41 课时1原子结构+元素周期表 讲义新教材高中化学必修一知识点+习题+作业.docx
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41课时1原子结构+元素周期表讲义新教材高中化学必修一知识点+习题+作业
第四章物质结构元素周期律
第一节原子结构与元素周期表1
知识点一原子结构
1.电子的能量
(1)在多电子原子中,电子的能量不同。
(2)电子能量与运动区域。
电子能量较低→运动区域离核较近。
电子能量较高→运动区域离核较远。
2.电子层
(1)概念:
在含有多个电子的原子里,电子分别在能量不同的区域运动,把不同的区域简化为不连续的壳层,称作电子层(也称作洋葱式结构)。
(2)电子层的表示方法及与能量的关系。
表示方法
n
1
2
3
4
5
6
7
字母
K
L
M
N
O
P
Q
离核远近
由近到远
能量高低
由低到高
3.电子的分层排布
电子总是尽可能地先从内层排起,当一层充满后再填充下一层,即原子核外电子排布时,先排K层,充满后再填充L层。
【特别提醒】
原子最外电子层排满8个电子时为稳定结构,但只有一个电子层时,排满2个电子时为稳定结构,如Li+为2电子稳定结构。
【思考】1.核外电子是分层排布的,共划分为几层?
按能量由低到高、离核由近及远的排列顺序是什么?
其中M层和N层哪一层能量更高?
提示:
7;K、L、M、N、O、P、Q;N层能量高于M层。
2.
M电子层最多可容纳18个电子,为什么钾原子的核外电子排布不
是而是?
提示:
若钾原子的M层排布9个电子,此时M层就成为最外层,这和电子排布规律中“最外层电子数不超过8个”相矛盾,不符合电子排布规律。
【小结】原子核外电子的排布规律
【习题】
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)多电子原子中,在离核较近的区域内运动的电子能量较高(×)
(2)稀有气体元素的原子最外层都排有8个电子(×)
(3)M层为最外层时容纳的最多电子数不超过8个(√)
(4)原子核外各电子层容纳的电子数为2n2个(×)
2.某元素原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,则该元素核内质子数为( )
A.3 B.7
C.8D.10
解析:
选C 根据原子核外电子排布规律,最外层电子数不超过8(K为最外层时不超过2)。
最外层电子数是次外层电子数的3倍,可能为3,也可能为6,若是3,那么次外层电子数为1,不符合排布规律,故可推得最外层电子数为6,次外层电子数为2,则核内质子数为8。
4、
1)原子结构示意图
(1)用小圆圈和圆圈内的符号及数字表示原子核和核电荷数。
(2)用弧线表示电子层。
(3)弧线上的数字表示该电子层上的电子数。
(4)原子结构示意图中,核内质子数=核外电子数。
如钠的原子结构示意图:
2)离子结构示意图
(1)当主族中的金属元素原子失去最外层所有电子变为离子时,电子层数减少一层,形成与上一周期稀有气体元素原子相同的电子层结构(电子层数相同,每层上所排布的电子数也相
同)。
如
(2)非金属元素的原子得电子形成简单离子时,形成和同周期稀有气体元素原子相同的电子层结构。
如
(3)离子结构示意图中,阳离子核内质子数大于核外电子数,阴离子核内质子数小于核外电子数,且差值为离子所带电荷数。
(4)单个原子形成简单离子时,其最外层可形成8电子稳定结构(K层为最外层时可形成2电子稳定结构)。
【习题】
1.下列结构示意图所代表的微粒属于阴离子的是( )
解析:
选A 结构示意图中,核外电子数大于核电荷数即为阴离子,小于核电荷数为阳离子,等于核电荷数为中性原子。
由此可判断A是氧离子,B是氖原子,C是钠离子,D是镁原子。
2.下列原子(离子)的结构示意图正确吗?
