元素周期律学案.doc

2013级高一下学期期末复习学案——《物质结构 元素周期律》
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一、原子结构

质量数(A) = 质子数(Z) + 中子数(N) 离子电荷数=质子数-核外电子数
质子数= = =原子的核外电子数
[例1]写出表示含有8个质子、10个中子的原子的化学符号：___________________
[例2]已知R2+离子核外有a个电子，b个中子。表示R原子符号正确的是( )

二、原子核外电子排布规律
核外电子是由里向外，分层排布的，各电子层最多容纳的电子数为 个；最外层电子数不得超过 个(K层为最外层不超过 个电子)，次外层电子数不得超过 个，倒数第三层电子数不得超过 个。
1、核外电子数相同的粒子规律
⑴核外电子总数为10个电子的粒子共有15种。阳离子有 ；
阴离子有 ；分子有 ．
⑵核外电子总数为18个电子的粒子共有16种。阳离子有 ；
阴离子有 ；分子有 ．
2、几种表示方法：原子结构示意图、电子式(电子式表示形成过程)、结构式、空间构型
[例3]下列分子中所有原子都满足最外层8电子结构的是
A、六氟化氙(XeF6) B、次氯酸(HClO) C、氯化硫（S2Cl2） D、三氟化硼（BF3）
[例4]A+、B+、C-、D、E 五种粒子(分子或离子)它们分别含10个电子，已知它们有如下转化关系：①A+ + C-→D + E ②B+ + C-→2D。据此，回答下列问题：⑴写出所列离子的电子式A+____________、B+____________、C- 。
⑵具有相同空间构型的粒子是 和 (写化学符号)，A+离子中的键角为 。
⑶写出B+和E反应的离子方程式 。
[例5] A、B、C、D、E分别代表5种微粒，每种微粒中都含有18个电子。其中A和C都是由单原子形成的阴离子，B、D和E都是分子；又知在水溶液中A跟B反应可生成C和D；E具有强氧化性：
⑴用化学符号表示上述5种微粒：A ，B ，C ，D ，E ；
⑵在溶液中A跟B反应的离子方程式是： 。
三、核素与同位素
1、同位素： 相同， 不同的原子互称 。
①同一元素的各种同位素(原子)虽然质量数不同，但 几乎完全一样；
②天然存在的元素里，不论是游离态还是化合态，各种同位素所占的 一般是不变的。
2、相对原子质量
⑴原子的相对原子质量：以一个12C原子质量的1/12作为标准，其它原子的质量跟它相比较所得的数值。它是相对质量，单位为1
⑵元素相对原子质量的计算：元素的相对原子质量是按各种天然同位素原子所占的原子个数百分比求出的平均值。
其中Ar1、Ar2…为 的相对原子质量，a1％、a2％…为同位素的 或同位素的原子的物质的量分数但不是 分数。
四、元素周期律的实质及内容：
1、元素周期律的内容及实质：⑴元素的性质随着元素 ，这个规律叫元素周期律。元素性质的周期性变化是元素原子的 的必然结果，这就是元素周期律的实质。
2、元素周期律包括三个方面的内容⑴核外电子排布的周期性变化：原子的最外层电子数由1→8(第一周期1→2) ⑵原子半径的周期性变化：元素的原子半径由大→小(稀有气体例外) ⑶主要化合价的周期性变化：正价+1→+7 负价-4 →-1(F、O例外)
3、微粒半径大小比较规律
⑴同周期元素（稀有气体除外）的原子半径随原子核电荷数的递增逐渐 。
⑵同主族元素的原子半径和离子半径随着原子核电荷数的递增逐渐 。
⑶电子层结构相同的离子，核电荷数越大，则离子半径 。
⑷同种元素的微粒半径： 离子< < 离子。
4、金属性、非金属性强弱的实验事实⑴金属性强弱的实验事实
①元素的单质与 或 反应置换出氢的 或反应的剧烈程度
②元素的单质的 (或离子的 )
③元素的氧化物对应的水化物即氢氧化物的 强弱
⑵非金属性强弱实验事实
①与H2反应生成 的 或反应的剧烈程度或生成的气态氢化物的
②元素最高价氧化物对应的水化物 强弱
③单质的 (或离子的 )强弱
