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第6章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律
考試要求:
1.知道元素、核素、同位素、質(zhì)量數(shù)含義
2.了解原子核外電子排布。核外電子的運動狀態(tài)
3.能畫出1-18號元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖
4.能結(jié)合有關(guān)數(shù)據(jù)和實驗事實(原子核外電子排布、原子半徑、元素的主要化合價、最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸堿性、元素的金屬性與非金屬性等)認(rèn)識元素周期律。
5.知道周期與族的概念,能描述元素周期表的結(jié)構(gòu)。認(rèn)識元素在周期表中的位置與其原子的電子層的關(guān)系
6.知道金屬、非金屬元素在元素周期表中的位置及其性質(zhì)的遞變規(guī)律
7.認(rèn)識化學(xué)鍵的含義。知道離子鍵和共價鍵的形成
8.了解離子化合物和共價化合物的概念,能識別典型的離子化合物和共價化合物
9.能從化學(xué)鍵變化的角度認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)
知識點掃描
1. 原子結(jié)構(gòu):如:的質(zhì)子數(shù)______ 質(zhì)量數(shù)_______,中子數(shù)_______,
電子數(shù)_________;當(dāng)同位素出現(xiàn)時用它的質(zhì)量數(shù)來代替它的相對原子質(zhì)量計算
元素:_______________________________________________________________
核素:_______________________________________________________________
同位素:_____________________________________________________________
H原子的三種同位素:_________________________________________________
質(zhì)量數(shù)=____+______
原子核外電子排布規(guī)律:核外電子分層排布K-1 L-2 M-3 N-4 O-5 P-6………..。每一層最多容納的電子數(shù)為2n2個電子(n代表電子層數(shù)),但同時滿足最外層不能超過8個(K不超過2個),次外層不超過18個,倒數(shù)第三層不超過32個。
畫出下列原子的核外電子排布:
H___________ N_____________ Na_____________ Ca_________________
2. 元素周期表和周期律
(1)元素周期表的結(jié)構(gòu)
A. 周期序數(shù)=電子層數(shù) B. 原子序數(shù)=質(zhì)子數(shù)
C. 主族序數(shù)=最外層電子數(shù)=元素的最高正價數(shù)
D. 主族非金屬元素的負(fù)化合價數(shù)=8-主族序數(shù)
E. 周期表結(jié)構(gòu):_________個周期;______個族 主族的表示方法_________
短周期指_______________周期
(2)元素周期律(重點)
A. 元素的金屬性強弱的比較方法
a. 單質(zhì)與水或酸反應(yīng)置換氫的難易:金屬性越強越________
b.最高價氧化物的水化物的堿性強弱:金屬性越強_________
c. 單質(zhì)的還原性強弱:金屬性越強__________
d.陽離子的氧化性強弱:金屬性越強____________
B. 元素的非金屬性強弱的比較方法
a.與氫化合的難易及氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:非金屬性越強_________
b. 最高價氧化物的水化物酸性強弱:非金屬性越強_________
c. 單質(zhì)的氧化性的強弱:非金屬性越強_________
d.陰離子的還原性強弱:非金屬性越強_________
C. 元素性質(zhì)隨周期和族的變化規(guī)律
a. 同一周期,從左到右,原子半徑逐漸____,元素的金屬性逐漸_____
b. 同一周期,從左到右,原子半徑逐漸____,元素的非金屬性逐漸_____
c. 同一主族,從上到下,原子半徑逐漸____,元素的金屬性逐漸_____
d. 同一主族,從上到下,原子半徑逐漸____,元素的非金屬性逐漸____
