《精编》物质结构之元素周期律

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1、第五章物质结构元素周期律第1讲元素周期表 基础盘点 一 元素周期表自我诊断1 判断下列说法正确的有 A 同主族元素的最外层电子数都相同B 最外层电子数相同的元素都在同一族C 除短周期外 其他周期均有18种元素 D 碱金属元素是指 A族的所有元素E 铁元素属于周期表中 B族的元素F 第 A与第 A族元素的原子序数一定相差1解析B项He与Be最外层均为2个电子 但He在0族 而Be在第 A族 C项第六周期有32种元素 其中包括镧系元素15种 第七周期若填满也应含有32种元素 D项 A族元素中的氢元素是非金属元素 不属于碱金属元素 E项 元素周期表中没有 A族和 B族 F项 第 A与第 A族元素的原

2、子序数有的相差1 有的相差11 有的相差25 故只有A正确 答案A 基础回归1 原子序数按照元素在周期表中的顺序给元素所编的序号 原子序数 2 元素周期表的编排原则 1 横行 把相同的元素按的顺序从左至右排成横行 2 纵行 把不同横行中相等的元素 按的顺序 由上而下排成纵行 核电荷数 质子数 核外电子数 电子层数 原子序数递 增 最外层电子数 电子层数递增 3 元素周期表的结构 1 周期 七个横行 七个周期 2 8 8 18 18 32 54 36 18 10 2 32 2 族 18个纵行 16个族 8 9 10 18 误区警示在长式周期表中 通常把第6周期的57号 71号15种元素以及第7周

3、期的89号 103号15种元素分别放在 B的同一个格中 但这并不是说它们分别是同位素 也并不表示它们是元素周期表的另外两个周期 这样设计仅仅是为了整齐美观 二 元素的性质与原子结构自我诊断2 铯是一种碱金属元素 下列关于铯及其化合物的叙述不正确的是 A 硫酸铯的化学式为Cs2SO4B 氢氧化铯是一种强碱C 可以电解熔融的氯化铯制取铯D 碳酸铯受热易分解成氧化铯和二氧化碳解析同主族元素性质相似 所以Cs的性质与Na相似 可以利用钠的性质考虑 Na2CO3受热不分解 所以Cs2CO3受热时也不会分解生成Cs2O和CO2 D项错误 D 3 砹是原子序数最大的卤族元素 根据卤素性质的递变规律 对砹及其

4、化合物的叙述不正确的是 A KAt核间距大于KBrB NaAt的熔点较高C 砹在常温下为白色固体D 砹难溶于水 易溶于四氯化碳解析利用同主族元素性质的相似性和递变性分析 At在Br的下方 At 半径比Br 半径大 所以KAt核间距大 A项正确 NaAt类似于NaCl 熔点较高 B项正确 F2 Cl2 Br2 I2单质颜色依次加深 故At2不可能是白色 应为黑色固体 C项错误 卤素单质均易溶于有机溶剂 D项正确 C 元素的性质与原子结构的关系1 元素的性质决定于和 主要决定于 2 同一主族的元素 从上到下 原子核外电子层数依次 原子半径逐渐 失电子能力逐渐 得电子能力逐渐 金属性逐渐 非金属性逐

5、渐 同主族元素性质不一定相似 如第 A族中的元素 氢元素与碱金属元素性质就不同 电子层数 最外层电子 数 增多 增大 增强 减弱 增 强 减弱 特别提醒 基础回归 最外层电子数 三 核素自我诊断4 粒子中含有的质子数是 中子数是 电子数是 质量数是 该粒子的结构示意图是 它与的化学性质 填 相同 或 不相同 它的半径与氯原子的半径比 填 大 或 小 17 18 18 35 相同 大 5 下列说法正确的是 质子数相同的微粒一定属于同一种元素 同位素的性质几乎相同 质子数相同 电子数也相同的两种微粒 不可能是一种分子和一种离子 电子数相同的微粒不一定是同一种元素 一种元素只能有一种质量数解析Ne

