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第一章物质结构元素周期律复习课学习目标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、核外电子数的概念,以及质量数与质子数、中子数之间的相互关系。2.以第一、二、三周期的元素为例,掌握核外电子排布规律。3.理解离子键、共价键的含义。了解键的极性。4.掌握元素周期律的实质及元素周期表(长式)的结构(周期、族)。5.以第三周期为例,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A和A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。自主学习一、原子组成与结构习题1有关Cl-粒子,回答下列问题:(1)所含质子数;中子数,电子数;质量数。(2)该粒子的结构示意图;电子式。(3)它与Cl的半径大小的关系是。习题2R原子的核内质子数为m,中子数为n,则下列叙述错误的是()A.这种元素的相对原子质量为m+nB.不能由此确定该元素的相对原子质量C.其原子质量与C原子质量之比约为(m+n)12D.原子核内中子数为n的原子可能是R原子的同位素二、化学键习题3下列说法中正确的是()A.离子化合物中可以含有共价键,但共价化合物中一定不含离子键B.含有共价键的物质一定是共价化合物C.HCl溶于水只需克服分子间作用力D.干冰升华时,分子内共价键会发生断裂习题4下列电子式书写正确的是()A.NNB.HHC.H+2-H+D.Na+-三、元素周期律和元素周期表习题5对于核电荷数为37的元素,下列描述正确的是()A.某单质在常温下跟水反应不如钠剧烈B.其碳酸盐易溶于水C.其原子半径比钾原子半径小D.其氢氧化物不能使Al(OH)3溶解习题6下列各粒子半径依次增加的是()A.Cs+、K+、Mg2+、Al3+B.F、F-、Cl-、Br-C.Ca2+、K+、Cl-、S2-D.Al、Al3+、Mg、K习题7下列关于元素周期表和元素周期律的说法中不正确的是()A.从氯到碘,生成的氢化物熔、沸点逐渐升高,稳定性逐渐增强B.因为钠原子比铝原子容易失去电子,所以钠比铝的还原性强C.从钠到氯,最高价氧化物的水化物碱性逐渐减弱,酸性逐渐增强D.氧与硫为同主族元素,氧比硫的原子半径小,氧比硫的氧化性强习题8已知X+、Y2+、Z-、W2-四种离子均具有相同的电子层结构。下列关于四种元素的描述,不正确的是()A.原子半径:XYZWB.原子序数:YXZWC.原子最外层电子数:YXZWD.金属性:XY,还原性:W2-Z-课内探究探究一、元素推断【例1】有A、B、C、D、E、F六种短周期元素,其元素特征信息如下表所示:元素元素特征信息AA的单质是密度最小的物质BB的单质能与冷水剧烈反应,所得强碱性溶液中含有两种电子数相同的阴、阳离子CC的原子最外层电子数是其内层电子数的三倍DD与B同周期,该周期中D的简单离子半径最小EB、C、E组成的36电子的化合物Y是家用消毒剂的主要成分FF元素最高正价与最低负价的代数和为4(1)写出化合物Y所含的化学键名称。(2)D、E、F的简单离子半径由大到小的顺序是(用化学式表示)。(3)写出两种均含A、B、C、F四种元素的化合物在溶液中相互反应的离子方程式:。练习1短周期元素A、B、C的原子序数依次增大,其原子的最外层电子数之和为10,A与C在周期表中位置上下相邻,B原子最外层电子数等于A原子次外层电子数,下列有关叙述不正确的是()A.A与C可形成共价化合物B.A的氢化物的稳定性大于C的氢化物的稳定性C.原子半径ABCD.B的氧化物的熔点比A的氧化物熔点高练习2A、B、C、D、E都是元素周期表中前20号元素,原子序数依次增大,A是地壳中含量最高的元素,B、C、D同周期,E和其他元素既不在同周期也不在同主族,D的氢化物和最高价氧化物的水化物均为强酸,且B、C、D的最高价氧化物的水化物两两混合均能发生反应生成盐和水。据此回答下列问题:(1)A和D的氢化物中,沸点较低的是(选“A”或“D”)。(2)元素C在元素周期表中位置是,B的最高价氧化物的水化物的电子式为。(3)A、D、E可以形成多种盐,其中一种盐中A、D、E三种元素的原子个数比为221,该盐的名称为。它的水溶液与D的氢化物的水溶液反应可生成D的单质,该反应的离子方程式为。练习3根据下表中有关短周期元素性质的数据,判断下列说法不正确的是()元素编号元素性质原子半径/(10-10 m)0.471.601.521. 100.991.860.750.82主要化合价最高价+2+1+5+7+1+5+3最低价-2-3-3A.和、和分别处于同一主族B.元素处于第三周期A族C.