强弱的依据 1/单质跟氢气化合的难易程度、条件及生成氢化物的稳定性。越易与反应,生成的氢化物也就越稳定,氢化物的还原性也就越弱,说明其非金属性也就越强。 2/最高价氧化物对应水化物酸性的强弱。酸性越强,说明其非金属性越强。 3/非金属单质问的置换反应。非金属甲把非金属乙对应的阴离子从其盐溶液中置换出来,说明甲的非金属性比乙强。 如Br2 + 2KI == 2KBr + I2 4/非金属元素的原子对应阴离子的还原性。还原性越强,元素的非金属性就越弱。 3.常见元素化合价的一些规律 (1)金属元素无负价。金属单质只有还原性。 (2)氟、氧一般无正价。 (3)若元素有最高正价和最低负价,元素的最高正价数等于最外层电子数;元素的最低负价与最高正价的关系为:最高正价+|最低负价|=8。 (4)除某些元素外(如N元素),原子序数为奇数的元素,其化合价也常呈奇数价,原子序数为偶数的元素,其化合价也常呈偶数价,即价奇序奇,价偶序偶。 若元素原子的最外层电子数为奇数,则元素的正常化合价为一系列连续的奇数,若有偶数则为非正常化合价,其氧化物是不成盐氧化物,如NO;若原子最外层电子数为偶数,则 正常化合价为一系列连续的偶数。 4.原子结构、元素性质及元素在周期表中位置的关系1/原子半径越大,最外层电子数越少,失电子越易,还原性越强,金属性越强。 2/原子半径越小,最外层电子数越多,得电子越易,氧化性越强,非金属性越强。 3/在周期表中,左下方元素的金属性大于右上方元素;左下方元素的非金属性小于右上方元素。 1 原子半径 (1)除第1周期外,其他周期元素(惰性气体元素除外)的原子半径随原子序数的递增而减小; (2)同一族的元素从上到下,随电子层数增多,原子半径增大。 注意:原子半径在VIB族及此后各副族元素中出现反常现象。从钛至锆,其原子半径合乎规律地增加,这主要是增加电子层数造成的。然而从锆至铪,尽管也增加了一个电子层,但半径反而减小了,这是与它们对应的前一族元素是钇至镧,原子半径也合乎规律地增加(电子层数增加)。然而从镧至铪中间却经历了镧系的十四个元素,由于电子层数没有改变,随着有效核电荷数略有增加,原子半径依次收缩,这种现象称为“镧系收缩”。镧系收缩的结果抵消了从锆至铪由于电子层数增加到来的原子半径应当增加的影响,出现了铪的原子半径反而比锆小的“反常”现象。 2元素变化规律 (1)除第一周期外,其余每个周期都是以金属元素开始逐渐过渡到非金属元素,最后以稀有气体元素结束。 (2)每一族的元素的化学性质相似 3元素化合价 (1)除第1周期外,同周期从左到右,元素最高正价由碱金属+1递增到+7,非金属元素负价由碳族-4递增到-1(氟无正价,氧无+6价,除外); (2)同一主族的元素的最高正价、负价均相同 (3) 所有单质都显零价 4单质的熔点 (1)同一周期元素随原子序数的递增,元素组成的金属单质的熔点递增,非金属单质的熔点递减; (2)同一族元素从上到下,元素组成的金属单质的熔点递减,非金属单质的熔点递增 5元素的金属性与非金属性 (1)同一周期的元素电子层数相同。因此随着核电荷数的增加,原子越容易得电子,从左到右金属性递减,非金属性递增; (2)同一主族元素最外层电子数相同,因此随着电子层数的增加,原子越容易失电子,从上到下金属性递增,非金属性递减。 6最高价氧化物和水化物的酸碱性 元素的金属性越强,其最高价氧化物的水化物的碱性越强;元素的非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强。 7 非金属气态氢化物 元素非金属性越强,气态氢化物越稳定。同周期非金属元素的非金属性越强,其气态氢化物水溶液一般酸性越强;同主族非金属元素的非金属性越强,其气态氢化物水溶液的酸性越弱。 8、单质与氢气化合的难易程度 同一周期中,从左到右,随着原子序数的递增,单质与氢气化合越容易; 同一族中,从上到下,随着原子序数的递增,单质与氢气化合越难。 化学元素周期表的规律总结?比如金属性非金属性等 元素周期表中元素及其化合物的递变性规律 1 原子半径 (1)除第1周期外,其他周期元素(惰性气体元素除外)的原子半径随原子序数的递增而减小; (2)同一族的元素从上到下,随电子层数增多,原子半径增大。 