6、HF H2O NH3 CH4的质子数相同 故 错 同位素的物理性质有的差别较大 故 错 分子中 质子数 电子数 而离子中质子数 电子数 故 正确 Na Mg2 Al3 Ne F O2 的电子数相同 不是同一种元素 故 正确 一种元素往往具有多种核素 同一元素的不同核素质量数是不同的 故 错 基础回归1 原子的构成 1 原子的组成 原子 原子核核外电子 Z个 最外层电子数决定元素的性质 质子 Z个 决定的种类中子 A Z 个 元素 在质子数确定后决定种类 原子 2 符号中各数字的含义 化学 同位素 3 组成原子的各种微粒及相互关系 质子数 Z 质量数 A 阳离子的核外电子数 质子数 所带电荷数

7、阴离子的核外电子数 质子数 所带电荷数 有质子的微粒不一定有中子如 有质子的微粒不一定有电子如H 质子数相同的微粒不一定属于同一种元素如Ne HF H2O NH3 CH4等 任何元素都有零价 但不一定都有负价或正价 如F无正价 Na Mg Al等无负价 核电荷数 核外电子数 质子数 Z 中子数 N 误区警示 2 元素 核素 同位素 3 元素的相对原子质量 1 目前已发现的110多种元素中 大多数都有同位素 2 一种天然存在的元素的各种核素分占的比例不一定相同 但所占的百分比组成不变 3 元素的相对原子质量是按各种天然同位素原子所占的一定百分比算出来的平均值 元素周期表和相对原子质量表中的数值就

8、是元素的相对原子质量 而非核素 或原子 的相对原子质量 拓展提升同素异形体同一种元素形成的性质不同的单质互为同素异形体 例如金刚石和石墨是碳的同素异形体 同素异形体之间物理性质不同 化学性质略有差异 一般地讲 同素异形体之间的转化是化学变化 要点一判断元素金属性 非金属性强弱的方法1 根据元素在周期表中的位置 要点精讲 2 根据金属活动性顺序表金属的位置越靠前 其金属性越强 3 根据实验 1 元素金属性强弱的比较 根据金属单质与水 或酸 反应的难易程度 越易反应 则对应金属元素的金属性越强 根据金属单质与盐溶液的置换反应 A置换出B 则A对应的金属元素比B对应的金属元素金属性强 根据金属单质的

9、还原性或对应阳离子的氧化性强弱 单质的还原性越强 对应阳离子的氧化性越弱 元素的金属性越强 Fe对应的是Fe2 而不是Fe3 根据最高价氧化物对应水化物的碱性强弱 碱性越强 则对应金属元素的金属性越强 根据电化学原理 不同金属形成原电池时 作负极的金属活泼 在电解池中的惰性电极上 先析出的金属其对应的元素不活泼 2 元素非金属性强弱的比较 根据非金属单质与H2化合的难易程度 越易化合则其对应元素的非金属性越强 根据形成的氢化物的稳定性或还原性 越稳定或还原性越弱 则其对应元素的非金属性越强 根据非金属之间的相互置换 A能置换出B 则A对应的非金属元素的非金属性强于B对应元素的非金属性 根据最高

10、价氧化物对应水化物的酸性强弱 酸性越强 则元素的非金属性越强 根据非金属单质的氧化性或对应阴离子的还原性强弱 单质的氧化性越强 其对应阴离子的还原性越弱 元素的非金属性越强 特别提醒 1 元素的非金属性与金属性强弱的实质是元素的原子得失电子的难易 而不是得失电子的多少 如Mg比Na失电子数多 但Na比Mg失电子更容易 故Na的金属性比Mg强 2 根据产物中元素化合价的高低可比较元素金属性和非金属性的强弱 例如2Fe 3Cl22FeCl3 Fe SFeS 则元素非金属性Cl S 3 用酸性强弱判断元素非金属性强弱时 一定是最高价含氧酸的酸性 如酸性 由H2SO4 H3PO4可判断非金属性 S P

