高一化学原子结构与元素性质.docx

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高一化学原子结构与元素性质

原子结构与元素性质及元素周期律

一课标解读

1.了解元素原子核外电子排布，主要化合价与元素金属性非金属性的周期性变化。

2.掌握同周期同主族元素性质的递变规律，深刻地理解位构性之间的关系。

3.理解电离能的概念及其变化规律，通过对电离能的认识理解原子结构与元素性质的关系。

4.理解电负性的概念及其变化规律，通过对电负性的认识理解原子结构与元素性质的关系。

二知识点精讲

1．元素周期律：

____________________________________________________________,

其实质是：

_____________________________________.

2．同周期元素结构性质的递变规律：

性质

同周期（从左——右）

电子层结构

电子层数相同，最外层电子数逐渐增多

原子半径

逐渐减小

得失电子能力

失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强

主要化合价

最高价由+1——+7，非金属负价=-（8–族序数）

最高价氧化物对应水化物的酸碱性

酸性逐渐增强，碱性逐渐减弱

非金属气态氢化物形成的难易及热稳定性

形成条件由难——易，稳定性逐渐增强

3．同主族元素结构性质的递变规律：

性质

同主族（由上——下）

电子层结构

电子层数递增最外层电子数相同

原子半径

逐渐增大

得失电子能力

失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱

主要化合价

最高正价=族序数（O，F除外）

非金属负价=-（8–族序数）

最高价氧化物对应水化物的酸碱性

酸性逐渐减弱，减

非金属气态氢化物形成的难易及热稳定性

形成由易到难，稳定性逐渐减弱

金属性非金属性

金属性逐渐减弱，非金属性逐渐减弱

4.电离能及其变化规律：

（1）电离能：

气态的原子或离子失去一个电子所需要的________叫做电离能。

用____表示，单位是_______,电离能的意义:

__________________________________________

（2）第一电离能：

处于基态的气态原子生成____价气态阳离子所需要的能量，称为第一电离能。

常用符号____表示。

（3）电离能变化规律：

a.同周期元素而言，______第一电离能小，______第一电离能最大，从左到右总体呈现增大趋势.

b．同主族，从上到下，第一电离能________.

（4）电子亲和能

a.概念：

元素的一个气态原子获得一个电子成为气态阴离子时_________的能量。

符号____通常：

元素的第一电离能为_____值，第二电离能为_____值

b意义：

亲和能的大小反映了________________________________________________程度

5．元素的电负性及其变化规律

（1）概念：

元素是原子在化合物中__________的标度，是相对值没有单位。

（2）意义：

元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引电子能力________;反之电负性越小，相应原子在化合物中吸引电子能力越______.

三点题解悟

知识点：

元素周期律

例1：

随着元素原子序数的递增，下列呈周期性变化的是：

（）

A．原子核内中子数

B．氢化物分子HnR式中的n值

C．原子的质量数

D．元素最高价氧化物的对应水化物等酸碱性

【解析】元素原子核内中子数可能小于质子数的关系时，也可能等于或大于。

HnR式中的n值等于R的负化合价数。

【答案】BD

例2：

已知aAn+bB（n+1）+cCn-dD（n+1）-是具有相同电子层结构得短周期元素形成的简单离子。

下列说法正确的是：

（）

A．C>D>A>BB.b>a>d>cC.D>C>A>BD.A>B>C>D

DC

AB

【解析】此题看似简单，但思考时容易发生混淆而出错，最好在草纸是画出ABCD在周期表中的相对位置，即为

然后再依次此判断可知答案为BC

A

B

C

D

E

例3：

ABCDE五种元素从左到右按原子序数递增（原子序数为5个连续的自然数）的顺序排列如下，则下列说法中正确的是：

A．E元素的最高化合价为+7时，D元素的负化合价可能为-2价

B．A（OH）n为强碱时，B（OH）m也一定是强碱

C．HnDOm为强酸时，E的非金属性一定很强

D．HnCOm为强酸时，E的单质可能有强还原性

【解析】E金属的最高化合价为+7时，D，还可能为弱碱元素的最高正价比为+6，则D元素的负价可为-2价。

A（OH）n为强碱时，B（OH）m可能为强碱，也可能为中强碱，还可能为弱碱。

HnDOm为强酸时，即D元素的非金属性很强，原子序数比D大的E可能为非金属性比D强的非金属元素，也可能为稀有气体元素。

元素C与元素E的关系可这样：

C是16S，E是18Ar，若C是17Cl，E是19K

例4：

x,y两元素的原子分别获得两个原子而形成稀有气体原子的电子结构时，x放出的能量大于y放出的能量；z,w两元素的原子分别失去一个电子而形成稀有气体原子的电子层结构时；w吸收的能量小于z吸收的能量，则x,y和z,w分别形成的化合物中，是离子化合物的可能性最大的是    （  ）