注意：金属性不等同于还原性，同理非金属性不等同于氧化性。例如I－有较强的还原性而不是金属性；Ag+有氧化性而不是非金属性。
五、元素周期表的实质及内容：
1、元素周期表的结构⑴周期：由 决定，7个横行为 。短周期
指 长周期指
⑵族：18个纵行，共 个族： 个主族、 个副族、 零族，1个 。主族有第 纵行，依次为 ；副族有
第 纵行，依次为 ；第 纵行为零族；第8、9、10纵行为 族。
2、几个量的关系 周期数= 最外层 = 序数=主族元素的
＋ =8 (对非金属而言，金属无负化合价)
3、同周期、同主族元素的性质递变规律（从上到下，从右向左金属性逐渐增强；从左到右，从下至上非金属性逐渐增强）
4、周期表中部分规律总结
⑴最外层电子数大于或等于3而又小于8的元素一定是主族元素；最外层电子数为1或2的元素可能是主族、副族或0族（He）元素；最外层电子数为8的元素是稀有气体元素（He例外）。
⑵在周期表中，第ⅡA与ⅢA族元素的原子序数差别有以下三种情况：①第1～3周期（短周期）元素原子序数相差1；②第4、5周期相差11；③第6、7周期相差25。
⑶同族(主族+零族)相邻元素的原子序数差别有以下两种情况：①第ⅠA、ⅡA族上，上一周期元素的原子序数+该周期元素的数目=下一同期元素的原子序数；②第ⅢA～ⅦA族以及零族，上一周期元素的原子序数+下一周期元素的数目=下一周期元素的原子序数。
⑷元素周期表中除第Ⅷ族元素以外，原子序数为奇（或偶）数的元素，元素所在族的序数及主要化合价也为奇（或偶）数。
⑸元素周期表中金属和非金属之间有一分界线，分界线右上方的元素为非金属元素，分界线左下方的元素为金属元素（H除外），分界线两边的元素一般既有金属性，也有非金属性。
⑹对角线规则：沿周期表中金属与非金属分界线方向对角（左上角与右下角）的两主族元素性质相似，这一规律以第二、三周期元素间尤为明显。如Li与Mg、Be与Al、B与Si性质相似；
[例6]已知短周期元素的离子aA2+、bB+、cC3-、dD-都具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是( )
A、原子半径 A>B>C>D B、原子序数 d>c>b>a
C、离子半径 C>D>B>A D、单质的还原性 A>B>D>C
[例7]X、Y、Z、W四种主族元素，若：X的阳离子与Y的阴离子具有相同的电子层结构；W 的阳离子氧化性大于等电荷数的X阳离子的氧化性；Z的阴离子半径大于等电荷数的Y的阴离子半径，则四种元素的原子序数由大到小排列的顺序是( )
A、Z>X>Y>W B、W>X>Y>Z C、X>Z>Y>W D、Z>Y>X>W
[例8]设X，Y，Z代表三种元素, 已知： ⑴X+和Y-两种离子具有相同的电子层结构；⑵Z元素原子核内质子数比Y元素原子核内质子数少9；⑶Y和Z两种元素可以形成4核42个电子的负一价阴离子；据此，请填空⑴Y元素是________X元素是_________
⑵由X、Y、Z三种元素所形成的含68个电子的盐类化合物的化学式是__________
[例9]致冷剂是一种易被压缩，液化的气体,液化后在管内循环，蒸发时吸收热量，使环境温度变冷，从而达到致冷目的。人们曾采用过乙醚，CH3Cl等作致冷剂，但它们不是有毒，就是易燃。于是科学家根据元素性质的递变规律，开发新的致冷剂。据现有知识，有些元素化合物的易燃烧，毒性变化趋势如下：
⑴ 氢化物的易燃性：第二周期 > H2O>HF， 第三周期SiH4>PH3> >
⑵ 化合物的毒性：PH3>NH3；H2S H2O；CS2 CO2；CCl4>CF4(填：<或>)于是科学家们开始把注意力集中在含F、Cl化合物上。
⑶ 已知CCl4的沸点为76.8℃，CF4的沸点为-128℃， 新致冷剂的沸点范围介于其间。经过较长时间反复试验，一种新的致冷剂CF2Cl2终于诞生了，其他类似的还可以是
⑷ 然而，这种致冷剂造成了当今的某一环境问题是 ，但求助于周期表中元素及其化合物的 变化趋势来开发致冷剂的科学思淮方法是值得借鉴的.
