高中化学人教版特色专题营第4讲门捷列夫的重大发现元素周期表《讲义教师版》Word下载.docx
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练习3.
(2021春∙昆明期末)下列物质既含有极性键,又含有非极性键的是( )
A.NH3
B.CH4
C.CO2
D.C2H6
【答案】D
A、NH3仅含有N-H极性键,所以不符合条件,故A错误;
B、CH4仅含有C-H极性键,所以不符合条件,故B错误;
C、CO2仅含有C-O极性键,所以不符合条件,故C错误;
D、C2H6既含有C-H极性键,又含有C-C非极性键,符合条件,故D正确;
填空题
(2021春∙平顶山期末)下面是元素周期表的一部分。
根据以上元素在周期表中的位置,用元素符号或化学式填写空白。
(1)非金属性最强的元素是___;
化学性质最不活泼的是____;
除L外,原子半径最大的是____;
A与D形成的10电子离子是______。
(2)按碱性逐渐减弱、酸性逐渐增强的顺序,将B、C、D、E四种元素的最高价氧化物对应水化物的化学式排列:
_________________________。
(3)B元素与氧形成的既含离子键,又含共价键的化合物的电子式为___。
(4)B、C、G、J四种元素的简单离子的半径由大到小的顺序为_________________。
【答案】
详见解析
由元素在周期表中位置可知,A为氢、B为Na、C为Al、D为氮、E为磷、J为氟、G为Cl、L为Ne。
(1)同周期自左而右非金属性增强、同主族自上而下非金属性减弱,故表中元素F元素非金属性最强;
稀有气体Ne的化学性质最不活泼;
同周期自左而右原子半径减小、同主族自上而下原子半径增大,故表中元素中Na的原子半径最大;
A与D形成的10电子离子是NH4+,故答案为:
F;
Ne;
Na;
NH4+;
(2)金属性Na>
Al,非金属性N>
P,故最高价氧化物对应水化物按碱性逐渐减弱、酸性逐渐增强的顺序为:
NaOH、Al(OH)3、H3PO4、HNO3,故答案为:
NaOH、Al(OH)3、H3PO4、HNO3;
金属性越强,最高价氧化物对应水合物碱性越强。
非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强;
(3)B元素与氧形成的既含离子键,又含共价键的化合物为Na2O2,其电子式为:
,故答案为:
;
(4)电子层结构相同的离子核电荷数越大离子半径越小,离子的电子层越多离子半径越大,故离子半径:
Cl->
F->
Na+>
Al3+,故答案为:
Al3+。
(2021春∙上饶期末)A、B、C、D、E、F、G均为短周期主族元素,其原子序数依次增大。
其中B的单质在常温下为双原子分子,它与A的单质可形成化合物X,X的水溶液呈碱性;
A、D同主族,C的原子序数等于A、B原子序数之和;
E是地壳中含量最高的金属元素,F元素的原子最外层比次外层少两个电子。
用化学用语回答下列问题:
(1)G在元素周期表中的位置为____________;
(2)元素C、D、E的简单离子的半径由大到小关系为_______________________;
(3)A分别与C、F形成的氢化物沸点较高的是___________,原因___________;
(4)用电子式表示化合物D2C的形成过程___;
C、D还可形成化合物D2C2,D2C2含有的化学键是_________。
根据分析可知:
A为H,B为N,C为O,D为Na,E为Al,F为S元素,G为Cl元素。
(1)Cl的原子序数为17,位于元素周期表中第三周期第VIIA族,故答案为:
第三周期第VIIA族;
(2)O2-、Na+、Al3+的核外电子排布相同,核电荷数越大离子半径越小,则离子半径大小为:
r(O2-)>
r(Na+)>
r(Al3+),故答案为:
r(Al3+);
(3)由于H2O分子间存在氢键,导致水的沸点较高,故答案为:
H2O;
水分子之间存在氢键;
(4)氧化钠为离子化合物,钠离子直接用离子符号表示,氧离子需要标出最外层电子及所带电荷,形成氧化钠的过程中两个钠原子各失去1个电子给O原子,电子式表示氧化钠的形成过程为
Na2O2为离子化合物,含有化学键类型为离子键和共价键,故答案为:
离子键、共价键。
(2021春∙临夏市校级期末)用电子式表示:
(1)N2___
(2)CO2___
(3)Na2O2___
(4)硫化钠的形成过程:
___
(1)氮原子的最外层有5个电子,氮原子之间以三键相结合,故氮气的电子式为
(2)二氧化碳中C原子分别以双键和两个氧原子结合,故其电子式为
(3)过氧化钠为离子化合物,由2个钠离子和1个过氧根构成,其中过氧根是阴离子,应标示出氧原子的最外层电子,故其电子式为
