第4章 原子结构和化学键-2021-2022学年上海市高一化学上学期期末复习知识汇总（沪科版2020必修第一册）

第4章 原子结构与化学键 4.1元素周期表和周期律 学习聚焦 知道元素周期表的结构 结合有关数据和实验事实，认识同周期和同主族元素性质的递变规律 感悟元素周期表在学习元素及其化合物知识与科学研究中的重要作用 1.元素在元素周期表中排列的序号，我们称为原子序数。在元素周期表中，原子序数从左到右，从上到下都是依次递增的。元素周期表中的横行称为周期，纵列称为族。 2.元素周期表中共有7个周期，其中第1 、2、 3、周期称为短周期，第4 、5 、6 、7周期称为长周期。周期表中有18个纵列，依次为1~18族。其中，第1、2、13~17族，即ⅠA~ⅦA族，为主族元素；第11、12、3~7族，ⅠB~ⅦB族，为副族元素；第8、9、10族，为Ⅷ族；第18族为0族。 【拓展】主族的别名 主族元素中，ⅠA~ⅦA族也分别称作碱金属、碱土金属、硼族、碳族、氮族、氧族和卤族 二、元素周期律 随着原子序数的递增，元素的注意化合价、原子半径均呈现出周期性变化。 同周期元素性质的递变规律 3.同周期元素（除稀有气体元素外），从左到右，随着原子序数的递增，原子半径依次减小，呈现周期性的变化。 实验探究 ：钠、镁、铝元素性质的递变 取一小块绿豆大小的金属钠，用滤纸吸干表面的煤油，将其投入滴有2滴酚酞试液的盛有100ml水的烧杯中；另取一小段镁带和铝条，用砂纸打磨除去它们表面的氧化膜，分别放入两支试管中，各加入2ml水，再滴入2滴酚酞试液，加热、观察并记录实验现象。 取一小段镁带和铝条，用砂纸打磨除去它们表面的氧化膜，分别放入两支试管中，再向试管中各加入2ml 2 mol·L-1盐酸，观察并记录实验现象。 在试管中加入2ml 0.5 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液， 然后滴加氨水，直至不再产生白色Al(OH)3沉淀为止。将所得沉淀分别装在两支试管中，向一支试管中滴加1 mol·L-1 硫酸，向另一支试管中滴加2 mol·L-1 NaOH 溶液。边滴边振荡，观察实验现象。用2ml 1 mol·L-1 MgSO4溶液代替Al2(SO4)3溶液做上述实验，观察现象，并进行比较。 编号 现象记录 化学方程式或离子方程式 1 2 3 通过实验推断钠、镁、铝元素性质的递变规律：金属钠与冷水发生剧烈反应，烧杯内溶液变红；金属镁与冷水反应缓慢，加热后镁带表面有少量气泡，试管内溶液变红；金属铝加热后与水的反应也不明显，滴入酚酞试液后溶液几乎不呈红色。镁与盐酸的反应比铝与盐酸的反应剧烈得多。 【拓展】金属性和非金属性的相对强弱 4.通常，元素非金属性越强，元素原子得电子能力越强，元素的单质越容易与氢气化合，生成的气态氢化物越稳定，元素最高价氧化物对应水化物的酸性越强。 5.元素金属性越强，元素原子失电子能力越强，元素的单质与水（或酸）反应越容易置换出氢气，元素最高价氧化物对应水化物的碱性越强。 利用周期表中的信息，简要分析硅、磷、硫、氯等元素非金属性的相对强弱 硅、磷、硫和氯元素的性质比较 元素 Si P S Cl 单质与氢气的化合 高温下反应 磷蒸气与氢气能反应 加热时反应 光照或点燃时反应 气态氢化物及其热稳定性 SiH4 很不稳定 PH3不稳定 H2S较稳定 HCl 稳定 最高价氧化物对应水化物的酸碱性强弱 H2SiO3弱酸 H3PO4中强酸 H2SO4强酸 HClO4最强酸 通过对第三周期元素性质的比较可知：随着原子序数的递增，同周期元素（除稀有气体元素外），从左到右，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。 2、同主族元素性质的递变规律 6.碱金属元素指元素周期表中第1族（ⅠA族）除氢以外的元素，包括锂、钠、钾、铷、铯和钫。 人们发现碱金属元素的化学性质相似，其单质都能与氧气、水等发生反应，而最高价氧化物对应水化物一般都具有很强的碱性。不过，从锂到铯，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，元素的金属性逐渐增强。与水发生反应时，铷、铯的反应要比钾、钠的反应更加剧烈。 碱金属在物理性质上也表现出一定的相似性和递变性，例如，它们都比较柔软、熔点较低等。 碱金属单质的物理常数 碱金属单质 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/( g·cm-3) Li 180.5 1341 0.534 （293K） Na 97.8 881.4 0.968 （293K） K 63.4 759 0.89 （2938K） Rb 39.3 691 1.532 （298K） Cs 28.4 668.2 1.878 （298K） 卤族元素是元素周期表中第17族（或ⅦA）元素的总称，包括氟、氯、溴、碘和砹。 {书写