4.1 原子结构与元素周期表-2025-2026学年高一上学期化学复习清单与专项突破
2026-01-09
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2份
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68页
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版必修第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第一节 原子结构与元素周期表 |
| 类型 | 学案-导学案 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.10 MB |
| 发布时间 | 2026-01-09 |
| 更新时间 | 2026-01-09 |
| 作者 | 净月化学驿站 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-01-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55878873.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中化学导学案聚焦原子结构与元素周期表,涵盖原子构成及微粒关系、周期表编排与结构、核素同位素概念、“结构-位置-性质”关联模型等核心知识点。通过原子结构模型演变史和元素周期表发展历程导入,搭建从微观结构到宏观性质的学习支架,衔接前后知识逻辑。
资料融入实验视频(如碱金属与水反应、卤素单质氧化性比较)、数据表格分析及任务驱动(绘制原子结构示意图、周期表轮廓),设计A/B分层训练题。助力学生通过科学探究与实践建构模型认知,培养科学思维,提升证据推理能力,适合自主预习与课堂互动教学。
内容正文:
第9讲 原子结构与元素周期表
【复习目标】
1. 掌握原子的构成(质子、中子、电子)及各微粒的数量关系(质子数 = 核电荷数 = 原子序数 = 核外电子数),理解核素、同位素的概念,能正确书写常见元素的原子结构示意图。
2. 熟知元素周期表的编排原则,明确周期(电子层数)和族(最外层电子数)的划分依据,能根据原子序数确定元素在周期表中的位置。
3. 建立 “原子结构 — 元素在周期表中的位置 — 元素性质” 的关联模型,理解最外层电子数与元素化学性质的关系,初步认识同周期、同主族元素性质的递变规律。
4. 了解元素周期表的发展历程和科学价值,能运用周期表的相关知识解释简单化学现象、预测常见元素的性质,培养证据推理与模型认知的化学核心素养。
【教材追踪】
一、 原子结构
目标一:知道原子的结构及构成原子的微粒间的关系
任务1:原子结构模型的演变过程:
→→→→道尔顿原子结构模型
汤姆孙原子模型
卢瑟福原子模型
波尔原子模型
电子云模型
原子结构:
原子
原子核
核外电子 (每个 电子 带一个单位 负 电荷)
质子 (每个 质子 带一个单位 正 电荷)
中子
任务2:各粒子的质量关系:
质量
相对质量
质子
1.6726×10-27 kg
质子
1.007 ≈1
中子
1.6749×10-27 kg
中子
1.008 ≈1
电子
9.1094×10-31 kg
电子
1/1836 ≈0.00054
结论:原子核外所有电子的质量总和只占原子质量的极小部分,原子质量主要集中在 原子核 上。
质量数:将原子内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加而得到的数值。
质量数 = 质子数 + 中子数
用字母表达: A = Z + N
目标二:从微观上理解原子核外电子排布规律
任务1:阅读教材P86内容及下列材料,完成下列问题。
核外电子运动的特征:
(1)电子在原子核外运动并不遵循宏观物体运动规律,无一定的运动轨迹。
(2)电子在核外运动所处的位置及运动速度不能准确确定,但可以用统计的方法确定电子在核外某处出现的机会。
(3)具有一定能量的电子在原子核外一定区域内运动,在同一区域内运动的电子能量大致相同。
问题(1):原子核外电子是分能量不同区域运动的,人们把核外电子运动的不同区域壳层称作为 电子层 。
电子层数 (n)
1
2
3
4
5
6
7
电子层符号
K
L
M
N
O
P
Q
电子层离核远近
近→远
电子层上电子能量高低
低→高
问题(2):能量最低原理:电子总是尽可能先排布在能量 较低 的电子层上,然后由内向外依次排布在能量 较高 的电子层上。
任务2:下表是稀有气体元素原子的电子层排布,从中总结出原子核外电子排布规律。
核电荷数
元素名称
元素符号
各电子层的电子数
K
L
M
N
O
P
Q
2
氦
He
2
10
氖
Ne
2
8
18
氩
Ar
2
8
8
36
氪
Kr
2
8
18
8
54
氙
Xe
2
8
18
18
8
86
氡
Rn
2
8
18
32
18
8
118
Og
2
8
18
32
32
18
8
原子核外电子排布规律:
(1)能量最低原理
(2)每个电子层最多只能容纳 2n2 个电子
(3)最外层最多能容纳 8 个电子
(4)次外层最多能容纳 18 个电子
注:核外电子排布时必须同时遵守以上排布规律。
目标三:根据原子核外电子的排布规律,能画出1-20号元素的原子结构示意图
任务1:为了能形象地表示原子的结构,人们创造了“原子结构示意图”这种特殊的图形。完成下面问题。
【参考答案】电子层 电子数 原子核 核内质子数
任务2:根据原子核外电子的排布规律,画出1-20号元素的原于结构示意图。
【参考答案】
二、元素周期表
目标一:了解元素周期表的发展历程
任务:阅读教材P88的内容,并结合下列元素周期表发展史,完成下列问题?
