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第一章 物质结构 元素周期律第一节 元素周期表一、原子结构1、原子、分子、元素原子是化学变化中的最小粒子；分子是保持物质的化学性质中的最小粒子元素是具有相同核电荷数即核内质子数的一类原子的总称2、原子核的构成核电荷数(Z)=核内质子数=核外电子数=原子序数原子是由原子中心的原子核和核外电子组成，而原子核是由质子和中子组成。1个电子带一个单位负电荷；中子不带电；1个质子带一个单位正电荷3、质量数质量数（A）=质子数（Z）+ 中子数（N）=近似原子量4、阳离子（aWm+）：带正电荷，核电荷数质子数核外电子数，核外电子数am阴离子（bYn-）：带负电荷，核电荷数质子数核外电子数，核外电子数bn二.核素、同位素 1、定义核 素：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互为同位素。“同位”指几种同位素的质子数相同，在周期表中占据同一个位置。许多元素具有多种同位素，同一元素的各种同位素虽然核内中子数不同(质量数不同)，但它们的化学性质基本相同 2、同位素的特点化学性质几乎完全相同。天然存在的某种元素，不论是游离态还是化合态，其各种同位素所占的原子个数百分比（即丰度）一般是不变的。三、元素周期表1、编排原则按照原子序数递增的顺序从左到右排列将电子层数相同的元素排成一个横行把最外层电子数相同的元素（个别除外）按电子层数递增的顺序从上到到下排成列共有7个横行，18个纵行。每一个横行称作一个周期，每一个纵行称作一族。2、周期（周期序数=电子层数）1、2、3周期为短周期，4、5、6周期为长周期，第7周期为不完全周期。类别周期序数起止元素包括元素种数核外电子层数短周期1HHe212LiNe823NaAr83长周期4KKr1845RbXe1856CsRn326不完全周期7Fr112号2673、族（主族序数=最外层电子数）共有18个纵行（7个主族、7个副族、一个零族、一个族（8、9、10三个纵行）四、元素的性质与原子结构的关系（一）碱金属元素金属性：指气态原子失去电子的能力大小的性质。还原性：指含有易失电子元素的物质的性质。具有还原性的不一定有金属性1、结构上的相似性与递变性相同点：最外层电子数都相同为1。不同点：核电荷数从Li到Cs逐渐增多，电子层数依次增多。原子核对最外层电子的引力逐渐减弱,金属性逐渐增强。2、碱金属的物理性质元素色、态硬度密度熔点沸点Li银白 固态柔软小大高低高低Na银白 固态K银白 固态Rb银白 固态Cs略带金黄 固态3、化学性质随着荷电荷数的增加，电子层数逐渐增加，原子半径逐渐增大，原子核对外层电子的吸引能力逐渐减小，最外层电子易失去，表现在参加化学反应时越来越剧烈，金属性增强。（1）碱金属与氧气的反应（碱金属都能与氧气反应。周期表中碱金属从上往下，与氧气的反应越来越剧烈。钾与氧气反应生成比过氧化物更为复杂的氧化物（超氧化物）碱金属与氧气的化学反应方程式（加热）锂（白色、氧化锂）钠（淡黄色、过氧化钠）钾（橙黄色，超氧化钾）（2）碱金属与水反应（碱金属与水反应都生成氢氧化物和氢气。从上往下，反应越来越剧烈）与水反应现象方程式Na在水面上四处游动，发出嘶嘶的声音K剧烈燃烧、轻微爆炸Rb更猛烈、燃烧、爆炸4、金属性强弱的比较方法金属与水或者酸反应生成氢气的剧烈程度最高价氧化物对应水化物氢氧化物的碱性强弱二、卤族元素递变性：卤素随着荷电荷数的增加，电子层数逐渐增加，原子半径逐渐增大，原子核对外层电子的吸引能力逐渐减小，得电子能力越来越差，非金属性减弱。1、结构的相似性和递变性元素：（1）结构上：最外层都有7个电子，化学性质相似；（2）随着核电荷数的增加，原子的电子层数递增，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱，得电子的能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱。单质：（1)相似性：双原子分子，有颜色，不易溶于水（氟除外），易溶于苯、CCl4等有机溶剂。（2）递变性：从氟到碘，单质的颜色逐渐加深，密度依次增大，熔点、沸点依次升高。2、物理性质颜色： 浅黄绿色黄绿色深红棕色紫黑色 颜色逐渐加深状态： 气态液态固态熔沸点：逐渐升高密度： 逐渐增大溶解性：逐渐减小3、化学性质（1） H2的反应名称反应条件方程式生成氢化物的稳定性F2冷暗处爆炸光H2+F2=2HFHF很稳定Cl2光照500H2+Cl2=2HClHCl稳定Br2高温H2+Br2=2HBrHBr较不稳定I2高温、持续加热H2+I2 2HBrHI很不稳定卤素与H2、H2O、碱的反应，从氟到碘越来越不剧烈，条件越来越苛刻。（3）随核电荷数的增加,卤素单质氧化性强弱顺序:F2 Cl2 Br2 I2氧化性逐渐减弱非金属性逐渐减弱4、非金属性强弱判断依据：非金属元素单质与H2 化合的难易程度，化合越容易，非金属性也越强。形成气态氢化物的稳定性：气态氢化物越稳定，元素的非金属性也越强。最高氧化物对应水化物的酸性强弱：酸性越强，对于非金属元素性也越强。【必修二 第一章 第一节 习题】1.法国里昂的科学家最近发现一种只由四个中子构成的粒子，这种粒子称为“四中子”，也有人称之为“零号元素”。下列有关“四中子粒子的说法不正确的是（ ）A该粒子不显电性 B该粒子质量数为4C与氢元素的质子数相同 D该粒子质量比氢原子大 2.现有bXn和aYm两种离子，它们的电子数相同，则a 与下列式子有相等关系的是（ ）（A）bmn （B） bmn（C）bmn （D） bmn3.某元素的阳离子Rn，核外共x个电子，原子的质量数为A，则该元素原子里的中子数为（ ）（A）Axn （B）Axn（C）Axn （D）Axn4.随着卤素原子半径的增大，下列递变规律正确的是 A单质的熔、沸点逐渐降低 B卤素离子的还原性逐渐增强C单质的氧性逐渐增强 D气态氢化物的稳定性逐渐增强5砹（At）是放射性元素，它的化学性质符合卤素性质的变化规律，下列说法正确的是（ ）AHAt很稳定 BAgAt易溶于水 C砹易溶于有机溶剂 D砹是白色固6下列叙述正确的是( ) A. 卤素离子（X）只有还原性而无氧化性B. 某元素由化合态变成游离态，该元素一定被氧化C. 失电子难的原子获得电子的能力一定强D. 负一价卤素离子的还原性在同一族中从上至下逐渐增强7、碱金属元素钫（Fr）具有放射性，下列对其性质的预言中，错误的是（ ）A、在碱金属元素中它具有最大的原子半径B、它的氢氧化物化学式为FrOH，是一种极强的碱C、钫在空气中燃烧时，只生成化学式为Fr2O的氧化物D、它能跟水反应生成相应的碱和氢气，由于反应剧烈而发生爆炸8在短周期元素中，原子最外电子层只有1个或2个电子的元素是（）A金属元素B稀有气体元素 C非金属元素D无法确定为哪一类元9某一周期A族元素的原子序数为x，则同周期的A族元素的原子序数（ ）A只有x+1 B可能是x+8 C可能是x+2 D可能是x+1或x+11或x+2510短周期元素 X 和 Y 可以形成 XY4 型化合物, 若 X 的原子序数为 m , Y 的原子序数为 n , 则 m 和n 的相互关系为（ ）Am 13 = nBn + 5 = mCm + 8 = nDn 11 = m 11.下列说法中正确的是（ ）A.每一周期的元素都是从碱金属开始，最后以稀有气体结束B.同一周期中(除第一周期外)，从左到右，各元素原子核的电子数都是从1个逐渐增加到8个C.第二、三周期上下相邻元素的原子核外电子数相差8个D.第七周期只有23种元素12.