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文檔簡介
教案
組長審核:
學員編號:年級:高一課時數(shù):3課時
學員姓名:輔導科目:化學學科教師:
授課主題元素周期表
1.了解原子序數(shù)與原子結構間的關系。
2.了解元素周期表的編排原則,知道周期和族的表示方法。
3.了解元素周期表的基本結構,知道主族和副族的概念。
教學目的
4.能從整體上把握元素周期表的結構,會正確表示元素在周期表中的位置。
5.以堿金屬元素和鹵族元素為例,了解原子結構與元素性質(zhì)之間的關系,認識原子結構相
似的一族元素在化學性質(zhì)上表現(xiàn)出的相似性和遞變性。
6.知道核素和同位素的含義。
教學重難點
授課日期及時段
教學內(nèi)容
8M^要點一、元素周期表的編排
1.原子序數(shù)
按照元素在周期表中的順序給元素所編的序號為原子序數(shù)。
原子序數(shù)=核電荷數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)(原子中)
要點詮釋:
存在上述關系的是原子而不是離子,因為離子是原子失去或得到電子而形成的,所以在離子中:核外電
子數(shù)=質(zhì)子數(shù)加上或減去離子的電荷數(shù)。
2.現(xiàn)在的元素周期表的科學編排原則
(1)將電子層數(shù)相同的元素按原子序數(shù)遞增的順序從左到右排成一橫行,稱為周期;
(2)把最外層電子數(shù)相同(氫除外)的元素按電子層數(shù)遞增的順序從上到下排成縱行,稱為族。
要點二、元素周期表的結構
1.周期
周期短周期長周期
一二三四五六七
對應行數(shù)1234567
所含元素
28818183232
種數(shù)
每周期0
族元素原21018365486118
子序數(shù)
2.族
族主族副族皿族0族
族數(shù)7711
族序號IIIIIIIVVVIvnIIIIVVVIvnI11w0
AAAAAAABBBBBBB
列序號1213141516173456711128\9\1018
要點詮釋:
(1)周期:元素周期表有7個橫行,也就是7個周期。前三周期叫短周期,后四個周期叫長周期。
(2)族:常見的元素周期表共有18個縱行,從左到右分別叫第1縱行、第2縱行……第18個縱行。把
其中的第8、9、10三個縱行稱為第皿族,其余每一個縱行各稱為一族,分為七個主族、七個副族和一個0族,
共16個族。
族序數(shù)用羅馬數(shù)字表示,主族用A、副族用B,并標在族序數(shù)的后邊。如IA、IIA,IIIA……IB、HB、
IIIB……
(3)第18縱行的氫最外層有2個電子,其它元素原子的最外層都有8個電子,它們都已達到穩(wěn)定結構,
化學性質(zhì)不活潑,化合價都定為0價,因而叫做0族。
(4)元素周期表中從第IIIB族到第DB族共10個縱行,包括了第皿族和全部副族,共60多種元素,全部為
金屬元素,統(tǒng)稱為過渡元素。
(5)在周期表中根據(jù)組成元素的性質(zhì),有些族還有一些特別的名稱。例如:第IA族:堿金屬元素;第
HA族:堿土金屬元素;第WA族:碳族元素;第VA族:氮族元素;第VIA族:氧族元素;第VHA族:鹵族
元素;0族:稀有氣體元素。
(6)第六周期的錮系元素、第七周期的鋼系元素分別包含15種元素,為了使元素周期表的結構緊湊,
放在第MB族;但實際上每種元素都占有元素周期表的一格,所以另外列出,放在元素周期表的下方。
3.周期表與原子結構的關系
(1)周期序數(shù)=電子層數(shù)
(2)族序數(shù)=最外層電子數(shù)(對主族而言)
(3)原子序數(shù)=質(zhì)子數(shù)
要點三、元素的性質(zhì)與原子結構
應用元素周期表,以典型金屬元素族(堿金屬)和典型非金屬元素族(鹵族元素)為例,運用理論探究
和實驗探究的方法,達到掌握元素的性質(zhì)與原子結構關系的目的。重點掌握元素周期表中同一主族元素的相
似性和遞變性。
1.堿金屬元素
查閱元素周期表和課本,我們可得到堿金屬元素的有關信息如下表:
元素名元素符核電荷原子結構示意圖最外層電電子層原子半徑/
稱號數(shù)子數(shù)數(shù)nm
鋰Li3120.152
鈉Na11130.186
鉀K19140.227
(+19)2881
鋤Rb37150.248
、
@/J,8?