A,Z2X  B,Z2Y  C,W2X  D,W2Y

【解析】活泼的金属和活泼的非金属容易形成离子化合物。

x，y得电子后，X放出的能量大说明X活泼。

y、z失电子后，w吸收的能量小，说明w活泼。

所以应该是x和w容易形成离子化合物。

答案是C

知识点电离能及其变化规律

例5下列叙述正确的是（）

A．同周期元素中，

A族元素的原子半径最大

B．

A族元素的原子，其半径越大，越容易得到电子

C．室温时，零族元素的单质都是气体

D．同一周期中，碱金属的第一电离能最小

【解析】本题考查元素周期表中，同周期主族元素性质的一些递变规律A项错，在同周期元素中

A族元素原子的半径最小，B项不正确，因为在同主族元素中，原子半径越大越难得到电子。

C项正确。

D项正确。

在同周期中，碱金属的第一电离能最小。

【答案】CD

类题演练

下列关于稀有气体的叙述不正确的是（）

A．各原子轨道电子均已填满

B．其原子与同周期

A

A族阳离子具有相同的核外电子排布

C．化学性质非常不活泼

D同周期中第一电离能最大

【解析】稀有气体各轨道均已填满，达到稳定结构，因此A叙述正确。

稀有气体元素原子的核外电子排布和同周期

A

A

A族阴离子及下一周期的

A

A族阳离子的电子排布相同，因此B的叙述不正确。

例6下列说法中正确的是（）

A．第三周期所含元素中钠的第一电离能最小

B铝的第一电离能比镁的第一电离能大

C在所有元素中，氟的第一电离能最大

D钾的第一电离能比镁的第一电离能大

【解析】同周期中碱金属的第一电离能最小，稀有气体的最大，故A正确，C不正确。

由于Mg为3s2，而Al为3s2p1，故铝的第一电离能小于镁的。

在D中钾比镁更容易失电子，钾的第一电离能小于镁的，D不正确。

知识点元素的电负性及其变化规律

例7已知元素的电负性和元素的核元素的化合价等一样，也是元素的一种基本性质。

下面给出了14种元素的电负性：

元素

Al

B

Be

C

Cl

F

Li

Mg

Na

O

P

S

Si

N

电负性

1.5

2.0

1.5

2.5

2.8

4.0

1.0

1.2

0.9

3.5

2.1

2.5

1.7

3.0

已知：

两成键元素间电负性值大于1.7时，形成离子键，小于0.7时，形成共价键。

（1）根据表中所给的数据，可推知元素的电负性具有的变化规律是：

————————————————————。

（2）判断下列物质时离子化合物还是共价化合物？

Mg3N2BeCl3AlCl3SiC

【答案】

（1）随着原子序数的递增元素的电负性与原子半径一样呈周期性变化。

（2）Mg3N2为离子化合物，BeCl3、AlCl3、SiC均为共价化合物。

类题演练

一般认为，如果两个城建元素的电负性差值大于1.7，它们之间通常形成离子键，若小于1.7则通常形成共价键。

请查阅下列化合物的电负性数值，判断它们哪些是共价化合物。

NaFAlCl3NOMgOBeCl2CO2

共价化合物———————————————————

离子化合物————————————————————

元素

Al

B

Be

C

Cl

F

Li

Mg

Na

O

P

S

Si

N

电负性

1.5

2.0

1.5

2.5

2.8

4.0

1.0

1.2

0.9

3.5

2.1

2.5

1.7

3.0

【答案】共价化合物：

AlCl3CO2BeCl2NO

离子化合物:

NaFMgO

四夯实双基

1下列气态氢化物中最稳定的是（）

AH2OBPH3CHFDNH3

2、下列排列顺序错误的是（）

A、金属性Rb>K>Mg>Al

B、非金属性As>S>Cl>F

C、稳定性AsH3>PH3>H2S>HF

D、半径Na>P>O>F

3、ⅡA族元素按铍、镁、钙、锶、钡的顺序递增的是（）

A、价电子数B、氧化物水化物的碱性C、电子层数D、元素的非金属性

4.下列各化合物中，阳离子与阴离子半径之比最小的是（）

A.LiIB.LiFC.NaClD.KBr

5.下列各组微粒，按半径由大到小顺序排列的是（）

A.Mg、Ca、K、NaB.S2-、Cl-、K+、Na+

C.Br-、Br、Cl、SD.Na+、Al3+、Cl-、F-

6．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

（）

A．X的原子序数比Y的小

B．X原子的最外层电子数比Y的大

C．X的原子半径比Y的大

D．X元素的最高正价比Y的小

7．A、B、C均为短周期元素，A、B两元素的阳离子和C的阴离子电子层结构相同，而A的阳离子半径比B的阳离子半径大，则3种元素原子序数大小顺序正确的是（）

A．A＞B＞C　B．B＞A＞C

C．C＞B＞A　D．B＞C＞A

8科学家预测原子序数为114的元素，具有相当稳定的同位素，它的位置在第七周期

A族，称为类铅。

关于它的性质，预测错误的是：

（）

A它的最外层电子数为4

B它具有+2+3+4价

C它的金属性比铅强

D它的活泼性比铜强

9.某元素X的最高价含氧酸的化学式为HnXO2n-2，则在某气态氢化物中，X元素的化合价为（）

A.5n-12B.3n-12C.3n-6D.n-10

10.元素X、Y可组成化学式为XY3的化合物，则X、Y的原子序数可能是（）

A.3和9B.6和8C.13和17D.15和17

11下列说法正确的是:

（）

A第3周期所含的元素中钠的第一电离能最小

B铝的第一电离能不镁的第一电离能大

C在所有元素中，氟的第一电离能最大

D钾的第一电离能你镁的第一电离能大

12．下列元素的原子中，第一电离能最小的是（）

ABB。

C

CAlDSi

13．OSAs三种元素比较，正确的是（）

A电负性O>S>As，原子半径O

B电负性O

C电负性OS>As

D电负性O>S>As，原子半径O>S>As

14．下图表前20号元素的原子序数和气太原子失去核外第一个电子所需的能量（kJmol-1）的变化关系，其中ABC各点表示的元素是（）

A．N、S、PB.Cl、O

C．He、Ne、ArDSi、C、B

15第二电离能最大的元素所具有的电子结构是（）

A1s2B1s22s1C1s22s2D1s22s2p1

16．下列叙述中错误的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　　）

A．所有的非金属元素都在p区

B．P的外围电子排布方式为3S23P3

C．碱金属元素具有较大的电负性

D．当各轨道处于全满、半满、全空时原子较稳定

17．A、B、C、D四种元素，已知A元素是自然界中含量最多的元素；B元素为金属元素，它的原子核外K、L层上电子数之和等于M、N层电子之和；C元素是第3周期第一电离能最小的元素；D元素在第3周期中电负性最大。

（1）试推断A、B、C、D四种元素的名称和符号。

（2）写出上述元素A、B、C两两化合生成化合物的化学式。

18．X、Y、X是IA→ⅦA族的三种非金属元素，它们在周期表中的位置如图所示。

试回答：

Ｘ

Ｙ

Ｚ

（1）X元素单质的化学式是。

（2）Y元素的原子结构示意图是，Y与Na所形成化合物的电子式为。

（3）Z元素的名称是，从元素原子得失电子的角度看，Z元素具有性；若从Z元素在周期表中所处位置看，它具有这种性质的原因是，其价电子排布式为。

五能力提高

1.X和Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构，X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径；Z和Y两元素的原子核外电子层数相同，Z元素的原子半径小于Y元素的原子半，X、Y、Z三种元素原子序数的关系是（）

A.X＞Y＞ZB.Y＞X＞ZC.Z＞X＞YD.Z＞Y＞X

2.半径由小到大、氧化性由强到弱的一组微粒是（）

A.H+、Al3+、Mg2+、K+B.O、P、S、Cl

C.S2-、Cl-、K+、Ca2+D.Na、Mg、Al、K

3.A、B、C、D、E是同一周期的五种主族元素，A和B的最高价氧化物对应的水化物均呈碱性，且碱性B＞A，C和D的气态氢化物的稳定性C＞D；E是这五种元素中原子半径最小的元素，则它们的原子序数由小到大的顺序是（）

