一.教学内容:
物质结构 元素周期律(三)
元素周期表的结构及元素性质的递变规律
二. 知识重点:
1. 元素周期表的编排原则:
(1)按原子序数递增顺序从左到右、从上到下将元素逐一填入表中。
(2)电子层数相同的元素排成一横行,构成周期。
(3)最外层电子数相同的元素(个别例外)排成纵行,构成族。
2. 元素周期表的结构:
(1)七个横行即七个周期,三短三长一不全。
三个短周期
三个长周期
一个不完全周期——第七周期 暂为26种元素
(2)18个纵行为16个族,七主七副和0、Ⅷ。
七个主族(A):IA ⅦA
七个副族(B):IB ⅦB
1个0族:稀有气体元素
1个Ⅷ族:占元素周期表三个纵行。
主族:由短周期和长周期共同组成。(0族也同)
副族:只由长周期组成(Ⅷ族也同)
族序数顺序:ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ、ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0。
3. 元素在周期表中的位置、结构及性质的关系:
(1)位置与结构的关系:(重点掌握主族元素)
元素的电子层数周期数
主族元素的最外层电子数族序数
了解了元素的原子结构即可得知其所在周期和主族。
(2)性质与位置的关系:
同周期元素的非金属性随核电荷数的递增逐渐增强,金属性逐渐减弱。
同主族元素的非金属性随核电荷数的递增逐渐减弱,金属性逐渐增强。
非金属性越强,元素单质的氧化性越强,其最高价氧化物相应水化物的酸性越强(除O、F无正价外),气态氢化物越稳定。
金属性越强,元素单质的还原性越强,其最高价氧化物相应水化物的碱性越强。
4. 镧系和锕系的存在。
【典型例题】
[例1] 我国最新报道的高温超导体中,铊()是成份之一,已知铊与铝是同族元素,关于铊的性质判断中,可能错误的是( )
A. 是银白色的金属
B. 能生成价的化合物
C. 与一样,是两性氢氧化物
D. 与稀作用,生成硝酸盐。
解析:根据与铝同主族,可推知的化合价与铝相同,都是价,选项B正确。的金属性比强,其对应的氢氧化物的碱性比强,所以不会具有两性,选项C错误。是银白色金属,可与稀作用,生成硝酸盐,符合第ⅢA族性质,选项A、D正确。则本题答案为C。
[例2] A、B、C是周期表中相邻的三种元素,其中A与B同周期,B与C同主族。此三种元素原子最外层电子数之和为17,质子数总和为31。则A、B、C分别是________。
解析:依题给信息A、B、C有几种排列可能:
又因三种元素的质子数之和为31,可根据三者的位置确定为短周期元素。有关系:设B的质子数为。
(1) 合理
(2)不为整数 不合理
(3)不为整数 不合理
(4)不为整数 不合理
由上分析可知B可能为O、A为N、C为S。
再按最外层电子数之和为17进行验证,即可确定结果。
答案:A—N B—O C—S
[例3] 下表是元素周期表的一部分,回答所列有关问题。
周期 族
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
2
⑴
⑵
3
⑶
⑷
⑸
⑹
⑺
⑻
⑼
4
⑽
⑾
⑿
(1)写出下列元素符号:⑴______ ⑹______ ⑺______ ⑾______
(2)在这些元素中,最活泼的金属元素是_________,最活泼的非金属元素是________,
最不活泼的元素是_________。
(3)在这些元素的最高价氧化物的对应水化物中,酸性最强的是_________,碱性最
强的是_________,呈两性氢氧化物的是_________,写出三者之间相互反应的化学方程式__________________。
(4)在这些元素中,原子半径最小的是_________,原子半径最大的是_________。
(5)在⑶与⑷中,化学性质较活泼的是_________,怎样用化学实验证明?
在⑻与⑿中,化学性质较活泼的是_________,怎样用化学实验证明?
解析:解答本题的关键应掌握
(1)1~20号元素的名称和符号;
(2)元素周期表的结构;
(3)能根据元素周期表中元素性质递变规律进行分析,判断。
答案:
(1);;;
(2);
(3);;;;
;。
(4);
(5);可以用它们与水的反应来证明,与冷水反应剧烈,与沸水才能反应;;可用通入溶液中,无色溶液变为棕色,则发生反应为:
【模拟试题】
一. 选择题:
1. 某短周期元素原子最外层有2个电子,则下列判断正确的是( )
A. 一定是ⅡA族元素
B. 一定是镁元素
C. 其最外层电子已形成了稳定结构
D. 可能是氨元素或ⅡA族元素
2. 若某ⅡA族元素原子序数为,那么原子序数为的元素位于( )
A. ⅢB族 B. ⅢA族 C.ⅠB族 D.ⅠA族
3. 镭是元素周期表中第七周期ⅡA族元素,下列关于镭的性质的描述中不正确的是( )
A. 在化合物中呈价
B. 单质能使水分解放出氢气
C. 氢氧化物呈现两性
D. 镭比钙的金属性更强
4. 已知、均为1~18号之间的元素,、可形成化合物,又知的原子序数小于的原子序数,则这两种元素的原子序数之和为( )
A. 19 B. 18 C. 16 D. 9
5. 短周期元素和中,原子最外层电子数是最内层电子数的一半,元素在元素的前一周期,离子和原子的电子层结构相同,关于和形成的化合物的说法正确的是( )
A. 可以是一种酸酐 B. 一定是碱性氧化物