如有错误,请改正。
(1)磷原子
________;
(2)碳原子
________;
(3)钠原子
________;
(4)氟离子
________。
答案:
(1)正确
(2)不正确;
(3)不正确; (4)正确
【小结】
1.常见“10电子”粒子
分子
离子
一核10电子
Ne
N3-、O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+
二核10电子
HF
OH-
三核10电子
H2O
NH
四核10电子
NH3
H3O+
五核10电子
CH4
NH
2.常见“18电子”粒子
(1)分子:
Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、N2H4等。
(2)阳离子:
K+、Ca2+。
(3)阴离子:
P3-、S2-、HS-、Cl-。
【习题】
1.与OH-具有相同质子数和电子数的粒子是( )
A.H2O B.F-
C.Na+D.NH3
解析:
选B OH-有9个质子,10个电子,与F-的质子数和电子数完全相同。
2.A+、B+、C-、D、E五种粒子(分子或离子),它们都分别含有10个电子,已知它们有如下转化关系:
①A++C-
D+E↑
②B++C-―→2D
(1)写出①的离子方程式:
____________________________;
写出②的离子方程式:
_________________________________________。
(2)除D、E外,请再写出两种含10个电子的分子:
______________________。
(3)除A+、B+外,请再写出两种含10个电子的阳离子:
_____________。
解析:
先列出常见的10电子粒子,对照分析找出其转化关系。
①分子:
Ne、HF、H2O、NH3、CH4
②阳离子:
Na+、Mg2+、Al3+、NH
、H3O+
③阴离子:
F-、O2-、OH-。
其中发生题给模式的反应分别为NH
+OH-
NH3↑+H2O,H3O++OH-===2H2O,故A+为NH
,B+为H3O+,C-为OH-,D为H2O,E为NH3。
答案:
(1)NH
+OH-
H2O+NH3↑
H3O++OH-===2H2O
(2)Ne、CH4(合理即可)
(3)Na+、Mg2+(合理即可)
【方法技巧】
A、B、C、D均为10电子粒子,其转化关系如右:
该转化一定为NH
+OH-===NH3+H2O,即A为NH
、B为OH-、C为NH3、D为H2O。
知识点二元素周期表
1.元素周期表的发展历程
2.原子序数
(1)含义:
按照元素在周期表中的顺序给元素编号。
(2)原子序数与原子结构的关系:
原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数
3.元素周期表中元素相关信息
【习题】
1.19世纪中叶,俄国化学家门捷列夫的突出贡献是( )
A.提出原子学说
B.制出第一张元素周期表
C.提出分子学说
D.发现氧气
解析:
选B 俄国化学家门捷列夫的突出贡献是制出第一张元素周期表,B项正确;提出原子学说的是道尔顿,提出分子学说的是阿伏加德罗,发现氧气的是瑞典化学家舍勒,选项A、C和D不正确。
2.查阅元素周期表,从每个方格中不能得到的信息是( )
A.相对原子质量 B.元素名称
C.原子序数D.元素的性质
解析:
选D 在元素周期表每个方格中可以知道元素的名称、元素符号、元素的原子序数、元素的相对原子质量,但不能知道该元素的性质。
4、
1)元素周期表的编排原则
2)元素周期表的结构
(1)周期
①含义:
把电子层数目相同的元素,按原子序数递增的顺序从左到右排列的一横行,叫做一个周期。
②数目:
元素周期表有7个横行,有7个周期。
③特点:
周期序数=该周期元素原子的电子层数。
④分类:
(2)族
①含义:
元素周期表18个纵行中,除中间8、9、10三个纵行为一族外,其余每一纵行为一族。
②数目:
元素周期表中有18个纵行,但只有16个族。
③特点:
主族元素的族序数=该主族元素原子的最外层电子数。
④分类:
5、元素周期表每个方格符号表示意思
【习题】
1.在元素周期表中,第三、四、五、六周期元素的数目分别是( )
A.8、18、32、32 B.8、18、18、32
C.8、18、18、18D.8、18、18、18
解析:
选B 在元素周期表中,第一周期到第六周期元素的数目分别为2、8、8、18、18、32,第三、四、五、六周期元素的数目分别是8、18、18、32,B项正确。
2.下列各组的三种元素,属于同一周期的是( )
A.C、H、OB.Li、Na、K
C.F、Cl、BrD.Si、P、S
解析:
选D A项,H是第一周期的元素,C、O是第二周期的元素,因此三种元素不在同一周期,错误;B项,Li、Na、K分别属于二、三、四周期,错误;C项,F、Cl、Br分别属于二、三、四周期,错误;D项,Si、P、S为第三周期的元素,正确。