D. 第三周期元素的變化規(guī)律和堿金屬族和鹵族元素的變化規(guī)律(包括物理、化學(xué)性質(zhì))隨著原子序數(shù)的遞增:堿金屬和鹵素原子半徑逐漸____________金屬性逐漸________ 非金屬性逐漸______________________
堿金屬單質(zhì)的還原性逐漸_____________;鹵素單質(zhì)的氧化性逐漸_________
堿金屬單質(zhì)與水反應(yīng)越_______________;鹵素單質(zhì)與氫氣化合條件越_______、生成的氫化物越________________、陰離子的還原性越_______________
E. 微粒半徑大小的比較規(guī)律:
1.先看電子層數(shù),電子層數(shù)越多半徑越_____________
2.電子層數(shù)相同的原子(同一周期)原子序數(shù)越大半徑越___________
3.電子層結(jié)構(gòu)相同的離子原子序數(shù)越大半徑越_________
4.金屬原子半徑大于其對應(yīng)的陽離子;非金屬原子半徑小于其對應(yīng)的陰離子半徑
(3)元素周期律的應(yīng)用(重難點)
A. “位,構(gòu),性”三者之間的關(guān)系
a. 原子結(jié)構(gòu)決定元素在元素周期表中的位置b. 原子結(jié)構(gòu)決定元素的化學(xué)性質(zhì)
c. 以位置推測原子結(jié)構(gòu)和元素性質(zhì)
B. 預(yù)測新元素及其性質(zhì)
3. 化學(xué)鍵
(1)離子鍵
A. 相關(guān)概念:______________________________
B. 離子化合物:大多數(shù)鹽、強堿、典型金屬氧化物
C. 離子化合物形成過程的電子式的表示(難點)
(AB, A2B,AB2, NaOH,Na2O2,NH4Cl,O22-,NH4+)【理】
(2)共價鍵A. 相關(guān)概念:______________________________
B. 共價化合物:只有非金屬的化合物(除了銨鹽)CuCl2 AlCl3
C. 共價化合物形成過程的電子式的表示(難點)
(NH3,CH4,CO2,HClO,H2O2)【理】
D極性鍵_____________________非極性鍵___________________________
(3)化學(xué)鍵的概念________________________________________
化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì):_________________________________________________
練習(xí):
1.放射性同位素的原子核內(nèi)的中子數(shù)與核外電子數(shù)之差是( )
A.32 B.67 C.99 D.166
2.元素周期表中某區(qū)域的一些元素多用于制造半導(dǎo)體材料,它們是( )
A.左、下方區(qū)域的金屬元素 B.金屬元素和非金屬元素分界線附近元素
C.右、上方區(qū)域的非金屬元素 D.稀有氣體元素
3.根據(jù)元素周期表和元素周期律分析下面的推斷,其中錯誤的是( )
A.鈹(Be)的原子失電子能力比鎂弱 B.砹(At)的氫化物不穩(wěn)定
C.硒(Se)化氫比硫化氫穩(wěn)定 D.氫氧化鍶比氫氧化鈣的堿性強
4.下列物質(zhì)中,只含有非極性共價鍵的是( )
A.NaOH B.NaCl C.H2 D.H2S
5.下列物質(zhì)中,有極性共價鍵的是( )
A.單質(zhì)碘 B.氯化鎂 C.溴化鉀 D.水
6.下列關(guān)于化學(xué)鍵的說法中不正確的是( )
A.化學(xué)鍵是一種作用力
B.化學(xué)鍵可以使離子相結(jié)合,也可以使原子相結(jié)合
C.化學(xué)反應(yīng)過程中,反應(yīng)物分子內(nèi)的化學(xué)鍵斷裂,產(chǎn)物分子中的化學(xué)鍵形成
D.非極性鍵不是化學(xué)鍵
7.雷雨天閃電時空氣中有臭氧(O3)生成。下列說法正確的是( )
A.O2和O3互為同位素 B.O2和O3的相互轉(zhuǎn)化是物理變化
C.在相同溫度與壓強下,等體積的O2和O3含有相同的分子數(shù)
D.等物質(zhì)的量的O2和O3含有相同的質(zhì)子數(shù)
8.Se是人體必需微量元素,下列關(guān)于和的說法正確的是( )
A. 和互為同位素 B. 和都含有34個中子
C. 和分別含有44和46個質(zhì)子
D. 和含有不同的電子數(shù)
9.關(guān)于銣(Rb)的敘述正確的是( )
A.它位于周期表的第四周期、第IA族 B.氫氧化銣?zhǔn)侨鯄A