元素与元素形成的化合物中不可能存在共价键D.元素对应的氢氧化物可能具有两性探究二、元素在周期表中的位置【例2】下图是周期表中短周期的一部分,A、B、C三种元素原子核外电子数之和等于B的质量数。B原子核内质子数和中子数相等。下面叙述中不正确的是()A.三种元素的原子半径的大小顺序是BAZB.氢化物的沸点:XWC.离子的还原性:XWD.原子及离子半径:ZYX2.X、Y、Z、M是元素周期表中前20号元素,其原子序数依次增大,且X、Y、Z相邻。X的核电荷数是Y的核外电子数的一半,Y与M可形成化合物M2Y。下列说法中正确的是()A.氢化物的还原性:XYZB.简单离子的半径:MZYXC.YX2、M2Y都是含有极性键的极性分子D.Z元素的最高价氧化物的水化物的化学式为HZO43.元素在周期表中的位置,反映了元素的原子结构和元素的性质,下列说法中正确的是()A.同一元素不可能既表现金属性,又表现非金属性B.第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数C.短周期元素形成离子后,最外层都达到8电子稳定结构D.同一主族的元素的原子,最外层电子数相同,化学性质完全相同4.A、B、C、D 4种元素的核电荷数依次增大,它们的离子的电子层数相同且最外层电子数均为8。A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等,D原子的K、L层电子数之和等于电子总数的一半。请回答下列问题:(1)4种元素的符号依次是A,B,C,D。它们的原子半径由大到小的顺序是。(2)试写出4种元素的离子结构示意图:A,B,C,D。它们离子的半径由大到小的顺序是。(3)它们最高价氧化物对应水化物的化学式分别是,分别比较它们酸性和碱性的强弱。(4)写出能够生成的气态氢化物的化学式:,比较其稳定性:,理由是。5.根据原子结构理论和元素周期律,请回答关于114号元素(此元素尚未命名,暂以X代替其化学符号)的几个问题。(1)原子核外有几个电子层?最外层电子数可能是多少?(2)它在周期表中位于第几周期?第几族?属于金属元素还是非金属元素?(3)写出它的最高价氧化物及对应水化物的化学式。(4)写出它的氯化物的化学式。6.某化学兴趣小组的同学学习了同周期元素性质的递变规律后,设计了一套实验方案进行实验探究,并记录了有关实验现象,如下表。实验操作实验现象将用砂纸擦拭后的镁带与沸水反应,再向反应后的溶液中滴加酚酞A.浮于水面,熔成一个小球,在水面上四处游动,随后消失,溶液变红色B.产生气体,可在空气中燃烧,溶液变成浅红色C.反应不十分剧烈,产生的气体可以在空气中燃烧D.剧烈反应,产生可燃性气体E.生成白色胶状沉淀,进而沉淀消失F.生成淡黄色沉淀向新制的H2S饱和溶液中滴加新制的氯水钠与滴有酚酞溶液的冷水反应镁带与2 mol/L盐酸反应铝条与2 mol/L盐酸反应向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量请你帮助该同学整理并完成实验报告。(1)实验目的:。(2)实验仪器:;试管夹;镊子;小刀;玻璃片;砂纸;胶头滴管等。(3)实验药品:钠、镁带、铝条、2 mol/L盐酸、新制的氯水、饱和H2S溶液、AlCl3溶液、NaOH溶液等。(4)请你写出上述的实验操作对应的现象:;(用AF表示)。写出实验操作、中有关反应的离子方程式:实验,实验。(5)实验结论:。参考答案自主学习一、原子种类电性化学性质习题1(1)17181835(2)-(3Cl-的半径大于Cl的原子半径习题2AD二、习题3A习题4D三、电子层最外层电子数71、2、34、5、6、7188、9、10习题5B习题6BC习题7A习题8AC课内探究【例1】解析:题中要求推断出六种短周期元素,要抓住元素特征信息进行推断,题中所给的元素特征信息主要有元素与周期表的关系、元素的原子结构、元素组成物质的性质、元素的化合价情况、相关物质的用途等。推断时要抓住关键信息,大胆猜测、合理推理、逐一验证。密度最小的物质是氢气,即A为氢元素;B能与冷水反应,则B可能是Na、K等活泼金属,反应后生成的碱性溶液中含OH-,则B为钠元素;C元素原子的核外电子排布情况为第一层2个,第二层6个,C为氧元素;第三周期中简单离子半径最小的是Al3+,即D为铝元素;B、C、E组成的化合物NaClO可作为家用消毒剂,所以E为氯元素;F元素的最高正价为+6,最低负价为-2,代数和为4,则F为硫元素。经过以上推断,很容易得出答案。