2018秋高中化學(xué) 第一章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律學(xué)案 新人教版必修2.doc

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第一章　物質(zhì)結(jié)構(gòu)　元素周期律復(fù)習(xí)課 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.理解原子的組成及同位素的概念。掌握原子序數(shù)、核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核外電子數(shù)的概念,以及質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)之間的相互關(guān)系。 2.以第一、二、三周期的元素為例,掌握核外電子排布規(guī)律。 3.理解離子鍵、共價鍵的含義。了解鍵的極性。 4.掌握元素周期律的實質(zhì)及元素周期表(長式)的結(jié)構(gòu)(周期、族)。 5.以第三周期為例,掌握同一周期內(nèi)元素性質(zhì)(如:原子半徑、化合價、單質(zhì)及化合物性質(zhì))的遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系;以ⅠA和ⅡA族為例,掌握同一主族內(nèi)元素性質(zhì)遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。 自主學(xué)習(xí) 一、原子組成與結(jié)構(gòu) [習(xí)題1]有關(guān)Cl-粒子,回答下列問題: (1)所含質(zhì)子數(shù)　　　;中子數(shù)　　　,電子數(shù)　　　;質(zhì)量數(shù)　　　。 (2)該粒子的結(jié)構(gòu)示意圖　　　　　;電子式　　　　。 (3)它與Cl的半徑大小的關(guān)系是　　　　　。 [習(xí)題2]R原子的核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為m,中子數(shù)為n,則下列敘述錯誤的是(　　) A.這種元素的相對原子質(zhì)量為m+n B.不能由此確定該元素的相對原子質(zhì)量 C.其原子質(zhì)量與C原子質(zhì)量之比約為(m+n)∶12 D.原子核內(nèi)中子數(shù)為n的原子可能是R原子的同位素 二、化學(xué)鍵 [習(xí)題3]下列說法中正確的是(　　) A.離子化合物中可以含有共價鍵,但共價化合物中一定不含離子鍵 B.含有共價鍵的物質(zhì)一定是共價化合物 C.HCl溶于水只需克服分子間作用力 D.干冰升華時,分子內(nèi)共價鍵會發(fā)生斷裂 [習(xí)題4]下列電子式書寫正確的是(　　) A.∶N∶∶∶N∶ B.H∶∶H C.H+[∶∶]2-H+ D.Na+[∶∶]- 三、元素周期律和元素周期表 [習(xí)題5]對于核電荷數(shù)為37的元素,下列描述正確的是(　　) A.某單質(zhì)在常溫下跟水反應(yīng)不如鈉劇烈 B.其碳酸鹽易溶于水 C.其原子半徑比鉀原子半徑小 D.其氫氧化物不能使Al(OH)3溶解 [習(xí)題6]下列各粒子半徑依次增加的是(　　) A.Cs+、K+、Mg2+、Al3+ B.F、F-、Cl-、Br- C.Ca2+、K+、Cl-、S2- D.Al、Al3+、Mg、K [習(xí)題7]下列關(guān)于元素周期表和元素周期律的說法中不正確的是(　　) A.從氯到碘,生成的氫化物熔、沸點逐漸升高,穩(wěn)定性逐漸增強 B.因為鈉原子比鋁原子容易失去電子,所以鈉比鋁的還原性強 C.從鈉到氯,最高價氧化物的水化物堿性逐漸減弱,酸性逐漸增強 D.氧與硫為同主族元素,氧比硫的原子半徑小,氧比硫的氧化性強 [習(xí)題8]已知X+、Y2+、Z-、W2-四種離子均具有相同的電子層結(jié)構(gòu)。下列關(guān)于四種元素的描述,不正確的是(　　) A.原子半徑:X>Y>Z>W B.原子序數(shù):Y>X>Z>W C.原子最外層電子數(shù):Y>X>Z>W D.