2 元素化合价 (1)除第1周期外,同周期从左到右,元素最高正价由碱金属+1递增到+7,非金属元素负价由碳族-4递增到-1(氟无正价,氧无+6价,除外); (2)同一主族的元素的最高正价、负价均相同 (3) 所有单质都显零价 3 单质的熔点 (1)同一周期元素随原子序数的递增,元素组成的金属单质的熔点递增,非金属单质的熔点递减; (2)同一族元素从上到下,元素组成的金属单质的熔点递减,非金属单质的熔点递增 4 元素的金属性与非金属性 (1)同一周期的元素电子层数相同。因此随着核电荷数的增加,原子越容易得电子,从左到右金属性递减,非金属性递增; (2)同一主族元素最外层电子数相同,因此随着电子层数的增加,原子越容易失电子,从上到下金属性递增,非金属性递减。 5 最高价氧化物和水化物的酸碱性 元素的金属性越强,其最高价氧化物的水化物的碱性越强;元素的非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强。 6 非金属气态氢化物 元素非金属性越强,气态氢化物越稳定。同周期非金属元素的非金属性越强,其气态氢化物水溶液一般酸性越强;同主族非金属元素的非金属性越强,其气态氢化物水溶液的酸性越弱。 7 单质的氧化性、还原性 一般元素的金属性越强,其单质的还原性越强,其氧化物的阳离子氧化性越弱;元素的非金属性越强,其单质的氧化性越强,其简单阴离子的还原性越弱。 一、原子半径 同一周期(稀有气体除外),从左到右,随着原子序数的递增,元素原子的半径递减; 同一族中,从上到下,随着原子序数的递增,元素原子半径递增。 1元素周期表中元素及其化合物的递变性规律 1.1原子半径 (1)除第1周期外,其他周期元素(惰性气体元素除外)的原子半径随原子序数的递增而减小; (2)同一族的元素从上到下,随电子层数增多,原子半径增大。1.2元素化合价 (1)除第1周期外,同周期从左到右,元素最高正价由碱金属+1递增到+7,非金属元素负价由碳族-4递增到-1(氟无正价,氧无+6价,除外); (2)同一主族的元素的最高正价、负价均相同 1.3单质的熔点 (1)同一周期元素随原子序数的递增,元素组成的金属单质的熔点递增,非金属单质的熔点递减; (2)同一族元素从上到下,元素组成的金属单质的熔点递减,非金属单质的熔点递增 1.4元素的金属性与非金属性 (1)同一周期的元素从左到右金属性递减,非金属性递增; (2)同一主族元素从上到下金属性递增,非金属性递减。 1.5最高价氧化物和水化物的酸碱性 元素的金属性越强,其最高价氧化物的水化物的碱性越强;元素的非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强。 1.6非金属气态氢化物 元素非金属性越强,气态氢化物越稳定。同周期非金属元素的非金属性越强,其气态氢化物水溶液一般酸性越强;同主族非金属元素的非金属性越强,其气态氢化物水溶液的酸性越弱。 1.7单质的氧化性、还原性 一般元素的金属性越强,其单质的还原性越强,其氧化物的氧离子氧化性越弱;元素的非金属性越强,其单质的氧化性越强,其简单阴离子的还原性越弱。 2.推断元素位置的规律 判断元素在周期表中位置应牢记的规律: (1)元素周期数等于核外电子层数; (2)主族元素的序数等于最外层电子数; (3)确定族数应先确定是主族还是副族,其方法是采用原子序数逐步减去各周期的元素种数,即可由最后的差数来确定。最后的差数就是族序数,差为8、9、10时为VIII族,差数大于10时,则再减去10,最后结果为族序数。 元素周期律和元素周期表知识总结 考试大纲要求 1.理解原子的组成及同位素的概念。掌握原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数,以及质量数与质子数、中子数之间的相互关系。 2.以第1、2、3周期的元素为例,掌握核外电子排布规律。 3.掌握元素周期律的实质及元素周期表(长式)的结构(周期、族)。 4.