葩Cs55、\\\\\160.265
G”)28181881
要點詮釋:
(1)堿金屬元素原子結構的特點:
①相同點:堿金屬元素原子的最外層都有1個電子,
②不同點:堿金屬元素原子的核電荷數(shù)和電子層數(shù)各不相同。
(2)堿金屬元素性質(zhì)的相似性和遞變性
①相似性:由于堿金屬元素原子最外層都只有一個電子,所以都容易失去最外層電子,都表現(xiàn)出很強的
金屬性,化合價都是+1價。
②遞變性:隨著核電荷數(shù)的遞增,堿金屬元素原子的電子層數(shù)逐漸增多,原子半徑逐漸增大,原子核對
最外層電子的吸引力逐漸減弱,失電子能力逐漸增強,故從鋰到艷,金屬性逐漸增強。
注:元素金屬性強弱可以從其單質(zhì)與水(或酸)反應置換出氫的難易程度,以及它們的最高價氧化物的
水化物一一氫氧化物的堿性強弱來比較。
(3)堿金屬單質(zhì)的性質(zhì)
①化學性質(zhì):堿金屬單質(zhì)都能與氧氣等非金屬單質(zhì)反應,生成對應的金屬氧化物等化合物;都能與水反
應,生成對應的金屬氫氧化物和氫氣;并且隨著核電荷數(shù)的遞增,堿金屬單質(zhì)與氧氣、水等物質(zhì)的反應越來
越劇烈。
4Li+O2-^—2Li2O
A
2Na+0;NazO;
2Na+2H2O==2NaOH+H2t
2K+2H2O==2KOH+H2t
實驗探究:對比鉀、鈉與氧氣、水的反應
實驗內(nèi)容現(xiàn)象結論或解釋
與氧氣反鈉在空氣中燃燒鈉開始熔化成閃亮的小球,著火燃化學方程式:
應燒,產(chǎn)生黃色火焰,生成淡黃色固體△
2Na+O2--------Na2。?
鉀在空氣中燃燒鉀開始熔化成閃亮的小球,劇烈反化學方程式:
應,生成橙黃色固體
(超氧化鉀)
K+O2=^=KO2
堿金屬與鈉與水的反應鈉塊浮在水面,熔化成閃亮小球,四化學方程式:
水反應處游動嘶嘶作響,最后消失
2Na+2H2O==2NaOH+H2t
鉀塊浮在水面,熔成閃亮的小球,四化學方程式:
鉀與水的反應處游動,嘶嘶作響,甚至輕微爆炸,2K+2H2O==2KOH+H2t
最后消失
實驗中的注意事項:a.鈉、鉀在實驗室里都保存在煤油中,所以取用剩余的金屬塊可放回原試劑瓶中,
并且使用前要用濾紙把表面煤油吸干。
b.對鈉、鉀的用量要控制;特別是鉀的用量以綠豆粒大小為宜,否則容易發(fā)生爆炸危險。
c.對堿金屬與水反應后的溶液,可用酚酬試液檢驗生成的堿。
②物理性質(zhì)
堿金屬單質(zhì)顏色和狀態(tài)密度/g?cm-3熔點/℃沸點/℃
鋰(Li)銀白色、柔軟0.534180.51347
鈉(Na)銀白色、柔軟0.9797.81882.9
鉀(K)銀白色、柔軟0.8663.65774
鋤(Rb)銀白色、柔軟1.53238.89688
錐(Cs)略帶金屬光澤、柔軟1.87928.40678.4
要點詮釋:
相似性:除鈉外,其余都呈銀白色;都比較柔軟;有延展性;導電性和導熱性也都很好;堿金屬的密度
都比較小,熔點也都比較低。
遞變性:隨著核電荷數(shù)的遞增,堿金屬單質(zhì)的密度依次增大(鉀除外);熔沸點逐漸降低。
2.鹵族元素
(1)原子結構的特點
氟(F)氯(CD
要點詮釋:
①相同點:最外層電子數(shù)都是7個。
②不同點:核電荷數(shù)和電子層數(shù)不同。
(2)鹵族元素性質(zhì)的相似性和遞變性
①相似性:最外層電子數(shù)都是7個,化學反應中都容易得到1個電子,都表現(xiàn)很強的非金屬性,其化合
價均為一1價。
②遞變性:隨著核電荷數(shù)和電子層的增加,原子半徑逐漸增大,原子核對最外層電子的吸引力逐漸減弱,元
素原子的得電子能力逐漸減弱,元素的非金屬性逐漸減弱,鹵素單質(zhì)的氧化性逐漸減弱。
注:元素的非金屬性強弱可以從其最高價氧化物的水化物的酸性強弱,或單質(zhì)與氫氣生成氣態(tài)氫化物的難
易程度以及氫化物的穩(wěn)定性來推斷。
(3)鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)
鹵素單質(zhì)顏色和狀態(tài)密度熔點/℃沸點/℃
F2淡黃綠色氣體1.69g/L(15℃)-219.6-188.1
黃綠色氣體
CI23.215g/L(0℃)-101-34.6
深紅棕色液體3
Br23.119g/cm(20℃)-7.258.78
紫黑色固體3
l24.93g/cm113.5184.4
要點詮釋:
隨著核電荷數(shù)的遞增,鹵素單質(zhì)的顏色逐漸加深;狀態(tài)由氣一液一固;密度逐漸增大;熔沸點都較低,且
逐漸升高。
(3)鹵素單質(zhì)的化學性質(zhì)
①鹵素單質(zhì)與氫氣反應
F2+H2=2HF在暗處能劇烈化合并發(fā)生爆炸,生成的氟化氫很穩(wěn)定
光照或點燃發(fā)生反應,生成氯化氫較穩(wěn)定
CI2+H2光照或點燃2HCI
加熱至一定溫度才能反應,生成的澳化氫較穩(wěn)定
Br2+H2=^=2HBr
