一物质结构元素周期表.ppt

第1节物质结构元素周期表 考纲解读 3 了解原子核外电子排布 1 了解元素 核素和同位素的含义 2 了解原子构成 了解原子序数 核电荷数 质子数 中子数 核外电子数以及它们之间的相互关系 4 了解元素周期表的结构及其应用 原子结构 2 原子结构的表示方法 相互关系 1 质量数 2 原子中 质子数 3 阳离子中 质子数 4 阴离子中 质子数 核电荷数 离子的核外电子数 离子电荷数 质子数 中子数 核电荷数 核外电子数 核电荷数 离子的核外电子数 离子电荷数 1 原子结构示意图 2 原子组成表示式 AZX 1 136C NMR 核磁共振 可以用于含碳化合物的结构分析 136C表示的碳原子A 核外有13个电子 其中6个能参与成键B 核内有6个质子 核外有7个电子C 质量数为13 原子序数为6 核内有7个质子D 质量数为13 原子序数为6 核内有7个中子 D 练习 2 电荷数分别为16和6的元素的原子相比较 前者的下列数据是后者的4倍的是 A 电子数B 最外层电子数C 电子层数D 次外层电子数3 11Na 中的质子数是 中子数是 核外电子数是 质量数是 3 16S2 中的质子数是 中子数是 核外电子数是 质量数是 D 11 12 1023 1616 1832 32 23 二 原子核外电子排布 元素周期表 族 周期 不完全周期 七个主族 A 七个副族 B VIII族 包括三列 0族 第1周期 种元素第2周期 种元素第3周期 种元素 第4周期 种元素第5周期 种元素第6周期 种元素 第7周期 288181832 长周期 短周期 原子结构元素周期表 三长三短一不全 七主七副零八族 电子层数 最外层电子数 A A A A A A A 1234567 0族 原子序数为 原子序数为 指出第5周期第 B元素甲的位置 并画出其原子结构示意图和核外电子排布式 已知最外层电子数为1 甲 一 元素周期表 2 某周期IIA族元素的原子序数为x 则同周期的IIIA族元素的原子序数为 A 只能是x 2B 可能是x 8或x 18C 只能是x 1D 可能是x 1或x 11或x 25 D 原子结构与周期表 思考方法 根据元素周期表的位置确定原子结构 2He 10Ne 18Ar 36Kr 54Xe 86Rn 原子结构元素周期表 1 同周期第 A A原子序数之差 第2 3周期是1第4 5周期是10 1 11第6 7周期是10 1 14 25 2 同一主族相邻上下两种原子序数之差 第 A A 上层原子序数 上层元素种数 下层原子序数第 A 0族 上层原子序数 下层元素种数 下层原子序数 A A A A A A A 1234567 0族 13 31 12 20 2 已知短周期元素aAn bB n 1 cCn dD n 1 都具有相同的电子层结构 根据以下要求填空 A 原子序数 B 原子半径 C 离子半径 方法 先通过结构找出其在周期表中的位置 再利用其在周期表中的位置分析 B A C D A B D C D C A B 二 粒子半径比较 O2 F Na Mg2 2 原子序数越大 其半径越小 核外电子数越多 微粒半径越大 原子序数越大 半径越小 原子序数越大 半径越大 三 元素周期律 逐渐减小 惰性气体除外 得电子能力增强失电子能力减弱 金属性减弱非金属性增强 酸性增强碱性减弱 稳定性增强 逐渐增大 得电子能力减弱失电子能力增强 金属性增强 非金属性减弱 酸性减弱碱性增强 稳定性减弱 最高正价由 1 7负价由 4 1 最高正化合价相同 1 右表为元素周期表前四周期的一部分 下列有关R W X Y Z五种元素的叙述中 判断正误 1 Y Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同 2 W的氢化物比X的氢化物稳定 3 Y元素的非金属性比W元素的非金属性强 方法 通过周期表的结构和它们所在的位置判断 R为 W为 Y为 X为 Z为 Ar P S Br N 2 2006年江苏 X Y Z是三种短周期元素 其中 X Y处于同一族 Y Z处于同一周期 X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍 Z原子的核外电子数比Y原子少1 