2019-2020年新人教版化学选修3高中《原子结构与元素的性质》word学案三.DOC

2019-2020年新人教版化学选修3高中原子结构与元素的性质word学案三第二节原子结构与元素的性质学案3本节知识归纳1.在下列空格中，填上适当的元素符号：(1)在第三周期中，第一电离能最小的元素是_，第一电离能最大的元素是_。(2)在元素周期表中，电负性最大的元素是_，电负性最小的元素是_。(3)最活泼的金属元素是_。(4)最活泼的气态非金属原子是_。(5)第二、三、四周期原子中p轨道半充满的元素是_。(1) 电负性相差最大的两种元素是_。答案(1)NaAr(2)FCs(3)Cs(4)F (5)N、P、As(6)F、Cs解析同周期中从左到右，元素的第一电离能(除A族、A族反常外)逐渐增大，同周期中金属元素最小，稀有气体最大，故第三周期中第一电离能最小的为Na，最大的为Ar。电负性的递变规律：同周期从左到右逐渐增大，同主族从上到下逐渐减小，故周期表中，电负性最大的元素是氟，电负性最小的为铯。2.A、B、C、D为原子序数小于18的四种元素：A原子的电子层数等于最外层电子数；A与B处于同一周期，B与D可形成离子化合物D2B，该化合物的水溶液显碱性；C的离子核内质子数与核外电子数之和为18；A、C、D三种元素的离子具有相同的电子层排布。推断AD各为何种元素，并填空：(1)A_，B_，C_，D_。(2)各原子形成简单离子的电子排布式_、_、_、_。(3)四种元素离子半径的大小顺序为_。(4)用离子方程式表示D2B水溶液呈碱性的原因_。答案(1)AlSONa(或铝硫氧钠)(2)Al3：1s22s22p6S2：1s22s22p63s23p6O2：1s22s22p6Na：1s22s22p6(3)r(S2)r(O2)r(Na)r(Al3)(4)S2H2OHSOH，HSH2OH2SOH解析A、B、C、D均为短周期元素。由可知：A的族序数等于周期数，可能为H、Be、Al。由可知：短周期可形成D2B的离子化合物有Li2O、Na2O、Na2S，它们的水溶液为碱性。由可知：若C为阴离子Cn，则设核电荷数为c，有2cn18(n取偶数)，n2时，c8，为O，O2在熔融的金属氧化物中存在。n4时，c7，为N，无N4，舍去，n不可能大于5。若C为阳离子Cn，由2cn18(n取偶数)。n2时，c10，为Ne，舍去；n4时，c11，为Na，无Na4，舍去；n6时，c12，为Mg，无Mg6，舍去。故C为O元素，由知：A、C、D必为相邻周期元素。所以C为O，则A为Al，D为Na。1.下列说法中，正确的是()A.在周期表里，主族元素所在的族序数等于原子核外电子数B.在周期表里，元素所在的周期数等于原子核外电子层数C.最外层电子数为8的粒子都是稀有气体元素的原子D.元素的原子序数越大，其原子半径也越大答案B解析对于主族元素，其主族序数等于最外层电子数，故A不正确；周期数等于电子层数，故B正确；很多离子最外层电子数为8，如Na、Cl等；据元素周期律，同周期原子序数越大，原子半径越小(稀有气体元素除外)，故D不正确。2.X、Y、Z是3种短周期元素，其中X、Y位于同一族，Y、Z处于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。Z原子的核外电子数比Y原子少1。下列说法正确的是()A.元素非金属性由弱到强的顺序为ZYYX答案AD解析由X原子的电子层结构推知X为氧，由于X、Y属同主族短周期元素，所以Y为硫，又因Z与Y同周期，且核外电子数比Y少1，故Z为磷，由三者在周期表中的位置关系，结合元素周期律很容易找到答案AD。3.下列各组元素性质递变情况错误的是()A.Li、Be、B原子最外层电子数依次增多B.P、S、Cl元素最高正化合价依次升高C.B、C、N、O、F原子半径依次增大D.Li、Na、K、Rb原子半径依次增大答案C解析由元素周期律知，随原子序数的递增，元素的原子结构、原子半径、化合价、金属性和非金属性都呈现周期性变化。4.