C.在鈉、鉀、銣3種單質(zhì)中,銣的熔點最高 D.硝酸銣?zhǔn)请x子化合物
10.下列有關(guān)氫化物的敘述中正確的是( )
A.穩(wěn)定性:H2S>HF B.HCl的電子式為
C.一個D2O分子所含的中子數(shù)為8 D.在鹵化氫中HF最穩(wěn)定
11.下列關(guān)于F Cl Br Cl性質(zhì)的比較,不正確的是( )
A.它們的原子核外電子層數(shù)隨核電荷數(shù)的增加而增多
B.被其他鹵素單質(zhì)從其鹵化物中置換出來的可能性隨核電荷數(shù)的增加而增大
C.它們的氫化物的穩(wěn)定性隨核電荷數(shù)的增加而增強
D.單質(zhì)的顏色隨核電荷數(shù)的增加而加深
12.下列實驗中,不能觀察到明顯變化的是( )
A.把一段打磨過的鎂條放入冷水中 B.把氯氣通入氯化亞鐵溶液中
C.把綠豆大的鉀投入少量的水中 D.把溴水滴加到淀粉KI溶液中
13.某元素X的氣態(tài)氫化物的化學(xué)式為H2X,則X的最高價氧化物的水化物的化學(xué)式為
A.H2XO3 B.HXO3 C.H3XO4 D.H2XO4
14.下列關(guān)于物質(zhì)的性質(zhì)變化的比較,正確的是( )
A.堿性強弱:HIO4>HBrO4>HClO4 B.原子半徑大小Na>S>O
C.堿性強弱:KOH>NaOH>LiOH D.金屬性強弱Na>Mg>Al
15.已知X+、Y2+、Z-、W2-四種離子均具有相同的電子層結(jié)構(gòu)。下列關(guān)于X、Y、Z、W四種元素的描述,不正確的是
A.原子半徑:X>Y>Z>W(wǎng) B.原子序數(shù):Y>X>Z>W(wǎng)
C.原子最外層電子數(shù):Y>X>Z>W(wǎng) D.金屬性:X>Y,還原性:W2->Z-
16.物質(zhì)的量相同的Mg2+、F-、H2O三種微粒,一定含有相同的
A.電子數(shù) B.質(zhì)子數(shù) C.中子數(shù) D.質(zhì)量數(shù)
17.下列微粒結(jié)構(gòu)示意圖表示的各是什么微粒? ( )
A B C D
18.下列各組中的性質(zhì)比較中,不正確的是 ( )
A酸性 HClO4>HBrO4>HIO4 B堿性 Ba(OH)2>Ca(OH)2>Mg(OH)2
C還原性 F->Cl->Br- D穩(wěn)定性 HCl>H2S>PH3
19.aXn-和bYm+兩種簡單離子,其電子層結(jié)構(gòu)相同,下列關(guān)系式或化學(xué)式正確( )
A、a – n = b + m B、a + m = b – n
C、氧化物為YOm D、氫化物為HnX或XHn
20.同一周期X、Y、Z三種元素,已知最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性是HXO4>H2YO4>H3ZO4,則下列判斷錯誤的是 ( )
A、原子半徑X>Y>Z B、氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性HX>H2Y>ZH3
C、非金屬性X>Y>Z D、陰離子的還原性Z3->Y2->X-
21.為了描述方便,人們常常用電子式來表示原子、分子,下列電子式正確的是 ( )
A. B.
C. D.
21.下列各分子中,所有原子都滿足最外層為8電子結(jié)構(gòu)的是 ( )
A.H2O B.BF3 C.CCl4 D.HCl
22.比較下列各組中兩種元素的金屬性或非金屬性的強弱( )
(1)Na____K (2)B___Al (3)P____Cl (4)S___Cl (5)O___S
23.堿金屬元素原子最外層的電子數(shù)都是______個,在化學(xué)反應(yīng)中它們?nèi)菀譥________電子;堿金屬元素中金屬性最強的是_______,原子半徑最小的是________。鹵素原子最外層的電子數(shù)都是_______個,在化學(xué)反應(yīng)中它們?nèi)菀椎玫絖____個電子;在鹵素中非金屬性最強的是_____,原子半徑最小的是________
24.在中:
(1)_____和______互為同位素
(2)_____和______的質(zhì)量數(shù)相等,但不能互稱同位素
(3)_____和______的中子數(shù)相等,但質(zhì)子數(shù)不等,所以不是同一種元素
25.元素周期表的第三周期元素,從左到右,原子半徑逐漸________;元素的金屬性逐漸_____,非金屬性逐漸________。該周期元素中,除稀有氣體外,原子半徑最大的是_____;最高價氧化物對應(yīng)的水化物堿性最強的是______,最高價氧化物對應(yīng)的水化物呈兩性的是________,最高價氧化物對應(yīng)的水化物酸性最強的是__________.