根据以上信息 回答以下问题 1 由题意可知 X为 Y为 Z为 2 原子半径由大到小的顺序为 3 元素非金属性由弱到强的顺序为 4 Y Z元素的最高价氧化物对应水化物的酸性大小 用化学式可表示 能力提升 O S P Z Y X Z Y X H2SO4 H3PO4 3 2006全国理综I X Y Z和W代表原子序数依次增大的四种短周期元素 它们满足以下条件 元素周期表中 Z与Y相邻 Z与W也相邻 Y Z和W三种元素的原子最外层电子数之和为17 请填空 Y Z和W三种元素是否位于同一周期 是或否 理是 Y是 Z是 W是 3 X Y Z和W可组成一化合物 其原子个数之比为8 2 4 1 写出该化合物的名称及化学式 否 若三者处于同一周期 则最外层电子数之和不可能为17 NOS 硫酸铵 NH4 2SO4 4 铝和镓 Ga 在周期表中同主族 性质相似 如M OH 3都是难溶的两性氢氧化物 自然界中镓以极少量分散于铝矿如Al2O3中 用NaOH溶液处理铝矿 生成NaAlO2和NaGaO2 再通入适量的CO2 得到Al OH 3沉淀 而NaGaO2仍然留在溶液中 循环多次后成为提取镓的原料 其原因可能为 A 镓浓度小 所以不沉B 铝酸酸性强于镓酸C 镓酸酸性强于铝酸D Al OH 3是难溶物 c 5 现有下列短周期元素性质的数据 下列推断合理的是 A 元素 与元素 处于同一周期B 元素 的原子序数大于元素 C 元素 的还原性比元素 强D 元素 最高价氧化物对应的水化物酸性最强 BD 四 元素周期表中的 位 构 性 间的关系 解框图题的方法 最关键的是寻找 突破口 突破口 就是抓 特 字 特殊颜色 特殊状态 特殊气味 特殊反应 特殊现象 特殊制法 特殊用途 例1 今有A B C D四种短周期元素 它们的核电荷数依次增大 A与C B与D分别是同族元素 B D两元素质子数之和是A C两元素质子数之和的2倍 这四种元素中有一种元素的单质易溶于CS2溶剂中 则 1 这四种元素分别是 A B C D 填元素符号 2 写出两种均含有这四种元素的化合物相互反应放出气体的化学方程式 NaHSO3 NaHSO4 Na2SO4 SO2 H2O 例2 X Y Z三种元素位于周期表前20号元素之中 已知 XY2加水生成Y2Z2和化合物D X的氧化物加水也生成D Y的氧化物有两种 请填空 1 X Y Z的元素符号为X Y Z 2 反应 的化学方程式为 3 反应 的化学方程式为 Ca C H CaC2 2H2O C2H2 Ca OH 2 CaO H2O Ca OH 2 例3 周期表前20号元素中有A B C D E五种元素 已知它们都不是稀有气体元素 且原子半径依次减小 其中A和E同族 A与C B与E原子的电子层数都相差2 A B原子最外层电子数之比为1 4 1 写出元素符号 B D E 2 A和C能以原子数1 1形成一种化合物 写出该化合物的化学式 Si F H K2O2 例4 下表是元素周期表的一部分 1 表中元素 的氢化物的化学式为 此氢化物的还原性比元素 的氢化物的还原性 填强或弱 2 某元素原子的最外层核外p电子数比s电子数少1 则该元素的元素符号是 其单质的电子式为 3 俗称为 矾 的一类化合物通常含有共同的元素是 4 已知某些不同族元素的性质也有一定的相似性 如元素 与元素 的氢氧化物有相似的性质 写出元素 的氢氧化物与NaOH溶液反应的化学方程式又如表中与元素 的性质相似的不同族元素是 填符号 HCl 弱 N H O S Li 例5 已知X Y Z都是短周期的元素 它们的原子序数依次递增 X原子的电子层数与它的核外电子总数相同 而Z原子的最外层电子数是次外层的三倍 Y和Z可以形成两种以上气态化合物 则 1 X是 Y是 Z是 2 由Y和Z组成 且Y和Z的质量比为7 20的化合物的化学式 分子式 是 3 由X Y Z中的两种元素组成 且与X Z形成的分子具有相同电子数的两种离子是 和 4 X Y Z可以形成一种盐 此盐中X Y Z元素的原子的个数比为4 2 3 该盐的化学式 分子式 是 H N O N2O5 NH4 HO NH4NO3 例7 A B C是相邻的短周期的元素 其原子序数依次增大 