2019-2020年高一化學(xué) 27原子結(jié)構(gòu) 元素周期律培優(yōu)教案.doc
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2019-2020年高一化學(xué) 27原子結(jié)構(gòu) 元素周期律培優(yōu)教案 [基礎(chǔ)知識(shí)] 本章知識(shí)網(wǎng)絡(luò): 質(zhì)子 ——→決定元素的種類(lèi) 原子核 質(zhì)量數(shù):近似原子量 中子 ——→決定原子種類(lèi)(同位素) 一.原子結(jié)構(gòu): 核外電子:依據(jù)電子自身能量的不同,在離原子核 遠(yuǎn)近不同的區(qū)域里高速運(yùn)動(dòng) 二.元素周期律: 1.含義:元素的性質(zhì)隨著元素原子序數(shù)的遞增而呈周期性變化。這個(gè)規(guī)律叫元素周期律。 2.內(nèi)容: ①隨原子序數(shù)的遞增,原子最外層電子排布呈現(xiàn)周期性變化。 ②隨原子序數(shù)的遞增,元素的原子半徑呈現(xiàn)周期性變化。 ③隨原子序數(shù)的遞增,元素的化合價(jià)呈現(xiàn)周期性變化。 ④隨原子序數(shù)的遞增,元素的金屬性和非金屬性呈現(xiàn)周期性變化。 同周期(左→右),金屬性遞減,非金屬性遞增 同主族(上→下),金屬性遞增,非金屬性遞減 注:元素的金屬性和非金屬性的判斷標(biāo)志。 金屬性 單質(zhì)與水或酸反應(yīng)的難易 最高價(jià)氧化物的水化物堿性強(qiáng)弱 單質(zhì)的還原性強(qiáng)弱 離子的氧化性強(qiáng)弱 非金屬性 與氫氣化合難易及氫化物的穩(wěn)定性 最高價(jià)氧化物的水化物酸性強(qiáng)弱 單質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱 簡(jiǎn)單離子還原性的強(qiáng)弱 三.元素周期表:元素周期律的具體表現(xiàn)形式。 1.結(jié)構(gòu): 周期:相同電子層數(shù)的元素按原子序數(shù)遞增的順序排列的橫行,共7個(gè) 族:元素周期表18個(gè)縱行,除第8、9、10三個(gè)縱行叫第Ⅷ族元素外,其余15個(gè)縱行,每個(gè)縱行標(biāo)作一族。族有主族、副族之分。由短周期元素和長(zhǎng)周期元素構(gòu)成的族叫主族,用“A”表示;完全由長(zhǎng)周期元素構(gòu)成的族叫副族。用“B”表示。 2.元素周期表與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系: ①電子層數(shù)=周期數(shù) ②最外層電子數(shù)=主族數(shù)=最高正價(jià)數(shù)(O,F除外)=價(jià)電子數(shù) ③核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=原子序數(shù) ④負(fù)價(jià)絕對(duì)值=8-主族數(shù) 3.應(yīng)用: ①預(yù)測(cè)元素的性質(zhì) ②啟發(fā)人們?cè)谝欢▍^(qū)域內(nèi)尋找新物質(zhì)(農(nóng)藥、半導(dǎo)體、催化劑) [學(xué)習(xí)指導(dǎo)] 1.元素周期表反映了元素的結(jié)構(gòu)、位置與性質(zhì)的一般關(guān)系,這些一般規(guī)律中有什么特殊情況嗎? 點(diǎn)撥: ①原子核一般由質(zhì)子和中子構(gòu)成,iH例外。 ②由短周期和長(zhǎng)周期元素構(gòu)成的族不一定是主族,如零族。 ③失電子難的原子獲得電子的能力不一定強(qiáng),如:碳原子和稀有氣體原子得失電子都很困難。 ④非金屬元素之間一般形成共價(jià)化合物,而NH4Cl,NH4NO3等都是離子化合物。 ⑤同一周期元素的原子半徑從左到右依次變小,只適合ⅠA-ⅦA之間,不包括零元素(零族元素原子半徑與其它元素原子半徑判斷標(biāo)準(zhǔn)不同)。 2.電子層結(jié)構(gòu)相同的離子性質(zhì)有什么特點(diǎn)? 例:aXm-,bYn-,CZn+,dRm+(m>n)有相同的電子層結(jié)構(gòu) ①原子序數(shù) aR>X>Y ③離子半徑 Xm->Yn->Zn+>Rm+ ④電荷與原子序數(shù)關(guān)系: a=d-2m,b=c-2n b-a=d-c=m-n a+m=c-n,b+n=d-m 3.