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纵行
最外层电子数相同
从上到下电子层数递增
族
1.元素周期表的结构
(1)周期(七横七周期,三短四长)
从上到下
类别
各周期原子的电子层数
各周期最多容纳的原子种类
同周期内原子序数变化规律
第一周期
短周期
1
2
从左到右依次增大
第二周期
8
第三周期
3
第四周期
长周期
4
18
第五周期
5
第六周期
6
32
第七周期
7
周期序数=电子层数
(3)族(十八纵行十六族,七主七副一Ⅷ一0)
列数
9
10
11
12
13
14
15
16
17
主族
副族
第Ⅷ族
0族
①由上表可知在元素周期表中,对应的第几列就是第几族,其中8、9、10为第Ⅷ族;
②稀有气体元素因为性质稳定,有稳定的电子层结构,化合价为0,因此称为0族元素;
③过渡元素:
元素周期表中从第IIIB族到第IIB共有10个纵行,包括了第Ⅷ族和全部副族元素,共60多种元素,全部为金属元素,统称为过渡元素。
④由于镧系和锕系位于第3列,所以元素种类最多的族的是第IIIB族。
(4)某些族元素的别称
IA(除H外)
IIA
IVA
VA
VIA
VIIA
别称
碱金属
碱土金属
碳族
氮族
氧族
卤族
稀有气体
典型例题
1.已知A、B是元素周期表中第ⅦA族相邻元素,A、B所在周期分别有m、n种元素.若A的原子序数为x,则B的原子序数可能为( )
①x+m;
②x﹣m;
③x+n;
④x﹣n.
A.②③B.①④C.①③D.全部
【解答】VIIA族中元素分别为F、Cl、Br、I、At,它们的原子序数分别为:
9、17、35、53、85,所在周期元素种数为:
8、8、18、18、32,如9号氟,9+8=17号氯,即①x+m正确;
如果17号氯,17﹣8=9号氟,即②x﹣m正确;
同理35号和53的碘,得到;
④x﹣n都正确,故选D。
2.结合元素周期表,回答下列问题:
(1)表中的实线是元素周期表的部分边界,请在图1中用实线补全元素周期表的边界 .
(2)表中所列元素,属于短周期元素的有 ;
属于主族元素的有 ;
g元素位于第 周期 族;
i元素位于第 周期 族.
(3)元素f是第 周期、第 族元素,请在如图3所示的方框中按氦元素(图2)的式样写出该元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量 .
【解答】
(1)上边界为短周期元素,一周期有2种元素,二、三周期有8种元素,表示元素周期表的部分边界如图:
,
故答案为:
;
(2)H、C、Na、Mg、Al、S、Ar;
H、C、Na、Mg、Al、S;
三;
零;
四;
IIB;
(3)略
变式训练
1.下列各表中的数字代表的是元素的原子序数.表中数字所对应的元素与它们在周期表中的位置相符的是( )
A.
B.
C.
D.
2.A、B、C、D为短周期元素,在周期表中所处的位置如图所示,A、C两元素的原子核外电子数之和等于B元素原子的质子数.
(1)写出A元素的名称:
.
(2)B位于元素周期表中第 周期,第 族.
(3)C的原子结构示意图为 .
(4)D的单质与水反应的化学方程式为 .
要点二:
碱金属元素
1、碱金属的元素的原子结构
元素
Li
Na
K
Rb
Cs
原子结构示意图
原子半径
0.152
0.186
0.227
0.248
0.265
结构特点
最外层电子数都是1
递变性
从Li到Cs,核电核数逐渐增加,电子层数逐渐增大,半径逐渐增大
2、碱金属的主要物理性质
碱金属单质
颜色和状态
密度(g.cm-3)
熔点(℃)
沸点(℃)
银白色,柔软
0.534
180.5
1347
0.97
97.81
882.9
0.86
63.65
774
1.532
38.89
688
略带金属光泽,柔软
1.879
28.40
678.4
3、碱金属的化学性质(相似性和递变性)
(1)相似性
与O2反应生成氧化物或过氧化物;
与Cl2生成氯化物;
与H2O反应生成碱和氢气;
与非氧化性酸反应。
(2)递变性
①与O2反应
从Li→Cs,与O2反应越来越剧烈,产物越来越复杂;
②与H2O(或酸)的反应
从Li→Cs,与H2O(或酸)反应越来越剧烈,如K与H2O反应可能会发生轻微爆炸,Rb、Cs遇水发生剧烈爆炸。
③最高价氧化物对应的水化物的碱性
碱性:
LiOH<
NaOH<
KOH<
RbOH<
CsOH
(3)特殊性
①Na、K通常保存在煤油或石蜡油中,Li通常用石蜡密封;
②碱金属中还原性最强的是Cs,还原性最弱的是Li;
③碱金属元素中只有Li与O2反应的产物为Li2O一种,其他元素与O反应的产物至少有两种。
1、下列对碱金属性质的叙述中,正确的是()
A、单质都是银白色的柔软金属,密度都比较小。
B、单质在空气中燃烧生成的都是过氧化物
C、碱金属单质与水反应生成碱和氢气
D、单质的熔、沸点随着原子序数的增加而升高。
【解析】:
铯单质略带金属光泽,A项不对;
锂在空气中燃烧主要生成Li2O,B项错误。
碱金属单质均能与水反应生成碱和氢气,C项正确;
碱金属单质的熔、沸点随着院子增加而降低,D项不正确2.IIA族元素从第二周期到到第六周期的元素分别是Be(铍)、Mg(镁)、Ca(钙)、Sr(锶)、Ba(钡).下列关于ⅡA族元素预言可能正确的是( )
①常温下,单质铍能与水剧烈反应放出H2,②常温下,单质钡能与水剧烈反应放出H2
③Be(OH)2易溶于水④Ba(OH)2易溶于水⑤SrCO3易溶于水.