以第3周期为例,掌握同一周期内元素性质(如:原子半径、化合价、单质及化合物性质)的递变规律与原子结构的关系;以ⅠA族和ⅦA族为例,掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。 知识规律总结 一、原子结构 1.几个量的关系() 质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N) 质子数=核电荷数=原子序数=原子的核外电子数 离子电荷数=质子数-核外电子数 2.同位素 (1)要点:同——质子数相同,异——中子数不同,微粒——原子。 (2)特点:同位素的化学性质几乎完全相同;自然界中稳定同位素的原子个数百分数不变。 注意:同种元素的同位素可组成不同的单质或化合物,如H2O和D2O是两种不同的物质。 3.相对原子质量 (1)原子的相对原子质量:以一个12C原子质量的1/12作为标准,其它原子的质量跟它相比较所得的数值。它是相对质量,单位为1,可忽略不写。 (2)元素的相对原子质量:是按该元素的各种同位素的原子百分比与其相对原子质量的乘积所得的平均值。元素周期表中的相对原子质量就是指元素的相对原子质量。 4.核外电子排布规律 (1)核外电子是由里向外,分层排布的。 (2)各电子层最多容纳的电子数为2n2个;最外层电子数不得超过8个,次外层电子数不得超过18个,倒数第三层电子数不得超过32个。 (3)以上几点互相联系。 核外电子排布规律是书写结构示意图的主要依据。 5.原子和离子结构示意图 注意:①要熟练地书写1~20号元素的原子和离子结构示意图。 ②要正确区分原子结构示意图和离子结构示意图(通过比较核内质子数和核外电子数)。 6.微粒半径大小比较规律 (1)同周期元素(稀有气体除外)的原子半径随原子核电荷数的递增逐渐减小。 (2)同主族元素的原子半径和离子半径随着原子核电荷数的递增逐渐增大。 (3)电子层结构相同的离子,核电荷数越大,则离子半径越小。 (4)同种元素的微粒半径:阳离子<原子<阴离子。 "(夺冠方略)2013-2014高中化学 1.2.2 核外电子排布与元素周期表、原子半 径知能巩固提升鲁科版选修3 " 一、选择题 1.在元素周期表中,原子最外电子层只有2个电子的元素是( ) A.一定是金属元素 B.一定是稀有气体元素 C.一定是过渡元素 D.无法判断是哪一类元素 2.某元素位于周期表中第4周期ⅤA族,则该元素的名称和价电子排布式均正确的是( ) A.砷,4s24p3 B.溴,4s24p5 C.磷,4s24p3 D.锑,5s25p3 3.具有下列电子排布式的原子中,半径最大的是( ) A.1s22s22p63s23p3 B.1s22s22p3 C.1s22s22p5 D.1s22s22p63s23p4 4.具有下列结构的原子,一定是主族元素的是( ) ①最外层有3个电子的元素 ②最外层电子排布为ns2的原子 ③最外层有3个未成对电子的原子 ④次外层没有未成对电子的原子 A.①② B.②③ C.③④ D.①③ 5.(2012·衡水高二检测)元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示: 已知Y元素原子的价电子排布为ns(n-1)np(n+1),则下列说法不正确的是( ) A.Y元素原子的价电子排布为4s24p4 B.Y元素在周期表的第3周期ⅥA族 C.X元素所在周期中所含非金属元素最多 D.Z元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3 6.具有相同电子层结构的三种微粒A n+、B n-和C,下列分析正确的是( ) A.原子序数关系:C>B>A B.微粒半径关系:r(B n-) 《原子结构与元素周期表》教案 第二节原子结构与元素周期表 【教学目标】 . 理解能量最低原则、泡利不相容原理、洪特规则,能用以上规则解释1~36号元素基态原子的核外电子排布; 2. 能根据基态原子的核外电子排布规则和基态原子的核外电子排布顺序图完成1~36号元素基态原子的核外电子排布和价电子排布; 【教学重难点】 解释1~36号元素基态原子的核外电子排布; 【教师具备】 多媒体 【教学方法】 引导式 启发式教学 【教学过程】 【知识回顾】 .