国际无机化学命名委员会将长式元素周期表原先的主、副族及族序序号取消，从左往右改为第18列，碱金属为第1列，稀有气体为第18列。按这个规定，下列说法不正确的是()A.只有第2列元素的原子最外层有2个电子B.第14列元素形成的化合物种类最多C.第3列元素种类最多D.第16、17列元素都是非金属元素答案AD解析在长周期表中各族元素的排列顺序为：A、A、BB、B、B、AA、0族，18列元素应分别与以上各族对应。所以第2列为碱土金属族，其最外层有2个电子，但元素He及多数过渡元素的最外层也是2个电子；第14列为碳族元素，形成化合物的种类最多；第3列为B族，有镧系和锕系元素，元素种类最多；第16、17列分别为氧族和卤族元素，并非全部为非金属元素。5.R、W、X、Y、Z为原子序数依次递增的同一短周期元素，下列说法一定正确的是(m、n均为正整数)()A.若R(OH)n为强碱，则W(OH)(n1)也为强碱B.若HnXOm为强酸，则Y是活泼非金属元素C.若Y的最低化合价为2，则Z的最高正化合价为6D.若X的最高正化合价为5，则五种元素都是非金属元素答案B解析因R、W、X、Y为同一周期且原子序数递增的短周期元素，所以当R(OH)n为强碱时，W(OH)n1不一定为强碱，如NaOH为强碱，Mg(OH)2、Al(OH)3等则不是强碱，A错；若HnXOm为强酸，说明X为活泼非金属，而Y的非金属性大于X，则Y一定为活泼非金属，B正确；若Y的最低价为2，则Y的最高正价为6，因此Z的最高正价大于6，C错；若X的最高正价为5，那么R、W也可能是金属，D错。6.13CNMR(核磁共振)、15NNMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构，Kurt Wuithrich等人为此获得2002年诺贝尔化学奖。下面有关13C、15N的叙述中正确的是()A.13C与15N有相同的中子数 B.13C电子排布式为1s22s22p3C.15N与14N互为同位素 D.15N的电子排布式为1s22s22p4答案C解析A选项中两种原子的中子数为7和8；B选项中电子数为6，中子数为7；所以电子排布式为1s22s22p2；C项符合同位素的概念；D项中电子排布式为1s22s22p3。7.下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一化学元素。(1)下列_(填写编号)组元素的单质可能都是电的良导体。a、c、hb、g、kc、h、ld、e、f(2)如果给核外电子足够的能量，这些电子便会摆脱原子核的束缚而离去。核外电子离开该原子或离子所需要的能量主要受两大因素的影响：A.原子核对核外电子的吸引力B.形成稳定结构的倾向下表是一些气态原子失去核外不同电子所需的能量(kJmol1)：锂XY失去第一个电子519502580失去第二个电子7 2964 5701 820失去第三个电子11 7996 9202 750失去第四个电子9 55011 600 通过上述信息和表中的数据分析为什么锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量_。表中X可能为以上13种元素中的(填写字母)_元素。用元素符号表示X和j形成化合物的化学式_。Y是周期表中_族元素。以上13种元素中，_(填写字母)元素原子失去核外第一个电子需要的能量最多。答案(1)(2)Li原子失去一个电子后，Li已形成稳定结构，此时再失去一个电子很困难aNa2O和Na2O2Am解析m所对应的元素依次是：Na、H、Mg、Sr、Ti、Al、Ge、C、P、O、Te、Cl、Ar，其中单质属于电的良导体的是金属(a、c、d、e、f、g)及个别特殊的非金属(h形成的石墨)；m所对应的元素依次是：Na、H、Mg、Sr、Ti、Al、Ge、C、P、O、Te、Cl、Ar，其中单质属于电的良导体的是金属(a、c、d、e、f、g)及个别特殊的非金属(h形成的石墨)；(2)从题中气态锂原子失去核外不同电子所需的能量数据不难看出，失去第一个电子所需的能量远小于失去第二、三个电子所需的能量，说明锂原子核外电子共有两层，第一个电子处于L层(电子离核相对较远)，第二、三个电子处于K层(电子离核相对较近)。