有短周期元素A、B、C，其中A、B同周期，B、C同主族，且最外层电子数之和为17，核电荷数之和为31，则A、B、C为 （ ）A. C、N、SiB. N、P、O C. N、O、SD. C、Si、S13、关于碱金属元素的下列叙述中，错误的是（ ）A碱金属元素原子最外层都只有1个电子B依Li、Na、K、Rb、Cs，单质熔沸点升高，密度增大C随核电荷数递增，氢氧化物碱性增强D随电子层数增加，原子半径增大，金属还原性增强14、关于钠和钾元素的比较中，不正确的是（ ）A钾原子失电子比钠原子容易 B钾离子氧化性比钠离子强C钾与水反应比钠剧烈 DKOH碱性比NaOH强15、甲、乙、丙三种溶液各含有一种X-(X-为Cl-、Br-、I-)离子。向甲中加淀粉溶液和氯水，则溶液变为橙色，再加丙溶液，颜色无明显变化。则甲、乙、丙依次含有 ( )A.Br-、Cl-、I-B.I-、Br-、Cl- C.Br-、I-、Cl-D.Cl-、I-、Br-16、镭是元素周期表中第七周期第A族元素，下列关于镭性质描述不正确的 ( )A.在化合物中呈2价B.单质能使水分解，放出氢气C.氢氧化物呈两性D.碳酸盐难溶于水17、鉴别Cl、Br、可以选用的试剂是 （ ）A.碘水，淀粉溶液 B.氯水，四氯化碳C.淀粉，KI溶液 D.硝酸银溶液，稀HNO318、已知钡的活动性处于钾和钠之间，则下述说法中可能实现的是（ ）A钡可从氯化钾溶液中置换出钾B钡可从冷水中置换出氢气C钡可从氯化钠溶液中置换出钠D在溶液中钡离子可氧化金属锌，使之成为锌离子19、下列各组粒子属于同位素的是 ( )A.Cl和ClB.K和Ca C. O2和O3D. H2O和D2O20、aX和bY分别是元素X和元素Y的一种同位素，已知ab，则元素X和Y相对原子质量之间的关系是 ( )A.大于B.小于 C.等于D.无法确定21、在11 g由D和18O组成的水中，含中子数为（NA表示阿伏加德罗常数） ( )A.NAB.2NA C.6NAD.10NA22、某元素X的核外电子数等于核内中子数，取2.8 g该元素的单质与氧充分作用，可得到6 g化合物XO2。该元素在周期表中的位置是 ( )A.第三周期B.第二周期 C.第主族D.第主族23、1995年我国科研人员在兰州首次合成了镤元素的一种同位素镤239，并测知其原子核内有148个中子。现有A元素的一种同位素，比镤239的原子核内少54个质子和100个中子，则A元素在周期表中的位置是 ( )A.第三周期第A族 B.第四周期第A族C.第五周期第A族D.第三周期第A族24、下列说法正确的是 ( )氘和氚是质量数不同、质子数相同的氢的两种同位素 氢元素是指H H、H、H是氢的三种同位素，是同一元素的三种原子 H和H的化学性质几乎完全相同A.B. C. D.25、已知碳有两种常见的同位素12C、13C；氧也有常见的三种同位素16O、17O、18O。由这5种粒子构成的二氧化碳分子中，其相对分子质量最多可能有 ( )A.6种B.10种 C.11种D.12种26、两种元素原子的核外电子层数之比与最外层电子数之比相等，则在周期表的前10号元素中，满足上述关系的元素共有 ( )A.1对 B.2对 C.3对 D.4对27、我国的纳米基础研究能力已跻身于世界前列，例如曾作为我国两年前十大科技成果之一的就是一种合成纳米材料，化学式为RN。已知该化合物中的Rn+核外有28个电子。则R元素位于元素周期表的 ( )A.第3周期A族 B.第4周期A族 C.第5周期A族D.第4周期A族28、某元素X构成的双原子单质分子有三种，其式量分别为70、72、74，在天然单质中，此三种单质的物质的量之比为961，由此推断以下结论中正确的是 ( )A. 元素X有三种同位素B. 其中一种同位素质量数为36C. 质量数为35的同位素原子的质量分数为75%D. 元素单质X2的平均式量为7129、 某元素的同位素AZX，它的氯化物XCl2 1.11g溶于水制成溶液后， 加入1mol/L的AgNO3溶液20mL恰好完全反应.