(1)元素周期表发展史:“三元素组”→“六元素表”→“八音律”→门捷列夫周期表
1829年,德国化学家德贝莱纳提出了“三元素组”观点。他把当时已知的44种元素中的15种分成5组,指出每组三元素的性质相似,而且中间元素的原子量等于较轻元素和较重的两元素原子量的算术平均值。如钙、锶、钡;氯、溴、碘;锂、钠、钾。这样的分类有许多令人不满意的地方,所以并没有引起化学家们的重视。
1857年,德国化学家迈尔(1830~1895)在他的《现代化学理论》一书中,顺着原子量的顺序详细讨论了各元素的物理性质,给出了《六元素表》。该表各元素按原子量排序,对元素作了很好的分族,有了周期表的雏形。
1865年,英国皇家农业学会化学师纽兰兹(A.Y. Newlands,1837-1898)把当时已知的62种元素按相对原子质量由小到大的顺序排列,发现从任意一种元素算起,每当排列到第八种元素时就会出现性质跟第一个元素相似的情况,犹如八度音阶一样,他把这个规律叫做“八音律”。
(2)门捷列夫的第一张和第二张元素周期表
(3)现代的元素周期表
问题:(1)门捷列夫元素周期表中元素排列依据: 相对原子质量 由小到大的顺序排列,将化学性质 相似的 元素放在一个 纵行 。
(2)现代元素周期表中元素排列依据: 核电荷数 由小到大的顺序排列,将化学性质 相似的 元素放在一个 纵行 。
(3)原子序数是按照元素 在周期表中的顺序 给元素编号。原子序数与元素的原子结构之间存在如下的关系:原子序数= 核电荷数 = 质子数 = 核外电子数
目标二:理解元素周期表的编排原则及结构特点
任务:阅读教材P89的内容,完成下列问题。
1.元素周期表的编排原则
(1)横行原则:把 电子层数目 相同的元素,按 原子序数递增 的顺序从左到右排列。
(2)纵列原则:把不同横行中 最外层电子数 相同的元素,按 电子层数递增 的顺序由上而下排列。
2.元素周期表的结构
(1)周期:每一横行叫做一个周期。(元素周期表有 7 个横行, 7 个周期)
①周期序数= 电子层数 。
②短周期:第 一 、二 、三 周期,每周期所含元素种类数分别为 2 、8 、8 。
③长周期:第 四 、五 、六 、七 周期,每周期所含元素种类数分别为 18 、18 、32 、32 。
(2)族:每一纵列叫做一个族(8.9.10三个纵列共同组成第 Ⅷ 族)
①主族:共 7 个(由长、短周期元素构成,族序数后标 A ),主族序数=最外层电子数 。
②副族:共 7 个(只由长周期元素构成,族序数后标 B )。
③第Ⅷ族:包括 8、9、10 三个纵列。
④0族:稀有气体元素,最外层电子数是8(He是2)。
目标三:能描述元素在周期表中的位置,认识原子结构与元素在周期表中位置间的关系
任务1:画出元素周期表的轮廓标明周期序数、族序数、每周期元素种类及元素原子核外电子层数。
H
元素周期表
He
Li
Ne
Na
Ar
K
Kr
Rb
Xe
Cs
Rn
Fr
Og
周期序数
起止元素
包括元素种数
核外电子层数
1
H(1号) ~ He(2号)
2
1
2
Li(3号) ~ Ne(10号)
8
2
3
Na(11号) ~ Ar(18号)
8
3
4
K(19号) ~ Kr(36号)
18
4
5
Rb(37号) ~ Xe(54号)
18
5
6