金屬性:X>Y,還原性:W2->Z- 課內(nèi)探究 探究一、元素推斷 【例1】有A、B、C、D、E、F六種短周期元素,其元素特征信息如下表所示: 元素 元素特征信息 A A的單質(zhì)是密度最小的物質(zhì) B B的單質(zhì)能與冷水劇烈反應(yīng),所得強堿性溶液中含有兩種電子數(shù)相同的陰、陽離子 C C的原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的三倍 D D與B同周期,該周期中D的簡單離子半徑最小 E B、C、E組成的36電子的化合物Y是家用消毒劑的主要成分 F F元素最高正價與最低負(fù)價的代數(shù)和為4 (1)寫出化合物Y所含的化學(xué)鍵名稱　　　　　　　　　　。 (2)D、E、F的簡單離子半徑由大到小的順序是(用化學(xué)式表示)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)寫出兩種均含A、B、C、F四種元素的化合物在溶液中相互反應(yīng)的離子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　。 [練習(xí)1]短周期元素A、B、C的原子序數(shù)依次增大,其原子的最外層電子數(shù)之和為10,A與C在周期表中位置上下相鄰,B原子最外層電子數(shù)等于A原子次外層電子數(shù),下列有關(guān)敘述不正確的是(　　) A.A與C可形成共價化合物 B.A的氫化物的穩(wěn)定性大于C的氫化物的穩(wěn)定性 C.原子半徑AZ B.氫化物的沸點:X>W C.離子的還原性:X>W D.原子及離子半徑:Z>Y>X 2.X、Y、Z、M是元素周期表中前20號元素,其原子序數(shù)依次增大,且X、Y、Z相鄰。X的核電荷數(shù)是Y的核外電子數(shù)的一半,Y與M可形成化合物M2Y。下列說法中正確的是(　　) A.氫化物的還原性:X>Y>Z B.簡單離子的半徑:M>Z>Y>X C.YX2、M2Y都是含有極性鍵的極性分子 D.Z元素的最高價氧化物的水化物的化學(xué)式為HZO4 3.元素在周期表中的位置,反映了元素的原子結(jié)構(gòu)和元素的性質(zhì),下列說法中正確的是(　　) A.同一元素不可能既表現(xiàn)金屬性,又表現(xiàn)非金屬性 B.第三周期元素的最高正化合價等于它所處的主族序數(shù) C.短周期元素形成離子后,最外層都達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu) D.同一主族的元素的原子,最外層電子數(shù)相同,化學(xué)性質(zhì)完全相同 4.A、B、C、D 4種元素的核電荷數(shù)依次增大,它們的離子的電子層數(shù)相同且最外層電子數(shù)均為8。A原子的L層電子數(shù)與K、M層電子數(shù)之和相等,D原子的K、L層電子數(shù)之和等于電子總數(shù)的一半。請回答下列問題: (1)4種元素的符號依次是A　　　,B　　　,C　　　,D　　　。它們的原子半徑由大到小的順序是　　　　　　　　　　。 (2)試寫出4種元素的離子結(jié)構(gòu)示意圖: A　　　　　,B　　　,C　　　,D　　　。 它們離子的半徑由大到小的順序是　　　　　　　　　　　　　。 (3)它們最高價氧化物對應(yīng)水化物的化學(xué)式分別是　　　　　　　,分別比較它們酸性和堿性的強弱　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)寫出能夠生成的氣態(tài)氫化物的化學(xué)式:　　　　　　　,比較其穩(wěn)定性:　　　　　　　,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 5.根據(jù)原子結(jié)構(gòu)理論和元素周期律,請回答關(guān)于114號元素(此元素尚未命名,暫以X代替其化學(xué)符號)的幾個問題。 (1)原子核外有幾個電子層?最外層電子數(shù)可能是多少? (2)它在周期表中位于第幾周期?第幾族?屬于金屬元素還是非金屬元素? (3)寫出它的最高價氧化物及對應(yīng)水化物的化學(xué)式。 (4)寫出它的氯化物的化學(xué)式。 6.