原子核外空间由里向外划分为不同的电子层? 2.同一电子层的电子也可以在不同的轨道上运动? 3.比较下列轨道能量的高低(幻灯片展示) 【联想质疑】 为什么第一层最多只能容纳两个电子,第二层最多只能容纳八个电子而不能容纳更多的电子呢?第三、四、五层及其他电子层最多可以容纳多少个电子?原子核外电子的排布与原子轨道有什么关系? 【引入新课】通过上一节的学习,我们知道:电子在原子核外是按能量高低分层排布的,同一个能层的电子,能量也可能不同,还可以把它们分成能级,就好比能层是楼层,能级是楼梯的阶级。各能层上的能级是不一样的。原子中的电子在各原子轨道上按能级分层排布,在化学上我们称为构造原理。下面我们要通过探究知道基态原子的核外电子的排布。 【板书】一、基态原子的核外电子排布 【交流与讨论】(幻灯片展示) 【讲授】通过前面的学习我们知道了核外电子在原子轨道上的排布是从能量最低开始的,然后到能量较高的电子层,逐层递增的。也就是说要遵循能量最低原则的。比如氢原子的原子轨道有1s、2s、2px、2py、2pz等,其核外的惟一电子在通常情况下只能分布在能量最低的1s原子轨道上,电子排布式为1s1。也就是说用轨道符号前的数字表示该轨道属于第几电子层,用轨道符号右上角的数字表示该轨道中的电子数(通式为:nlx)。例如,原子c的电子排布式为1s2s22p2。 ()除第周期外,其他周期元素(惰性气体元素除外)地原子半径随原子序数地递增而减小; ()同一族地元素从上到下,随电子层数增多,原子半径增大. 注意:原子半径在族及此后各副族元素中出现反常现象.从钛至锆,其原子半径合乎规律地增加,这主要是增加电子层数造成地.然而从锆至铪,尽管也增加了一个电子层,但半径反而减小了,这是与它们对应地前一族元素是钇至镧,原子半径也合乎规律地增加(电子层数增加).然而从镧至铪中间却经历了镧系地十四个元素,由于电子层数没有改变,随着有效核电荷数略有增加,原子半径依次收缩,这种现象称为“镧系收缩”.镧系收缩地结果抵消了从锆至铪由于电子层数增加到来地原子半径应当增加地影响,出现了铪地原子半径反而比锆小地“反常”现象. 文档来自于网络搜索 元素变化规律 ()除第一周期外,其余每个周期都是以金属元素开始逐渐过渡到非金属元素,最后以稀有气体元素结束. ()每一族地元素地化学性质相似 元素化合价 ()除第周期外,同周期从左到右,元素最高正价由碱金属递增到,非金属元素负价由碳族递增到(氟无正价,氧无价,除外);文档来自于网络搜索 ()同一主族地元素地最高正价、负价均相同 () 所有单质都显零价 单质地熔点 ()同一周期元素随原子序数地递增,元素组成地金属单质地熔点递增,非金属单质地熔点递减; ()同一族元素从上到下,元素组成地金属单质地熔点递减,非金属单质地熔点递增元素地金属性与非金属性 ()同一周期地元素电子层数相同.因此随着核电荷数地增加,原子越容易得电子,从左到右金属性递减,非金属性递增;文档来自于网络搜索 ()同一主族元素最外层电子数相同,因此随着电子层数地增加,原子越容易失电子,从上到下金属性递增,非金属性递减. 文档来自于网络搜索 最高价氧化物和水化物地酸碱性 元素地金属性越强,其最高价氧化物地水化物地碱性越强;元素地非金属性越强,最高价氧化物地水化物地酸性越强. 文档来自于网络搜索 非金属气态氢化物 元素非金属性越强,气态氢化物越稳定.同周期非金属元素地非金属性越强,其气态氢化物水溶液一般酸性越强;同主族非金属元素地非金属性越强,其气态氢化物水溶液地酸性越弱.文档来自于网络搜索 、单质与氢气化合地难易程度 同一周期中,从左到右,随着原子序数地递增,单质与氢气化合越容易; 同一族中,从上到下,随着原子序数地递增,单质与氢气化合越难. 单质地氧化性、还原性 一般元素地金属性越强,其单质地还原性越强,其氧化物地阳离子氧化性越弱;元素地非金属性越强,其单质地氧化性越强,其简单阴离子地还原性越弱.文档来自于网络搜索 其他 焰色反应:钡黄绿铜蓝绿钾浅紫锂深红钠黄钙砖红 生命元素: 原子结构与元素周期表教案 一教学目标 1.