△不斷加熱才能緩慢反應;碘化氫不穩(wěn)定,在同一條件下同時分解
l+H^--------2HI
22為比和b,是可逆反應
要點詮釋:
隨著核電荷數(shù)的增多,鹵素單質(zhì)"2、。2、B312)與氫氣反應的劇烈程度逐漸減弱,生成的氫化物的穩(wěn)定性
逐漸減弱:HF>HCI>HBr>HI;元素的非金屬性逐漸減弱:F>CI>Br>l。
②鹵素單質(zhì)間的置換反應
實驗探究:對比鹵素單質(zhì)(Cl2>BQ、12)的氧化性強弱
實驗將少量氯水分別加入盛有NaBr溶液和KI溶液將少量澳水加入盛有KI溶液的試管中,
內(nèi)容的試管中,用力振蕩后加入少量四氯化碳,振用力振蕩后加入少量四氯化碳,振蕩、
蕩、靜置。靜置。
現(xiàn)象靜置后,液體均分為兩層。上層液體均呈無色,靜置后,液體分為兩層。上層液體呈無
下層液體分別呈橙色、紫色。色,下層液體呈紫色。
方程式@2NaBr+CI2==2NaCI+Br2③2KI+Br2==2KBr+T
②2KI+Cl2==2KCI+l2
結論隨著核電荷數(shù)的增加,鹵素單質(zhì)的氧化性逐漸減弱:CI2>Br2>l2
(4)鹵素的特殊性
①氟無正價,無含氧酸;氟的化學性質(zhì)特別活潑,遇水生成HF和02,能與稀有氣體反應,氫氟酸能腐蝕
玻璃,氟化銀易溶于水,無感光性。
②氯氣易液化,次氯酸具有漂白作用,且能殺菌消毒。
③澳是常溫下唯一液態(tài)非金屬單質(zhì),澳易揮發(fā),少量澳保存要加水液封,溟對橡膠有較強腐蝕作用。
④碘為紫黑色固體,易升華,碘單質(zhì)遇淀粉變藍。
要點四、核素、同位素1.質(zhì)量數(shù):
如果忽略電子的質(zhì)量,將原子核內(nèi)所有質(zhì)子和中子的相對質(zhì)量取近似整數(shù)值相加,所得的數(shù)值叫做質(zhì)量
數(shù)。
要點詮釋:
(1)1個電子的質(zhì)量約為1個質(zhì)子質(zhì)量的1/1836,所以原子的質(zhì)量主要集中在原子核上。
(2)1個質(zhì)子的相對質(zhì)量為1.007,1個中子的相對質(zhì)量為1.008,其近似整數(shù)值均為1。
(3)質(zhì)量數(shù)的表達式:質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N)
(4)元素是具有相同核電荷數(shù)(質(zhì)子數(shù))的同一類原子的總稱。
(5)精確的測定結果證明,同種元素的原子的原子核內(nèi),質(zhì)子數(shù)相同,中子數(shù)不一定相同。
(6);X是原子符號,其意義為:表示一個質(zhì)量數(shù)為A、質(zhì)子數(shù)為Z的X原子。
2.核素:
把具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目中子的一種原子叫做核素。
要點詮釋:
(1)核素概念的外延為原子,這里的原子泛指導電呈電中性的原子和帶有電荷的簡單陰、陽離子。如與
*Na.為同一種核素。
(2)絕大多數(shù)的元素都包含多種核素。
(3)有的核素在自然界中穩(wěn)定存在,而有的核素具有放射性而不能在自然界中穩(wěn)定存在。
3.同位素:
質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不相同的同一元素的不同原子互稱為同位素。
要點詮釋:
(1)同一元素的不同核素互稱為同位素。如;H、;H、;H都是氫的同位素,見下表:
氫元素的原子核
質(zhì)量數(shù)(A)原子名稱原子符號應用
質(zhì)子數(shù)(Z)中子數(shù)(N)
—
101;H
112笊:H或D
用于制造氫
彈
123M:H或T
(2)“同位”即指核素的質(zhì)子數(shù)相同,在元素周期表中占有相同的位置。
19
(3)許多元素都有同位素,如186°c、178c°、8°c是氧的同位素。
(4)同位素中,有些具有放射性,稱為放射性同位素。如I。就是碳的放射性同位素。
(5)同位素中,有的是天然的,有的是人造的。如元素周期表中原子序數(shù)為112號的元素的各同位素都是人
造的。
(6)天然穩(wěn)定存在的同位素,相互間保持一定的比率。
(7)同位素的化學性質(zhì)幾乎相同,其原因是同位素的質(zhì)子數(shù)相同,原子核外電子排布相同。
(8)元素的相對原子質(zhì)量,就是按照該元素各核素原子所占的一定百分比算出的平均值。
(9)同位素的應用:在日常生活中,工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學研究中有著重要的用途。如考古時利用I。測定一些
文物的年代,和:H用于制造氫彈,利用放射性同位素釋放的射線育種、治療癌癥和腫瘤等。
例1、下列敘述中正確的是()
A.除0族元素外,短周期元素的最高化合價在數(shù)值上都等于該元素所屬的族序數(shù)
B.除短周期外,其他周期均有18種元素