A.①②③B.③⑤C.②④D.①②③④⑤
【解答】:
①第二周期到到第六周期的元素从上往下金属性增强,与水反应越容易,常温下镁与冷水缓慢的反应,所以单质铍很难与冷水反应,故错误;
②常温下镁与冷水缓慢的反应,所以常温下,单质钡能与水剧烈反应放出H2,故正确;
③氢氧化镁难溶于水,所以Be(OH)2不溶于水,故错误;
④氢氧化钙微溶于水,所以Ba(OH)2易溶于水,故正确;
⑤碳酸盐都不易溶于水,所以SrCO3难溶于水,故错误;
故选:
C。
1.下列叙述中错误的是()
A.随着电子层数增多,碱金属的原子半径逐渐增大
B.碱金属单质都具有强还原性,它们的离子都具有强氧化性
C.碱金属单质的熔沸点随着核电荷数的增大而降低
D.碱金属元素在自然界里都是以化合态存在的
2.下列关于碱金属某些性质的排列中,正确的是()
A.原子半径:
Li<
Na<
K<
Rb<
CsB.密度:
Li<
Rb<
C.熔点、沸点:
CsD.还原性:
Li>
Na>
K>
Rb>
要点三:
卤族元素
1、卤族元素的原子结构
F
Cl
Br
I
最外层上都是7个电子
从F到I,随着核电荷数的增加,电子层数逐渐增加,原子半径逐渐增大
2、卤素元素单质的物理性质
卤素单质
密度
F2
淡黄绿色气体
1.69g.L-1(15℃)
-219.6
-188.1
Cl2
黄绿色气体
3.124g.L-1(0℃)
-101
-34.6
Br2
深红棕色液体
3.119g.cm-3(20℃)
-7.2
58.78
I2
紫黑色固体
4.93g.cm-3
113.5
118.4
3、卤族元素单质的化学性质
(1)与H2反应
单质
化学方程式
反应条件与现象
结论
H2+F2=2HF
在暗处能剧烈化合并发生爆炸,生成的氟化氢很稳定
均与H2反应生成HX
从F2到I2,与H2化合的剧烈程度逐渐减小(即越来越不稳定),HX的稳定性逐渐减小
Cl2+H2
2HCl
光照或点燃发生反应,生成的氯化氢较稳定
Br2+H2
2HBr
加热至一定温度才能反应,生成的溴化氢不如氯化氢稳定
I2+H2
2HI
不断的加热才能缓慢反应,生成的碘化氢不稳定,易分解
要点诠释:
随着核电荷数的增多,卤素单质(F2、Cl2、Br2、I2)与氢气反应的剧烈程度逐渐减弱,生成的氢化物的稳定性逐渐减弱:
HF>
HCl>
HBr>
HI;
元素的非金属性逐渐减弱:
F>
Cl>
Br>
I。
(2)实验探究卤素单质间的置换反应
实验内容
将少量氯水分别加入盛有NaBr溶液和KI溶液的试管中,用力振荡后加入少量四氯化碳,振荡、静置。
将少量溴水加入盛有KI溶液的试管中,用力振荡后加入少量四氯化碳,振荡、静置。
现象
静置后,液体均分为两层。
上层液体均呈无色,下层液体分别呈橙色、紫色。
静置后,液体分为两层。
上层液体呈无色,下层液体呈紫色。
方程式
①2NaBr+Cl2==2NaCl+Br2
②2KI+Cl2==2KCl+I2
③2KI+Br2==2KBr+I2
随着核电荷数的增加,卤素单质的氧化性逐渐减弱:
Cl2>
Br2>
(3)卤素的特殊性
①氟无正价,无含氧酸;
氟的化学性质特别活泼,遇水生成HF和O2,能与稀有气体反应,氢氟酸能腐蚀玻璃,氟化银易溶于水,无感光性。
②氯气易液化,次氯酸具有漂白作用,且能杀菌消毒。
③溴是常温下唯一液态非金属单质,溴易挥发,少量溴保存要加水液封,溴对橡胶有较强腐蚀作用。
④碘为紫黑色固体,易升华,碘单质遇淀粉变蓝。
1.按氟、氯、溴、碘四种元素的顺序,下列性质的递变规律不正确的是()
A.单质的密度依次增大
B.单质的熔、沸点依次升高
C.Cl2可从KBr溶液中还原出Br2
D.单质都能与H2化合,且逐渐变难
【解析】卤素单质按F2、Cl2、Br2、I2的顺序,其密度依次增大,熔沸点依次升高,所以A、B都正确;
卤素单质都能与H2化合生成对应的氢化物,但按F2、Cl2、Br2、I2顺序依次变难;
单质的氧化性顺序为F2>Cl2>Br2>I2,所以Cl2可将KBr溶液中的Br-氧化成Br2。
答案为C
2.下列关于卤族元素叙述中正确的是( )
A.原子的最外层电子数都是7,次外层电子数都是8
B.单质的化学性质活泼,易得电子发生还原反应
C.单质都有颜色,且颜色逐渐变浅
D.都难溶于水,且不与水反应
A、氟次外层只有2个电子,而不是8个电子,故A错误;
B、单质化学性质活泼,易得电子,发生还原反应,故B正确;