(4)硫化钠为离子化合物,离子和原子都满足8电子稳定结构,离子键形成过程为
。
情景导入
知识集结
知识元
元素周期表
知识讲解
元素周期表的结构
1.世界上第一张元素周期表是在1869年由俄国化学家门捷列夫绘制完成的,随着科学的不断发展,已逐渐演变为现在的常用形式。
2.原子序数:
按照元素在周期表中的顺序给元素编号,称之为原子序数,原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数。
3.编排原则
(1)周期:
把电子层数相同的元素,按原子序数递增的顺序,从左至右排成的横行。
从上到
下行数
名称
元素种数
原子的电
子层数
同周期内元素原子序数的变化规律
1
第一周期
短周期
2
从左到右,依次变大
第二周期
8
3
第三周期
4
第四周期
长周期
18
5
第五周期
6
第六周期
32
7
第七周期
(2)族:
把最外层电子数相同的元素,按电子层数递增的顺序,从上至下排成的纵行。
项目
定义
族序数
主族
由短周期和长周期元素共同构成的族,用A表示。
ⅠA、ⅡA、ⅢA……ⅦA
副族
完全由长周期元素构成的族,用B表示。
ⅠB、ⅡB、ⅢB……ⅦB
第Ⅷ族
第8、9、10列元素
ⅧB
0族
稀有气体元素
族序数与周期表中纵行的对应关系
13
14
15
16
17
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
11
12
ⅠB
ⅡB
ⅢB
ⅣB
ⅤB
ⅥB
ⅦB
第18列
主族序数=最外层电子书=价电子数
副族元素的族序数一般不等于最外层电子数(ⅠB、ⅡB除外)
4.元素周期表的结构
5.认识周期表中元素相关信息
6.元素周期表中的特殊位置
(1)分区
①分界线:
沿着元素周期表中铝、锗、锑、钋与硼、硅、砷、碲、砹的交界处画一条斜线,即为金属元素区和非金属元素区分界线(氢元素除外)。
②各区位置:
分界线左面为金属元素区,分界线右面为非金属元素区。
③分界线附近元素的性质:
既表现金属元素的性质,又表现非金属元素的性质。
(2)过渡元素:
元素周期表中部从ⅢB族到ⅡB族10个纵列共六十多种元素,这些元素都是金属元素。
(3)镧系:
元素周期表第六周期中,57号元素镧到71号元素镥共15种元素。
(4)锕系:
元素周期表第七周期中,89号元素锕到103号元素铹共15种元素。
(5)超铀元素:
在锕系元素中92号元素铀(U)以后的各种元素。
结构巧记口诀:
横行叫周期,现有一至七,四长三个短,第七尚不满。
纵列称为族,共有十六族,一八依次现①,一零再一遍②。
一纵一个族,Ⅷ族搞特殊,三纵算一族,占去8、9、10。
镧系与锕系,蜗居不如意,十五挤着住,都属ⅢB族。
说明:
①指ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、ⅧB;
②指ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0。
例题精讲
例1.下列元素中,属于主族元素的是(
)
A.Cu
B.Na
C.Fe
D.Zn
【答案】B
A.Cu是ⅠB族,故A不选;
B.钠是ⅠA族元素,故B选;
C.铁属于第VⅢ族元素,故C不选;
D.Zn是ⅡB族,故D不选;
故选B.
例2.硫元素在周期表中的位置是(
A.第二周期VIA族
B.第三周期VIA族
C.第二周期ⅦA族
D.第三周期IVA族
硫元素的原子序数、核外电子总数为16,其核外电子层数为3,最外层电子数为6,则S元素在周期表中的位置为:
第三周期VIA族,故选B.
例3.已知A、B、C均为短周期元素,它们在周期表中的位置关系如图所示,它们的原子序数之和为35.写出A、B、C的元素符号:
A是________,B是________,C是________.
A
B
C
O;
Cl;
已知A、B、C均为短周期元素,由位置图可知,A、B在第二周期,C在第三周期,设A的原子序数为x,则B的为x+2,C的为x+9,又它们的原子序数之和为35,则x+x+2+x+9=35,解得x=8,A、B、C的原子序数分别为8、10、17,即A为O,B为Ne,C为Cl,故答案为:
Cl
例4.锂和钾两种元素相比较,正确的是(
A.锂的还原性比钾的弱
B.锂原子的半径比钾的大
C.锂的金属性比钾的强
D.锂单质的熔点比钾的低
锂和钾位于周期表相同主族,同主族元素从上到下,对应的元素的金属性逐渐增强,元素的金属性越强,对应的单质的还原性越强,原子半径逐渐增大,则金属键逐渐减弱,钾的熔点较低,故选A.
例5.下列金属与水反应最剧烈的是(
A.锂
B.钠
C.钾
D.铷
同周期从右向左金属性越来越强,同主族从上向下金属性越来越强,金属性越强,与水反应越剧烈,金属性:
Rb>K>Na>Li,所以铷与水反应最剧烈,故选D.