某化學(xué)興趣小組的同學(xué)學(xué)習(xí)了同周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律后,設(shè)計了一套實驗方案進行實驗探究,并記錄了有關(guān)實驗現(xiàn)象,如下表。 實驗操作 實驗現(xiàn)象 ①將用砂紙擦拭后的鎂帶與沸水反應(yīng),再向反應(yīng)后的溶液中滴加酚酞 A.浮于水面,熔成一個小球,在水面上四處游動,隨后消失,溶液變紅色 B.產(chǎn)生氣體,可在空氣中燃燒,溶液變成淺紅色 C.反應(yīng)不十分劇烈,產(chǎn)生的氣體可以在空氣中燃燒 D.劇烈反應(yīng),產(chǎn)生可燃性氣體 E.生成白色膠狀沉淀,進而沉淀消失 F.生成淡黃色沉淀 ②向新制的H2S飽和溶液中滴加新制的氯水 ③鈉與滴有酚酞溶液的冷水反應(yīng) ④鎂帶與2 mol/L鹽酸反應(yīng) ⑤鋁條與2 mol/L鹽酸反應(yīng) ⑥向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至過量 請你幫助該同學(xué)整理并完成實驗報告。 (1)實驗?zāi)康?　。 (2)實驗儀器:①　　　　;②　　　　;③　　　　;④試管夾;⑤鑷子;⑥小刀;⑦玻璃片;⑧砂紙;⑨膠頭滴管等。 (3)實驗藥品:鈉、鎂帶、鋁條、2 mol/L鹽酸、新制的氯水、飽和H2S溶液、AlCl3溶液、NaOH溶液等。 (4)請你寫出上述的實驗操作對應(yīng)的現(xiàn)象: ①　　　　;②　　　　;③　　　　;④　　　　;⑤　　　　;⑥　　　　(用A~F表示)。 寫出實驗操作②、⑥中有關(guān)反應(yīng)的離子方程式: 實驗②　, 實驗⑥　。 (5)實驗結(jié)論: 　。 參考答案 自主學(xué)習(xí) 一、原子　種類　電性　化學(xué)性質(zhì) [習(xí)題1](1)17　18　18　35 (2)　[∶∶]- (3Cl-的半徑大于Cl的原子半徑 [習(xí)題2]AD 二、[習(xí)題3]A　[習(xí)題4]D 三、電子層　最外層電子數(shù)　7　1、2、3　4、5、6、7　18　8、9、10 [習(xí)題5]B　[習(xí)題6]BC　[習(xí)題7]A　[習(xí)題8]AC 課內(nèi)探究 【例1】解析:題中要求推斷出六種短周期元素,要抓住元素特征信息進行推斷,題中所給的元素特征信息主要有元素與周期表的關(guān)系、元素的原子結(jié)構(gòu)、元素組成物質(zhì)的性質(zhì)、元素的化合價情況、相關(guān)物質(zhì)的用途等。推斷時要抓住關(guān)鍵信息,大膽猜測、合理推理、逐一驗證。密度最小的物質(zhì)是氫氣,即A為氫元素;B能與冷水反應(yīng),則B可能是Na、K等活潑金屬,反應(yīng)后生成的堿性溶液中含OH-,則B為鈉元素;C元素原子的核外電子排布情況為第一層2個,第二層6個,C為氧元素;第三周期中簡單離子半徑最小的是Al3+,即D為鋁元素;B、C、E組成的化合物NaClO可作為家用消毒劑,所以E為氯元素;F元素的最高正價為+6,最低負(fù)價為-2,代數(shù)和為4,則F為硫元素。經(jīng)過以上推斷,很容易得出答案。 答案:(1)離子鍵、共價鍵 (2)S2->Cl->Al3+ (3)H++HSSO2↑+H2O [練習(xí)1]解析:A與C在周期表中位置上下相鄰,A、C同主族,且A在第二周期,B原子最外層電子數(shù)等于A原子次外層電子數(shù),B為鎂,據(jù)A、B、C三原子的最外層電子數(shù)之和為10,A為碳元素,C為硅元素,A與C可形成共價化合物SiC,CH4穩(wěn)定性大于SiH4穩(wěn)定性,MgO為離子晶體,A的氧化物常溫下為氣體,B的氧化物常溫下為固體,原子半徑B>C>A。 答案:C [練習(xí)2]解析:A是地殼中含量最高的元素,A是氧元素;D的氫化物和最高價氧化物的水化物均為強酸,D是氯元素,B、C、D三元素在第三周期,它們的最高價氧化物的水化物兩兩混合均能發(fā)生反應(yīng)生成鹽和水,根據(jù)B、C、D原子序數(shù)依次增大,因此B是鈉元素,C是鋁元素,據(jù)A、D、E三種元素形成的鹽中,A、D、E三種元素的原子個數(shù)比為2∶2∶1,E為金屬Ca。 