知识与技能目标: ①使学生理解能量最低原则,泡利不相容原理,洪特规则等核外电子排布的原则。 ②使学生能完成1-36号元素基态原子的核外电子排布和价电子排布。 ③使学生知道核外电子排布与周期表中周期,族划分的关系。 ④使学生了解原子半径的周期性变化,并能用原子结构知识解释主族元素原子半径周期性变化的原因 2.过程与方法目标: 通过学习,使学生明确原子结构的量子力学模型的建立使元素周期表的建立有了理论基础。 3.情感态度与价值观 通过微观世界中核外电子所奉行的“法律”---电子排布原则的认识,发展学生学习化学的兴趣,感受微观世界的奇妙与和谐。 二教学重点和难点: 原子核外电子排布三原则,核外电子排布与原子半径,周期表中周期,族划分的关系。核外电子排布式,价电子排布式,轨道表示式的书写。 三教学方法: 活动·探究法,学案导学法,联想对比法,自学阅读法,图表法等 四教学过程 (第1课时) [新课引入]俗话说,没有规矩不成方圆,不管是自然界还是人类社会,都有自己的规律和规则,我们可以简单看这几图片,交通有交通规则,停车场有停车场的规矩,就连一个小小的鞋盒,也有自己的规矩。通过第一节“原子结构模型”的学习,我们知道原子核外有不同的原子轨道,那么电子在这些原子轨道上是如何排布的呢?有没有自己的规则和规矩呢?当然有,是什么呢?通过我们教材第二节《原子结构与元素周期表》,大 家就会了解这一微观世界的“法律”。 [活动探究] 1-18号元素的基态原子的电子排布 [提问]为什么你的基态原子的核外电子是这样排布的,排布原则是什么? [自学阅读]阅读基态原子的核外电子排布三原则5分钟。 [学案导学]见附页 [设问]为什么基态原子的核外电子排布要符合此三原则呢 [师讲]自然界有一普遍规律:能量越低越稳定,不管是能量最低原理还是泡利不相容原理,洪特规则,它们的基本要求还是稳定。 [投影]耸入云天的浮天阁 [师讲]通过这图片,我们可以很清楚的看出生活中随处都有类似的例子,和我们微观世界的规则不谋而合。浮天阁台阶对应能量最低原理,想休息,想稳定,在这高高的楼梯上,你最愿意选择什么地方呢?当然是最低处的台阶。基态原子的电子同样也是能量越低越稳定,为了稳定它们总是尽可能把原子排在能量低的电子层里。如氢原子的电子排布式为1s1.那多电子原子的电子如何排布呢? [生答]按能量由低到高的顺序排布 [师讲]那么原子轨道的能量高低顺序是什么呢? [投影]展示原子轨道能量高低顺序图,并指出能级交错现象。 [师讲]装有鞋子的鞋盒可以直观的看为泡利不相容原理,一个鞋盒最多容纳两个鞋子,且方向相反。井然有序的停车场,你看车辆尽可能分占不同的车位,方向相同,这样才能使整个停车场稳定有序,多像洪特规则。 [投影] 自选相反的鞋子,井然有序的停车场 [归纳总结] 1.基态原子:处于能量最低状态下的原子 2、基态原子的核外电子排布 原子核外电子的排布所遵循的三大原则:①能量最低原则 电子先占据能量低的轨道,再依次进入能量高的轨道 ②泡利不相容原理 每个轨道最多容纳两个自旋状态相反的电子 ③洪特规则 电子在能量相同的轨道上排布时,应尽可能分占不同的轨道,且自旋状态相同 [思考]请写出氯原子的原子结构示意图,根据你的书写请思考,该示意图能否清楚表示各原子轨道电子排布情况?如不能,用什么样的方法才能清楚表示呢? [师讲]电子排布式可简单写为nlx,其中n为电子层数,x为电子数,角量子数l用其对应的符号表示。 轨道表示式用小圆圈表示一个给定量子数n,l,m的原子轨道,用箭头来区别ms不同的电子,如:氦原子的轨道表示式 [练习]书写1~18号元素的基态原子的电子排布式 以氯原子为例比较电子排布式、轨道表示式、原子结构示意图书写的不同 [过渡]在以上书写家肯定有一种感觉,写着麻烦,有没有简单点的表示方法呢? [师讲] 33号砷As:[Ar]3d104s24p3;34号硒Se:[Ar]3d104s24p4; 第1周期各原子核外电子排布情况 [1] K氢核外电子数依次是:1 [2]He氦核外电子数依次是:2 第2周期各原子核外电子排布情况 [3Li锂核外电子数依次是:2 1 [4Be铍核外电子数依次是:2 