(教用word)第1章 小阶段任务学习-【提分教练】2022-2023学年新教材高中化学必修第二册(鲁科版2019)

元素周期表的结构与规律 铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。其中铝元素为13号元素，铝以化合态的形式存在于各种岩石或矿石里，如长石、云母、高岭石、铝土矿、明矾石等。 工业上用铝土矿(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)提取冶炼铝的原料氧化铝。一般情况下会采用如下两种方式： 探究1：铝土矿的主要成分中含有哪些元素？简述这些元素在周期表中的位置。 提示：一共含有5种元素，分别为Al、Si、Mg、O、Fe。Al元素位于元素周期表第3周期第ⅢA族，Si元素位于元素周期表第3周期ⅣA族，Mg元素位于元素周期表第3周期ⅡA族，O元素位于元素周期表第2周期ⅥA族，Fe元素位于元素周期表第4周期Ⅷ族。 探究2：铝土矿的主要成分为四种氧化物，简述这四种氧化物的分类。 提示：从组成角度分类，Al2O3、Fe2O3、MgO属于金属氧化物，而SiO2属于非金属氧化物。从性质角度分类，Al2O3属于两性氧化物，Fe2O3、MgO属于碱性氧化物，SiO2属于酸性氧化物。 探究3：从流程中可以得出Al2O3、Al(OH)3既能与硫酸反应，又能与NaOH溶液反应，从原子结构角度解释原因。 提示：金属铝位于元素周期表金属和非金属的分界线附近，单质的金属性较弱，具有一定的非金属性，从而导致Al2O3、Al(OH)3既能与酸反应，又能与碱反应。 探究4：向滤液A中滴加过量NaOH溶液的过程中，能否说明Na、Mg、Al三种元素原子的失电子能力大小顺序？简述理由。 提示：滤液A中含有Mg2＋、Al3＋，向溶液中加入过量的NaOH溶液时生成了Mg(OH)2沉淀，而Al元素形成了Na[Al(OH)4]，因此可以推出NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3的碱性顺序为NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3，因此可以说明Na、Mg、Al三种元素原子的失电子能力大小顺序为Na＞Mg＞Al。 探究5：滤液C中滴加过量硫酸时为什么会产生H2SiO3沉淀，从元素周期律角度阐述理由。 提示：由于Si与S同位于元素周期表中的第3周期，根据元素周期律可知，二者原子的得电子能力为S＞Si，因此其最高价氧化物对应水化物的酸性顺序为H2SO4＞H2SiO3。滤液C中含有SiO，根据强酸制弱酸原理，向滤液C中加入稀硫酸时会生成H2SiO3沉淀。 1．最外层电子数规律 (1)最外层电子数为1的元素位于主族(ⅠA族)、副族(ⅠB族)等。 (2)最外层电子数为2的元素位于主族(ⅡA族)、0族(He)、副族[(ⅡB族、Ⅷ族(Fe、Co等))]。 (3)最外层电子数在3～7之间的元素一定是主族元素。 (4)最外层电子数为8的元素位于0族。 2．数目规律 (1)元素种数最多的是ⅢB族(32种)。 (2)同周期ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数之差有以下三种情况：第2、3周期(短周期)相差1；第4、5周期相差11；第6、7周期相差25。 (3)同主族相邻元素的原子序数 ⅠA、ⅡA族，下一周期元素的原子序数＝上一周期元素的原子序数＋上一周期元素的种数； ⅢA～ⅦA族，下一周期元素的原子序数＝上一周期元素的原子序数＋下一周期元素的种数。 3．化合价规律 (1)同周期元素主要化合价：最高化合价由＋1价→＋7价(O、F除外，稀有气体元素化合价为0)递变、最低化合价由－4价→－1价递变。 (2)关系式：最高化合价＋|最低化合价|＝8；最高化合价＝主族序数＝最外层电子数(O、F除外)。 (3)除Ⅷ族元素外，原子序数为奇(偶)数的元素，元素所在族的序数及主要化合价也为奇(偶)数。 4．分界线规律 位于金属与非金属分界线右上方的元素为非金属元素，左下角为金属元素(H除外)。分界线附近的元素一般既有金属性，又有非金属性。 5．半径大小规律 (1)原子半径：同主族——从上到下逐渐增大；同周期——从左到右逐渐减小(0族元素除外)。 (2)离子半径：同主族——同价离子从上到下逐渐增大；同周期——阴离子半径大于阳离子半径；具有相同电子层结构的离子——核电荷数越大，离子半径越小。 (3)同种元素的各种微粒，核外电子数越多，半径越大；核外电子数越少，半径越小。 1．2022年是门捷列夫发现元素周期律153周年。下表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z为短周期主族元素，W与X的最高化合价之和为8。下列说法错误的是(　　) A．原子半径：W＜X B．常温常压下，Y单质为固态 C．气态氢化物热稳定性：Z＜W D．X的最高价氧化物的水化物是强碱 D　解析：由题中信息和图示可知W位于第2周期，X、Y、Z位于第3周期，结合W与X的最高化合价之和为8，且族序数相差2，可知X为A