高中化学 第三册 第九章 初识元素周期律 9.1 元素周期律学案 沪科版 联系客服

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原子(个数不是质量)百分含量一般是不变的(即丰度一定)。

原子结构、元素的性质、元素在周期表中的位置间的相互关系

1. 元素在周期表中位置与元素性质的关系

⑴分区线附近元素,既表现出一定的金属性,又表现出一定的非金属性。

非金属性逐渐增强 周期 金 1 属 B 非金属区 非 2 性 Al Si 金 3 逐 Ge As 属 4 渐 Sb Te 性 5 增 金属区 Po At 增 6 强 强 7 金属性逐渐增强 主族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA ⑵对角线规则:在元素周期表中,某些主族元素与右下方的主族元素的性质有些相似,其相似性甚至超过了同主族元素,被称为“对角线规则”。

实例:① 锂与镁的相似性超过了它和钠的相似性,如:LiOH为中强碱而不是强碱,Li2CO3

难溶于水等等。 ② Be、Al的单质、氧化物、氢氧化物均表现出明显的“两性”;Be 和Al单质在常温下均能被浓H2S04钝化;A1C13和BeCl2均为共价化合物等。 ③ 晶体硼与晶体硅一样,属于坚硬难熔的原子晶体。

2.原子结构与元素性质的关系

⑴与原子半径的关系:原子半径越大,元素原子失电子的能力越强,还原性越强,氧化性越弱;反之,原子半径越小,元素原子得电子的能力越强,氧化性越强,还原性越弱。

⑵与最外层电子数的关系:最外层电子数越多,元素原子得电子能力越强,氧化性越强;反之,最外层电子数越少,元素原子失电子能力越强,还原性越强。

⑶分析某种元素的性质,要把以上两种因素要综合起来考虑。即:元素原子半径越小,

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最外层电子数越多,则元素原子得电子能力越强,氧化性越强,因此,氧化性最强的元素是 氟F ;元素原子半径越大,最外层电子数越少,则元素原子失电子能力越强,还原性越强,因此,还原性最强的元素是铯Cs(排除放射性元素)。

⑷最外层电子数≥4,一般为非金属元素,易得电子,难失电子; 最外层电子数≤3,一般为金属元素,易失电子,难得电子;

最外层电子数=8(只有二个电子层时=2),一般不易得失电子,性质不活泼。如He、Ne、Ar等稀有气体。

3.原子结构与元素在周期表中位置的关系

(1)电子层数等周期序数; (2)主族元素的族序数=最外层电子数; (3)根据元素原子序数判断其在周期表中位置的方法

记住每个周期的元素种类数目(2、8、8、18、18、32、32);用元素的原子序数依次减去各周期的元素数目,得到元素所在的周期序数,最后的差值(注意:如果越过了镧系或锕系,还要再减去14)就是该元素在周期表中的纵行序数(从左向右数)。记住每个纵行的族序数知道该元素所在的族及族序数。

4.元素周期表的用途

⑴预测元素的性质:根据原子结构、元素性质及表中位置的关系预测元素的性质; ①比较同主族元素的金属性、非金属性、最高价氧化物水化物的酸碱性、氢化物的稳定性等。如:碱性:Ra(OH)2>Ba(OH)2;气态氢化物稳定性:CH4>SiH4 。

②比较同周期元素及其化合物的性质。如:酸性:HClO4>H2SO4;稳定性:HCl>H2S。 ③比较不同周期、不同主族元素性质时,要找出参照物。例如:比较氢氧化镁和氢氧化钾的碱性,可以把氢氧化钠作为参照物得出氢氧化钾的碱性强于氢氧化镁。

④推断一些未学过的元素的某些性质。如:根据ⅡA族的Ca(OH)2微溶,Mg(OH)2难溶,可以推知Be(OH)2更难溶。

⑵启发人们在一定范围内寻找某些物质

①半导体元素在分区线附近,如:Si、Ge、Ga等。②农药中常用元素在右上方,如:F、Cl、S、P、As等。③催化剂和耐高温、耐腐蚀合金材料、主要在过渡元素中找。如:Fe、Ni、Rh、Pt、Pd等。 例1: bXn?和aYm?两离子的电子层结构相同,则a等于( )

