高中化学 1.2.2 元素周期律课件 新人教版选修3.ppt

典例1 已知短周期元素的离子aa2 bb cc3 dd 都具有相同的电子层结构 则下列叙述正确的是a 原子半径a b d cb 原子序数d c b ac 离子半径c3 d b a2 d 单质的还原性a b d c 思路点拨 自主解答 选c a选项中 四种微粒的电子层结构相同 a b c d在周期表中的相对位置如图由此可得出a b c d的原子半径大小为b a c d 故a选项错 由a b c d的相对位置 不难判断出它们的原子序数的关系为a b d c 故b选项错 依据 电子层结构相同的离子 原子序数越大 半径越小 的规律来判断 c选项正确 同样由a b在同一周期 随着原子序数增大 b到a 金属性逐渐减弱 b a 来判断 d选项错 典例2 不同元素的气态原子失去最外层一个电子所需要的能量 设其为e 如图所示 试根据元素在周期表中的位置 分析图中曲线的变化特点 并完成下列问题 1 同主族内不同元素的e值变化的特点是 各主族中e值的这种变化特点体现了元素性质的 变化规律 2 同周期内 随原子序数增大 e值增大 但个别元素的e值出现反常现象 试预测下列关系式正确的是 填写编号 e 砷 e 硒 e 砷 e 硒 e 溴 e 硒 e 溴 e 硒 3 估计1mol气态ca原子失去最外层一个电子所需能量e值的范围 e 4 10号元素e值较大的原因是 自主解答 本题考查元素第一电离能的周期性变化规律和学生的归纳总结能力 根据图给数据找出规律和反常现象 并从原子结构上进行分析 1 从h li na k等可以看出 同主族元素随元素原子序数的增大 e值变小 h到he li到ne na到ar呈现明显的周期性 2 从第二 三周期可以看出 a和 a族元素比同周期相邻两种元素e值都低 由此可推测e 砷 e 硒 e 溴 e 硒 3 根据同主族同周期的变化规律可以推测 e k e ca e mg 4 10号元素是稀有气体ne 该元素原子最外层已经成为8电子稳定结构 故其e值较大 答案 1 随着原子序数增大 e值变小周期性 2 3 419kj mol 1738kj mol 1 或填e 钾 e 镁 4 10号元素为氖 该元素原子的最外层电子排布已达到8电子稳定结构 典例3 1932年美国化学家鲍林首先提出了电负性的概念 电负性 用x表示 也是元素的一种重要性质 下表给出的是原子序数小于20的16种元素的电负性数值 请仔细分析 回答下列有关问题 1 预测周期表中电负性最大的元素应为 稀有气体元素除外 电负性最小的元素应为 估计钙元素的电负性的取值范围 x 2 根据表中所给数据分析 同主族内的不同元素电负性x变化的规律是 简述元素电负性x的大小与元素金属性 非金属性之间的关系 3 经验规律告诉我们 当形成化学键的两原子相应元素的电负性差值大于1 7时 所形成的一般为离子键 当小于1 7时 一般为共价键 试推断albr3中形成的化学键的类型为 其理由是 思路点拨 自主解答 1 由表中数据可知 元素的非金属性越强 其电负性数值越大 元素的金属性越强 其电负性数值越小 故周期表中电负性最大的元素应为f 稀有气体元素除外 电负性最小的元素应为cs 放射性元素除外 因为钙的金属性强于同主族的镁 故其电负性小于1 2 金属性弱于同周期的k 故其电负性大于0 8 故钙的电负性的取值在0 8至1 2之间 2 由上表数据不难发现 同主族的元素 电负性随核电荷数的增大 或由上至下 而减小 电负性x越大 元素的非金属性越强 金属性越弱 电负性x越小 元素的金属性越强 非金属性越弱 3 由题给信息知 al的电负性为1 5 而溴的电负性小于cl的3 0 故两者的电负性差值一定小于1 7 故albr3中形成的化学键为共价键 答案 1 fcs0 81 2 2 同主族元素从上向下 电负性减小电负性越大 元素的非金属性越强 金属性越弱 电负性越小 元素的金属性越强 非金属性越弱 3 共价键因为cl的电负性为3 0 与al的电负性差值为1 5 小于1 7 而br的电负性又小于cl的电负性 所以albr3中两元素的电负性差值一定小于1 7 即albr3中形成的化学键为共价键 一 选择题 本题包括6小题 每小题6分 共36分 1 元素的性质呈现周期性变化的根本原因是 a 原子半径呈周期性变化b 元素的化合价呈周期性变化c 第一电离能呈周期性变化d 