答案:(1)D (2)第三周期ⅢA族　Na+[∶∶H]- (3)次氯酸鈣　ClO-+2H++Cl-Cl2↑+H2O [練習(xí)3]解析:根據(jù)原子半徑和主要化合價可以判斷出③④⑥⑦元素分別是Li、P、Na、N,進而推斷出①②⑤⑧元素分別是O、Mg、Cl、B,選項A和B正確;元素①與元素⑥形成的化合物有Na2O和Na2O2,Na2O2中既存在離子鍵又存在非極性共價鍵,選項C錯誤;選項D,由于元素B在周期表中處于金屬和非金屬交界線附近,且與Al處于同一族中,它們之間性質(zhì)有相似之處,因此選項D正確。 答案:C 【例2】解析:由A、B、C相對位置可知,A、C中間的元素原子序數(shù)(D)比B小8,而A、C原子序數(shù)之和應(yīng)為D的二倍,等于B的質(zhì)量數(shù)的一半,也就是B的原子序數(shù),所以D的原子序數(shù)為8,A為N,B為S,C為F,可知答案為A。 答案:A [練習(xí)4]解析:若為第二、三周期元素時,n-m=1;若為第四、五周期元素時,n-m=11;若為第六、七周期元素時,n-m=25。 答案:C [練習(xí)5]D [練習(xí)6]解析:X、Y、Z在周期表中的相對位置有以下四種情況: 如為①,設(shè)Y的原子序數(shù)為y,則Z(X)=y-1,Z(Z)=y+8,則Z(X)+Z(Y)+Z(Z)=y-1+y+y+8=3y+7=31,得Z(Y)=8,則Z(X)=7,Z(Z)=16,故X、Y、Z分別是N、O、S,且三者最外層電子數(shù)之和為17,所以選項C符合。如為②同理可得:y-1+y+y-8=31,y=不合理,舍去。如為③同理可解得y=不合理。如為④可解得y=不合理。此題若用代入法更為簡便快捷。 答案:C 隨堂檢測 1.解析:由題設(shè)可判定W為Cl,X為F,Y為Al,Z為Na。則金屬性Na>Al,因HF分子間存在氫鍵,氫化物沸點HF>HCl,離子還原性Cl->F-,原子半徑Na>Al>F,離子半徑F->Na+>Al3+。 答案:B 2.解析:X、Y、Z相鄰,X的電荷數(shù)為Y的核外電子數(shù)的一半,說明X為氧元素,Y為硫元素,則Z為氯元素;Y與M可形成化合物M2Y,M為+1價,且在這四種元素中原子序數(shù)最大(前20號元素中)的元素,則M為鉀元素。還原性:H2S>H2O,A項錯誤;離子半徑:S2->Cl->K+>O2-,B項錯誤;SO2是含有極性鍵的極性分子,K2S中無極性鍵,C項錯誤;氯元素的最高價氧化物的水化物的化學(xué)式是HClO4,D項正確。 答案:D 3.解析:處于元素周期表金屬元素與非金屬元素分界線附近的元素,既可表現(xiàn)金屬性,又可表現(xiàn)非金屬性,A錯誤;主族元素的最高正化合價等于它所處的主族序數(shù)(O、F除外),也等于其最外層電子數(shù),B正確;H+的最外層電子數(shù)是0,C項錯誤;同一主族的元素的原子最外層電子數(shù)雖相同,但是核電荷數(shù)、原子半徑不同,化學(xué)性質(zhì)不完全相同,D錯誤。 答案:B 4.解析:A原子的L層電子數(shù)與K、M層電子數(shù)之和相等,所以A的核電荷數(shù)為28=16,A為硫元素。D原子的K、L層電子數(shù)之和等于電子總數(shù)的一半,所以D原子的核電荷數(shù)是(2+8)2=20,D為鈣元素。根據(jù)核電荷數(shù)依次增大,它們的離子電子層數(shù)相同且最外層電子數(shù)均為8可以判斷出B為氯元素,C為鉀元素。 答案:(1)S　Cl　K　Ca　r(K)>r(Ca)>r(S)>r(Cl) (3)H2SO4、HClO4、KOH、Ca(OH)2　酸性:HClO4>H2SO4;堿性:KOH>Ca(OH)2 (4)HCl、H2S　HCl>H2S　因非金屬性氯元素強于硫元素 5.解析:第七周期稀有氣體原子序數(shù)為118,所以該元素位于第七周期ⅣA族,最高價為+4價。 答案:(1)7　4 (2)第七周期,ⅣA族,金屬元素 (3)XO2　H2XO3　(4)XCl4 6.答案:(1)探究同周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律 (2)①試管　②燒杯?、劬凭珶? (4)B　F　A　D　C　E　Cl2+H2S2HCl+S↓　Al3++3OH-Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-Al+2H2O (5)金屬性:Na>Mg>Al;非金屬性:Cl>S(或同周期元素由左到右,金屬性逐漸減弱,非金屬性逐漸增強)