陕西省汉滨高级中学高一化学人教版必修2第一章第二节元素周期律学案无答案.docx
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陕西省汉滨高级中学高一化学人教版必修2第一章第二节元素周期律学案无答案
第二节元素周期律(总结之前学过的许多元素的
性质,概括元素之间的关系及性质变化)
回顾:
1.
2.
考试重点:
各元素、离子半径大小比较,同主族、周期元素性质的变化及相同之处。
推断题中各元素的推断(利用之前学过的知识或是元素周期律推断)
元素性质、原子结构、周期表位置之间的关系
一、原子的核外电子排布
1.核外电子的分层排布
在多电子的原子里,电子能量不相同。
能量低的通常在的区域运动。
能量高的通常在的区域运动。
我们把不同的区域简化不连续的壳层,也称作电子层。
电子层序数
1
2
3
4
5
6
7
电子层符号
离核远近
电子能量高低
2.核外电子的排布规律
练习1:
画下列粒子的结构示意图:
Al、S、Mg2+、Cl-
二、元素周期律
1.电子排布、原子半径、化合价周期性变化规律
原子序数
1
2
元素名称
氢
氦
元素符号
原子结构示意图
原子半径(nm)
O.037
—
主要化合价
+1
0
原子序数
3
4
5
6
7
8
9
10
元素名称
锂
铍
硼
碳
氮
氧
氟
氖
元素符号
原子结构示意图
原子半径(nm)
0.152
0.089
0.082
0.077
0.075
0.074
0.071
—
最高正化合价和最低负化合价
+1
+2
+3
+4
-4
+5
-3
-2
-1
0
原子序数
11
12
13
14
15
16
17
18
元素名称
钠
镁
铝
硅
磷
硫
氯
氩
元素符号
原子结构示意图
原子半径(nm)
0.186
0.160
0.143
0.117
0.110
0.102
0.099
—
最高正化合价和最低负化合价
+1
+2
+3
+4
-4
+5
-3
+6
-2
+7
-1
0
思考并讨论:
分析上表数据,思考并讨论随原子序数的递增,元素原子核外电子层排布、元素原子半径和元素的合价各呈现什么规律性的变化?
原子序数
电子层数
最外层电子数
原子半径的变化
(不考虑希有气体元素)
最高或最低化合价的变化
1~2
1
1→2
——
+1→0
3~10
0.152nm→0.071nm
大→小
+1→+5
-4→-1→0
11~18
结论
结论
课堂练习3:
下列元素的原子半径依次增大的是()
A.NaMgAlB.NaOFC.PSiAlD.CSiP
练习2:
某元素原子
的核外电子中,K层和L层电子数之和等于M层电子数的2倍,则m的数值是()
A.12B.15C.16D.17
下列离子中,所带电荷数与该离子的核外电子层数相等的是()
A.Al3+ B.Mg2+ C.Be2+ D.H+
1.某原子核外的M电子层和L电子层的电子数的关系是( )
A.大于B.小于C.等于D.不能确定
2.下列各组元素中,按最高正价递增的顺序排列的是( )
A.N、O、FB.Li、Al、MgC.Li、B、CD.Cl、Br、I
3.某原子的核电荷数是其电子层数的5倍,质子数是其最外层电子数的3倍,则该元素的核电荷数为()
A.11B.15C.17D.34
4.下列各电子层中的电子所具有的能量最高的是( )
A.K B.L C.M D.N
5.下列各组元素性质的递变情况错误的是()
A.Li、Be、B原子最外层电子数依次增多B.P、S、C1元素最高正价依次升高
C.N、O、F原子半径依次增大D.Na、K、Rb的电子层数依次增多
6.根据微粒结构示意图的特征,可把
、
、
三种微粒归为一类,下列微粒中可以归为此类的是( )
A.
B.
C.
D.