例6.下列有关碱金属的说法不正确的是(
A.均为ⅠA族元素,最外层均有1个电子
B.单质的还原性:
Li>Na>K>Rb>Cs
C.碱性:
LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH
D.由Li到Cs,核电荷数依次增加,电子层数、原子半径依次增大
A.碱金属位于周期表第ⅠA族,主族族序数等于原子最外层电子数,最外层电子数为1,故A正确;
B.同主族电子层数依次增加,失电子能力越来越强,还原性增强,单质的还原性:
Li<Na<K<Rb<Cs,故B错误;
C.同主族电子层数依次增加,失电子能力越来越强,金属性越强形成碱的碱性越强,LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH,故C正确;
D.从上到下电子层数依次增大,核电荷数依次增加,电子层数、原子半径依次增大,故D正确;
例7.已知铷(Rb)是37号元素,其相对原子质量是85,与钠同主族,回答下列问题:
(1)铷位于第________周期,其原子半径比钠元素的原子半径________(填“大”或“小”)。
(2)铷单质性质活泼,写出它与氯气反应的化学方程式:
_____________________。
铷单质易与水反应,反应的离子方程式为__________________________________,实验表明,铷与水反应比钠与水反应________(填“剧烈”或“缓慢”);
反应过程中铷在水________(填“面”或“底”)与水反应,原因是__________________________。
(3)同主族元素的同类化合物的化学性质相似,分别写出①过氧化铷与CO2反应的化学方程式:
__________________________________________________________;
过量的RbOH与AlCl3反应的离子方程式:
____________________________。
(4)现有铷和另一种碱金属形成的合金50g,当它与足量水反应时,可得到22.4L(标准状况下)氢气,则这种碱金属可能是________(填序号)。
a.Li
b.Na
c.K
d.Cs
(1)五;
大
(2)2Rb+Cl2===2RbCl;
2Rb+2H2O===2Rb++2OH-+H2↑;
剧烈;
底;
铷的密度比水的密度大
(3)2Rb2O2+2CO2===2Rb2CO3+O2;
4OH-+Al3+===AlO2-+2H2O(4)ab
Rb的密度比水大,遇水后沉在水底与水反应,铷的还原性或金属性比钠强,与水反应比钠剧烈;
由生成氢气的量可知,50g合金共失去2mol电子,50g纯铷失去的电子少于2mol,故50g的另一种碱金属与水反应失去的电子应多于2mol,结合各碱金属元素的相对原子质量可知Li、Na符合要求。
例8.原子结构(将表格补充完整)
元素名称
核电荷数
原子结构示意图
最外层电子数
电子层数
碱
金
属
元
素
锂
_____
钠
钾
铷
铯
结构异同:
异:
核电荷数:
由____→____;
电子层数:
同:
最外层电子数均为____个.单质密度逐渐____,熔沸点逐渐____.
19
37
55
碱金属包括:
锂、钠、钾、铷、铯等,最外层都有1个电子,电子层数随着原子序数的递增而增多,单质的密度从上到下依次增大,熔沸点逐渐降低,结构异同:
由小到大;
由少到多;
最外层电子数均为1个.单质密度逐渐增大,熔沸点逐渐降低。
碱金属元素
1.结构特点
(1)完成表格
元素
符号
核电
荷数
原子结构
示意图
最外层
电子数
电子
层数
原子半径
nm
Li
0.152
Na
0.186
K
0.227
Rb
0.248
Cs
0.265
(2)得出结论:
碱金属元素原子结构的共同点是最外层电子数均为1,不同点是电子层数和原子半径不同,其变化规律是随着核电荷数的增加,电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大。
2.碱金属的性质
(1)物理性质
2.
(2)化学性质
①与O2反应
碱金属
化学反应方程式
反应程度
产物复杂
程度
活泼性
4Li+O2=2Li2O
2Na+O2=Na2O2
K+O2=KO2
-
②与水反应
实验操作
实验现象
熔成小球,浮于水面,四处游动,有轻微爆炸声,反应后溶液加酚酞变红
熔成小球,浮于水面,四处游动,有“嘶嘶”的响声,反应后溶液加酚酞变红
实验原理
2K+2H2O===2KOH+H2↑
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
结论
钾比钠的活动性强
例1.关于铯及其化合物的以下各种说法中不正确的是(
A.氢氧化铯是一种强碱,比氢氧化钾的碱性强
B.铯与水或酸溶液反应剧烈,都生成氢气
C.铯的还原性比钠强,钠离子的氧化性强于铯离子
D.铝的金属性大于铯的金属性
铯是一种比钾更为活泼的金属,铯与水或酸反应生成氢气比钾剧烈,氢氧化铯的碱性比氢氧化钾的碱性强;
金属铯的还原性比钠强,则铯离子的氧化性比钠离子弱。
例2.试根据碱金属元素性质的递变规律推测下列说法,其中不正确的是(
A.碳酸铯比碳酸氢铯稳定
B.氢氧化铯是一种强碱
C.可能存在过氧化铯
D.铯在金属活动性顺序表中排在钾后面
铯是一种比钾更为活泼的金属,氢氧化铯(强碱)的碱性比氢氧化钾的碱性强;
碱金属的碳酸盐受热不易分解,碳酸氢盐不稳定受热易分解。
例3.锂和钾两种元素相比较,正确的是(
例4.下列金属与水反应最剧烈的是(
例5.已知铷(Rb)是37号元素,其相对原子质量是85,与钠同主族,回答下列问题:
例6.原子结构(将表格补充完整)
卤族元素
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