A.A、B、C、D、EB.E、C、D、B、AC.B、A、D、C、ED.C、D、A、B、E

4.已知元素X的原子序数小于元素Y的原子序数；X、Y间形成的常见化合物的化学式可表示为Y2X、Y2X2，则这两种元素的原子序数之和等于（）

A.16B.17C.18D.19

5.X和Y两元素组成化合物A和B，A的化学式为XY2，其中X占44.1%，B中X占34.5%，则B的化学式为（）

A.X2YB.XYC.XY3D.X3Y

6.已知A（n+1、B（n+1）+、Cn-、D（n+1）-都有相同的电子层结构，则A、B、C、D的原子半径由大到小的顺序是（）

A.C＞D＞B＞AB.A＞B＞C＞DC.D＞C＞A＞B

7.下列说法不正确的是（）

A．同族元素，随着n的增加，逐渐增大

B．同周期元素，随着Z的增加，I1增大

C．通常情况下，电离能I1，〈I2，〈I3

D．电离能越小，元素的金属性越强

8．电负性差值大的元素之间形成的化学健主要为

A．共价键B．离子键C．金属键D．配位键

9．下列不是元素的电负性应用的是

A．判断一种元素是金属还是非金属

B．判断化合物中元素化合价正负

C．判断化学键类型

D．判断化合物溶解性

10．X和Y是原子序数大于4的短周期元素，Xm+和Yn--两种离子的核外电子排布相同，下列说法正确的是：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　　）

A．X的原子半径比Y小

B．X和Y的核电荷数之差为m—n

C．电负性X>Y

D．第一电离能X

11．关于锂的结构和性质的判断，错误的是：

　　　　　　　　　　　　　　（　　）

①与水反应比钠剧烈　②它的密度比钠小　③它的氧化物暴露于空气中易吸收CO2　④其第一电离能小于钠的　⑤它是还原剂

A．只有①②B．③和⑤C．②和③D．①和

12.有A、B、C、D四种元素，最高正价依次为1、4、5、7，其核电荷数按B、C、D、A顺序增大。

已知B的次外层电子数为2，C、D、A原子次外层电子数均为8，C、D原子的电子层数相同，A原子的核外电子数不超过20，则A为，B为，C为，D为.

13.在水溶液中，YO3n-和S2-发生反应的离子方程式如下：

YO3n-+3S2-+6H+Y-+3S↓+3H2O

（1）YO3n-中Y的化合价是；

（2）Y元素原子的最外层电子数是.

14．下表是元素周期表的一部分，回答下列有关问题

族

周期

IA

IIA

IIIA

IVA

VA

VIA

VIIA

0

2

①

②

⒀

3

③

④

⑤

⑥

⑦

⑧

⑨

4

⑩

⑾

⑿

（1）写出下列元素符号：

①⑥⑦⑩

（2）在这些元素中，最活泼的金属元素是，最活泼的非金属元是，最不活泼的元素是。

电负性最大的是。

（3）在这些元素的最高价氧化物对应水化合物中，酸性最强的是，碱性最强的是，呈两性的氢氧化物是（只写一种），写出三者之间相互以应的化学方程式。

15．短周期元素A、B、C的原子序数逐渐增大，它们形成的离子具有相同的电子层结构，B和C的单质都能跟水剧烈反应，B为电负性数值最大的元素。

B单质与H2O反应产生A单质，0.5molC单质跟水反应时，在标准状况下放出5.6LH2，此时C转化成具有氖原子核外电子层结构的离子。

问：

（1）A、B、C各是什么元素？

（2）写出这三种元素所形成化合物的化学式，并用电子式表示它们的形成过程。

16．有A、B、C、D四种元素，其价电子数依次为1，2，6，7，其电子层数依次减少。

已知D—的电子构型与Ar原子相同。

A，B，C次外层电子数依次为8，8，18，试推断这四种元素，并回答下列问题：

（1）原子半径由小到在大的顺序

（2）电负性由小到大的顺序；

（3）金属性由弱到强的顺序；

17．下表是周表的一部分，表中所列的字母分别代表某一化学元素。

b

h

j

a

c

f

i

l

m

e

d

k

（1）下列（填写编号）组元素的单质可能都是电良导体。

①a、c、h②b、g、k③c、h、l④d、e、f

（2）如果给核外电子足够的能量，这些电子便会摆脱原子核的束缚而离去。

核外电子离开该原子或离子所需的能量主要受两大因素的影响。

原子核失去核外不同电子所需的能量（kj·mol—1）:

锂

X

Y

失去第一个电子

519

502

580

失去第二个电子

7296

4570

1820

失去第三个电子

11799

6920

2750

失去第四个电子

9550

11600

①通过上述信息和表中的数据分析，为什么锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量。

表中X可能为以上13种元素中（填写字母）元素。

用元素符号表示X和j形成的化合物的化学式。

Y是周期表中族元素。

以上13种元素中，（填写字母）元素原子失去核外第一个电子需要的能量最多。