高一寒假预习班必备元素周期表与元素周期律第四节 元素周期律及其应用.docx

高一寒假预习班必备元素周期表与元素周期律第四节 元素周期律及其应用.docx

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高一寒假预习班必备元素周期表与元素周期律第四节元素周期律及其应用

元素周期律及其应用

　　（讲）什么叫周期？

事物在运动、变化发展的过程中，某些特征多次重复出现，其连续两次出现所经过的时间叫周期。

生活中有许多现象具有周期性，例如生活中，从零点到二十四点为一天，再从零点到二十四点为一天，一天以小时为序排列体现周期。

元素以什么为序排列呈现周期性变化呢？

它周期性变化的内容又如何？

我们以1—18号元素的核外电子排布，原子半径以及主要化合价来着手研究。

　　完成表格：

　　结论：

原子核外电子排布呈现周期性变化（最外层电子数从1→8）

　　原子半径呈现周期性变化（同周期元素，原子半径从大→小）（稀有气体除外，由于测定的方法与非金属不同。

）

　　元素主要化合价呈现周期性变化（最高正化合价＋1→＋7，最低负化合价－4→－1。

）

　　（过渡）通过讨论我们知道，随着原子序数的递增，元素原子的电子层排布、原子半径和化合价都呈现周期性的变化。

那么，元素的金属性和非金属性是否也随着原子序数的变化呈现周期性变化呢？

　　（板书）

一、金属性和非金属性

　　（讲）金属单质与水或酸置换出氢越容易，最高价氧化物的水化物碱性越强，金属性越强，金属性强的单质能将金属性弱的元素置换出来。

　　（讲）最高价氧化物的水化物的酸性越强，与H2化合越容易，生成的氢化物越稳定，非金属性越强。

非金属性强的单质可将非金属性弱的元素置换出来。

　　（过渡）我们以金属性和非金属性的判断依据，通过第三周期元素的一些化学性质来探讨元素的金属性与非金属性的变化规律。

二、11—18号元素性质的递变

　　（实验）Mg与水反应

　　Mg＋2H2O

Mg（OH）2＋H2↑

　　结论：

Na→Cl，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。

　　（总结）

三、元素周期律

　　（讲）元素性质呈现周期性变化的本质原因是原子核外电子排布呈现周期性变化。

四、元素周期表和元素周期律的应用

1、元素的金属性与非金属性与其在周期表中的位置关系

2、元素的化合价与其在周期表中的位置关系

3、“位”、“构”、“性”的关系

　　①同周期同主族元素的相似递变性。

　　②对角线规律：

Li—Mg，Be—Al，B—Si；LiOH微溶，Be（OH）2两性氢氧化物

　　③相邻相似规律（上、下左右相邻相似）。

　　④于金属与非金属分界线附近的元素既有金属性，又有非金属性。

五、元素周期表和元素周期律的意义

1、元素周期表是学习和研究化学的一门工具

2、指导新元素的合成，预测新元素的结构和性质

3、指导工农业生产，启发人们在周期表中一定区域内寻找新物质

4、

练习：

比较下列各组微粒半径的大小

　　①Na、H、K：

（K）＞r（Na）＞r（H）

　　②Na与Cl：

r（Na）＞r（Cl）

　　③Na＋、Mg2＋、Al3＋、F－、O2－：

　　r（O2－）＞r（F－）＞r（Na＋）＞r（Mg2＋）＞r（Al3＋）

　　④Na与Na＋：

r（Na）＞r（Na＋）

　　⑤Cl与Cl－：

r（Cl－）＞r（Cl）

课堂练习

一、选择题

1、应用元素周期律分析下列推断，其中正确的组合是（　B）

①碱金属单质的熔点随原子序数的增大而降低

②砹（At）是ⅦA族，其氢化物的稳定性大于HCl

③硒（Se）的最高价氧化物对应水化物的酸性比硫酸弱

④第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后，水溶液均为酸性

⑤第三周期金属元素的最高价氧化物对应水化物，其碱性随原子序数的增大而减弱

A．①②③　　　　　　　　　　B．①③⑤

C．只有③④　　　　　　　　　D．②④⑤

2、下列粒子半径由大到小的排列是（　A）

A．P3－、S2－、Cl－　　　　　B．Cl－、S2－、O2－

C．Ca、Mg、Na　　　　　　　　D．K＋、Cl－、S2－

3、X元素的阳离子和Y元素的阴离子具有与氩原子相同的电子层结构，下列叙述正确的是（　C）

A．X的原子序数比Y的原子序数小

B．X原子的最外层电子数比Y的最外层电子数大

C．X的原子半径比Y的原子半径大

D．X的离子半径比Y的离子半径大

4、R、W、X、Y、Z为原子序数依次递增的同一短周期元素，下列说法一定正确的是（m、n均为正整数）（　B）

A．若R（OH）m为强碱，则W（OH）n也为强碱

B．若HXOm为强酸，则Y是活泼非金属元素

C．若Y的最低化合价为－2，则Z的最高正化合价为＋6

D．若X的最高正化合价为＋5，则五种元素都是非金属元素

5、具有下列特征的原子，一定是非金属元素的是（　C）

A．最外层电子数大于4

B．最高价氧化物对应水化物是酸

C．具有负化合价

D．具有可变化合价

6、A、B、C、D、E五种元素原子序数逐渐增大，且均不超过18。

其中A与C、B与E分别为同族元素。

原子半径A＜B＜E＜D＜C，B原子最外层电子数是次外层的3倍，C、D的核外电子数之和与B、E核外电子数之和相等。

下列说法正确的是（　A）

A．原子电子层数：

A＜B

B．气态氢化物的稳定性：

B＜E

C．简单离子半径：

E＜D

D．最高价氧化物对应的水化物碱性：

C＜D

7、A、B、C、D四种短周期元素的原子半径依次减小。

A与C的核电荷数之比为3︰4，D能分别与A、B、C形成电子总数相等的分子X、Y、Z。

下列叙述正确的是（　A）

A．X、Y、Z的稳定性逐渐增强

B．A、B、C、D只能形成五种单质

C．X、Y、Z三种化合物中熔点最高的是X

D．A、B、C的最高价氧化物的水化物酸性依次增强

8、X、Y为短周期元素，X元素原子的半径小于Y元素原子的半径，两种元素可形成XY2型化合物（X正价），下列说法正确的是（　B）

