2019-2020年高一化學 27原子結構 元素周期律培優(yōu)教案.doc

《2019-2020年高一化學 27原子結構 元素周期律培優(yōu)教案.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2019-2020年高一化學 27原子結構 元素周期律培優(yōu)教案.doc（9頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

2019-2020年高一化學 27原子結構 元素周期律培優(yōu)教案 [基礎知識] 本章知識網絡： 質子 ——→決定元素的種類 原子核 質量數(shù)：近似原子量 中子 ——→決定原子種類（同位素） 一．原子結構： 核外電子：依據(jù)電子自身能量的不同，在離原子核 遠近不同的區(qū)域里高速運動 二．元素周期律： 1．含義：元素的性質隨著元素原子序數(shù)的遞增而呈周期性變化。這個規(guī)律叫元素周期律。 2．內容： 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志。 金屬性 單質與水或酸反應的難易 最高價氧化物的水化物堿性強弱 單質的還原性強弱 離子的氧化性強弱 非金屬性 與氫氣化合難易及氫化物的穩(wěn)定性 最高價氧化物的水化物酸性強弱 單質的氧化性強弱 簡單離子還原性的強弱 三．元素周期表：元素周期律的具體表現(xiàn)形式。 1．結構： 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 族：元素周期表18個縱行，除第8、9、10三個縱行叫第Ⅷ族元素外，其余15個縱行，每個縱行標作一族。族有主族、副族之分。由短周期元素和長周期元素構成的族叫主族，用“A”表示；完全由長周期元素構成的族叫副族。用“B”表示。 2．元素周期表與原子結構的關系： ①電子層數(shù)=周期數(shù) ②最外層電子數(shù)=主族數(shù)=最高正價數(shù)（O,F除外）=價電子數(shù) ③核內質子數(shù)=原子序數(shù) ④負價絕對值=8-主族數(shù) 3．應用： ①預測元素的性質 ②啟發(fā)人們在一定區(qū)域內尋找新物質（農藥、半導體、催化劑） [學習指導] 1．元素周期表反映了元素的結構、位置與性質的一般關系，這些一般規(guī)律中有什么特殊情況嗎？ 點撥： ①原子核一般由質子和中子構成，iH例外。 ②由短周期和長周期元素構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，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準不同）。 2．電子層結構相同的離子性質有什么特點？ 例：aXm-,bYn-,CZn+,dRm+(m>n)有相同的電子層結構 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的規(guī)律？ ①對角規(guī)則：性質相似 Li Be B C Na Mg Al Si 例題：鋰和鎂在元素周期表中有特殊的“對角關系”，它們的性質相似，如它們的單質在過量O2中燃燒，都不生成過氧化物。下列關于鋰及其化合物性質的敘述中正確的是①Li2SO4難溶于水②LiOH加熱時，不會分解③Li遇濃H2SO4不發(fā)生鈍化④Li2CO3加熱時，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 化學式可知：A：+3 B：-2價則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相同；第ⅠA，ⅡA則與上面元素所在周期的元素種類相同。 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，為非金屬（H除外） 若時，為金屬 若時，一般為兩性元素。 [例題精析] 例1：某元素X所形成的分子X2共有三種，其式量依次為158，160，162；其三種分子的物質的量之比是7：10：7。則下列結論正確的是（ ） A．X有三種同位素 B．其中一種同位素的原子質量數(shù)為80 C．質量數(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有兩種同位素時可組成三種X2分子：X2，XX’，X2’，故A錯。