Cs(55号) ~ Rn(86号)
32
6
7
Fr(87号) ~ Og(118号)
32
7
任务2:根据元素周期表,写出下列元素在周期表中的位置。
O: 第二周期第ⅥA族 Na: 第三周期第ⅠA族
Fe: 第四周期第Ⅷ族 I: 第五周期第ⅦA族
Au: 第六周期第ⅠB族 Ra: 第七周期第ⅡA族
Mn: 第四周期第ⅦB族 W: 第六周期第ⅥB族
3、 核素
目标一:认识原子的表示方法,理解X的含义
任务1:回顾原子结构,完成下列内容。
原子
原子核
核外电子 (每个 电子 带一个单位 负 电荷)
质子 (决定元素种类)
中子
质量数 = 质子数 + 中子数
任务2:通过下述情境,认识原子组成表示方法。
推算生物体的死亡年代
生物体死后,体内的14C与外界的交换停止
衰变:C→N+e+v(中微子)
半衰期:5730年
原子的表示方法:
【参考答案】X:元素符号 A:质量数 Z:质子数(核电荷数)
针对训练:
元素符号
原子名称
质量数
质子数
中子数
C
碳
14
6
8
N
氮
14
7
7
目标二:了解核素、同位素的概念
任务1:虽然人类还没有实现利用核聚变的能量发电,但是我们头顶上的太阳却无时无刻不在发生着核聚变,为万物提供能量。
问题:、有什么异同点?
【参考答案】是指质量数为2、质子数为1、中子数为1的氢原子;是指质量数为3、质子数为1、中子数为2的氢原子。
概念辨析:
元素:质子数(核电荷数)相同的一类原子的总称。
核素:具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。
同位素:质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。
任务2:(1)许多元素都有同位素,目前已发现和合成的共110余种元素,却有1800余种核素。完成下表内容。
原子符号
(X)
原子名称
氢元素的原子核
质子数(Z)
中子数(N)
H
氕
1
0
H或D
氘
1
1
H或T
氚
1
2
(2)同位素特点
①同位素在周期表中占据同一 位置 ;
②同位素的化学性质几乎 相同 ;
③天然存在的同位素,相互间保持一定的 比率 。
针对训练:
已知如下粒子:、、、、、、、、、
上述粒子中的元素有 4 种,核素有 10 中,其中互为同位素的分别是: 、 、 、、 、 、
4、 原子结构与元素的性质
目标一:掌握碱金属元素性质的相似性和递变性
任务1:元素周期表中有些族的元素有特别的名称,如第ⅠA族(除氢外)称为碱金属元素,第ⅣA族称为碳族元素,第ⅤA族称为氮族元素,第ⅥA族称为氧族元素,第ⅦA族称为卤素族元素,零族称为稀有气体元素。回顾所学知识,完成下表碱金属元素相关内容,并回答相应问题。
元素名称
元素符号
核电荷数
原子结构示意图
最外层电子数
电子层数
原子半径
(nm)
锂
Li
3
1
2
0.152
钠
Na
11
1
3
0.186
钾
K
19
1
4
0.227
铷
Rb
37
1
5
0.248
铯
Cs
55
1
6
0.265
问题:(1)在周期表中,从上到下碱金属元素的核电荷数、原子半径的变化有什么特点?
(2)观察碱金属元素的原子结构示意图,他们的原子核外电子排布有什么特点?从哪一点可以推测出碱金属元素的化学性质具有相似性?