答案:(1)离子键、共价键(2)S2-Cl-Al3+(3)H+HSSO2+H2O练习1解析:A与C在周期表中位置上下相邻,A、C同主族,且A在第二周期,B原子最外层电子数等于A原子次外层电子数,B为镁,据A、B、C三原子的最外层电子数之和为10,A为碳元素,C为硅元素,A与C可形成共价化合物SiC,CH4稳定性大于SiH4稳定性,MgO为离子晶体,A的氧化物常温下为气体,B的氧化物常温下为固体,原子半径BCA。答案:C练习2解析:A是地壳中含量最高的元素,A是氧元素;D的氢化物和最高价氧化物的水化物均为强酸,D是氯元素,B、C、D三元素在第三周期,它们的最高价氧化物的水化物两两混合均能发生反应生成盐和水,根据B、C、D原子序数依次增大,因此B是钠元素,C是铝元素,据A、D、E三种元素形成的盐中,A、D、E三种元素的原子个数比为221,E为金属Ca。答案:(1)D(2)第三周期A族Na+H-(3)次氯酸钙ClO-+2H+Cl-Cl2+H2O练习3解析:根据原子半径和主要化合价可以判断出元素分别是Li、P、Na、N,进而推断出元素分别是O、Mg、Cl、B,选项A和B正确;元素与元素形成的化合物有Na2O和Na2O2,Na2O2中既存在离子键又存在非极性共价键,选项C错误;选项D,由于元素B在周期表中处于金属和非金属交界线附近,且与Al处于同一族中,它们之间性质有相似之处,因此选项D正确。答案:C【例2】解析:由A、B、C相对位置可知,A、C中间的元素原子序数(D)比B小8,而A、C原子序数之和应为D的二倍,等于B的质量数的一半,也就是B的原子序数,所以D的原子序数为8,A为N,B为S,C为F,可知答案为A。答案:A练习4解析:若为第二、三周期元素时,n-m=1;若为第四、五周期元素时,n-m=11;若为第六、七周期元素时,n-m=25。答案:C练习5D练习6解析:X、Y、Z在周期表中的相对位置有以下四种情况:如为,设Y的原子序数为y,则Z(X)=y-1,Z(Z)=y+8,则Z(X)+Z(Y)+Z(Z)=y-1+y+y+8=3y+7=31,得Z(Y)=8,则Z(X)=7,Z(Z)=16,故X、Y、Z分别是N、O、S,且三者最外层电子数之和为17,所以选项C符合。如为同理可得:y-1+y+y-8=31,y=不合理,舍去。如为同理可解得y=不合理。如为可解得y=不合理。此题若用代入法更为简便快捷。答案:C随堂检测1.解析:由题设可判定W为Cl,X为F,Y为Al,Z为Na。则金属性NaAl,因HF分子间存在氢键,氢化物沸点HFHCl,离子还原性Cl-F-,原子半径NaAlF,离子半径F-Na+Al3+。答案:B2.解析:X、Y、Z相邻,X的电荷数为Y的核外电子数的一半,说明X为氧元素,Y为硫元素,则Z为氯元素;Y与M可形成化合物M2Y,M为+1价,且在这四种元素中原子序数最大(前20号元素中)的元素,则M为钾元素。还原性:H2SH2O,A项错误;离子半径:S2-Cl-K+O2-,B项错误;SO2是含有极性键的极性分子,K2S中无极性键,C项错误;氯元素的最高价氧化物的水化物的化学式是HClO4,D项正确。答案:D3.解析:处于元素周期表金属元素与非金属元素分界线附近的元素,既可表现金属性,又可表现非金属性,A错误;主族元素的最高正化合价等于它所处的主族序数(O、F除外),也等于其最外层电子数,B正确;H+的最外层电子数是0,C项错误;同一主族的元素的原子最外层电子数虽相同,但是核电荷数、原子半径不同,化学性质不完全相同,D错误。答案:B4.解析:A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等,所以A的核电荷数为28=16,A为硫元素。D原子的K、L层电子数之和等于电子总数的一半,所以D原子的核电荷数是(2+8)2=20,D为钙元素。根据核电荷数依次增大,它们的离子电子层数相同且最外层电子数均为8可以判断出B为氯元素,C为钾元素。答案:(1)SClKCar(K)r(Ca)r(S)r(Cl) (3)H2SO4、HClO4、KOH、Ca(OH)2酸性:HClO4H2SO4;碱性:KOHCa(OH)2(4)HCl、H2SHClH2S因非金属性氯元素强于硫元素5.解析:第七周期稀有气体原子序数为118,所以该元素位于第七周期A族,最高价为+4价。答案:(1)74(2)第七周期,A族,金属元素(3)XO2H2XO3(4)XCl46.答案:(1)探究同周期元素性质的递变规律(2)试管烧杯酒精灯(4)BFADCECl2+H2S2HCl+SAl3+3OH-Al(OH)3,Al(OH)3+OH-Al+2H2O(5)金属性:NaMgAl;非金属性:ClS(或同周期元素由左到右,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强)
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