由于只有兩種同位素，所形成的三種分子中，相對分子質量是158，162的兩種為同種同位素原子組成，質量數(shù)分別為79和81，相對分子質量為160的分子是兩種同位素原子共同組成，平均相對分子質量為79+81=160，故B錯。因X2三種分子的物質的量之比為7：10：7，所以兩種同位素原子的物質的量之比為（72+10）：（5+72）=1：1；質量數(shù)為79的同位素原子的百分含量為50%，故C正確。X2平均相對分子質量，故D錯。 此題是關于同位素計算與判斷的綜合題，很容易不加分析地誤認為有三種X2分子，即說明X有三種同位素，而得出完全錯誤的結論，正確判斷同位素的種類是本題的解題關鍵。該題不僅從各個角度對同位素的計算進行了考查，而且突出了對審題能力，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：設核電荷數(shù)=質子數(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8，即y為1-8的正整數(shù)，僅當y=5時，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： 則由周期表的結構可知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：科學家預測114號元素為類鉛，下列有關預測不正確的是（ ） A．它具有+2，+3，+4價 B．其晶體具有良好的導電性 C．最外層具有四個電子 解析：此題主要考查元素周期律的遷移應用。題目特點是：給出一種不常見的主族元素，分析推測該元素及其化合物可能具有的性質。解答時，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，類鉛位于第ⅣA族，然后根據(jù)第ⅣA族元素及化合物性質變化規(guī)律推測判斷。 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的最高價氧化物的水化物是一種強酸，則A，B，C為何元素？ 解析：此題看起來較復雜，但經分析題意可以發(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，又知該元素最高價氧化物的水化物是一種強酸，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個正確選項） 1．科學家最近制造出112號新元素，其原子的質量數(shù)為277，這是迄今已知元素中最重的原子。關于該新元素的下列敘述正確的是（ ） A．其原子核內中子數(shù)和質子數(shù)都是112 B．其原子核內中子數(shù)為165，核外電子數(shù)為112 C．其原子質量約是12C原子質量的277倍 D．其原子質量與12C原子質量比近似為277：12 2．1993年國際相對原子質量委員會確認，我國張青蓮教授測定的銻元素的相對原子質量是121.760,為其標準相對原子質量。已知銻有Sb與Sb兩種天然同位素，下列說法正確是（ ） A．121.760是一個銻原子的質量與一個12C原子質量的比值 B．121.760是銻的兩種天然同位素的質量數(shù)與它們的原子百分比計算出來的平均值 C．天然存在的銻元素中Sb與Sb的原子個數(shù)比為31：19 D．Sb的原子質量與12C原子質量的比值是123：1 3．具有相同電子層結構的三種微粒An+，Bn-,C下列分析正確的是（ ） A．原子序數(shù)關系是C>B>A B．微粒半徑關系是Bn->An+ C．C是稀有氣體元素的一種原子 D．原子半徑關系是AA，則下列說法正確的是（A，B均為主族元素，O族除外）（ ） A．a一定大于b B．a一定小于b C．若A，B在同一周期，則a一定大于b D．若A,B不在同一周期，則a一定大于b 13．同周期的X、Y、Z三種元素，已知它們的最高價氧化物對應水化物是HXO4，H2YO4，H3ZO4。則下列判斷正確的是（ ） A.含氧酸的酸性H3ZO4>H2YO4>HXO4 B.非金屬性X>Y>Z C.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性按X、Y、Z順序由弱到強 D.元素的負化合價的絕對值按X、Y、Z順序由小到大 14．第二主族元素R的單質及其相應氧化物的混合物12g，加足量水經完全反應后蒸干，得到固體16g，試推測該元素可能為（ ） A.Mg B.Ca C.Sr D.Ba 15.