C.副族元素中沒有非金屬元素
D.堿金屬元素是指第IA族的所有元素
【答案】C
【解析】短周期中,0、F無正價,A項不正確;第六周期有32種元素,B項不正確;副族元素全部是金屬元
素,C項正確;堿金屬元素是指除H外的第IA族所有元素,D項不正確。故答案為C項。
【總結升華】根據(jù)元素周期表的結構分析。元素周期表中只有主族和0族中有非金屬元素,第HA族全部是金
屬元素,過渡元素全部是金屬元素。
舉一反三:
【變式1】在下列元素中,不屬于主族元素的是()
A.氫B.鐵C.鈣D.碘
【答案】B
【解析】從周期表中可以看出,鐵屬于第VDI族元素,不屬于主族元素。
【變式2】下列關于元素周期表編排的敘述不正確的是()
A.把電子層數(shù)相同的元素,按原子序數(shù)遞增的順序從左到右排成橫行
B.每一個橫行就是一個周期
C.把不同橫行中最外層電子數(shù)相同的元素,按電子層數(shù)遞增的順序由上而下排成縱行
D.每一個縱行就是一個族
【答案】D
【解析】元素周期表中,第8、9、10三個縱行合稱第族,因此元素周期表中包括18個縱行,分成16個族,
D項不正確。
【變式3】在元素周期表中,第三、四、五、六周期所含元素種數(shù)分別是()
A.8、18、32、32B.8、8、18、18
C.8、18、18、32D.18、18、32、32
【答案】C
例2.在現(xiàn)有的元素周期表中,同一周期的第IIA、第IIIA族兩種元素的原子序數(shù)之差不可能是()
A.1B.11C.18D.25
【答案】C
【解析】在同一周期的前提下,二、三周期中HA、IIIA的元素原子序數(shù)相鄰,其差為1;四、五周期中IIA、
IIIA的元素之間多了10種過渡元素,所以其原子序數(shù)之差為11;六、七周期中第IIIB族分別是偶系、鋼系元
素,分別包括15種元素,所以第IIA、第IIIA族元素原子序數(shù)之差為25。
【總結升華】元素周期表共有18個縱列,可分為16個族。其中第8、9、10三個縱列稱為第VO族,其它每個
縱列稱為一族,包括七個主族、七個副族和一個0族,其中它們的排列順序并不是按主副族依次排列,需要
總結理清。
舉一反三:
【變式1】A、B兩元素分別為某周期第HA族、第IIIA族元素,若A元素的原子序數(shù)為x,則B元素的原子序
數(shù)可能為()
①x+1②x+8③x+11④x+18⑤x+25⑥x+32
A.①②③B.③④⑤C.①③⑤D.②④⑥【答案】C
【變式2】國際無機化學命名委員會在1989年做出決定,建議把長式元素周期表原先的主副族及族號取消,
由左至右改為18歹[J。如堿金屬元素為第1例,稀有氣體元素為第18歹!]。據(jù)此規(guī)定,下列說法錯誤的是()
A.第9列元素中沒有非金屬元素
B.只有第2列元素原子最外層有2個電子
C.第1列和第17列元素的單質(zhì)熔沸點變化趨勢相反
D.在所有列中,第3列的元素種類最多
【答案】B
【變式3】甲、乙是周期表中同一主族相鄰的兩種元素,若甲的原子序數(shù)為x,則乙的原子序數(shù)不可能為()
A.x+2B.x+4C.x+8D.x+18【答案】B
類型二:根據(jù)原子序數(shù)確定元素在周期表中的位置
例3、(2015上海模擬)中國科學技術名詞審定委員會已確定第116號元素靠Lv的名稱為金立。關于的敘述錯
誤的是
A.原子序數(shù)116B.中子數(shù)177
C.核外電子數(shù)H6D.該元素位于第七周期WA族
【思路點撥】元素符號的左下角標有質(zhì)子數(shù),左上角標有質(zhì)量數(shù)。
【答案】D
【解析】根據(jù)原子構成,原子序數(shù)=核外電子數(shù)=116,質(zhì)量數(shù)為293,中子數(shù)177;該元素位于第七周期
VIA族,D錯。故選D。
【總結升華"X中各數(shù)量間的關系與互求一直是高考考查的重點和熱點,題目往往以信息題的形式給出,
但起點高,落點低,只要牢固掌握原子結構的基礎知識,細心分析就能得出正確答案。
舉一反三:
【變式1】推算原子序數(shù)為6、13、34、53、88的元素在周期表中的位置。
原子序數(shù)613345388
周期
族
【答案】
原子序數(shù)613345388
周期二三四五七
族IVAIIIAVIAVHAIIA
【變式2】下列各組中的元素用原子序數(shù)表示,其中都屬于主族的一組元素是()
A.14、24、34B.26、31、35C.5、15、20D.11、17、18
【答案】C
類型三:堿金屬元素
例4.下列對堿金屬性質(zhì)的敘述中,正確的是()
A.單質(zhì)都是銀白色的柔軟金屬,密度都比較小
B.單質(zhì)在空氣中燃燒生成的都是過氧化物
C.堿金屬單質(zhì)與水反應生成堿和氫氣
D.單質(zhì)的熔、沸點隨著原子序數(shù)的增加而升高
【答案】C
【解析】銷單質(zhì)略帶金色光澤,A項不正確;鋰在空氣中燃燒主要生成LiQ,B項不正確;堿金屬單質(zhì)均能與