2 [5] B硼核外电子数依次是:2 3 [6] C碳核外电子数依次是:2 4 [8] O氧核外电子数依次是:2 6 [9] F氟核外电子数依次是:2 7 [10]Ne氖核外电子数依次是:2 8 第3周期各原子核外电子排布情况 [11]Na钠核外电子数依次是:2 8 1 [12]Mg镁核外电子数依次是:2 8 2 [13]Al铝核外电子数依次是:2 8 3 [14]Si硅核外电子数依次是:2 8 4 [15] P磷核外电子数依次是:2 8 5 [16] S硫核外电子数依次是:2 8 6 [17]Cl氯核外电子数依次是:2 8 7 [18]Ar氩核外电子数依次是:2 8 8 第4周期各原子核外电子排布情况 [20]Ca钙核外电子数依次是:2 8 8 2 [21]Sc钪核外电子数依次是:2 8 9 2 [22]Ti钛核外电子数依次是:2 8 10 2 [23]V钒核外电子数依次是:2 8 11 2 *[24]Cr铬核外电子数依次是:2 8 13 1 [25]Mn锰核外电子数依次是:2 8 13 2 [26]Fe铁核外电子数依次是:2 8 14 2 [27]Co钴核外电子数依次是:2 8 15 2 [28]Ni镍核外电子数依次是:2 8 16 2 *[29]Cu铜核外电子数依次是:2 8 18 1 [30]Zn锌核外电子数依次是:2 8 18 2 [31]Ga镓核外电子数依次是:2 8 18 3 [32]Ge锗核外电子数依次是:2 8 18 4 [33]As砷核外电子数依次是:2 8 18 5 [34]Se硒核外电子数依次是:2 8 18 6 [35]Br溴核外电子数依次是:2 8 18 7 [36]Kr氪核外电子数依次是:2 8 18 8 第5周期各原子核外电子排布情况 [37]Rb铷核外电子数依次是:2 8 18 8 1 [38]Sr锶核外电子数依次是:2 8 18 8 2 原子结构与元素周期表 1、写出第三周期中所有元素的电子排布式和轨道排布式。 2、写出下列微粒的电子排布式。 ①19K+②26Fe3+③35Br- 3、写出原子序数为42号、43号、47号元素的电子排布式 4、前三周期的元素中,核外电子数不成对的数目和它的电子层数相等的元素共有多少种?请写出这几种元素的电子构型。第四周期有没有这类原子? 5、根据下列微粒的最外层电子排布(即“外围电子层排布”或“外围电子构型”),能够确定该元素在元素周期表中的位置的是() A、1s2 B、3s23p1 C、3s23P6 D、4s2 6、具有下列电子排布的微粒不能肯定是原子还是离子的是() A、1s2 B、1s22s22p4 C、[Ne]3s2 D、[Kr]4d105s2 7、具有下列电子构型的元素位于周期表的哪一区?是金属元素还是非金属元素。A、ns2(n≠1) B、ns2np4C、(n-1)d5ns2D、(n-1)d8ns2 8、据2004年2月9日《参考消息》报道,来自俄罗斯和美国的科学家已发现了115号和113号两种新元素。方法是用4820Ca原子撞击24395Am原子,即可从产物中分离出115号元素;115号经一次衰变,又可生成113号。这一发现扩大了元素周期表的范围。试写出这两种新元素的电子排布式,并判断它所在元素周期表中的位置。 9、下列离子中最外层电子数为8的是() A、Ga3+ B、Ti4+ C、Cu+ D、Li+ 10、电子构型为[Xe]4f145d76s2的元素是() A、稀有气体 B、过渡元素 C、主族元素 D、稀土元素 11、讨论题:(1)观察元素周期表,每相邻周期中的元素数目存在什么规律?这一规律与周期数有什么关系?导致产生这一规律的深层原因是什么?(提示:考虑周期表中第一种轨道类型的出现) (2)按现代原子结构理论,在每个电子层上可以有一个或几个原子轨道。现假设每个原子轨道上只能容纳1个电子(假设电子排布仍遵循原有电子排布的原理),请重新将1-27号元素排列成元素周期表,观察该“元素周期表”中 元素周期表是元素周期律用表格表达的具体形式,它反映元素原子的内部结构和它们之间相互联系的规律。元素周期表简称周期表。元素周期表有很多种表达形式,目前最常用的是维尔纳长式周期表。