第七周期為不完全周期，若將來的發(fā)現(xiàn)把這一周期元素全部排滿，則下列有關第七周期元素的推論可能錯誤的是（ ） A．第七周期排滿時有32種元素，全是放射性元素 B．第七周期排滿時最后一種的單質不與任何物質發(fā)生化學反應 C．第七周期第ⅦA族元素的原子序數(shù)為117，是一種金屬元素 D．第七周期第ⅢA族元素的氫氧化物與Al（OH）3具有相似的化學性質 二．填空題: 1．處于第二、三周期的主族元素A和B，它們的離子層相差兩層。已知A處于第m族，B處于第n族，A只有正化合價。則A的原子核外電子總數(shù)為______，它的離子的電子層結構為 B的核外電子總數(shù)為______，它的氫化物化學式______ 2．某金屬若干克，其原子核外共有2mol電子，核內共有1.2041024個中子，同質量的該金屬跟足量鹽酸反應生成6.021022陽離子，試回答： （1）該金屬元素的原子符號是______摩爾質量______ （2）原子核的組成是______個中子______個質子 3．某元素X只能構成相對分子質量為70,72,74的三種氣態(tài)分子X2，此三種氣態(tài)分子物質的量之比為9:6:1，則X的同位素有______種，分別是______，其中質量數(shù)最小的一種原子的百分含量為______ 4．已知An+,B(n+1)+,Cn-,D(n+1)-都具有相同的電子層結構，則A、B、C、D的原子半徑由大到小的順序______離子半徑由大到小的順序是______原子序數(shù)由大到小的順序______ 5．用原子序數(shù)1-17號元素符號填空: ①與水反應最劇烈的金屬是______ ②單質與水反應最劇烈的非金屬元素是______ ③元素硬度最大的是______ ④原子半徑最小的是______ ⑤原子半徑最大的是______ ⑥原子核外最外層上和次外層上的電子數(shù)相等的是 ⑦原子核外次外層上的電子數(shù)是最外層上電子數(shù)倍的是 ⑧周期數(shù)與族序數(shù)相等的元素是 三．推斷題: 1．某主族元素陽離子An+的鹽溶液0.5mol/L，20ml,恰好把25ml,0.4mol/L的碳酸鹽溶液中的全部沉淀，濾出，干燥，稱重得1.48g，該元素的族序數(shù)是多少。 2．右圖為周期表的一部分，已知A、B、C、D、E五種元素的原子核外共有85個電子，E原子核外有4個電子層，則B元素是什么元素？ 3．短周期元素A、B、C，A與B同周期，B與C同主族，它們的原子序數(shù)之和為41，試推斷 ①A、B在第______周期 ②設A、B最外層電子數(shù)分別為X和Y，由A、B、C的原子結構示意圖可推知2Y+X=______ ③A、B、C可能是什么元素？ [自我反饋] 一．選擇題： 1．B、D 解析：112號元素即原子序數(shù)，質子數(shù)核外電子數(shù)為112，由中子數(shù)=質量數(shù)-質子數(shù)，可知中子數(shù)=277-112=165，所以A錯B對。原子的質量數(shù)近似看成為元素的相對原子質量。借助元素的相對原子質量的定義可知，該原子質量與12C原子質量比近似于277:12，C錯D對。 2．C 解析：元素的相對原子質量為該元素的天然同位素的原子量與它們在自然界中的百分比所計算出的一個平均值并不是一個銻原子的相對原子質量，所以A、B的說法是錯的。由十字交叉法可計算出兩種同位素的原子個數(shù)為31:19 121 1.24 121.760 123 0.76 Sb的原子質量與12C原子質量的比值是123:12，D錯。 3．B、C 解析：An+1是A原子失電子而得，Bn-是B原子得電子而得，由質子數(shù)=原子序數(shù)可知，原子序數(shù)為A>C>B；由元素周期可知半徑Bn->An+；An+、Bn-、C的電子層結構相同，可推知C原子的核外電子排布已經穩(wěn)定，所以它應是稀有氣體元素的一種原子，由于稀有氣體元素原子半徑與其它元素原子半徑判斷標準不同，所以不能確定出原子半徑AFe2+>Fe3+. 5．D 解析：A：可以是H，D，T；B可以是NH3，H2O，HF等。C可以是NH4+和Na+。D錯，當某種分子和某種離子質子數(shù)相同時，它們的電子數(shù)一定不同. 6．B 7．C 提示：化學式為XY2則推知X、Y價態(tài)分別可能是+2，-1或+4，-2，當分別為+2，-1時X可能是4Be或12Mg，Y可能9F或17Cl；當分別為+4，-2時X可能是16S,6C,14Si,7N,Y可能是8O或16S則只有C符合題目要求。 