元素原子的核外电子排布呈周期性变化 解析 选d 原子结构决定元素性质 元素性质的周期性变化是因为原子核外电子排布呈现周期性变化 2 元素a的各级电离能数据如下 则元素a的常见价态是 a 1b 2c 3d 6 解析 选c 对比表中电离能数据可知 i1 i2 i3电离能数值相对较小 至i4数值突然增大 说明元素a的原子中 有3个电子容易失去 因此 该元素的常见化合价为 3价 故选c 3 下列不是元素电负性应用的是 a 判断一种元素是金属还是非金属b 判断化合物中元素的正负化合价c 判断化学键类型d 判断化合物的溶解度 解析 选d 本题是对电负性的应用的考查 利用电负性可以判断 元素的金属性和非金属性 化合物中元素的化合价是正还是负 化学键类型等 但不能判断溶解度大小 4 下列判断不正确的是 a 原子半径 h li na kb 微粒半径 f f mg2 mgc 第一电离能 na mg ald 电负性 f cl br 解析 选c a项 h li na k均为 a族元素 从上往下半径依次增大 b项 f f的结构示意图为 和 由于两者核电荷数相同 电子层数相同 电子数f f故半径f f mg2 mg的结构示意图为 和 mg比mg2 多1个电子层 所以半径 mg mg2 c项 mg和al的价电子排布式分别为 3s2和3s23p1 所以第一电离能al mg d项 三者为同一主族元素 电负性从上 下依次减小 故电负性f cl br 5 已知x y两种元素位于同一周期 且电负性x y 下列说法错误的是 a 第一电离能y可能大于xb 气态氢化物的稳定性 hny大于hmxc 最高价含氧酸的酸性 x对应的酸的酸性强于y对应的酸的酸性d x和y形成化合物时 x显负价 y显正价 解析 选b 据电负性x y可推知 原子序数x y 由于x y为同周期元素 故第一电离能y小于x 非金属性x y 但由于p轨道半满和全空的稳定性 使 a和 a a和 a的元素的第一电离能有反常现象 故电离能y有可能大于x a正确 氢化物的稳定性hny小于hmx b错误 x的含氧酸的酸性强于y的含氧酸的酸性 c正确 电负性数值大的吸引电子能力强 在化合物中显负价 电负性数值小的吸引电子能力弱 在化合物中显正价 故d项正确 6 下列叙述不正确的是 a 第一电离能的周期性递变规律是原子核外电子排布周期性变化的结果b 通常情况下 原子第二电离能高于第一电离能c be的第一电离能小于b的第一电离能d 在同一主族中 自上而下第一电离能逐渐减小 解析 选c 元素的第一电离能与其核外电子排布有关 当原子核外电子排布形成全空 半满和全满时原子能量较低 该元素有较大的第一电离能 be为2s2全满而b为2s22p1 则第一电离能b be 二 非选择题 本题包括2小题 共24分 7 12分 在下列空格中 填上适当的元素符号 1 在第三周期中 第一电离能最小的元素是 第一电离能最大的元素是 2 在元素周期表中 电负性最大的元素是 电负性最小的元素是 3 最活泼的金属元素是 4 最活泼的气态非金属原子是 5 第二 三 四周期原子中p轨道半充满的元素是 6 电负性相差最大的元素是 解析 同周期中从左到右 元素的第一电离能 除 a族 a族反常外 逐渐增大 同周期中金属元素最小 稀有气体最大 故第三周期中第一电离能最小的为na 最大的为ar 电负性的递变规律 同周期从左到右逐渐增大 同主族从上到下逐渐减小 故周期表中 电负性最大的元素是氟 电负性最小的为铯 答案 1 naar 2 fcs 3 cs 4 f 5 n p as 6 f cs 8 12分 已知x y z t四种元素中 只有t不是短周期元素 与它们有关的部分信息如下表 1 y元素在周期表中的位置为 写出x原子核外电子排布的电子排布图 2 冶炼t元素单质的主要反应中 还原剂是 t元素的单质冶炼方法与y元素的单质冶炼方法不同 其原因是 3 对z元素的单质或化合物描述一定正确的是 a 单质不溶于任何溶剂b 其最高价氧化物的水化物为弱酸c 其最高价氧化物常温下为气态d 气态氢化物不稳定 4 上述四种元素中 其最高价氧化物的水化物呈两性的物质是 填化学式 试用方程式表示其两性的原因 解析 由题给信息可知 x元素为n y元素为al z元素为si或s t元素为fe 1 y元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1 