A B之间可以形成多种化合物 有的是大气污染物 有的可以形成强酸 B C所形成的化合物有的坚硬 有的松软 A C形成的化合物是一种新的优良陶瓷材料 则三种元素的元素符号分别是 1 A B C 2 A与B的化合物形成强酸的化学反应方程式为 写出两个方程式即可 3 你认为A C形成的化合物的合理的化学式是 N O Si 最外层电子数规律总结 元素 金属元素 非金属元素 惰性气体元素 一般 少于4个 8个 He为2个 一般 多于4个 主族元素 副族及 族元素 惰性气体元素 1 7个 1 2个除钯为0个 或18个 8个 He为2个 元素 次外层电子数规律总结 1 2个 第二周期 Li Be B C N O F Ne8种 2 8个 第三周期 8种 第四 五 六 七周期中的 A A共8种元素 K Rb Cs Fr Ca Sr Ba Ra 3 18个 第四 五 六 七周期中的 A A及 族共18种元素 第 B B族8种元素及钯 46Pd 4 9 17个 第 B B及 族 一 周期表 1 无中子的原子 H 2 最外层电子数与次外层电子数相等 BeAr最外层电子数是次外层电子数2倍 C最外层电子数是次外层电子数3倍 O最外层电子数是次外层电子数一半 LiSi 3 电子层数与最外层电子数相等 HBeAl电子总数是最外层电子数2倍 Be内层电子数是最外层电子数2倍 LiP次外层电子数是最外层电子数2倍的元素 Li Si 周期表中特殊的元素 4 族序数等于周期数的元素 H Be Al 族序数等于周期数2倍的元素 C S 族序数等于周期数3倍的元素 O 周期数是族序数2倍的元素 Li 周期数是族序数3倍的元素 Na C Si 5 最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素 二 元素周期律 1 原子核外电子排布的周期性变化 最外层电子数 从1 8的周期性变化 第一周期例外 2 原子半径的周期性变化 同周期元素 随原子序数的递增 原子半径减小 到稀有气体原子半径又突然增大 3 元素主要化合价的周期性变化 正价 1 7 负价 4 1 元素周期律的本质 原子核外电子排布的周期性变化 1869年 门捷列夫最先提出 4 元素金属性和非金属性的周期性变化 最活泼金属Cs 最活泼非金属F2最轻的金属Li 最轻的非金属H2最高熔沸点是C 最低熔沸点是He最稳定的气态氢化物HF 含H 最大的是CH4最强酸HClO4 最强碱CsOH地壳中含量最多的金属和非金属AlO 周期表中元素之最 空气中含量最多的元素 N 溶于水后酸性最强的气态氢化物 HI 最易溶于水的气态氢化物 溶于水后碱性最强的气态氢化物 NH3 常温下呈液态的非金属元素 Br 金属元素 Hg 元素的气态氢化物和它的氧化物在常温下反应生成该元素的单质的元素 S 中学常见的13种元素的特殊结构和特殊性质小结 2 2He 该元素的单质的沸点是已知物质中最低的 3 3Li 是原子半径最小的碱金属元素 其密度 0 5348g cm3 比煤油的密度 0 88g cm3 还小 所以不能保存在煤油中 而通常保存在液体石蜡中 4 6C 最高正价与最低负价绝对值相等 最难形成离子 该元素的一种单质 金钢石在天然物质中硬度最大 另一种单质 石墨具有金属光泽且能导电但不是金属 形成化合物种类最多的元素 气态氢化物中氢的质量分数最大的元素 1 1H 在周期表中唯有第一周期从非金属H开始 普通H原子只有质子和电子构成 H原子半径是所有原子半径中最小的 周期表中位于左上角 H2是所有气体中最轻的气体 5 7N 同周期元素中未成对电子数最多的元素之一 气态氢化物水溶液显碱性 气态氢化物易与它的最高价氧化物的水化物化合 6 8O 未成对电子数与电子层数相等 是地壳中含量最高的元素 7 9F 无正化合价 该元素是与水反应最剧烈的非金属单质 也是使水表示还原性的一个典型反应 氢化物水溶液是一种弱酸 可腐蚀玻璃 阴离子的还原性最弱的元素 气态氢化物最稳定的元素 8 12Mg 其单质能在CO2气体中燃烧 也能在氮气中燃烧 9 13Al 是地壳中含量最高的金属元素 该金属单质在冷浓H2SO4或冷浓HNO3中钝化 该元素具有两性 11 15P 