第五章《物質(zhì)結(jié)構(gòu)、元素周期律》

  第五章《物質(zhì)結(jié)構(gòu)、元素周期律》 期末復(fù)習(xí)講義（二）   一、復(fù)習(xí)要求 1．掌握元素周期律的實(shí)質(zhì)及元素周期表(長(zhǎng)式)的結(jié)構(gòu)(周期、族)。 2．以第3周期為例，掌握同一周期內(nèi)元素性質(zhì)(如：原子半徑、化合價(jià)、單質(zhì)及化合物性質(zhì))的遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系；以ⅠA和ⅡA族為例，掌握同一主族內(nèi)元素性質(zhì)遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。 二、知識(shí)結(jié)構(gòu) 3．元素周期表的結(jié)構(gòu) 元素周期表的結(jié)構(gòu) 位置與結(jié)構(gòu)的關(guān)系 周     期   周期序數(shù) 元素的種數(shù) 1.周期序數(shù)＝原子核外電子層數(shù) 2.對(duì)同主族(nA族)元素 若n≤2，則該主族某一元素的原子序數(shù)與上一周期元素的原子序數(shù)的差值為上一周期的元素種數(shù)。 若n≥3，則該主族某一元素的原子序數(shù)與上一周期元素的原子序數(shù)的差值為該周期的元素種數(shù)。 短 周 期 第一周期 2 第二周期 8 第三周期 8 長(zhǎng) 周 期 第四周期 18 第五周期 18 第六周期 32 第七周期 不完全周期   族 主   族 ⅠA族 ⅡA族 ⅢA族 ⅣA族 ⅤA族 ⅥA族 ⅦA族 由長(zhǎng)周期元素和短周期元素共同構(gòu)成的族。 最外層電子數(shù)     主族序數(shù)   價(jià)電子數(shù) 零 族   最外層電子數(shù)均為8個(gè)（He為2個(gè)除外）   副   族   ⅠB族 ⅡB族 ⅢB族 ⅣB族 ⅤB族 ⅥB族 ⅦB族 只由長(zhǎng)周期元素構(gòu)成的族 最外層電子數(shù)一般不等于族序數(shù)（第ⅠB族、ⅡB族除外） 最外層電子數(shù)只有1～7個(gè)。 第Ⅷ族 有三列元素   4．元素周期律 涵  義 元素性質(zhì)隨著元素原子序數(shù)的遞增而呈周期性變化。 實(shí)  質(zhì) 元素性質(zhì)的周期性遞變是核外電子排布周期性變化的必然結(jié)果。 核外電 子排布 最外層電子數(shù)由1遞增至8(若K層為最外層則由1遞增至2)而呈現(xiàn)周期性變化。 原子半徑 原子半徑由大到小(稀有氣體元素除外)呈周期性變化。原子半徑由電子層數(shù)和核電荷數(shù)多少?zèng)Q定，它是反映結(jié)構(gòu)的一個(gè)參考數(shù)據(jù)。 主 要 化 合 價(jià) 最高正價(jià)由+1遞變到+7，從中部開(kāi)始有負(fù)價(jià)，從-4遞變至-1。(稀有氣體元素化合價(jià)為零)， 呈周期性變化。元素主要化合價(jià)由元素原子的最外層電子數(shù)決定，一般存在下列關(guān)系： 最高正價(jià)數(shù)＝最外層電子數(shù) 元素及化合物的性質(zhì) 金屬性漸弱，非金屬性漸強(qiáng)，最高氧化物的水化 物的堿性漸弱，酸性 漸強(qiáng)，呈周期性變化。這是由于在一個(gè)周期內(nèi)的元素，電子層數(shù)相同，最外層電子數(shù)逐漸增多，核對(duì)外層電子引力漸強(qiáng)，使元素原子失電子漸難，得電子漸易，故有此變化規(guī)律。 5．簡(jiǎn)單微粒半徑的比較方法 原 子 半 徑 1．電子層數(shù)相同時(shí)，隨原子序數(shù)遞增，原子半徑減小 例：r_Na＞r_Mg＞r_Al＞r_Si＞r_p＞r_s＞r_Cl 2．最外層電子數(shù)相同時(shí)，隨電子層數(shù)遞增原子半徑增大。 例：r_Li＜r_Na＜r_k＜r_Rb＜r_Cs 離 子 半 徑 1．同種元素的離子半徑:陰離子大于原子,原子大于陽(yáng)離子,低價(jià)陽(yáng)離子大于高價(jià)陽(yáng)離子. 例：r_Cl-＞r_Cl，r_Fe＞r_Fe²⁺＞r_Fe³⁺ 2．電子層結(jié)構(gòu)相同的離子,核電荷數(shù)越大,半徑越小. 例：r_O^2-＞r_F^-＞r_Na⁺＞r_Mg²⁺＞r_Al³⁺ 3．帶相同電荷的離子,電子層越多,半徑越大. 例：r_Li⁺＜r_Na⁺＜r_K⁺＜r_Rb⁺＜r_cs⁺；r_O^2-＜r_s^2-＜r_se^2-＜r_Te^2- 4．