若这种同位素原子核内有20个中子，求：（1）Z值和A值；（2）X元素在周期表中的位置；（3）把X的单质放入水中，有何现象?写出反应的化学方程式。第二节 元素周期律一、原子核外电子的排布电子层（n） 1、 2、3、4、 5、6、7电子层符号 K、L、M、N、O、P、Q离核距离 近 远能量高低 低 高2、核外电子的排布规律(1)各电子层最多容纳的电子数是2n2个(n表示电子层)(2)最外层电子数不超过8个(K层是最外层时，最多不超过2个)；次外层电子数目不超过18个，倒数第三层不超过32个。(3)核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层，然后由里向外从能量低的电子层逐步向能量高的电子层排布(即排满K层再排L层，排满L层才排M层)。3、原子结构示意图各部分所表示的含义。通常，我们把最外层8个电子(只有K层时为2个电子)的结构，称为相对稳定结构。一般不与其他物质发学生化学反应。当元素原子的最外层电子数小于8(K层小于2)时，是不稳定结构。4、特殊核外电子层结构（1-18）(1)原子中无中子的原子：(2)最外层电子数等于次外层电子数一半的元素：(3)最外层电子数等于次外层电子数的元素：(4)最外层电子数等于次外层电子数2倍的元素：(5)最外层有1个电子的元素：二、原子序数与元素性质的对应性1、随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈现周期性变化。2、随着原子序数的递增，元素原子半径呈现周期性变化粒子半径大小比较规律：（1）电子层数：一般而言，电子层数越多，半径越大（2）核电荷数：电子层数相同的不同粒子，核电荷数越大，半径越小。（3）核外电子数：电子数增多，增加了相互排斥，使原子半径有增大的趋势3、元素主要化合价变化规律性（1）随着原子序数的递增，元素化合价呈现周期性变化（2）最高正价与最外层电子数相等（3）最外层电子数4时出现负价，最高正化合价与负化合价绝对值和为8（4）金属元素无负价，氟无正价原子序数主要化合价的变化 1-2+103-10+1+5-4-1011-18+1+7-4-10三、元素周期律1、定义：元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化规律。2、实质：原子核外电子排布的规律性变化。3、同周期元素性质变化规律同周期元素从左到右电子层数相同、核电荷数增加原子半径减小原子核的吸引能力增强原子失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强原子序数1112131415161718元素符号 NaMgAlSiPSClAr气态氢化物SiH4PH3H2SHCl最高价氧化物Na2OMgOAl2O3SiO2P2O5SO3Cl2O7对应的水化物NaOHMg(OH)2Al(OH)3H4SiO4H3PO4H2SO4HClO4非金属性：SiPSClSiPSCl单质与H2反应的条件高温磷蒸气与H2能反应加热光照/点燃时发生爆炸而化合最高价氧化物对应的水化物酸性强弱H2SiO3弱酸H3PO4中强酸H2SO4强酸HClO4强酸（比H2SO4酸性强）结论第三周期的非金属Si、P、S、Cl的非金属性逐渐增强氢化物的稳定性：SiH4PH3H2SHCl酸性强弱：H4SiO4 H3PO4H2SO4 HYO4CX的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定 DY单质能将X从NaX溶液中置换18、某元素的最高正价与最低负价的代数和为4，则该元素原子的最外层电子A4 B5 C .6 D7 ( )19、某元素x的气态氢化物化学式为H2X，下面的叙述不正确的是 ( )A该元素的原子最外层上有6个电子 B该元素最高价氧化物的化学式为XO3C该元素是非金属元素 