C. 的化学式是 D. 是一种离子化合物
6. 用R代表某些短周期元素,R原子最外层电子层上的电子数为奇数,下列关于R的描述中不正确的是( )
A. 通常情况下,R的单质不能跟冷水剧烈反应。
B. R的单质有可能是强还原剂
C. 通常情况下,R的氧化物可能是液体。
D. R与氧形成的化合物可以是或
7. 某元素X的核外电子数等于核内中子数,取该元素的单质2.8g与氧气完全反应,可得到6g化合物。该元素在周期表中的位置是( )
A. 第三周期 B. 第二周期
C. 第ⅣA族 D. 第VA族
8. 有A、B、C、D、E五种元素,A、B、C是从左到右相邻的第三周期的元素,D、B、E是同族,又知五种元素的核电荷数之和为90,则B元素是( )
A. Mg B. Al C. P D. S
9. 下列四种元素中,其单质的氧化性最强的是( )
A. 最外层电子数是次外层电子数2.5倍的元素
B. 位于周期表中第三周期ⅣA族的元素
C. 地壳中含量最多的元素
D. 在化合物中只显价的元素
10. 原子核外M层有一个价电子的元素与原子核外L层有6个价电子的元素,组成的化合物中,两种元素的原子个数比可能是( )
A. 1 : 1 B. 3 : 1 C. 3 : 2 D. 以上答案都不对
11. A、B、C、D四种元素,A、B在反应中各结合一个电子形成稳定结构,放出的能量B>A;氢化物的稳定性HC<HA;原子序数C<D,其稳定结构的核外电子数相等,则这种元素的非金属性由强到弱的顺序是( )
A. A B C D B. B A D C C. A B D C D. B A C D
12. 已知元素A与元素B的原子序数分别为、,且原子半径B>A,则下列说法正确的是(A、B均为主族元素,0族除外)( )
A. 一定大于
B. 一定小于
C. 若A、B在同一周期,则一定大于
D. 若A、B不在同一周期,则一定大于
二. 填空题
13. A、B、C三种元素为短周期元素,A元素的阴离子不能被任何氧化剂氧化,则A离子的结构示意图为________,它是________离子。1 mol B单质能从盐酸中置换3g氢气,此时B转变为与Ne原子具有相同电子层结构的离子,则B元素是________,B的最高价氧化物所对应水化物的化学式为________。C元素有三个电子层,且最外电子层比L电子层少2个电子,则C元素是________;C与Na反应后生成物化学式为________。
14. X、Y、Z三种元素,已知:X、Y同主族;X、Z同周期;三种元素的原子序数之和为35;Y的阴离子与Z的阳离子有相同的电子层结构。又知X、Y、Z可组成A、B、C三种化合物,且A、B都由三种元素组成。1 mol A和1 mol C分别与适量稀硫酸作用,生成物中均含有化合物B,且分别生成和两种气体。试推断:X是________元素,Y是________元素,Z是________元素。上述有关反应的化学方程式为:________。
【试题答案】
一. 选择题:
1. D 2. AB 3. C 4. A 5. D 6. A
7. AC 8. D 9. D 10. A 11. D 12. C
二. 填空题
13. ;;;;;
14. 、、;
提示:
1. 短周期包括前三周期,除ⅡA族元素最外层电子数为2外,还有He。
2. 根据元素周期表的族序数排列顺序,在第二、三周期第ⅡA族后即为第ⅢA族则原子序数为;若是第四周期以下的则的元素可能为ⅢB族甚至可能为镧系、锕系。
3. 镭金属性强于,不会呈现两性。只有位于金属元素和非金属元素之间的元素才可能为两性。
4. 1~18号元素可形成形式的可能为、、、、、,因题干信息指出Y原子序数小于X原子序数,只可能是。
5. 依题意可推知X为钠,Y为氧,形成或,不是碱性氧化物,但二者均为离子化合物。
6. 短周期均为主族元素,最外层电子数=族序数,R应为第ⅠA、ⅢA、ⅤA、ⅦA的元素,若为ⅠA或第二周期ⅦA的F,则可与水剧烈反应。
7. 经计算可知元素X为14号元素, 可根据原子结构推出其在周期表中的位置。
8. 依题意可得五种元素在周期表中的位置可能为:
(第三周期)或或或等。
设B的原子序数为,得关系式: 不得整数(舍)
即可得正确答案。
9. 据选项可分别推出:A. 为氮 B. 为硅 C. 为氧 D. 为氟,故选D。
10. 一为,一为氧;可形成,故选A。
11. 结合电子时放出能量越高,则原子的活泼性越强,可知B在A的上一周期;气态氢化物均为HR型的HC和HA,稳定性HC<HA,C在A的下一周期的同族元素;原子序数C<D,C排在D前,Ⅲ稳定结构时电子层结构相同,D为稀有气体元素。故选D。
12. 根据原子半径B>A,可推知:同周期时B在A前,原子序数b<a;不同周期B原子序数大于A,即b>a;同主族b>a,故C正确。
13. 由A的“阴离子不能被氧化”可知其为氟;
由1 mol B可从酸中“置换出3 g”,即 3 mol H,且离子为10电子,即B为。
由C原子“有三个电子层,最外层电子数比L层电子少2个”,可知电子层结构为
即C为硫。
14. “X、Y同主族”,“X、Y、Z可组成A、B、C三种化合物,且A、B为三种元素组成”常见化合物中由同主族元素共同组成的一般为第ⅥA族中O、S,且与硫酸反应生成、,可能为和;将上述假设代入下式:,为,符合题意。
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