【参考答案】(1)核电荷数递增,原子半径逐渐增大
(2)随着原子的核电荷数递增,核外电子层数逐渐增加,但是最外层电子数都是1个。物质的性质主要取决于原子的最外层电子数,从碱金属原子的结构推测其化学性质具有相似性。
任务2:观看“【视频】示范实验-锂、钠、钾和空气反应、【视频】实验-钠、钾与水、氧气的反应”,完成碱金属化学性质的比较。
(1)锂、钠、钾与氧气反应
碱金属
化学方程式
剧烈程度
产物复杂程度
金属性
Li
4Li+O22Li2O
越
来
越
剧
烈
越
来
越
复
杂
逐
渐
增
强
Na
4Na+O2=2Na2O
2Na+O2Na2O2
K
4K+O2=2K2O
2K+O2K2O2
K+O2KO2
Rb
—
Cs
—
(2)钠、钾与水反应
反应
钠与水的反应
钾与水的反应
操作
在烧杯中加入一些水,滴入几滴酚酞溶液。切取一块绿豆大的钠或钾,用镊子夹取并投入水中
现象
相同点:金属浮在水面上;金属熔成闪亮的小球;小球 不停游动 ;发出嘶嘶的响声;反应后的溶液呈 红 色。
不同点:钾与水的反应更剧烈,伴有轻微爆炸声或着火燃烧
化学方程式
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
2K+2H2O===2KOH+H2↑
结论
与水反应剧烈程度:K > Na;金属的活泼性:K > Na
实验小结:碱金属元素的化学性质与原子结构之间的关系:
从Li→Cs,随核电荷数增加,电子层数逐渐 增多 →原子半径逐渐 增大 →原子核对最外层电子的引力逐渐 减弱 →元素的原子失电子能力逐渐 增强 →元素的金属性逐渐 增强 。
方法小结:一般情况下,元素的金属性强弱可以从其单质与水(酸)反应置换出氢的难易程度,以及它们最高价氧化物的水化物——氢氧化物的碱性强弱来判断。
任务3:根据下面的表格信息,碱金属单质物理性质的变化规律是什么?
【参考答案】从锂到铯,随着核电荷数的增大,碱金属单质的密度增大(钾反常),熔点和沸点逐渐降低。
目标二:掌握卤族元素性质的相似性和递变性。
任务1:回顾之前所学内容,完成下表。
元素名称
元素符号
核电荷数
原子结构示意图
最外层电子数
电子层数
原子半径
(nm)
氟
F
9
7
2
0.071
氯
Cl
17
7
3
0.099
溴
Br
35
7
4
0.114
碘
I
53
7
5
0.133
问题:(1)在周期表中,从上到下卤族元素的核电荷数、原子半径的变化有什么特点?
(2)观察卤族元素的原子结构示意图,他们的原子核外电子排布有什么特点?从哪一点可以推测出卤族元素的化学性质具有相似性?
【参考答案】(1)核电荷数递增,原子半径逐渐增大
(2)随着原子的核电荷数递增,核外电子层数逐渐增加,但是最外层电子数都是7个。物质的性质主要取决于原子的最外层电子数,从卤族原子的结构推测其化学性质具有相似性。
任务2:阅读教材p97的内容,完成卤族化学性质的比较。
(1)与氢气的化合反应
F2
Cl2
Br2
I2
与H2反应条件
暗处
光照 或点燃
加热至一定温度
不断加热
化学方程式
H2+F2=2HF
H2+Cl2=2HCl
H2+Br2=2HBr
H2+I2⇌2HI
氢化物稳定性
很稳定
较稳定
不如HCl
稳定
不稳定、
易分解
结论
F2→I2:与H2化合越来越 难 ,氢化物稳定性逐渐 减弱
(2)(【视频】示范实验-卤素单质氧化性强弱比较)观看实验视频,完成下列问题。
实验操作
实验现象
化学方程式
静置后,溶液呈 橙 色
Cl2+2KBr===Br2+2KCl
静置后,溶液呈 浅紫 色
Cl2+2KI===I2+2KCl
静置后,溶液呈浅紫 色
Br2+2KI===I2+2KBr
结论
Cl2>Br2>I2;氧化性逐渐 减弱
实验小结:卤族元素的化学性质与原子结构之间的关系
从F→I,随着核电荷数增加,电子层数逐渐 增多 →原子半径逐渐 增大 →原子核对最外层电子的引力逐渐 减弱 →元素的原子得电子能力逐渐 减弱 →元素的非金属性逐渐 减弱 。
方法小结:一般情况下,元素的非金属性强弱可以从其最高价氧化物的水化物的酸性强弱或与氢气生成气体氢化物的难易程度及氢化物的稳定性来判断。
任务3:根据下面的表格信息,卤素单质物理性质的变化规律是什么?