8．A、B 解析：按照新規(guī)定，第3列元素為ⅢB族，在第六、七周期分別為鑭系和錒系元素它們共包括30種元素，所以種類最多，第14列元素為ⅣA族，其中第2周期中的元素形成的化合物種類最多，A對，第8、9、10之列為第Ⅷ族，全部為金屬，B對。第1列元素為堿金屬，單質的熔點由上到下逐漸降低，第17列元素為鹵素，單質的熔點逐漸升高，C錯。第18列（即稀有氣體元素）中的氦元素最外層電子數(shù)也為2個，D錯. 9．A 提示：當非金屬的化合價為奇數(shù)時，氧化物化學式為R2O8-X，當非金屬的化合價為偶數(shù)時，氧化物化學式 10．A、D 解析：由于Xn-比Ym+多2個電子層，則有兩種可能：X在第3周期，Y在第2周期，那么Xn-比Ym+多16個電子，（例如，S2-與Li+）即a-b+n+m=16，或X在第2周期，Y是H+，那么Xn-比H+多10個電子（例如F-與H+）即a-b+n+m=10，所以，A對，B，C錯。當Y在第2周期時，因為Y原子易失電子，所以只可能為Li、Be、B，所以b不大于5. 11．B 解析：本題實際上是通過原子的結構來推斷元素在周期表中的位置。由于甲、乙同主族，且乙的陽離子半徑小于甲的陽離子半徑，可知乙在甲的上方，甲、乙均位于周期表的左側；由于甲的陽離子和丁的陰離子的電子層結構相同，可知丁在甲的上一周期，且丁位于周期表的右側；由于丙的陰離子還原性比丁的陰離子還原性小，則丙的原子序數(shù)大于丁，所以甲、乙、丙、丁在周期表中的位置如下： (乙) …… …… 乙 …… 丁 丙 …… 甲 …… …… B對 12．C 若元素A與元素B在同一周期，由于原子半徑B>A，則b>a，若元素A與元素B在同一主族，則b>a，所以A、B、D錯。C對。 13．B、D 解析：本題可采用舉具體實例的方法來解答。按題意，可將X、Y、Z假設為Cl，S，P三種元素，那么含氧酸的酸性應為HClO4>H2SO4>H3PO4，A錯。非金屬性Cl>S>P，B對。氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性HCl>H2S>PH3，C錯。元素的負化合價的絕對值按Cl、S、P即X、Y、Z的順序，分別為1，2，3，D對。 14．B、C 提示：極限法，假設12g全是單質R，則Mr(R)<102,假設12g全是R的氧化物則Mr(R)>38，即則38B>D>C D>C>A>B B>A>C>D 5．① Na ② F ③ C ④ H ⑤ Na ⑥ Be ⑦ C ⑧ H.Be.Al 三．推斷題: 1．電荷守恒：0.050.02n=0.40.0252 ∴n=2 ⅡA族 2．突破：設B的原子序數(shù)為X A：X-8 C：X-1 D：X+1 E：X+18 ∴（X+1）+X+（X+18）+（X-8）+（X-1）=85 X=15 3．① 三 ② 19 （提示：A的序數(shù)為10+X B序數(shù)為10+Y C為2+Y） ④A:Cl B:S C:O或A:P B:Cl C:F. [走向高考] 1.(94全國)若短周期中的兩種元素可以形成原子個數(shù)比為2：3的化合物，則這兩種元素的原子序數(shù)之差不可能的是（ ） A．1 B.3 C.5 D.6 2．（91上海）某元素的原子0層上只有1個電子，下列描述正確的是（ ） A．其單質常溫下跟水反應不如鈉劇烈 B．其原子半徑比鉀原子半徑小 C．其碳酸鹽易溶于水 D．其氫氧化物不能使氫氧化鋁溶解 3．（98全國）X和Y屬短周期元素，X原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的一半，Y位于X的前一周期，且最外層只有1個電子，則X和Y形成的化合物的化學式可表示為（ ） A．XY B.XY2 C.XY3 D.X2Y3 4.(99全國)已知自然界中銥有兩種質量數(shù)分別為191和193的同位素，而銥的平均原子量為192.22這兩種同位素的原子個數(shù)比應為（ ） A.39:6 B.61:39 C.1:1 D.39:11 5.(99全國)下列各分子中所有原子都滿足最外層為電子結構的是（ ） A．BeCl2 B.PCl3 C.PCl5 D.N2 6.(99全國)X、Y、Z為短周期元素，這些元素原子的最外層電子數(shù)分別是1.4.6，則由這三種元素組成的化合物的化學式不可能是（ ） A．XYZ B.X2YZ C.X2YZ2 D.X2YZ3 答案：1. D 2. C 3. A 4. A 5. B、D 6. A