帶電荷、電子層均不同的離子可選一種離子參照比較。   例：比較r_k⁺與r_Mg²⁺可選r_Na⁺為參照可知r_k⁺＞r_Na⁺＞r_Mg²⁺ 6．元素金屬性和非金屬性強(qiáng)弱的判斷方法 金 屬 性 比 較 本質(zhì) 原子越易失電子，金屬性越強(qiáng)。 判 斷 依 據(jù) 1．在金屬活動(dòng)順序表中越靠前，金屬性越強(qiáng)。 2．單質(zhì)與水或非氧化性酸反應(yīng)越劇烈，金屬性越強(qiáng)。 3．單質(zhì)還原性越強(qiáng)或離子氧化性越弱，金屬性越強(qiáng)。 4．最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng)，金屬性越強(qiáng)。 5．若xⁿ⁺+y x+y^m+ 則y比x金屬性強(qiáng)。 非 金 屬 性 比 較 本質(zhì) 原子越易得電子，非金屬性越強(qiáng)。 判 斷 方 法 1．與H₂化合越易，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，非金屬性越強(qiáng)。 2．單質(zhì)氧化性越強(qiáng)，陰離子還原性越弱，非金屬性越強(qiáng)。 3．最高價(jià)氧化物的水化物酸性越強(qiáng)，非金屬性越強(qiáng)。 4．A^n-+B B^m-+A 則B比A非金屬性強(qiáng)。 7．同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律     同周期（左 右） 同主族（上 下） 原子結(jié)構(gòu) 核電荷數(shù) 逐漸增大 增大 電子層數(shù) 相同 增多 原子半徑 逐漸減小 逐漸增大   化合價(jià) 最高正價(jià)由+1 +7負(fù)價(jià)數(shù)=8-族序數(shù) 最高正價(jià)和負(fù)價(jià)數(shù)均相同，最高正價(jià)數(shù)=族序數(shù) 元素的金屬性和非金屬性 金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)。 金屬性逐漸增強(qiáng)，非金屬性逐漸減弱。 單質(zhì)的氧化性和還原性 氧化性逐漸增強(qiáng)，還原性逐漸減弱。 氧化性逐漸減弱，還原性逐漸增強(qiáng)。 最高價(jià)氧化物的水化物的酸堿性 酸性逐漸增強(qiáng)，堿性逐漸減弱。 酸性逐漸減弱，堿性逐漸增強(qiáng)。 氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性、還原性，水溶液的酸性。 穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)，還原性逐漸減弱，酸性逐漸增強(qiáng)。 穩(wěn)定性逐漸減弱，還原性逐漸增強(qiáng)，酸性逐漸減弱。  
8．元素的原子結(jié)構(gòu)，在周期表中的位置及元素性質(zhì)之間的關(guān)系。 三、例題與練習(xí) 1．在短周期元素中，原子最外電子層只有1個(gè)或2個(gè)電子的元素是                    （    ）D A．金屬元素                                           B．稀有氣體元素        C．非金屬元素                                        D．無(wú)法確定為哪一類元素   2．1999年1月，俄美科學(xué)家聯(lián)合小組宣布合成出114號(hào)元素的一種同位素，該同位素原子    質(zhì)量數(shù)為298。以下敘述不正確的是                                                              （    ）B        A．該元素屬于第七周期                                 B．該元素位于ⅢA族        C．該元素為金屬元素，性質(zhì)與 相似        D．該同位素原子含有114個(gè)電子和184個(gè)中子 3．由短周期兩種元素形成化合物A₂B₃，A^3＋比B^2－少一個(gè)電子層，且A^3＋具有與Ne原子相    同的核外電子層結(jié)構(gòu)，下列說(shuō)法正確的是                                                      （    ）BD        A．A₂B₃是三氧化二鋁                           B．A^3＋比B^2－最外層上的電子數(shù)相同        C．