【参考答案】从氟到碘,随着核电荷数的增大,卤族元素单质的颜色加深,状态由气态到液态到固态,密度逐渐增大,熔点和沸点逐渐升高。
【能力进阶】
考点一 原子结构
原子结构
原子构成
原子核
核外电子
质子
中子
质量数=质子数+中子数
核外电子排布规律
能量最低原理
每电子层不超过2n2个电子
最外层不超过8个电子
原子结构示意图
考点二 元素周期表
元素周期表
原子序数
原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数
周期
族
短周期(第一、二、三周期)
长周期(第四、五、六、七周期)
主族(A)
副族(B)
第Ⅷ族
0族
考点三 核素
元素
质子数(核电荷数)相同的一类原子的总称
核素
核素
具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子
同位素
质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子
概念
考点四 原子结构与元素的性质
原子结构与元素的性质
卤素
1.与氢气反应:
X2+H2=2HX
2.单质间的置换:
Cl2+2KBr===Br2+2KCl
Br2+2KI===I2+2KBr
3递变性
F Cl Br I
非金属性逐渐减弱
碱金属
1.与非金属单质反应:
2R+O2R2O2(Li只能生成Li2O)
2.与水反应:
2R+2H2O=2ROH+H2↑
3.递变性
Li Na K Rb Cs
金属性逐渐增强
【跟进训练】
A卷
1.钛常被称为未来“钢铁”,也称为“太空金属”。已知钛元素的同位素为。下列说法中错误的是( )
A.上述同位素性质完全相同
B.题述中包括5种钛核素,且质子数都为22
C.题述中包括5种钛原子,即钛的5种核素
D.钛元素的相对原子质量不可能为46,也不可能为50
1.答案:A
解析:A.同位素的化学性质相同,物理性质有差异,A错误;B.题述中包括5种钛核素,且质子数都为22,B正确;C.题述中包括5种钛原子,即钛的5种核素,C正确;D.Ti元素的相对原子质量取决于各核素的丰度,在46~50之间,D正确。
2.核电荷数小于18的某元素X,其原子的电子层数为n,最外层电子数为,原子核内质子数为。下列关于元素X的说法错误的是( )
A.其最高化合价可能为+3 B.可形成化学式为的盐
C.X能与某些金属元素形成化合物 D.其最高价氧化物对应的水化物为强酸
2.答案:A
解析:
3.我国科研人员利用激光操控方法,从Ca原子束流中直接俘获原子,实现了对同位素的灵敏检测。的半衰期(放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间)长达10万年,是的17倍,可应用于地球科学与考古学。如图为Ca在元素周期表中的相关信息,下列说法正确的是( )
A.的原子核内有21个中子
B.的半衰期长,说明难以失去电子
C.衰变一半所需的时间小于衰变一半所需的时间
D.从Ca原子束流中直接俘获原子的过程属于化学变化
3.答案:A
解析:的质量数为41,质子数为20,所以中子数为41-20=21,A正确;的半衰期长短与得失电子能力没有关系,B错误;根据题意可知衰变一半所需的时间要大于衰变一半所需的时间,C错误,从Ca原子束流中直接俘获原子的过程没有新物质产生,不属于化学变化,D错误。
4.如图为某学术期刊上刊登的八角形元素周期表,八角形的每个顶角对应一种元素。下列说法错误的是( )
A.图中虚线八角形顶角对应元素位于我们现行元素周期表的第四周期
B.图中虚线箭头所经过的元素,按箭头方向原子的电子层数增多
C.图中①代表的元素的单质在常温下能稳定存在,不发生化学反应
D.此八角形元素周期表中所表示的所有元素中没有副族元素
4.答案:C
解析:由图可知,每个八角形顶角对应元素均位于现行元素周期表的同一周期,则虚线八角形顶角对应元素为含K、Ca、Kr的第四周期元素,A正确;虚线箭头所经过的元素是第ⅣA族元素,按箭头方向原子的电子层数增多,B正确;图中①代表的元素是Na,Na和在常温下反应生成,C错误;此八角形元素周期表中只有主族元素和0族元素,没有副族元素,D正确。