周期表中還有哪些常見(jiàn)的規(guī)律? ①對(duì)角規(guī)則:性質(zhì)相似 Li Be B C Na Mg Al Si 例題:鋰和鎂在元素周期表中有特殊的“對(duì)角關(guān)系”,它們的性質(zhì)相似,如它們的單質(zhì)在過(guò)量O2中燃燒,都不生成過(guò)氧化物。下列關(guān)于鋰及其化合物性質(zhì)的敘述中正確的是①Li2SO4難溶于水②LiOH加熱時(shí),不會(huì)分解③Li遇濃H2SO4不發(fā)生鈍化④Li2CO3加熱時(shí),分解成Li2O和CO2 A①③ B①④ C②③ D③④ 答案 D ②奇偶規(guī)律:表中原子序數(shù)為奇(或偶)數(shù)的元素,其所在的族序數(shù)及主要化合價(jià)也為奇(或偶)數(shù)(第Ⅷ族除外) 例題:短周期元素A與B能形成A2B3的化合物,若A的原子序數(shù)為m,則B的原子序數(shù)不可能是( )A.m+3 B.m+4 C.m+11 D.m-5 解析:由A2B3 化學(xué)式可知:A:+3 B:-2價(jià)則A的原子序數(shù)為奇數(shù),B的原子序數(shù)為偶數(shù)。 答案 B ③序差規(guī)律:除ⅠA,ⅡA外,同族上下相鄰元素原子序數(shù)的差值與下面元素所在周期的元素種類(lèi)相同;第ⅠA,ⅡA則與上面元素所在周期的元素種類(lèi)相同。 ④“m-2”規(guī)律:第m主族所含非金屬元素種數(shù)為m-2(第ⅠA族氫元素除外) ⑤定性規(guī)律:主族序數(shù)為m,周期序數(shù)為n 若時(shí),為非金屬(H除外) 若時(shí),為金屬 若時(shí),一般為兩性元素。 [例題精析] 例1:某元素X所形成的分子X(jué)2共有三種,其式量依次為158,160,162;其三種分子的物質(zhì)的量之比是7:10:7。則下列結(jié)論正確的是( ) A.X有三種同位素 B.其中一種同位素的原子質(zhì)量數(shù)為80 C.質(zhì)量數(shù)為79的同位素其原子的百分含量為50% D.X2的平均式量159 解析:若X有三種同位素,可形成六種X2分子;X有兩種同位素時(shí)可組成三種X2分子:X2,XX’,X2’,故A錯(cuò)。由于只有兩種同位素,所形成的三種分子中,相對(duì)分子質(zhì)量是158,162的兩種為同種同位素原子組成,質(zhì)量數(shù)分別為79和81,相對(duì)分子質(zhì)量為160的分子是兩種同位素原子共同組成,平均相對(duì)分子質(zhì)量為79+81=160,故B錯(cuò)。因X2三種分子的物質(zhì)的量之比為7:10:7,所以?xún)煞N同位素原子的物質(zhì)的量之比為(72+10):(5+72)=1:1;質(zhì)量數(shù)為79的同位素原子的百分含量為50%,故C正確。X2平均相對(duì)分子質(zhì)量,故D錯(cuò)。 此題是關(guān)于同位素計(jì)算與判斷的綜合題,很容易不加分析地誤認(rèn)為有三種X2分子,即說(shuō)明X有三種同位素,而得出完全錯(cuò)誤的結(jié)論,正確判斷同位素的種類(lèi)是本題的解題關(guān)鍵。該題不僅從各個(gè)角度對(duì)同位素的計(jì)算進(jìn)行了考查,而且突出了對(duì)審題能力,邏輯思維能力的綜合考查。 例2:某元素原子的核電荷數(shù)是電子層數(shù)的5倍,其質(zhì)子數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍,該元素是什么元素? 解析:設(shè)核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=a,元素原子的電子層數(shù)為x,最外層電子數(shù)為y,依題意a=5x a=3y;則5x=3y 。因原子的最外層電子數(shù)不超過(guò)8,即y為1-8的正整數(shù),僅當(dāng)y=5時(shí),x=3合理,該元素的核電荷數(shù)為15,該元素是P。 