7.已知下列元素的原子半径:
原子
N
S
Si
半径r/10-10m
0.75
1.02
1.17
根据上表数据分析,磷原子的半径可能是( )
A.1.10×10-10mB.0.70×10-10mC.1.20×10-10mD.0.80×10-10m
8.在1~18号元素中,最外层电子数为次外层电子数的2倍的元素是;最外层电子数是次外层电子数的3倍的是;M层电子数是L层电子数一半的元素是;L层电子数为K层和M层电子数之和的元素是;原子的最外层电子数跟次外层电子数相等的元素是。
9.右图为元素周期表中短周期的一部分,其中Y元素原子的最外层电子数比最内层电子数多3,比次外层电子数少3。
(1)写出X、Y、Z三种元素的元素符号:
X__________,Y________,Z________。
(2)Y元素原子的结构示意图为。
(3)原子半径:
X(填“>”、“<”或“=”)Y。
(4)Z元素的单质与X元素的氢化物(含三个原子核)反应可生成两种化合物,该反应的化学方程式为。
10.现有四种元素A、B、C、D,已知A-离子核外有18个电子;B原子最外层电子数比D原子核外电子数多2个,B原子比D原子多2个电子层;D+离子核外没有电子;C元素原子核外电子比B元素的原子核外电子多5个。
①写出四种元素的名称和符号
2画出C和D原子及A-离子的结构示意图。
钠与水反应的离子方程式。
铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式。
复习思考:
判断金属性强弱的依据有那些?
判断非金属性强弱的依据有那些?
2.元素金属性、非金属性周期性变化规律
(1)镁与水反应
实验步骤
取一小段镁带,用砂纸除去表面的氧化膜,放入试管中。
向试管中加入2mL水,并滴入2滴酚酞溶液。
观察现象。
过一会儿加热试管至水沸腾。
观察现象。
实验现象
化学方程式
结论
(2)镁、铝与酸反应
Mg
Al
实验步骤
取一小段镁带,用砂纸除去表面的氧化膜,放入试管中。
加入2mL1mol/L盐酸。
观察发生的现象。
取一小段铝带,用砂纸除去表面的氧化膜,放入试管中。
加入2mL1mol/L盐酸。
观察发生的现象。
实验现象
离子方程式
结论
(3)同周期金属性变化规律
钠
镁
铝
原子序数
与水反应现象
与酸反应现象
氧化物化学式
最高价氧化物和对应的水化物及碱性强弱
金属性变化规律
(4)同周期非金属性变化规律
原子序数
14
15
16
17
元素符号
气态氢化物化学式
单质与氢气反应的条件
最高价氧化物化学式
最高价氧化物对应的水化物化学式
最高价氧化物对应的水化物酸性强弱
非金属性变化规律
(5)元素周期律
元素周期律:
元素的性质随着原子序数的递增而呈性的变化,这个规律叫做元素周期律。
元素周期律的实质:
。
练习1:
(1)同一周期,从左至右原子半径逐渐,同一主族,从上到下原子半径逐渐。
如:
Na、Si、Mg、S、Cl原子半径由小到大的顺序为_________,O、S、Se、Te原子半径由小到大的顺序为_________。
(2)同一主族,从上到下离子半径逐渐。
如:
F-、Cl-、Br-、I-离子半径由小到大的顺序为_________。
(3)同一元素的不同粒子,电子数越多,其微粒半径越。
如Cl-比Cl半径____,如Na+比Na半径____。
(4)电子层结构相同的离子(即电子数相同),核电荷数越小(即原子核所带正电荷少),原子核对核外电子的引力越,故离子半径越。
如:
Na+、F-、Mg2+、O2-、Al3+ 离子半径由小到大的顺序为_________。
三、元素周期表和元素周期律的应用
1.原子结构与元素性质的关系
思考1:
如何从原子结构推测原子电子的得失以及得失电子的难易?
(1)影响原子核对最外层电子的引力的因素有:
一是原子的所带的正电荷数(即核电荷数),正电荷数越多,原子核对最外层电子的引力越;二是原子半径,原子半径越大,原子核对最外层电子的引力越。
(2)原子核对最外层电子的引力影响元素的金属性和非金属性:
原子核对最外层电子的引力越大,原子失去电子能力越,得到电子能力越。
即元素的金属性越,元素的非金属性越。
思考2:
如何从原子结构推测元素的化合价?
练习1:
元素M的最高正价和负价的绝对值之差为6,M、N的离子具有相同的电子排布,则M、N所形成的化合物可能是( )
A.MgF2B.MgCl2C.CaCl2D.CaBr2
2.原子结构与元素在周期表中的位置的关系
思考3:
如何根据原子结构推测元素在周期表中的位置?