11、 但酸性H2SO4 HClO HCl H2S 均不能用于判断元素非金属性强弱 典例导析1 下列推断正确的是 A 根据同浓度的两元素含氧酸钠盐 正盐 溶液的碱性强弱 可判断该两元素非金属性的强弱B 根据同主族两非金属元素氢化物沸点高低 可判断该两元素非金属性的强弱C 根据相同条件下两主族金属单质与水反应的难易 可判断两元素金属性的强弱D 根据两主族金属原子最外层电子数的多少 可判断两元素金属性的强弱 解析元素非金属性的强弱与最高价含氧酸的酸性对应 A错 氢化物沸点高低与元素的非金属性强弱没有必然联系 B错 当电子层数相同时 才可以根据最外层电子数的多少判断金属性的强弱 D错 答案C 迁移应用1下

12、列事实一般不能用于判断金属性强弱的是 A 金属间发生的置换反应 B 1mol金属单质在反应中失去电子的多少 C 金属元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱 D 金属元素的单质与水或酸反应置换出氢的难易程度 解析元素的金属性是指元素的原子失电子的能力 元素的原子失电子的能力越强 元素的金属性就越强 金属活泼性是指单质在水溶液中失电子的能力 失电子的能力越强 金属活泼性越强 所以A C D都可以用于判断金属性强弱 而1mol金属单质失电子的多少由原子结构决定 与失电子能力强弱无关 不能用于判断金属性强弱 答案B 要点二根据原子结构推断元素在周期表中的位置1 推断中常利用的数值关系 1 常见的等量

13、关系 核外电子层数 周期数 主族序数 最外层电子数 最高正价 8 最低负价 2 序差关系 同主族 邻周期元素的原子序数差a 位于过渡元素左侧的主族元素 即 A A族 同主族 邻周期元素原子序数之差为上一周期元素所在周期所含元素种数 b 位于过渡元素右侧的主族元素 即 A A族 同主族 邻周期元素原子序数之差为下一周期元素所在周期所含元素种数 例如 氯和溴的原子序数之差为 35 17 18 溴所在第四周期所含元素的种数 同周期 A族和 A族元素原子序数差第二 三周期元素 原子序数差为1 第四 五周期元素 原子序数差为11 第六周期元素 原子序数差为32 2 推断方法 1 根据核外电子排布规律 最

14、外层电子数等于或大于3 小于8 的一定是主族元素 最外层有1个或2个电子 则可能是 A A族元素又可能是副族 族或0族元素氦 最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第二周期 某元素阴离子最外层电子数与次外层相同 该元素位于第三周期 若为阳离子 则位于第四周期 2 周期尾序推算法首先熟记各周期0族元素原子序数 然后拿已知元素原子序数去比较 若b a 1 2 则B元素处于A元素的下周期 A或 A族 如38号元素比第4周期氪的原子序数 36 多2 故该元素处在第5周期 A族 若a b 1 5 则B元素处于A元素所在周期的 A A族 如49号元素比第5周期的氙 54号 原子序数少5 因此该元素处在

15、第5周期 A族 如果是第六周期以上的元素 用原子序数减去比它小而相近的稀有气体元素原子序数后 再减去14 即得该元素所在的纵行数 如84号元素所在周期和族的推导 84 54 14 16 即在16纵行 可判断为 A族 第六周期 3 根据各周期所含的元素种类推断步骤为 原子序数减去各周期所含的元素种数 如 114号元素在周期表中的位置114 2 8 8 18 18 32 32 4 即为第七周期 第 A族 典例导析2 1 甲 乙是周期表中同一主族的两种元素 若甲的原子序数为x 则乙的原子序数不可能是 A x 2B x 4C x 8D x 18 2 若甲 乙分别是同一周期的 A族和 A族元素 原子序数

16、分别是为m和n 则下列关于m和n的关系不正确的是 A n m 1B n m 18C n m 25D n m 11 解析 1 同主族的两种元素 第一 二周期元素 原子序数相差2 第二 三周期元素 原子序数相差8 第四 五周期元素 原子序数相差18 第六 七周期元素 原子序数相差32 故绝不可能相差4 2 同周期 A族和 A族元素 原子序数之差 第二 三周期 原子序数差为1 第四 五周期 原子序数差为11 第六周期 原子序数差为25 故绝不可能相差18 答案 1 B 2 B 迁移应用2国际无机化学命名委员会将长式元素周期表原先的主 副族号取消 从左往右改为18列 碱金属为第1列 稀有气体为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 解析在长周期表中各族元素的排列顺序为 A A B B B B A A 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