水反應生成堿和氫氣,C項正確;堿金屬單質(zhì)的熔、沸點隨著原子序數(shù)的增加而降低,D項不正確。
【總結升華】根據(jù)堿金屬物理性質(zhì)、化學性質(zhì)的相似性和遞變性分析,同時注意其中的特殊性。
舉一反三:
【變式1】下列敘述中錯誤的是()
A.隨著電子層數(shù)增多,堿金屬的原子半徑逐漸增大
B.堿金屬單質(zhì)都具有強還原性,它們的離子都具有強氧化性
C.堿金屬單質(zhì)的熔沸點隨著核電荷數(shù)的增大而降低
D.堿金屬元素在自然界里都是以化合態(tài)存在的
【答案】B
【解析】堿金屬具有強還原性,其原子很容易失電子,變成陽離子,其陽離子很難再得電子,氧化性很弱。
【變式2】下列關于堿金屬某些性質(zhì)的排列中,正確的是()
A.原子半徑:Li<Na<K<Rb<CsB.密度:Li<Na<K<Rb<Cs
C.熔點、沸點:Li<Na<K<Rb<CsD.還原性:Li>Na>K>Rb>Cs
【答案】A
【解析】按Li、Na、K、Rb、Cs的順序,堿金屬的原子半徑依次增大,A項正確;密度Na>K,B項不正確;單
質(zhì)熔、沸點依次降低,C項不正確;還原性依次增強,D項不正確。
類型四:鹵族元素
例5.按氟、氯、澳、碘四種元素的順序,下列性質(zhì)的遞變規(guī)律不正確的是()
A.單質(zhì)的密度依次增大
B.單質(zhì)的熔、沸點依次升高
C.CL可從KBr溶液中還原出Be
D.單質(zhì)都能與化合,且逐漸變難
【答案】C
【解析】鹵素單質(zhì)按&、Cb、Bn、Iz的順序,其密度依次增大,熔沸點依次升高,所以A、B都正確;鹵素
單質(zhì)都能與壓化合生成對應的氫化物,但按Fz、CL、Be、Iz順序依次變難;單質(zhì)的氧化性順序為F2>CL>Br2
>L,所以Ck可將KBr溶液中的B/氧化成Br2o
【總結升華】掌握同一主族元素原子及單質(zhì)從上到下的性質(zhì)遞變性,并善于與堿金屬元素對比,是學習知識
和培養(yǎng)各種能力的關鍵。
舉一反三:【變式1】下列關于鹵化氫的說法中不正確的是()
A.鹵素原子半徑越大,氫化物越穩(wěn)定
B.鹵素原子半徑越大,氫化物越不穩(wěn)定
C.鹵化氫的穩(wěn)定性為:HF>HCl>HBr>HI
D.鹵素單質(zhì)與氫氣越難反應,生成物越不穩(wěn)定
【答案】A
【變式2】下列物質(zhì)中,酸性最強的是()
A.H4SiO4B.H3P0&C.H2SO4D.HC104
【答案】D
【解析】非金屬性:Cl>S>P>Si,酸性:HC104>H2S04>H3P04>H2Si03,酸性最強的是HC10m
【變式3】隨著鹵素原子半徑的增大,下列遞變規(guī)律正確的是()
A.單質(zhì)的熔沸點逐漸降低B.鹵素離子的還原性逐漸增強
C.氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性逐漸增強D.單質(zhì)的氧化性逐漸增強
【答案】B
【解析】隨著鹵素原子半徑的增大,單質(zhì)的熔沸點逐漸升高,A項不正確;鹵素離子的還原性逐漸增強,B項
正確;氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性逐漸減弱,C項不正確;單質(zhì)的氧化性逐漸減弱,D項不正確,故答案為B項。
類型五:核素、同位素
例6.(2014?上海)“玉兔”號月球車用^Pu作為熱源材料.下列關于2叫Pu的說法正確的是()
A.2;:Pu與2機互為同位素
B.2j:Pu與%Pu互為同素異形體
C.■Pu與晨u具有完全相同的化學性質(zhì)
D.2叫Pu與%Pu具有相同的最外層電子數(shù)
【答案】D
【解析】A.有相同質(zhì)子數(shù),不同中子數(shù)的原子或同一元素的不同核素互為同位素,2;:Pu與膘U質(zhì)子數(shù)不
同,不是同位素,故A錯誤;
B.同種元素形成的不同單質(zhì)互稱同素異形體,胃加口與喘Pu均為原子,不是同素異形體,故B錯誤;
c.2j:Pu與膘u質(zhì)子數(shù)不同屬于不同的元素,其化學性質(zhì)不同,故C錯誤;
D.2叫Pu與常Pu具有相同的質(zhì)子數(shù),所以其核外電子數(shù)相同,則具有相同的最外層電子數(shù),故D正確;
故選Do
舉一反三:
125
【變式11據(jù)報道,上海某醫(yī)院正在研究用放射性的53T,治療腫瘤。該原子的原子核內(nèi)中子數(shù)與核外電子數(shù)
之差為()
A.72B.19C.53D.125
【答案】B
【變式2】下列關于原子的幾種描述中,不正確的是()
A.叼與卻具有相同的中子數(shù)
B.丘與"0具有相同的電子數(shù)
C七與叱具有相同的質(zhì)量數(shù)
D.1與此具有相同的質(zhì)子數(shù)
【答案】C
【變式3]下列關于12C和13C說法正確的是()