A.b-m-n B.b+m+n C.b-m+n D.m-n+b

例2:两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

D.4对

B.2对

C.3对

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例3 X和Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构,X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径;Z和Y两元素的原子核外电子层次相同,Z元素的原子半径小于Y元素的原子半径。X、Y、Z三种元素原子序数的关系是

A.X>Y>Z B.Y>X>Z C.Z>X>Y D.Z>Y>X

例4:周期表中16号元素和4号元素的原子相比较,前者的下列数据是后者4倍的是( )

A.电子数 B.最外层电子数 C.电子层数 D.次外层电子数 例5:同主族两种元素原子的核外电子数的差值可能为( )

A.6 B.12

C.26 D.30

例6:有X、Y两种元素,原子序数≤20,X的原子半径小于Y,且X、Y原子的最外层电子数相同(选项中m、n均为正整数)。下列说法正确的是( )

A.若X(OH)n为强碱,则Y(OH)n也一定为强碱 B.若HnXOm为强酸,则X的氢化物溶于水一定显酸性 C.若X元素形成的单质是X2,则Y元素形成的单质一定是Y2 D.若Y的最高正价为+ m,则X的最高正价一定为+ m

例7:2007年3月21日,我国公布了111号元素Rg的中文名称。该元素名称及所在周期是( )

A.钅仑 第七周期 B.镭 第七周期 C.铼 第六周期 D.氡 第六周期 例8:下列说法正确的是( )

A.IA族元素的金属性比IIA族元素的金属性强 B.VIA族元素的氢化物中,稳定性最好的其沸点也最高 C.同周期非金属氧化物对应的水化物的酸性从左到右依次增强 D.第三周期元素的离子半径从左到右逐渐减小

例1两离子的电子层结构相同,意味着两离子核外电子层数相同,各层上的电子数也相同,因此核外电子总数必相同。b+n=a-m 选B。

例2:分析此题时首先要明确两元素不可能在同一周期,如在同一周期则是一种元素。即只能是一种元素在第一周期,另一元素在第二周期。所以两元素最外层电子数之比为1∶2。第一周期的元素的最外层电子数是1或2,则另一元素的最外层电子数为2或4。选B 例3:已知电子层结构相同的阳离子,核电荷数大的则半径小,具有相同的电子层数的原子,随着原子序数增大,原子半径递减。根据题意,X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径,则X的原子序数小于Y的原子序数;Z和Y元素的原子核外电子层数相同,且Z元素的原子半径小于Y元素的原子半径,则Z元素的原子序数大于Y元素。由此得出三种元素原子序数的关系为Z>Y>X答案:D。

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例4:本题比较全面的考查了原子核外电子的排布。16号元素电子数为16、电子层数为3、最外层电子数为6、次外层电子数为8,4号元素电子数为4、电子层数为2、最外层电子数为2、次外层电子数为2,电子数和次外层电子数前者是后者的四倍。答案:AD

例5:根据周期表的结构可知:第1、2、3、4、5、6、7、……周期所包含的元素种类数依次为2、8、8、18、18、32、32……,同一主族的两种元素的原子序数相差等于2、8、8、18、18、32、32之某一个数或相邻几个数之和。A、B项不对,对C项:26=8+18;而D项中的30不能用2、8、8、18、18、32、32相邻几个数组成。答案:C 例6答案:A

例7:第六周期最后一种元素氡的原子序数是86,第七周期如果排满,最后一种元素的原子序数应该是118,根据元素周期表的结构可知111号元素,Rg应位于第七周期、第IB族,而镭是第七周期、第IIA族元素。A

例8:A项,不同周期时可能IA族元素的金属性比IIA族元素的金属性弱。答案:B。C项没有说明是否最高价氧化物D项同周期非金属阴离子半径比金属阳离子半径大

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