当Li原子失去第一个电子变成Li后，只剩下K层的两个电子(属于稳定结构)，此时要想再失去电子已变得很困难。值得注意的是：尽管K层电子离核较近，受原子核的吸引较大，但对失去电子所需能量的影响不会太大，也就是说，处于稳定结构的粒子失去电子所需的能量远比因半径变小(即受核的引力较大)而导致的能量增加值要大。分析X原子失去核外不同电子所需的能量数据可看出，失去第一个电子远比失去其它电子要容易，这就说明“第一个电子”属于最外层电子，同时也说明该元素最外层只有一个电子。而此时最外层只有一个电子的元素肯定在表中的A族，只有a(Na)元素才符合题意。Na元素与j(O)形成的化合物的化学式有两个：Na2O和Na2O2。分析Y原子失去核外不同电子所需的能量数据可看出，当其失去第一至第三个电子时，所需能量相差并不大(属于因受原子核吸引力不同而致)，但当失去第四个电子时所需的能量则远大于失去第三个电子时所需的能量，说明当Y原子失去前三个电子之后已经达到稳定结构。也就是说，Y原子的最外层有三个电子，而最外层电子数等于主族序数，因此，Y应该属于周期表中第A族的元素。在表中所列13种元素中，因为m(Ar)元素属于稀有气体元素，其最外层已经达到了稳定结构，因此，Ar元素原子失去核外第一个电子所需要的能量应该比其它元素都多。8.今有A、B、C、D四种元素，已知A元素是地壳中含量最多的元素；B元素为金属元素，它的原子核外K、L层电子数之和等于M、N层电子数之和；C元素的单质及其化合物的焰色反应都显黄色；氢气在D元素单质中燃烧呈苍白色。(1)试推断并写出A、B、C、D四种元素的名称和符号。(2)写出上述元素两两化合成的化合物的化学式。答案(1)A：氧元素，O；B：钙元素，Ca；C：钠元素，Na；D：氯元素，Cl。(2)Na2O、Na2O2、CaO、NaCl、CaCl2等。解析地壳中含量最多的元素是氧，A元素是氧；B元素原子核外电子数依次为2、8、8、2，B元素是钙；由C元素焰色反应知C为钠；根据氢气在D元素单质中燃烧现象知D为氯。9.有A、B、C、D、E五种元素，它们可能是原子或离子，且为短周期元素，A与B可形成BA型化合物，且A元素是非金属性最强的元素，金属B的原子核内质子数比它前一周期同主族元素原子的质子数多8个；C元素有三种同位素C1、C2、C3，自然界里含量最多的是C1，C3原子的质量数是C1的3倍，C2原子的质量数是C1的2倍。D的气态氢化物水溶液显碱性，而其最高价氧化物水化物为强酸，E元素原子的最外层电子数比次外层电子数多4个。(1)写出各元素的名称：A_，B_，C_，D_，E_。(2)各粒子电子排布式_、_、_、_、_。(1) 写出C1、C2、C3粒子的符号：_、_、_。(2) 写出E粒子的结构示意图_，E的氢化物的分子式_。(5)写出A的单质、B的单质分别与水反应的化学方程式_、_，将反应后生成的溶液混合，发生反应的离子方程式为：_。答案(1)氟钠氢氮氧(2)F：1s22s22p5Na：1s22s22p63s1H：1s1N：1s22s22p3O：1s22s22p4(3)HH(D)H(T)(4) H2O，H2O2(5)2F22H2O=4HFO22Na2H2O=2NaOHH2OHHF=FH2O解析写Na与H2O反应的离子方程式时，Na、H2O、H2均需保留化学式，NaOH是强碱，要改写成离子形式。10.X、Y、Z是AA族的三种非金属元素，它们在周期表中的位置如右图所示。试回答：(1)X元素单质的化学式是_。(2)Y元素的原子结构示意图是_，Y与Na所形成化合物的电子式为_。(3)Z元素的名称是_，从元素原子得失电子的角度看，Z元素具有_性；若从Z元素在周期表中所处位置看，它具有这种性质的原因是_，其外围电子排布式为_。答案(1)F2(2) Na2Na(3)砷两Z位于元素周期表中金属与非金属交界线附近4s24p3