A.兩者互為同位素B.兩者互為同素異形體
C.兩者屬于同一種核素D.兩者屬于不同的元素
【答案】A
【解析】氣和I質(zhì)子數(shù)相同,中子數(shù)不同,二者互為同位素。
例1、下列敘述中正確的是()
A.除0族元素外,短周期元素的最高化合價在數(shù)值上都等于該元素所屬的族序數(shù)
B.除短周期外,其他周期均有18種元素
C.副族元素中沒有非金屬元素
D.堿金屬元素是指第IA族的所有元素
【答案】C
【解析】短周期中,0、F無正價,A項不正確;第六周期有32種元素,B項不正確;副族元素全部是金屬元
素,C項正確;堿金屬元素是指除H外的第IA族所有元素,D項不正確。故答案為C項。
【總結升華】根據(jù)元素周期表的結構分析,元素周期表中只有主族和0族中有非金屬元素,第IIA族全部是金
屬元素,過渡元素全部是金屬元素。
舉一反三:
【變式1】在元素周期表中,第三、四、五、六周期所含元素種數(shù)分別是()
A.8、18、32、32B.8、8、18、18
C.8、18、18、32D.18、18、32、32
【答案】C
【變式2】短周期元素中非金屬元素共有()
A.9種B.10種C.12種D.13種
【答案】D
【解析】短周期元素中包括:H、He、B、C、N、0、F、Ne、Si、P、S、Cl、Ar共13種非金屬元素。
例2.在現(xiàn)有的元素周期表中,同一周期的HA、IIIA族兩種元素的原子序數(shù)之差不可能是()
A.1B.11C.18D.25
【答案】C
【解析】在同一周期的前提下,二、三周期中IIA、IIIA的元素原子序數(shù)相鄰,其差為1;四、五周期中IIA、
IIIA的元素之間多了10種過渡元素,所以其原子序數(shù)之差為11;六、七周期中第IIIB族分別是鐲系、舸系元
素,分別包括15種元素,所以第HA、IIIA族元素原子序數(shù)之差為25。
【總結升華】元素周期表共有18個縱列,可分為16個族。其中第8、9、10三個縱列稱為第而族,其它每個
縱列稱為一族,包括七個主族、七個副族和一個0族,其中它們的排列順序并不是按主副族依次排列,需要
總結理清。
舉一反三:
【變式1】國際無機化學命名委員會在1989年做出決定,建議把長式元素周期表原先的主副族及族號取消,
由左至右改為18歹!J。如堿金屬元素為第1例,稀有氣體元素為第18歹I」。據(jù)此規(guī)定,下列說法錯誤的是()
A.第9列元素中沒有非金屬元素
B.只有第2列元素原子最外層有2個電子
C.第1列和第17列元素的單質(zhì)熔沸點變化趨勢相反
D.在所有列中,第3列的元素種類最多
【答案】B
【變式2】甲、乙是周期表中同一主族相鄰的兩種元素,若甲的原子序數(shù)為x,則乙的原子序數(shù)不可能為()
A.x+2B.x+4C.x+8D.x+18【答案】B
【變式3]已知A、B是元素周期表中同主族相鄰兩元素,A、B所在周期分別有m、n種元素。若A的原子序
數(shù)為x,則B的原子序數(shù)可能為()
①x+m②x—m③x+n④x—n
A.①③B.①④C.②③D.①②③④
【答案】D
【解析】若A、B為IA族或IIA族元素:當A在B之上,則B的原子序數(shù)為x+m;當A在B之下,則B的原子
序數(shù)為x—n。若A、B為IIIA?V1IA族元素:當A在B之上,則B的原子序數(shù)為x+n;當A在B之下,則B的原
子序數(shù)為X—01。
類型二:根據(jù)原子序數(shù)確定元素在周期表中的位置
例3、114號元素。曲明)是由設在杜布納的核研究聯(lián)合研究所的科學家1998年用鈣轟擊杯獲得,是迄今為
止已知的最穩(wěn)定同位素,半衰期達30秒,相比之下,是超鈾元素中異乎尋常的長壽核素,似乎正在證實穩(wěn)定
島理論的預言。下列關于該元素的說法中不正確的是()
A.該元素為放射性元素B.該元素屬于過渡元素
C.該元素位于第七周期IVA族D.該元素的主要化合價有+4、+2
【答案】B
【解析】根據(jù)元素周期的結構確定該元素在周期表中的位置及有關性質(zhì)。從周期表看,83號后的元素全部為
放射性元素,A項正確;周期表中第七周期最后一種元素0族元素的原子序數(shù)為118,則可以確定該元素位于
第七周期WA族,不屬于過渡元素,B項不正確,C項正確;該元素位于IVA族,與碳同主族,主要化合價有
+4、+2,D項正確。
【總結升華】熟悉元素周期表的結構,熟記各周期0族元素的原子序數(shù),就能利用上述方法根據(jù)元素的原子
序數(shù)確定元素在周期表中的位置。
舉一反三:
【變式1】元素周期表是一座開放的“元素大廈”,元素大廈尚未客滿。請你在元素大廈中為119號元素安排
好它的房間()
A.第八周期第IA族B.第七周期第V1IA族
C.第七周期第0族D.第六周期第IIA族
【答案】A
【解析】元素周期表中,第七周期若排滿,最后一種元素原子序數(shù)為118,119號元素應位于第八周期第IA
族。
【變式2】推算原子序數(shù)為6、13、34、53、88的元素在周期表中的位置。