A是第2周期第ⅢA族的元素           D．B是第3周期第ⅣA族的元素 4．根據(jù)中學(xué)化學(xué)教材所附元素周期表判斷，下列敘述不正確的是                      （    ）C        A．K層電子為奇數(shù)的所有元素所在族的序數(shù)與該元素原子的K層電子數(shù)相等        B．L層電子為奇數(shù)的所有元素所在族的序數(shù)與該元素原子的L層電子數(shù)相等        C．L層電子為偶數(shù)的所有主族元素所在族的序數(shù)與該元素原子的L層電子數(shù)相等        D．M層電子為奇數(shù)的所有主族元素所在族的序數(shù)與該元素原子的M層電子數(shù)相等 5．下列微粒半徑比較中正確的是                                                                        （    ）C        A．r (Cl^-) < r (Cl)      B．r (Na) < r (Na⁺)  C． r (Na)< r (K)     D． r (O^2-) < r (F^-) 6．A、B、C、D、E是同一周期的五種主族元素，A和B的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物均呈    堿性，且堿性B＞A，C和D的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性C＞D；E是這五種元素中原子半徑    最小的元素，則它們的原子序數(shù)由小到大的順序是                                        （    ）C         A．A、B、C、D、E B．E、C、D、B、A            C．B、A、D、C、E                             D．C、D、A、B、E 7． 、 、 、D、E5種粒子（分子或離子），它們分別含10個(gè)電子，已知它們有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：① ；② 。 據(jù)此，回答下列問(wèn)題： （1）含有10個(gè)電子的陽(yáng)離子有___      ____________，含有10個(gè)電子的陰離子有 ______________。 （2） 和 的電子式 ____________、 ____________。 （3） 、D、E3種粒子結(jié)合質(zhì)子 的能力由強(qiáng)到弱的順序是（用粒子的化學(xué)式表示）____________；這一順序可用以下離子方程式加以說(shuō)明： ①_____________________________________________； ②_____________________________________________。 答案：（1） 、 ； （2） ； （3） ；① ； ②     X   Y   Z    

 8．短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置關(guān)系如右圖.

(1)X元素單質(zhì)化學(xué)式為            ，若X核內(nèi)質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)相等，   則X單質(zhì) 的摩爾質(zhì)量為            ；? (2)自然界中存在的一種含Y元素的另一種元素的天然礦物，其  名稱 是            ，該礦物與濃H₂SO4反應(yīng)的化學(xué)方程式 為            . (1)He、4g/mol? (2)螢石   CaF₂+H₂SO₄(濃)      CaSO₄+2HF↑ 9．A、B、C均為短周期元素，它們?cè)谥芷诒碇械奈恢萌缦聢D.已知B、C兩   元素在周期表中族 序數(shù)之和是A元素序數(shù)的2倍；B、C元素的原子序   數(shù)之和是A元素原子序數(shù)的4倍，則A、B、C 所在的一組是（    ）C        A．Be、Na、Al                                        B．B、Mg、Si            C．O、P、Cl                                        D．C、Al、P    

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