3.下表是元素周期表的一部分,表中所列的字母分别代表某一化学元素。
表中所列元素中:
(1)属于短周期元素的有____________________。
(2)属于主族元素的有__________________________________________________。
(3)c元素在元素周期表中的位置是_____周期______族。
(4)k元素在元素周期表中的位置是______周期_____族。
解析:
第一、二、三周期为短周期,故b、h、j、a、c、f、i、l、m为短周期元素。
b、a为第ⅠA族,c、d为第ⅡA族,f为第ⅢA族,h、g为第ⅣA族,i为第ⅤA族;j、k为第ⅥA族,l为第ⅦA族。
c元素位于元素周期表第三周期、第ⅡA族;k元素位于元素周期表第四周期、第ⅥA族。
答案:
(1)a、b、c、f、h、i、j、l、m
(2)a、b、c、d、f、g、h、i、j、k、l
(3)第三 第ⅡA (4)第四 第ⅥA
【作业】
【基础过关】
一、原子序数与核电荷数关系及其应用
1.几种粒子具有相同的核电荷数,则可说明( )
A.可能属于同一种元素
B.一定是同一种元素
C.一定有相同的原子序数
D.核外电子个数一定相等
2.已知原子序数,可推断原子的( )
①质子数 ②中子数 ③质量数 ④核电荷数 ⑤核外电子数 ⑥元素在周期表中的位置
A.①②③④B.①④⑤⑥C.②③④⑤D.③④⑤⑥
二、元素周期表的结构
3.下列说法正确的是( )
A.常用元素周期表中元素排序的依据是原子的核电荷数
B.元素周期表有十六个纵行,也就是十六个族
C.原子的最外层电子数相同的元素,一定属于同一族
D.电子层数相同的粒子,对应元素一定属于同一周期
4.在现行元素周期表中,所含元素种数最多的族和周期分别是( )
A.第ⅠA族 第六周期B.第Ⅷ族 第六周期
C.第ⅢB族 第六周期D.第ⅢA族 第六周期
三、确定元素在周期表中位置的两种方法
5.已知某离子的结构示意图为,下列说法正确的是( )
A.该元素位于第二周期ⅡA族B.该元素位于第二周期Ⅶ族
C.该元素位于第三周期ⅡA族D.该元素位于第二周期0族
6.据国外有关资料报道,在“独居石”(一种共生矿,化学成分为Ce、La、Nb等的磷酸盐)中,查明有尚未命名的116,124,126号元素。
试判断116号元素应位于周期表中的( )
A.第六周期,第ⅣA族B.第七周期,第ⅥA族
C.第七周期,第ⅦA族D.第八周期,第ⅥA族
四、周期表中相邻元素原子序数的关系
7.下图是元素周期表中的一部分,图中数字为原子序数,其中M的原子序数为37的是( )
8.原子序数为x的元素E在周期表中位于A、B、C、D四种元素中间(如图所示),则A、B、C、D四种元素的原子序数之和不可能是(镧系、锕系、0族元素除外)( )
A.4xB.4x+6C.4x+10D.4x+14
【能力提升】
9.若把周期表原先的主、副族号取消,由左到右按原顺序编为18纵行。
如碱金属为第1纵行,稀有气体为第18纵行,按这个规定,下列说法不正确的是( )
A.计算机芯片的组成元素位于第14纵行
B.第10纵行元素全部是金属元素
C.第18纵行元素单质全部是气体
D.只有第2纵行元素的原子最外层有2个电子
10.A、B、C均为短周期元素,它们在周期表中的位置如图所示,已知B、C两元素在周期表中族序数之和是A元素族序数的2倍;B、C元素的原子序数之和是A元素原子序数的4倍,则A、B、C符合的一组是( )
A.Be、Na、AlB.B、Mg、SiC.O、P、ClD.C、Al、P
11.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________周期第______族;i元素位于第______周期第______族。
(3)元素f是第______周期第______族元素,请在右边方框中按氦元素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。
【拓展探究】
12.A、B两种元素,A的原子序数为x,A和B所在周期所含的元素种类分别是m和n。
(1)如果A和B同在ⅠA族,当B在A的上一周期时,B的原子序数为______,当B在A的下一周期时,B的原子序数为________。
(2)如果A和B同在ⅦA族,当B在A的上一周期时,B的原子序数为__________,当B在A的下一周期时,B的原子序数为________。
答案
1.A 2.B 3.A 4.C 5.C 6.B 7.B 8.B 9.D 10.C
11.
(1)
(2)a、b、c、d、e、f、g a、b、c、d、e、f 三 0 四 ⅡB
(3)三 ⅥA
12.
(1)x-n x+m
(2)x-m x+n
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