该元素的一种单质白磷 有剧毒 不溶于水 易溶于CS2能自燃 它的分子具有正四面体结构 另一种单质红磷不溶于水 也不溶于CS2 是制造安全火柴的原料 在一定条件下 两种单质可以相互转化 12 16S 该元素单质 不溶于水 易溶于CS2 13 17Cl 同周期元素中成对电子数最多的元素之一 其单质有剧毒 最高价氧化物对应的水化物的酸性最强 10 14Si 电子层结构跟同族碳相似 该元素在地壳中含量居第二位 其单质是良好的半导体材料 该单质又能与强碱作用放出H2 常见式量相等的微粒 28 N2COC2H434 H2O2H2S98 H2SO4H3PO4100 CaCO3KHCO3Mg3N2 具有10e 微粒的化学式 分子 Ne HF H2O NH3 CH4阴离子 F O2 OH NH2 N3 阳离子 Na Mg2 Al3 H3O NH4 具有18e 微粒的化学式 分子 Ar HCl H2S PH3 SiH4 F2 H2O2 NH2 NH2 C2H6 CH3OH CH3 NH2阴离子 阳离子 Cl S2 P3 K Ca2 HS PH2 H3S PH4 写出具有10e 微粒的化学式 分子 Ne HF H2O NH3 CH4阴离子 F O2 OH NH2 N3 阳离子 H3O NH4 Na Mg2 Al3 变式练习 写出具有18e 微粒的化学式 分子 Ar HCl H2S PH3 SiH4 H2O2 F2 C2H6 CH3OH阴离子 阳离子 例6 A B C D是按原子序数由小到大排列的第二 三周期元素的单质 B E均为组成空气的成分 F的焰色反应呈黄色 在G中 非金属元素与金属元素的原子个数比为1 2 在一定条件下 各物质之间的相互转化关系如下 图中部分产物未列出 请填写下列空白 1 A是 C是 2 H与盐酸反应生成E的化学方程式是 3 E与F反应的化学方程式是 4 F与G的水溶液反应生成I和D的离子方程式是 碳 或C 钠 或Na Na2CO3 2HCI 2NaCl H2O CO2 2CO2 2Na2O2 2Na2CO3 O2 Na2O2 S2 2H2O 4OH S 2Na 考点二 作用力 1 区分 共价键 离子键 金属键和分子间作用力2 区分 分子内作用力和分子间作用力 含氢键 2 能够用键能大小解释的是 A 氮气的化学性质比氧气稳定B 常温常压下 溴呈液态 碘呈固态C 稀有气体一般很难发生化学反应D 硝酸易挥发 而硫酸难挥发 A 氢键的考查一 看氢键二 画氢键三 算氢键 10 下图中每条折线表示周期表 A A中的某一族元素氢化物的沸点变化 每个小黑点代表一种氢化物 其中a点代表的是 A H2SB HClC PH3D SiH4 a 1 1mol水 氢键mol 共价键mol 2 能量 冰完全汽化为单个气态水分子吸收热量 50KJ mol 氢键能量20KJ mol 则范德华力KJ mol 若冰熔化为水 吸热5KJ mol 考点三 晶体结构 1 典型晶体结构 分割法 提炼 2 晶体结构性质 例5 1999年美国 科学 杂志报道 在40GPa高压下 用激光器加热到1800K 人们成功制得了原子晶体干冰 下列推断中不正确的是 A 原子晶体干冰有很高的熔点 沸点 有很大的硬度B 原子晶体干冰易气化 可用作制冷材料C 原子晶体干冰的硬度大 可用作耐磨材料D 每摩尔原子晶体干冰中含4molC O键 B 二氧化硅晶体结构 二氧化硅中Si O键夹角为109 28 金刚石晶体结构模型 氯化钠的晶体结构如图 如何根据其结构分析出化学式 想一想 Na Cl 干冰晶体结构示意图 由此可见 每个二氧化碳分子周围有12个二氧化碳分子 15 二氧化硅有晶体和无定形两种形态 晶态二氧化硅主要存在于石英矿中 除石英外 SiO2还有鳞石英和方英石等多种变体 方英石结构和金刚石相似 其结构单元如下图 下列有关说法正确的是A方英石晶体中存在着SiO4结构单元B1molSi原子形成2molSi O键C上图所示的结构单元中实际占有18个Si原子D方英石晶体中 Si O键之间的夹角为90 科学家发现的C60分子是由60个碳原子构成的 它的形状像足球 图C 因此又叫足球烯 1991年科学家又发现一种碳的单质 碳纳米管 它是由六边环形的碳原子构成的管状大分子 图