C、卤族元素从上到下,单质的颜色逐渐加深,而不是变浅,故C错误;
D、氯气和氟气都与水反应,氯气与水反应生成次氯酸和盐酸,故D错误;
B。
1.下列关于卤化氢的说法中不正确的是()
A.卤素原子半径越大,氢化物越稳定
B.卤素原子半径越大,氢化物越不稳定
C.卤化氢的稳定性为:
HF>HCl>HBr>HI
D.卤素单质与氢气越难反应,生成物越不稳定
2.借助碱金属和卤族元素的递变性分析下面的推断,其中正确的是( )
A.已知Ca是第4周期、第ⅡA族元素,故Ca(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性弱
B.已知As是第4周期、第VA族的元素,故AsH3的稳定性比NH3的稳定性强
C.已知Cs的原子半径比Na的原子半径大,故Cs与水反应不如Na与水反应剧烈
D.已知Cl的核电荷数比F的核电荷数大,故Cl的原子半比F的原子半径大
3.随着卤素原子半径的增大,下列递变规律正确的是()
A.单质的熔沸点逐渐降低B.卤素离子的还原性逐渐增强
C.气态氢化物稳定性逐渐增强D.单质的氧化性逐渐增强
要点四:
核素
1、质量数
定义:
原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加,所得的数值叫做质量数。
表达式:
质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)
表示方法:
是原子符号,其意义为:
表示一个质量数为A、质子数为Z的X原子。
2、核素
①元素
元素质子数相同的一类原子的总称。
即同种元素原子的原子核中质子数相同。
②核素
把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫作核素。
每一种原子就是一种核素。
氢元素的原子核
质量数(A)
原子名称
原子符号
应用
质子数(Z)
中子数(N)
氕
——
氘
或D
用于制造氢弹
氚
或T
例如氢的三种核素:
③同位素:
质子数相同而中子数不相同的同一元素的不同原子互称为同位素。
④同素异形体:
同种元素组成的不同的单质。
总结:
同位素
同素异形体
本质
质子数相同的一类原子
质子数、中子数都一定的原子
质子数相同、中子数不同的原子
同种元素形成的不同的单质
范畴
同类原子
某种原子
同一元素的不同原子
特征
只讲种类、不讲个数
化学反应中的最小微粒
化学性质几乎相同,因质量数不同,物理性质不同
一般地,化学性质相似,物理性质不同
决定因素
质子数
质子数、中子数
分子结构
举例
Na、S、Fe三种元素
、
三种核素
互称为同位素
O2与O3,金刚石与石墨
1.16O和18O是氧元素的两种核素,NA表示阿伏伽德罗常数,下列说法正确的是
()
A.16O2和18O2互为同位素
B.
16O和18O核外电子排布方式不同
C.通过化学变化可以实现16O和18O间的相互转化
D.标准状况下,1.12L16O2和1.12L18O2均含有0.1NA个氧原子
【解答】A中的物质是氧分子,而同位素对象是原子,故A错;
B中的两种氧原子的电子数相等,核外电子排布也相等,故B错;
16O和18O间的相互转化
是原子核的变化,不是化学变化,化学变化中生成新物质,但不能生成新原子,故C错;
1.12L16O2和1.12L18O2在标准状况下的物质的量均为0.05mol,含有氧原子数均为0.1NA,故D正确。
2.若NA为阿伏加德罗常数,已知某元素的阴离子Rn﹣的原子核中,中子数为A﹣x+n,其中A为原子的质量数,则mgRn﹣中电子总数为( )
【解答】已知某元素的阴离子Rn﹣,其原子核内的中子数为A﹣x+n,其中A为质量数,则R的质子数=A﹣(A﹣x+n)=x﹣n,所以Rn﹣中核外电子数为x﹣n+n=x,
n(Rn﹣)=
=
mol,则m克Rn﹣离子中包含电子个数=
mol×
x×
NAmol﹣1=
D。
1.据报道,上海某医院正在研究用放射性的
治疗肿瘤。
该原子的原子核内中子数与核外电子数之差为()
A.72 B.19 C.53 D.125
2.下列关于原子的几种描述中,不正确的是()
A.18O与19F具有相同的中子数
B.16O与17O具有相同的电子数
C.12C与13C具有相同的质量数
D.14N与15N具有相同的质子数
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