A．X、Y可能属于同一周期

B．X一定位于Y的前一周期元素

C．X的原子序数可能大于Y的原子序数

D．X可能位于第三周期

9、下列说法正确的是（　A）

A．非金属元素R所形成的含氧酸盐（MaROb）中的R必为正价

B．只有非金属元素才能形成含氧酸或含氧酸盐

C．除稀有气体外的非金属元素都能生成不同价态的含氧酸

D．非金属的最高价含氧酸都具有强氧化性

10、短周期元素A、B、C、D的原子序数依次递增，它们的原子序数之和为36，原子最外层电子数之和为14。

A与C同主族，B与D同主族，A、C原子的最外层电子数之和等于B原子的次外层电子数。

则下列叙述正确的是（　A）

A．一定条件下，B单质能置换出D单质，C单质能置换出A单质

B．D元素处于元素周期表中第三周期第ⅣA族

C．A、C的最高价氧化物均为离子化合物

D．四种元素的原子半径：

A＞B＞D＞C

二、填空题

11、按要求写出：

（1）一核10电子的原子的元素符号____________________；

（2）一核10电子的阳离子的符号____________________；

　　（3）一核10电子的阴离子的符号____________________；

　　（4）两核10电子的分子____________________；

　　（5）三核10电子的分子____________________；

　　（6）四核10电子的分子____________________；

　　（7）五核10电子分子____________________；

　　（8）五核10电子的阳离子符号____________________。

[答案]11、

（1）Ne

（2）Na＋、Mg2＋或Al3＋

（3）F－或O2－

（4）HF

（5）H2O

（6）NH3

（7）CH4

（8）NH4＋

12、X、Y、Z三种常见短周期元素可以形成XY2、Z2Y、XY3、Z2Y2、Z2X一等化合物。

已知Y的离子与Z的离子有相同的电子层结构，X离子比Y离子多一个电子层。

请回答：

（1）X原子结构示意图：

____________________。

（2）XY3是否是电解质（填“是”或“不是”）__________，原因是____________________。

　　（3）在Z2Y的水化物溶液中通入XY2，写出有关离子方程式____________________。

　　（4）写出水蒸气通过过氧化钠发生的化学反应____________________。

[答案]12、

（1）

（2）不是；因为其导电的原因是三氧化硫与水反应生成的硫酸电离出的离子所致

（3）2OH－＋SO2=SO32－＋H2O

（4）2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑

13、A、B、C、D4种元素的核电荷数依次增大，它们的离子的电子层数相同且最外层电子数均为8。

A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等，D原子的K、L层电子数之和等于电子总数的一半。

　　请回答下列问题：

（1）4种元素的符号依次是A__________、B__________、C__________、D__________；它们原子半径由大到小的顺序是____________________。

（2）试写出4种元素的离子结构示意图：

A__________、B__________、C__________、D__________；它们离子的半径由大到小的顺序是____________________。

　　（3）它们最高价氧化物对应水化物的化学式分别是____________________，分别比较酸性和碱性的强弱____________________。

　　（4）写出能够生成的气态氢化物的化学式：

______________，比较其稳定性____________，理由是____________________。

[答案]13、

（1）S；Cl；K；Ca

　　r（K）＞r（Ca）＞r（S）＞r（Cl）

　　r（S2－）＞r（Cl－）＞r（K＋）＞r（Ca2＋）

　　（3）H2SO4、HClO4、KOH、Ca（OH）2；酸性：

HClO4＞H2SO4

　　碱性：

KOH＞Ca（OH）2

　　（4）HCl、H2S；HCl＞H2S；因非金属性氯元素强于硫元素

14、A、B、C、D、E都是周期表中20号以前元素，原子半径D＞C＞B＞A。

A、B、C、D元素在周期表中的族序数之和为16。

已知：

　　①A、B两元素处于同一周期；B、C处于同一主族；

　　②B原子最外层上的电子数是D原子最外层上电子数的2倍；

　　③E位于D的下一周期，与D不同主族。

　　请回答下列问题：

（1）在下面元素周期表中的相应位置填写A、B、C、D、E的元素符号。

（2）将B、C、D、E四种元素的最高价氧化物对应水化物的化学式按碱性减弱酸性增强的顺序排列：

______________________________。

　　（3）C单质可与E的最高价氧化物对应水化物的溶液反应，写出离子方程式：

____________________。

　　（4）写出D的单质在A与B形成的化合物中燃烧的化学方程式：

____________________。

[答案]14、

（1）A、B、C、D、E依次为O、C、Si、Mg、K，它们在周期表中的位置如下

（2）KOH，Mg（OH）2，H2SiO3（或H4SiO4），H2CO3

　　（3）Si＋2OH－＋H2O=SiO32－＋2H2↑

　　（4）2Mg＋CO2

2MgO＋C或Mg＋CO

MgO＋C

15、下表中的实线表示元素周期表部分边界。

A～K分别表示元素周期表中对应位置的元素。

　　表中元素A～K中，非金属性最强的元素的名称是__________，请用一个化学方程式表示出该元素的非金属性比E元素强____________________。

[答案]15、氟；2F2+2H2O=4HF+O2