26.根據(jù)下列提供的一組物質(zhì)回答問題:HCl、CO2、H2O、H2、NaOH、Cl2、NaF、CH4、MgCl2、CaO(1)這些物質(zhì)中只存在離子鍵的有______________________________________
(2)只存在非極性共價鍵的有_____________________________________________
(3)只存在極性共價鍵的有_________________________________
(4)既存在離子鍵又存在共價鍵的有_________________________________
(5)屬于離子化合物的有____________________________________________
(6)屬于共價化合物的有_____________________________________________
27.用元素符號回答原子序數(shù)11~18號的元素的有關(guān)問題
(1)除稀有氣體外,原子半徑最大的是 。
(2)最高價氧化物的水化物堿性最強的是 。
(3)最高價氧化物的水化物呈兩性的是 。
(4)最高價氧化物的水化物酸性最強的是 。
(5)能形成氣態(tài)氫化物且最穩(wěn)定的是 。
28. 25.元素周期表的一部分,按要求完成各小題。
IA
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
0
2
⑥
⑦
⑾
3
①
③
⑤
⑧
⑩
4
②
④
⑨
(1)、化學(xué)性質(zhì)最不活潑的元素 ,(填元編號,下同),非金屬性最強的元素是 。金屬性最強的單質(zhì)與水反應(yīng)的離子方程式為 (2)、①③⑤三種元素的最高價氧化物水化物中,堿性最強的 。
(3)、①③⑤三種元素的原子半徑由大到小的順序為
(4)、某元素的最高價氧化物的水化物既能與酸反應(yīng)生成鹽和水又能與堿反應(yīng)生成鹽與水,該元素為 。在兩種鹽中該元素的化合價為 ,該元素的最高價氧化物和鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ,向該元素和⑧號元素組成的化合物溶液中,緩緩滴加NaOH至過量,現(xiàn)象為
29.下圖是部分短周期元素的單質(zhì)及化合物(或某溶液)的轉(zhuǎn)化關(guān)系,已知B、C、D、E是非金屬單質(zhì)且在常溫常壓下都是氣體,化合物G的焰色反應(yīng)為黃色,化合物I和J通常狀況下呈氣態(tài),反應(yīng)1是化工生產(chǎn)中的一種重要固氮反應(yīng)
請回答下列問題:
(1)A、B、C、D、E、F、G、I、J各為什么物質(zhì)?
A__________B________C__________D__________E______F_______G______I_____J______
(2)寫出下列物質(zhì)間反應(yīng)的化學(xué)方程式:
A和B__________________________________________________________________________
F和CO2____________________________________________________________________
D和E_____________________________________________________________________
I和J______________________________________________________________________
(3)寫出化合物G和I反應(yīng)的離子方程式_____________________________________
30. X、Y、Z均為短周期元素,它們在周期表中的相對位置如右圖所示,已知X、Y、Z三元素的質(zhì)子數(shù)之和為31,試完成下列問題:
(1)X原子的電子式為_________,Y離子的電子式為__________。
(2)Y的最高價氧化物的電子式______________________。
(3)Z的單質(zhì)與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________。
31.[理] A、B、X、Y和Z是原子序數(shù)依次遞增的短周期元素,其中A與Y同主族,X與Z同主族,A與B和X均可形成10個電子化合物;B與Z的最外層電子數(shù)之比為2∶3,常見化合物Y2X2與水反應(yīng)生成X的單質(zhì),其溶液可使酚酞試液變紅.請回答下列問題.
(1)Z的原子結(jié)構(gòu)示意圖為 ;化合物BA4的電子式為 .
(2)化合物Y2X2中含有的化學(xué)鍵類型有________(填序號).
A.離子鍵 B.極性共價鍵 C.非極性共價鍵 D.氫鍵
(3)化合物A2X和A2Z中,沸點較高的是________(填化學(xué)式),其主要原因___________________________.
(4)A與X和A與Z均能形成18個電子的化合物,此兩種化合物發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________________.
32.[理] A、B、C、D4種元素,A元素所處的周期數(shù)、主族序數(shù)、原子序數(shù)均相等;B的原子半徑是其所在主族中最小的,B的最高價氧化物對應(yīng)水化物的化學(xué)式為HBO3;C元素原子的最外層電子數(shù)比次外層少2個;C的陰離子與D的陽離子具有相同的電子排布,兩元素可形成化合物D2C.
(1)B元素的名稱___ ;B在周期表中的位置第 ______周期,第________族;
(2)A、B形成的化合物的結(jié)構(gòu)式____ ____;
(3)C的元素符號________,C的最高價氧化物的化學(xué)式____ ____;
(4) D的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的化學(xué)式____ ____.
(5)用電子式表示BA3的形成過程___ _____ _ ____.
(6)用電子式表示D2C的形成過程___ _____ _____.
25.(1)、⑩ ⑾2K + 2H2O ==2K + + 2OH— + H2 ① (3)、①③⑤(4)、 ⑤ +3 AI2O3+6HCI==2AICI3+3H2O 隨著氫氧化鈉的滴入,白色沉淀逐漸增加,當(dāng)達(dá)到最多后又逐漸減少,最后完全消失,得到澄清溶液
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