课堂练习2:
已知金属元素X的+1价阳离子最外层有2个电子,该阳离子有6个电子层,因此推知下列说法正确的是:
A.X元素位于周期表第六周期ⅢA族B.X元素的还原性比铝弱
C.X(OH)3和Al(OH)3都是两性氢氧化物D.离子半径X3+ 3.元素在周期表中的位置与元素性质的关系 性质 递变规律(同周期从左到右) 递变规律(同主族从上到下) 与结构相关 最外层电子数 原子半径 原子核对最外层电子的引力 最高正价或负价 与金属性相关 失电子能力 金属性 单质的还原性 阳离子的氧化性 最高价氧化物对应的水化物(碱)的碱性 与非金属性相关 得电子能力 非金属性 单质的氧化性(一般) 阴离子的还原性和气态氢化物还原性 形成气态氢化物难易 气态氢化物的稳定性 最高价氧化物对应的水化物(酸)酸性 学与问: 什么元素的金属性最强? 什么元素的非金属性最强? 它们分别位于周期表的什么位置? 总结: 元素性质、原子结构、周期表位置之间的关系 课堂练习3: 已知1~18号元素的离子aW3+、bX+、cY2-、dZ-都具有相同的电子层结构,下列关系正确的是() A.质子数c>bB.离子的还原性Y2->Z- C.氢化物的稳定性H2Y>HZD.原子半径X<W 4.元素周期表和周期律的应用 (1)学习和研究化学的重要工具 (2)论证了量变质变规律 (3)预测元素的性质。 根据元素在周期表中的位置,由元素性质的递变规律对元素性质加以推测判断。 (4)启发人们在一定的区域内寻找新物质 寻找农药应在, 寻找半导体应在, 寻找催化剂应在, 寻找耐高温、耐腐蚀的合金材料应在。 ,用的化学实验可以证明。 在⑧和⑾中,化学性质较活泼的是,用的化学实验可以证明。 元素的以下性质中,随着原子序数递增不呈周期性变化的是( ) A.相对原子质量B.化合价 C.原子半径D.元素的金属性和非金属性 1.元素性质呈现周期性变化的根本原因是( ) A.元素的相对原子质量逐渐增大B.元素的核外电子排布呈周期性变化 C.元素的核电荷数逐渐增大D.元素的化合价呈周期性变化 2.下列关于元素周期律的相关叙述中正确的是( ) A.随着元素原子序数的递增,原子最外层电子数总是从1~8重复出现 B.元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化 C.随着原子序数的递增,元素的最高正化合价从+1到+7,负价从-7到-1重复出现 D.在短周期元素中,随着原子序数的递增,同一周期元素原子半径逐渐增大 3.下列微粒半径之比大于1的是() A.r(K+)/r(K)B.r(Na+)/r(O2-)C.r(P)/r(S)D.r(Cl)/r(Cl-) 4.下列各组粒子的半径是按由小到大的顺序排列的是( ) A.I-、Br-、Cl-B.N、O、F C.Al、Mg、NaD.K、Na、Li 5.下列关于11~17号元素性质的比较中,正确的是( ) ①元素的最高正化合价依次升高 ②元素的非金属性逐渐增强 ③元素的金属性逐渐减弱 ④元素的最高价氧化物的水化物的碱性逐渐减弱,酸性逐渐增强 A.只有①②B.只有③④ C.全都不正确D.全都正确 6.X元素的阳离子与Y元素的阴离子具有相同的核外电子排布,则下列比较中正确的是( ) A.原子序数: X X C.离子半径: X>YD.原子最外层电子数: X 7.在MgCl2溶液中滴入少量的NaOH溶液有产生,继续滴入NaOH溶液直到过量,现象是。 在AlCl3溶液中滴入少量NaOH溶液有产生,反应的离子方程式为____________________________,继续滴入NaOH溶液直到过量,现象是,反应的离子方程式是______________________________。 NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3的碱性强弱顺序是_。 8.现有部分短周期元素的原子结构如下表: 元素 编号 元素原子结构 X 原子结构示意图为 Y 最外层电子数是次外层电子数的2倍 Z 原子核内含有12个中子,且其离子的结构示意图为 (1)写出X的元素符号: ____________,元素Y的最简单氢化物的化学式为______________。 (2)Z元素原子的质量数为。 (3)X和Z两种元素的最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子方程式为________________________________________________________。 (4)Y和Z两种元素的最高价氧化物发生氧化还原反应的化学方程式为__________________________________________________________。 