例3:原子序數(shù)為x的元素在周期表中位于A、B、C、D四種元素的中間,A、B、C、D四種元素的原子序數(shù)之和如下所示,其中不可能的是(鑭系、錒系,零族除外)( ) A.4x B.4x+6 C.4x+10 D.4x+14 解析:假設(shè)A、B、C、D,X五種元素在周期表中的位置所示: 則由周期表的結(jié)構(gòu)可知X與C的原子序數(shù)之差或D與X的原子序數(shù)之 差可能為8、8,8、18,18、18,18、32,即C、D原子序數(shù)之和存在三種情況:2x,2x+10,2x+14 答案:B 例4:科學(xué)家預(yù)測(cè)114號(hào)元素為類(lèi)鉛,下列有關(guān)預(yù)測(cè)不正確的是( ) A.它具有+2,+3,+4價(jià) B.其晶體具有良好的導(dǎo)電性 C.最外層具有四個(gè)電子 解析:此題主要考查元素周期律的遷移應(yīng)用。題目特點(diǎn)是:給出一種不常見(jiàn)的主族元素,分析推測(cè)該元素及其化合物可能具有的性質(zhì)。解答時(shí),先依據(jù)稀有氣體元素原子序數(shù)接近法確定該元素所在的主族,即類(lèi)鉛原子序數(shù)為114與零族元素原子序數(shù)118(86+32)接近。由大小定前后,由差值定位置,114<118,同周期即第七周期,二者之差為4,類(lèi)鉛位于第ⅣA族,然后根據(jù)第ⅣA族元素及化合物性質(zhì)變化規(guī)律推測(cè)判斷。 答案:A 例5:A、B、C三種主族元素位于周期表相連續(xù)的三個(gè)不同周期,原子序數(shù)C>A>B,其中B的次外層電子數(shù)為2,A的次外層電子數(shù)與B、C不同,A與B族數(shù)之和等于C的族數(shù)。已知A的氫氧化物難溶于水,B的最高價(jià)氧化物的水化物是一種強(qiáng)酸,則A,B,C為何元素? 解析:此題看起來(lái)較復(fù)雜,但經(jīng)分析題意可以發(fā)現(xiàn)解題的突破口為“其中B的次外層電子數(shù)為2”,次外層電子數(shù)為“2”的元素在第2周期,又知該元素最高價(jià)氧化物的水化物是一種強(qiáng)酸,該元素為第二周期中的氮元素。又因A、B、C位于周期表中相連續(xù)的三個(gè)不同周期,且原子序數(shù)C>A>B,A在B(N)的下一周期,即第三周期,C在第四周期。因A與B族序數(shù)之和等于C的族數(shù),即2+5=7,可知C在第ⅦA族,且由上推知它是第四周期,C為Br。 答案:A:Mg B: N C: Br [鞏固提高] 一.選擇題:(每小題均有1-2個(gè)正確選項(xiàng)) 1.科學(xué)家最近制造出112號(hào)新元素,其原子的質(zhì)量數(shù)為277,這是迄今已知元素中最重的原子。關(guān)于該新元素的下列敘述正確的是( ) A.其原子核內(nèi)中子數(shù)和質(zhì)子數(shù)都是112 B.其原子核內(nèi)中子數(shù)為165,核外電子數(shù)為112 C.其原子質(zhì)量約是12C原子質(zhì)量的277倍 D.其原子質(zhì)量與12C原子質(zhì)量比近似為277:12 2.1993年國(guó)際相對(duì)原子質(zhì)量委員會(huì)確認(rèn),我國(guó)張青蓮教授測(cè)定的銻元素的相對(duì)原子質(zhì)量是121.760,為其標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)原子質(zhì)量。已知銻有Sb與Sb兩種天然同位素,下列說(shuō)法正確是( ) A.121.760是一個(gè)銻原子的質(zhì)量與一個(gè)12C原子質(zhì)量的比值 B.121.760是銻的兩種天然同位素的質(zhì)量數(shù)與它們的原子百分比計(jì)算出來(lái)的平均值 C.天然存在的銻元素中Sb與Sb的原子個(gè)數(shù)比為31:19 D.Sb的原子質(zhì)量與12C原子質(zhì)量的比值是123:1 3.具有相同電子層結(jié)構(gòu)的三種微粒An+,Bn-,C下列分析正確的是( ) A.原子序數(shù)關(guān)系是C>B>A B.微粒半徑關(guān)系是Bn->An+ C.C是稀有氣體元素的一種原子 D.原子半徑關(guān)系是A- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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