D该元素最高价氧化物对应水化物的化学式为H2XO320、元素的性质呈周期性变化的根本原因是 ( )A元素相对原子质量的递增，量变引起质变B元素的原子半径呈周期性变化C元素原子的核外电子排布呈周期性变化D元素的金属性和非金属性呈周期性变化21、下列递变规律正确的是 ( ) AO、S、Na、K原子半径依次增大BNa、Mg、A1、Si的还原性依次增强CHF、HCl、H2S、PH3的稳定性依次增强DKOH、Ca(OH)2、Mg(OH)2、A1(OH)3的碱性依次增强22、下列叙述正确的是 ( )A同周期元素中，第A族元素的原子半径最大B现已发现的零族元素的单质在常温常压下都是气体C第A族元素的原子，其半径越大，越容易得到电子D所有的主族元素的简单离子的化合价与其族序数相等23、下列关于稀有气体的叙述不正确的是 ( )A原子的最外电子层上都有8个电子B其原子与同周期I A、A族元素的简单阳离子具有相同的核外电子排布C化学性质非常不活泼 D范德华半径比同周期A族元素原子的大24、短周期元素X、Y和Z，已知X元素原子最外层只有1个电子，Y元素原子的M层上的电子数是它的K层和L层电子总数的一半，Z元素原子的L层上的电子数比Y元素原子的L层上的电子数少2个，则三种元素所形成的化合物的分子式不可能是 AX2YZ4 BXYZ3 CX3YZ4 DX4Y2Z725、A、B、C、D、E是同一周期的五种主族元素，A和B最高价氧化物对应的水化物显碱性，且碱性BA；C、D两种元素对应的气态氢化物的稳定性CD。则它们的原子序数由小到大的顺序是 ( )ABACDE BAEBCD CEBACD DBAED”、“”或“=”）。10下列说法正确的是（ ）A含有离子键的化合物一定是离子化合物 B。含有共价键的化合物一定是共价化合物C共价化合物中可以含有离子键 D。离子化合物中可以含有共价键 11在下列分子结构中，原子的最外层电子都不能满足8电子稳定结构的是（ ）A. CO2 B. PCl3 C . CCl4 D. NO2 12下列过程中，共价键被破坏的是（ ）A碘升华 B.溴蒸气被木炭吸附 C酒精溶于水 D.HCl气体溶于水13.下列说法正确的是（ ）A由非金属元素组成的化合物有可能是离子化合物B两种不同元素组成的化合物中一定不含非极性键 C双原子分子中的共价键一定是非极性键 D气态单质分子中一定含有非极性共价键14某元素的原子最外层只有1个电子，它跟卤素结合时，所形成的化学键 ( ) A一定是离子键 B一定是共价键 C可能是离子键，也可能是共价键 D以上说法都不正确15. 同周期的X、Y、Z三种元素，其最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱顺序是：H3ZO4 H2YO4 Y Z B.非金属性： X Y Z C.氢化物稳定性：X Y Z D.单质氧化性：X Y cb B六种元素分别形成的单质晶体中，e的熔、沸点最高Cc的氢化物沸点比f的氢化物沸点低Db元素除0价外，只有一种化合价12下列说法正确的是A原子序数越大，原子半径一定越大B电子层数越多的原子半径一定比电子层数少的原子半径大C元素性质的周期性变化不是元素性质的简单重复D按C、N、O、F的顺序，元素的最高正价依次升高13.已知：同周期五种元素A、B、C、D,其中A和B的最高价氧化物的水化物均呈碱性，且碱性：BA，C和D的最高价氧化物的水化物均呈酸性，且酸性：C D。则这四种元素的原子序数由小到大的顺序为A.ABCD B.CDAB C.BADC D.CABD14X、Y都是短周期元素，X原子最外层只有一个电子，Y元素的最高正价与最低负价的代数和为6，X和Y两元素形成的化合物为R，则下列关于R的叙述正确的是AR一定是共价化合物 BR可能是共价化合物，也可能是离子化合物CR一定是离子化合物 DR可能是气态物质，也可能是液态物质15.