内容正文:
第五章 物质结构 元素周期律
第一节 元素周期表 元素周期律
一、原子构成和表示方法
原子由原子核和电子构成,原子核由质子和中子构成(有一种氢核素没有中子);原子的质量主要集中在原子核,质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N),常表示为X(X表示原子符号)。
二、元素周期表
1.元素周期表是按原子序数排列的,原子序数=核电荷数=质子数=电子数。
2.周期表中的横行叫周期,由电子层数决定;其中周期分为短周期(1、2、3)、长周期(4、5、6、7);每周期元素个数分别为:2、8、8、18、18、32、32;每周期末尾元素分别为:He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn、Og;每周期末尾元素的原子序数分别为:2、10、18、36、54、86、118。
3.周期表中的纵列(共18个纵列)叫族;有7个主族(ⅠA~ⅦA,第ⅠA族为碱金属元素,第ⅦA族为卤族元素),7个副族(ⅠB~ⅦB),Ⅷ族(3个纵行),0族(稀有气体)组成;主族的族序数=最外层电子数=最高正化合价数(F没有正化合价)。
三、元素、核素、同位素
1.元素是指具有相同质子数的一类原子的统称;
核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子;
同位素是指具有相同质子数和不同中子数的核素之间的关系。
2.元素的相对原子质量是按照该元素各种核素原子所占的一定百分比算出的平均值。
四、元素性质
1.元素金属性强弱的判断:
(1)单质与水(或酸)反应置换出氢的难易程度;
(2)最高价氧化物对应水化物(氢氧化物)的碱性强弱;
(3)金属单质的还原性;
(4)金属性强的金属能够置换金属性弱的金属(金属间的置换反应);
(5)越靠近左下角金属性越强,最活泼的金属元素是Cs。
2.元素非金属性强弱的判断:
(1)最高价氧化物对应水化物的酸性强弱;
(2)与氢气反应生成气态氢化物的难易程度;
(3)氢化物的稳定性;
(4)非金属单质的氧化性;
(5)非金属性强的元素能置换非金属性弱的元素;
(6)越靠近右上角非金属性越强(稀有气体除外),最活泼的非金属元素是F。
五、元素周期律
1.元素周期律指元素的性质随着原子序数的递增呈现周期性的变化规律。元素周期表左下部属于金属区,右上部属于非金属区,中间的元素具有半导体性质,如Si、Ge、Ga。
2.半径比较:先看电子层,电子层越大,半径越大,若电子层数相同,质子数越小,半径越大。
3.同主族元素具有相同的最外层电子数,具有相似的化学性质。
例1 2016年IUPAC命名118号元素为Og,该元素的一种核素为Og。下列叙述不合理的是( )
A.该核素核外有118个电子
B.该元素位于第七周期0族
C.该核素的中子数为294
D.该元素原子的最外层电子数为8
【解析】A.原子中,质子数=核外电子数,核素符号左下角数字表示质子数,该核素核外有118个电子,叙述合理;B.第六周期稀有气体元素的原子序数为86,则118-86=32,则118号元素位于第七周期,在第18列,为0族元素,叙述合理;C.核素符号左下角数字表示质子数,左上角数字表示质量数,中子数=质量数-质子数,则核素的中子数为294-118=176,叙述不合理;D.118号元素位于第七周期,0族元素,0族元素最外层电子数为8(第一周期的He除外),叙述合理。
【答案】C
例2 下列结论正确的是( )
①粒子半径:K+>Al3+>S2->Cl-
②氢化物的酸性:HCl>HBr>HI
③离子的还原性:S2->Cl->Br->I-
④氧化性:Cl2>S>Se>Te
⑤酸性:H2SO4>H3PO4>H2CO3>HClO
⑥非金属性:O>N>P>Si
A.①④⑤
B.③⑥
C.④⑤⑥
D.②④⑤⑥
【解析】①电子层越多,离子半径越大;具有相同电子排布的离子,原子序数大的离子半径小,则粒子半径:S2->Cl->K+>Al3+,故错误。②氢化物的酸性与元素的非金属性无关,酸性:HCl<HBr<HI,故错误。③单质的氧化性:Cl2>Br2>I2>S,单质的氧化性越强,则对应的阴离子的还原性越弱,离子的还原性:S2->I->Br->Cl-,故错误。④非金属性:Cl>S>Se>Te,氧化性:Cl2>S>Se>Te,故正确。⑤非金属性越强,对应最高价氧化物的水化物酸性越强,碳酸与NaClO可发生强酸制取弱酸的反应,则酸性:H2SO4>H3PO4>H2CO3>HClO,故正确。⑥同周期非金属性:O>N、P>Si,同主族非金属性:N>P,则非金属性:O>N>P>Si,故正确。④⑤⑥正确,答案为C。
【答案】C
1.(2019·海南)(双选)2019年是门捷列夫发现元素周期律150周年,联合国将2019年定为“国际化学元素周期表年”。下列有关化学元素周期表的说法正确的是( )
A.元素周期表共有18列
B.ⅦA族元素