位于第三周期第 a族 2 根据fe的活动性冶炼fe时可采用热还原法 常用还原剂为co 相关反应 炼铁高炉中 为 fe2o3 3co2fe 3co2 fe和al的冶炼方法不同 主要是由于二者的活动性不同 即其金属阳离子的氧化性强弱不同 3 z元素可能为si 1s22s22p63s23p2 或s 1s22s22p63s23p4 单质si可溶于naoh溶液或hf溶液 单质s可溶于cs2溶液 其最高价氧化物的水化物为h2sio3或h2so4 h2so4为强酸 si的最高价氧化物常温下为固态 其气态氢化物sih4或h2s都不稳定 答案 1 第三周期第 a族 2 co金属阳离子氧化性强弱不同 3 d 4 al oh 3 一 选择题 本题包括4小题 每小题5分 共20分 1 下列各组元素的第一电离能按递增的顺序排列的是 a li be bb al si pc n o fd li na k 解析 选b 根据第一电离能的递变规律可得到正确答案 2 现有三种元素a b c 其电负性数值分别为2 1 0 9 3 0 则对这三种元素及其所形成的化合物的说法不正确的是 a 三种元素中只有b元素为金属元素b a c两元素的单质的氧化性 c ac a元素与c元素之间形成离子键d b元素与c元素之间形成离子键 解析 选c 一般电负性大于1 8的为非金属元素 小于1 8的为金属元素 形成化学键时 电负性差大于1 7的为离子键 小于1 7的为共价键 一般电负性越大 其单质的氧化性越强 3 不能说明x的电负性比y大的是 a 与h2化合时x单质比y单质容易b x的最高价氧化物的水化物的酸性比y的最高价氧化物的水化物酸性强c x原子的最外层电子数比y原子最外层电子数多d x单质可以把y从其氢化物中置换出来 解析 选c 本题考查运用元素的性质判断电负性的大小 非金属性越强 电负性越大 x的电负性比y大 表明x的非金属性比y的非金属性强 a b d均能说明x的非金属性比y强 原子的最外层电子数不能决定元素得失电子的能力 利用电负性推断元素的非金属性很方便 反过来 运用元素的非金属性也可判断电负性的大小 4 现有四种元素的基态原子的电子排布式如下 1s22s22p63s23p4 1s22s22p63s23p3 1s22s22p3 1s22s22p5 则下列有关比较中正确的是 a 第一电离能 b 原子半径 c 电负性 d 最高正化合价 解析 选a 由电子排布式可知 为s 为p 为n 为f 根据元素周期律可知 第一电离能为 a正确 原子半径应是 最大 最小 b不正确 电负性应是 最大 最小 c不正确 f无正价 最高正化合价为 5 的最高正化合价为 6 d不正确 二 非选择题 本题包括2小题 共20分 5 10分 a b c d为原子序数小于18的四种元素 a原子的电子层数等于最外层电子数 a与b处于同一周期 b与d可形成离子化合物d2b 该化合物的水溶液显碱性 c的离子核内质子数与核外电子数之和为18 a c d三种元素的离子具有相同的电子层排布 推断a d各为何种元素 并填空 1 a b c d 2 各原子形成简单离子的电子排布式 a b c d 3 四种元素离子半径的大小顺序为 4 用离子方程式表示d2b水溶液呈碱性的原因 解析 a b c d均为短周期元素 由 可知a的族序数等于周期数 可能为h be al 由 可知 短周期元素可形成d2b离子化合物li2o na2o na2s 它们的水溶液都为碱性 由 可知若c为阴离子cn 则设核电荷数为c 有2c n 18 n取偶数 n 2时 c 8 c为o n 4时 c 7 为n 无n4 离子 舍去 n不可能大于5 若c为阳离子cn 有2c n 18 n取偶数 n 2时 c 10 为ne 舍去 n 4时 c 11为na 无na4 舍去 n 6时 c 12 为mg 无mg6 舍去 故c为o元素 由 知a c d必为相邻周期元素 c为o 则a为al d为na 答案 1 alsona 2 al3 1s22s22p6s2 1s22s22p63s23p6o2 1s22s22p6na 1s22s22p6 3 r s2 r o2 r na r al3 4 s2 h2ohs oh hs h2oh2s oh 6 10分 根据元素周期表1 20号元素的性质和递变规律 回答下列问题 1 属于金属元素的有 种 金属性最强的元素与氧反应