原子序數(shù)613345388
周期
族
【答案】
原子序數(shù)613345388
周期二三四五七
族IVAIIIAVIAVHAIIA
【變式3】下列各組中的元素用原子序數(shù)表示,其中都屬于主族的一組元素是()
A.14、24、34B.26、31、35C.5、15、20D.11、17、18
【答案】C
類型三:堿金屬元素
例4.下列對堿金屬性質(zhì)的敘述中,正確的是()
A.單質(zhì)都是銀白色的柔軟金屬,密度都比較小
B.單質(zhì)在空氣中燃燒生成的都是過氧化物
C.堿金屬單質(zhì)與水反應生成堿和氫氣
D.單質(zhì)的熔、沸點隨著原子序數(shù)的增加而升高
【答案】C
【解析】飽單質(zhì)略帶金色光澤,A項不正確;鋰在空氣中燃燒主要生成LizO,B項不正確;堿金屬單質(zhì)均能與
水反應生成堿和氫氣,C項正確;堿金屬單質(zhì)的熔、沸點隨著原子序數(shù)的增加而降低,D項不正確。
【總結升華】根據(jù)堿金屬物理性質(zhì)、化學性質(zhì)的相似性和遞變性分析,同時注意其中的特殊性。
舉一反三:
【變式1】鉀的金屬活動性比鈉強,根本原因是()
A.鉀的密度比鈉小
B.鉀原子的電子層比鈉原子多一層
C.鉀與水反應比鈉與水反應更劇烈
D.加熱時,鉀比鈉更易氣化
【答案】B
【變式2】下列關于堿金屬某些性質(zhì)的排列中,正確的是()
A.原子半徑:Li<Na<K<Rb<CsB.密度:Li<Na<K<Rb<Cs
C.熔點、沸點:Li<Na<K<Rb<CsD.還原性:Li>Na>K>Rb>Cs
【答案】A
【解析】按Li、Na、K、Rb、Cs的順序,堿金屬的原子半徑依次增大,A項正確;密度Na>K,B項不正確;單
質(zhì)熔、沸點依次降低,C項不正確;還原性依次增強,D項不正確。
類型四:鹵族元素
例5.按氟、氯、澳、碘四種元素的順序,下列性質(zhì)的遞變規(guī)律不正確的是()
A.單質(zhì)的密度依次增大
B.單質(zhì)的熔、沸點依次升高
C.CL可從KBr溶液中還原出B。
D.單質(zhì)都能與壓化合,且逐漸變難
【答案】C
【解析】鹵素單質(zhì)按Fz、Cb、Be、L的順序,其密度依次增大,熔沸點依次升高,所以A、B都正確;鹵素
單質(zhì)都能與壓化合生成對應的氫化物,但按F?、口八Bn,L順序依次變難;單質(zhì)的氧化性順序為F2>CL>Br2
>L,所以CL可將KBr溶液中的Br「氧化成Bn。
【總結升華】掌握同一主族元素原子及單質(zhì)從上到下的性質(zhì)遞變性,并善于與堿金屬元素對比,是學習知識
和培養(yǎng)各種能力的關鍵。
舉一反三:【變式1】下列關于鹵化氫的說法中不正確的是()
A.鹵素原子半徑越大,氫化物越穩(wěn)定
B.鹵素原子半徑越大,氫化物越不穩(wěn)定
C.鹵化氫的穩(wěn)定性為:HF>HCl>HBr>HI
D.鹵素單質(zhì)與氫氣越難反應,生成物越不穩(wěn)定
【答案】A
【變式2]破是原子序數(shù)最大的鹵族元素,根據(jù)鹵素性質(zhì)的遞變規(guī)律,對碳及其化合物的敘述不正確的是()
A.碳的非金屬性在鹵素中是最弱的,A/易被氧化
B.碳在常溫下為白色固體
C.做單質(zhì)的熔點在鹵素單質(zhì)中最高
D.破單質(zhì)易溶于四氯化碳等有機溶劑中
【答案】B
【變式3】隨著鹵素原子半徑的增大,下列遞變規(guī)律正確的是()
A.單質(zhì)的熔沸點逐漸降低B.鹵素離子的還原性逐漸增強
C.氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性逐漸增強D.單質(zhì)的氧化性逐漸增強
【答案】B
【解析】隨著鹵素原子半徑的增大,單質(zhì)的熔沸點逐漸升高,A項不正確;鹵素離子的還原性逐漸增強,B項
正確;氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性逐漸減弱,C項不正確;單質(zhì)的氧化性逐漸減弱,D項不正確,故答案為B項。
類型五:核素、同位素
例6.(2015?石家莊一模)根據(jù)原子結構及元素周期律的知識,下列推斷正確的是()
A.335cL與37二。,氧化能力相近,二者互為同位素
1717
7g
B.—Se與一Se所含質(zhì)子數(shù)相同,中子數(shù)不同
3434
C.同主族元素形成的含氧酸的酸性隨核電荷數(shù)的增加而減弱
D.同周期主族元素形成的簡單離子半徑隨核電荷數(shù)的增大而減小
【思路點撥】A.質(zhì)子數(shù)相同,中子數(shù)不同的原子互稱同位素;B.質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù);C.同主族元
素形成的最高價氧化物對應的含氧酸的酸性隨核電荷數(shù)的增加而減弱;
D.電子層數(shù)越多,離子半徑越大。