①毒性②沸点③易燃性④水溶性⑤颜色 a①②③ b②④⑤ c②③④
[例10]在短周期元素中
⑴ 最高价氧化物对应的水化物既能与酸反应又能与碱反应均生成盐和水的元素有
⑵ 最高正价与最低负价代数和等于0的元素有________________________________
⑶ 最高正价等于等于最低负价绝对值的3倍的元素是__________________________
⑷ 最外层电子数等于核外电子总数的一半的元素是____________________________
⑸ 最外层电子数等于内层电子总数的一半的元素有____________________________
[例11] 元素周期表中，金属和非金属元素的分界线附近能找到的元素是( )
A、研制新型农药元素 B、制半导体材料元素 C、制造催化剂元素 D、制耐高温合金元素
[例12]A、B、C、D为同一周期的4种元素，已知0.2 mol A与足量酸充分反应后生成2.24 L H2（标准状况下）。B的氧化物既可溶于酸又可溶于强碱溶液。C、D离子的电子层结构与氩原子相同，C点燃时与氧气反应生成的氧化物可与C的气态氢化物反应得到C的单质，D单质常温下为气态。
⑴A、B、C、D的元素名称分别为：A ，B ，C ，D 。
⑵画出B的原子结构示意图 。
⑶C在周期表中位于第 周期， 族。
⑷写出B的最高价氧化物与D的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式：
⑸写出C点燃时与氧气反应生成的氧化物可与C的气态氢化物反应得化学方程式：
[例13]短周期元素X、Y、Z在周期表中的位置关系如图所示，已知X最外层电子数为2，则下列叙述中正确的是（ ）
A、Z一定是活泼的金属元素 B、Y的最高价氧化物的水化物是一种强酸
C、1molX的单质跟足量水反应时，发生转移的电子为2mol
D、Y的氢化物稳定性大于Z的氢化物稳定性
六、化学键
化学键： 之间 的相互作用，人们把使 相结合或 相结合的作用力通称为化学键，化学反应的过程，本质上就是 的过程，

含共价键的物质不一定是共价化合物，可能是 或 ；（举例）含极性共价键的离子化合物有 ；含非极性键的离子化合物有 ；既有极性键又有非极性键的共价化合物有
七、分子间作用力及氢键：影响物质的物理性质如熔沸点等；
氢键不是化学键，通常存在于 这三种分子之间，使得这三种物质的熔沸点比同主族其他元素氢化物的熔沸点高；
重点物质的电子式：CO2 NH4Cl NaOH K2O2 CCl4 OH- H3O+ N2 Na3N BF3 CN-
PCl5 HClO H2O2 —OH —COOH —CH3 —CHO He Ar Br2 S Mg NaH
电子式表示物质的形成过程：H2O CH4 Na2S MgCl2 CaO CS2 NH3
结构式的书写：C2H6 C2H4 C6H6 C2H5OH CH3COOH PCl3 CO2 H2O N2 N2H4