9.实验室通过简单的“试管实验”,即可探究元素金属性、非金属性的强弱。 请你选用下列试剂,根据实验要求完成下表。 试剂: ①镁条 ②铝条 ③AlCl3溶液 ④MgCl2溶液 ⑤NaOH溶液 ⑥氯水 ⑦溴水 ⑧NaBr溶液 实验方案 (只填写选用 试剂序号) 实验现象 结论 反应的离子方程式 (1) _______ 一支试管中有白色沉淀生成,另一支试管中先生成白色沉淀,后白色沉淀消失 金属性: Mg>Al Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓ ______________________________________________ (2) _______ 溶液由无色变为橙黄色 非金属性: Cl>Br ________________________ 1.在元素周期表中,主族元素自ⅢA族的硼到ⅦA族的砹连一条斜线,即为金属和非金属的分界线,从分界线附近可以找到( ) A.耐高温材料B.新型农药材料C.半导体材料D.新型催化剂材料 2. (10年高考广东理综)短周期金属元素甲~戊在元素周期表中的相对位置如右表所示: 下面判断正确的是 A.原子半径: 丙<丁<戊B金属性: 甲>丙 C.氢氧化物碱性: 丙>丁>戊D.最外层电子数: 甲>乙 3.(10年高考上海理综题)科研人员最新研制成一种新型的氮化镓(GaN)晶体管,有望取代传统晶体管。 氮化镓中镓元素() A.为+3价B.位于第IA族 C.位于第三周期D.离子半径大于其原子半径 4.aXn-和bYm+为两种主族元素的离子,它们的电子层结构相同,下列判断中正确的是( ) A.原子序数: X>YB.a+n=b-m C.Y一定是非金属元素D.X一定是金属元素 5.(06高考四川理综)已知1~18号元素的离子aW3+、bX+、cY2-、dZ-都具有相同的电子层结构,下列关系正确的是() A.质子数c>bB.离子的还原性Y2->Z- C.氢化物的稳定性H2Y>HZD.原子半径X<W 6.某元素x的气态氢化物化学式为H2X,下面的叙述不正确的是() A.该元素的原子最外层上有6个电子 B.该元素最高价氧化物的化学式为XO3 C.该元素是非金属元素 D.该元素最高价氧化物对应水化物的化学式为H2XO3 7.(08年广东理科基础卷)下列有关原子结构和元素周期律表述正确的是() ①原子序数为15的元素的最高化合价为+3 ②ⅦA族元素是同周期中非金属性最强的元素 ③第二周期ⅣA族元素的原子核电荷数和中子数一定为6 ④原子序数为12的元素位于元素周期表的第三周期ⅡA族 A.①②B.①③C.②④D.③④ 8.(08年广东理科基础卷)根据表1信息,判断以下叙述正确的是() 表1部分短周期元素的原子半径及主要化合价 元素代号 L M Q R T 原子半径/nm 0.160 0.143 0.112 0.104 0.066 主要化合价 +2 +3 +2 +6、-2 -2 A.氢化物的沸点为H2T C.M与T形成的化合物具有两性D.L2+与R2-的核外电子数相等 9.用“>”或“<”回答下列问题: (1)酸性: H2CO3______H2SiO3,H2SiO3______H3PO4。 (2)碱性: Ca(OH)2________Mg(OH)2,Mg(OH)2______Al(OH)3。 (3)气态氢化物的稳定性: H2O________H2S,H2S______HCl。 (4)还原性: H2O________H2S,H2S________HCl。 (5)酸性: HClO4______HClO。 10.下表是元素周期表的一部分,回答相关的问题: 族 周期 IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 0 2 ① ② 3 ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ 4 ⑩ ⑾ (1)写出下列远素符号: ①⑥⑦⑩ (2)在这些元素中,最活泼的金属元素是,最活泼的非金属元素是,性质最稳定的元素是。 (填元素符号) (3)在这些元素中,最高价氧化物的水化物酸性最强的是(填相应酸的化学式),碱性最强的是(填相应碱的化学式),呈两性的氢氧化物是,呈两性的氧化物是。 (4)这些元素中(除⑨外),原子半径最大的是,原子半径最小的是。 请写出它们的单质与水反应的化学方程式: ;。 (5)在③、④、⑤中,化学性质最活泼的是
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