【答案】B
3537
【解析】A.質(zhì)子數(shù)相同,中子數(shù)不同的原子互稱同位素,一CL與一Ck是氯元素的單質(zhì),不是同位素,
1717
故A錯誤;B.—Se與一Se所含質(zhì)子數(shù)均為34,中子數(shù)分別為44、46,故B正確;C.同主族元素形成的
3434
最高價氧化物對應的含氧酸的酸性隨核電荷數(shù)的增加而減弱,不是最高價氧化物的水化物則沒有該規(guī)律,故C
錯誤;D.電子層數(shù)越多,離子半徑越大,N—有兩個電子層,C「有三個電子層,則半徑:Cr>Na+,故D錯
誤。故選B。
【總結升華】本題考查了同位素,原子結構、元素的性質(zhì)的變化規(guī)律,題目難度不大,注意把握非金屬
性和半徑的比較方法。
舉一反三:
【變式1]下列關于12c和13C說法正確的是()
A.兩者互為同位素B.兩者互為同素異形體
C.兩者屬于同一種核素D.兩者屬于不同的元素
【答案】A
【解析】飛和火質(zhì)子數(shù)相同,中子數(shù)不同,二者互為同位素。
【變式2】3&Se是人體必需微量元素,克山病就是由于人體內(nèi)硒缺乏引起的。下列關于be和陽6的說法正
確的是()
A.?e和8°Se互為同素異形體
B.?e和s°Se互為同位素
C.78Se和80Se分別含有44和46個質(zhì)子
D.?e和8°Se都含有34個中子
【答案】B
【解析】同素異形體是由同種元素組成的不同單質(zhì),*e和8°Se互為同位素,不是同素異形體,A項不正確,
B項正確;,8Se和80Se都含34個質(zhì)子,分別含有44和46個中子,C項和D項均不正確。
類型六:核素、元素的相對原子質(zhì)量
例7、氯元素在自然界有35C1和37C1兩種同位素,在計算式34.969X75.77%+36.966X24.23%=35.453中()
A.75.77%表示35cl的質(zhì)量分數(shù)B.24.23%表示35cl的豐度
C.35.453表示氯元素的相對原子質(zhì)量D.36.966表示37cl的質(zhì)量數(shù)【答案】C
【解析】本題考查同位素相對原子質(zhì)量的計算方法和元素豐度及質(zhì)量數(shù)的理解。34.969和75.77%分別表示35C1
的相對原子質(zhì)量和豐度。
【總結升華】元素豐度即元素的原子在自然界中所占的原子個數(shù)百分比,元素的相對原子質(zhì)量是按照該元素
的各種天然同位素原子的相對原子質(zhì)量以及所占的原子個數(shù)百分比計算出的平均值。
舉一反三:
【變式1】設某元素某原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)為m,中子數(shù)為n,則下述論斷正確的是()
A.不能由此確定該元素的相對原子質(zhì)量
B.這種元素的相對原子質(zhì)量為m+n
C.若碳原子質(zhì)量為Wg,此原子的質(zhì)量為(m+n)Wg
D.核內(nèi)中子的總質(zhì)量小于質(zhì)子的總質(zhì)量
【答案】A
【解析】題目所給僅是一種核素的相對原子質(zhì)量,不能確定元素的相對原子質(zhì)量,因為元素的相對原子質(zhì)量
是各種同位素的相對原子質(zhì)量與其原子個數(shù)百分比乘積所求出的平均值。質(zhì)量數(shù)等于質(zhì)子數(shù)加中子數(shù),m+n僅
是這種元素的質(zhì)量數(shù),不是元素的相對原子質(zhì)量,故A中的論斷是正確的,B中的論斷是不對的。C中的論斷
是不對的,核素的相對原子質(zhì)量是某原子質(zhì)量與yC原子質(zhì)量1/12的比值,而不是與I;。原子質(zhì)量的比值。D
中的論斷是不準確的,中子的總質(zhì)量不一定小于質(zhì)子的總質(zhì)量。
【變式2】銅有兩種天然同位素63Cu和既u,參考銅的相對原子質(zhì)量63.5,估算63Cu的平均原子百分含量約是
()
A.20%B.25%C.66.7%D.75%
【答案】D
【解析】根據(jù)質(zhì)量守恒,滿足此式的是63Cu和65Cu的原子個數(shù)百分數(shù)分別為X、Y,則有63X+65Y=63.5(X+Y),
63\/1.5
63.5
可知X:丫應為原子個數(shù)比,用十字交叉法得出的是原子個數(shù)比:65/X0.5,故的原子個數(shù)百分含量為
35Gl37pi35pi37pi35rli37rli
【變式3】氯元素中有I,"和I?"兩種天然、穩(wěn)定的核素,“3和的原子個數(shù)比為3:1。由"5和
構成的、相對分子質(zhì)量分別為70、72、74的三種分子的個數(shù)比為()
A.6:6:1B,3:3:1C,6:3:1D.9:3:1
【答案】C
【變式4】某元素的一種同位素X
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