元素周期表有7个周期,有16个族和4个区。元素在周期表中的位置能反映该元素的原子结构。周期表中同一横列元素构成一个周期。同周期元素原子的电子层数等于该周期的序数。同一纵行(第Ⅷ族包括3个纵行)的元素称“族”。族是原子内部外电子层构型的反映。例如外电子构型 横着看叫周期,是指元素周期表上某一横列元素最外层电子从1到8的一个周期循环 竖着看叫族,是指某一竖列元素因最外层电子数相同而表现出的相似的化学性质主族元素是只有最外层电子没有排满的,但是副族有能级的跃迁,次外层电子也没排满。 1 元素周期表中元素及其化合物的递变性规律 原子半径 (1)除第1周期外,其他周期元素(惰性气体元素除外)的原子半径随原子序数的递增而减小; (2)同一族的元素从上到下,随电子层数增多,原子半径增大。 元素化合价 (1)除第1周期外,同周期从左到右,元素最高正价由碱金属+1递增到+7,非金属元素负价由碳族-4递增到-1(氟无正价,氧无+6价,除外); (2)同一主族的元素的最高正价、负价均相同 单质的熔点 (1)同一周期元素随原子序数的递增,元素组成的金属单质的熔点递增,非金属单质的熔点递减; (2)同一族元素从上到下,元素组成的金属单质的熔点递减,非金属单质的熔点递增 元素的金属性与非金属性 (1)同一周期的元素从左到右金属性递减,非金属性递增; (2)同一主族元素从上到下金属性递增,非金属性递减。 最高价氧化物和水化物的酸碱性 元素的金属性越强,其最高价氧化物的水化物的碱性越强;元素的非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强。 非金属气态氢化物 元素周期表中元素及其化合物的递变性规律 1.1 原子半径 (1)除第1周期外,其他周期元素(惰性气体元素除外)的原子半径随原子序数的递增而减小; (2)同一族的元素从上到下,随电子层数增多,原子半径增大。 1.2 元素化合价 (1)除第1周期外,同周期从左到右,元素最高正价由碱金属+1递增到+7,非金属元素负价由碳族-4递增到-1(氟无正价,氧无+6价,除外); (2)同一主族的元素的最高正价、负价均相同 1.3 单质的熔点 (1)同一周期元素随原子序数的递增,元素组成的金属单质的熔点递增,非金属单质的熔点递减; (2)同一族元素从上到下,元素组成的金属单质的熔点递减,非金属单质的熔点递增 1.4 元素的金属性与非金属性 (1)同一周期的元素从左到右金属性递减,非金属性递增; (2)同一主族元素从上到下金属性递增,非金属性递减。 1.5 最高价氧化物和水化物的酸碱性 元素的金属性越强,其最高价氧化物的水化物的碱性越强;元素的非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强。 1.6 非金属气态氢化物 元素非金属性越强,气态氢化物越稳定。同周期非金属元素的非金属性越强,其气态氢化物水溶液一般酸性越强;同主族非金属元素的非金属性越强,其气态氢化物水溶液的酸性越弱。 1.7 单质的氧化性、还原性 一般元素的金属性越强,其单质的还原性越强,其氧化物的氧离子氧化性越弱;元素的非金属性越强,其单质的氧化性越强,其简单阴离子的还原性越弱。 2. 推断元素位置的规律 判断元素在周期表中位置应牢记的规律: (1)元素周期数等于核外电子层数; (2)主族元素的序数等于最外层电子数;高中化学第1章第2节原子结构与元素周期表第2课时核外电子排布与元素周期表原子半径教案鲁科版选修3
元素周期表变化规律
元素周期表中的规律
元素周期率与元素周期表
元素周期表的规律总结
化学元素周期表变化规律
化学元素周期表规律
元素周期表变化规律
化学元素周期表的规律总结
元素周期表中的性质
元素周期律和元素周期表知识总结
(夺冠方略)高中化学 1.2.2 核外电子排布与元素周期表、原子半径知能巩固提升 鲁科版选修3
《原子结构与元素周期表》教案
元素周期表变化规律
原子结构与元素周期表教(学)案
元素周期表各原子结构示意图
原子结构与元素周期表.doc
元素周期表排列规律
元素周期表中元素及其化合物的递变性规律