在下列水溶液中进行的反应,在反应过程中既有离子键、极性键、非极性键断裂,又有离子键、极性键、非极性键生成的是A.2NaBr + Cl2 = 2NaCl + Br2 B.2Na +H2O =2NaOH +H2C.2Na2O2 +2H2O = 2NaOH +O2 D.Na + Cl2 =2NaCl16最近，意大利科学家使用普通氧分子和带正电荷的氧离子制造出了由4个氧原子构成的氧分子O4，并用质谱仪探测到了它存在的证据。若该氧分子具有空间对称结构，下列关于该氧分子的说法正确的是 A是一种新的氧化物B不可能含有极性键 C是氧元素的一种同位素D在自然界中能稳定存在17. 有X，Y两种原子，X原子的M电子层比Y原子的M电子层少3个电子，Y原子的L电子层的电子数恰为X原子的L层电子数的2倍，则X，Y元素的元素符号分别为 A. C和Al B. N和Be C. Si和B D. Mg和S18X、Y、Z、R为原子序数依次递增的四种元素。其中X、Y同周期，X的最高正价是最低负价绝对值的3倍，Y、Z、R同主族，R为人体所需的微量元素。下列说法不正确的是A127R的核外含有54个电子 BY、Z、R的氢化物的稳定性逐渐减弱 C有lmolY的单质与水发生反应则转移电子的物质的量为2molD在含有Z单质的水溶液中，通入足量XO2气体，则溶液由黄色变为无色19应用元素周期律分析下列推断，其中正确的组合是碱金属单质的熔点随原子序数的增大而降低砹（At）是第VIIA族，其氢化物的稳定性大于HCl硒（Se）的最高价氧化物对应水化物的酸性比硫酸弱 第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后，水溶液均为酸性铊（Tl）与铝同主族，其单质既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应 第三周期金属元素的最高价氧化物对应水化物，其碱性随原子序数的增大而减弱 A、 B、 C、 D、20可能存在的第119号元素，有人称“类钫”，据周期表结构及元素性质变化趋势，有关“类钫”的预测说法正确的是： A“类钫”在化合物中呈+1价 B“类钫”属过渡元素，具有射性C“类钫”单质的密度小于1g/cm3 D“类钫”单质有较高的熔点三填空题20（8分）与氖原子核外电子数相同的四原子分子的化学式是 ，与氖原子核外电子数相同的五原子分子的结构式是 ，与氩原子核外电子数相同的四原子分子，既含极性键又含非极性键，它的电子式是 ，与氩原子核外电子数相同的单核离子，其原子核里含17个质子，20个中子，其化学符号是 。21（5分）X、Y、Z是三种短周期的主族元素，原子序数：ZXY，其中Y原子的次外层电子数为2，X与Y的族序数之和等于Z的族序数。已知X的氢氧化物A难溶于水，Y的最高价氧化物的对应水化物B是一种强酸。由此推知：X是，Y是，Z是 ，A和B反应的离子方程式是 。22（7分）第三周期元素A、B、C，其原子序数依次增大，已知A的焰色为黄色，C的某种氧化物是形成酸雨的主要原因，且这三种元素的最高价氧化物的水化物有一种具有两性，且他们两两之间都能反应生成盐和水。（1）填出元素符号A _B _C_（2）C 2 离子结构示意图为 （3）A和C形成的化合物的电子式为 ，属于 化合物。23.已知有五种元素的原子序数的大小顺序为C A B D E;A和C同周期,B和C同主族;A和B形成离子化合物A2B 中,所有离子的电子数相同,其电子总数为30;D和E可形成4核10电子的分子.试回答下列问题:(1)写出以上五种元素的名称:A B C D E . (2)用电子式表示离子化合物A2B 的形成过程: (3)写出D元素形成单质的结构式: (4) 写出下列物质的电子式: E与
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