5.二氯化镭()是一种释放α粒子的放射型治疗药物。它能够模拟钙离子的作用,与羟基磷灰石形成复合物,从而促进部位骨更新或骨转移的骨再生。下列关于的说法中不正确的是( )
A.核电荷数为88
B.元素Ra的相对原子质量为223
C.中子数为135
D.核外电子数为88
5.答案:B
解析:该核素中223为质量数,88为质子数,由于质量数=质子数+中子数,所以中子数=质量数-质子数=223-88=135,元素Ra的质量数为223,质量数与相对原子质量意义不同,B项错误。
6.下列说法中错误的是( )
A.元素周期表中有7个横行、18个纵列
B.稀有气体元素原子的最外层电子数均为8
C.当L层上的电子数为奇数时,M层上不可能有电子
D.同一周期中,第ⅡA与ⅢA族元素原子的核电荷数不一定相差1
6.答案:B
解析:元素周期表有7个横行、18个纵列,故A正确;稀有气体元素中氦元素原子最外层电子数是2,其他稀有气体元素原子最外层电子数为8,故B错误;当L层上的电子数为奇数时,说明电子没有排满L层,M层上不可能有电子,故C正确;同一周期中,第ⅡA与ⅢA族元素原子的核电荷数:第二、三周期相差1,第四、五周期相差11,第六、七周期相差25,故D正确。
7.元素周期律和周期表对化学研究有一定的指导作用,人们运用周期律,在周期表中一定的区域内寻找特定性质的物质,下列有关研究方向的叙述错误的是( )
A.在主族金属元素中寻找耐高温的合金材料
B.在过渡元素中寻找化工生产中的高效催化剂
C.对非金属元素的化合物进行研究可合成新农药
D.在金属与非金属的分界线附近寻找新型的半导体材料
7.答案:A
解析:在过渡元素中寻找耐高温的合金材料,A错误;过渡元素中的有些元素具有良好的催化性能,故可在此区域内寻找化工生产中的高效催化剂,B正确;第ⅤA、ⅥA、ⅦA族的一些非金属元素可用于制造农药,故可对非金属元素的化合物进行研究合成新农药,C正确;在金属与非金属的分界线附近的元素有的具有良好的半导体性能,故可在此区域内寻找新型的半导体材料,D正确。
8.1934年约里奥-居里夫妇在核反应中用α粒子(即氦核)轰击金属原子,得到核素,开创了人造放射性核素的先河:
其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是( )
A.的相对原子质量为26 B.X、Y均可形成三氯化物
C.X的质子数大于Y的 D.Y仅有一种含氧酸
8.答案:B
解析:由守恒关系可知元素X的质量数为27,X与Y最外层电子数之和为8,质子数相差2,且X为金属元素,可推知X为Al元素,Y为P元素,二者都有+3价,都可以形成三氯化物,A项错误、B项正确;A1原子质子数为13,P原子质子数为15,故质子数:X<Y,C项错误;P元素的含氧酸有等,D项错误。
9.如图是卤素单质的沸点与相对分子质量的关系图,下列说法错误的是( )
A.单质①是最活泼的非金属单质
B.单质②的水溶液能使品红溶液褪色
C.保存少量的单质③时加少量水进行水封
D.单质④的简单氢化物在卤素氢化物中最稳定
9.答案:D
解析:卤素单质都属于分子晶体,其沸点与其相对分子质量成正比,根据图像知,①②③④分别是,卤族元素中,非金属的非金属性随着原子序数增大而减弱,非金属性越强,其单质越活泼,所以单质活泼性最强的是,故A正确;氯气和水反应生成次氯酸,次氯酸具有漂白性,所以单质②的水溶液能使品红溶液褪色,故B正确;溴易挥发,在水中的溶解度较小,且密度大于水,所以为防止溴挥发,可以用水液封,则单质③保存时加少量水进行水封,故C正确;卤族元素的简单氢化物的稳定性从上到下依次减弱,所以单质④的简单氢化物在卤素氢化物中最不稳定,故D错误。
10.已知锂单质的化学性质与钠相似,活泼性比钠略差。锂的密度为,将绿豆大的锂投入水中,下列实验现象合理的是( )
①锂沉入水中
②锂浮在水面上
③水中有大量气泡
④向与水反应后的溶液中加入几滴石蕊试液,溶液变红
⑤反应剧烈,发出紫红色火焰
⑥锂四处游动
A.②③⑥ B.①③ C.②③⑤ D.②④⑤⑥
10.答案:A
解析:锂的密度比水小,因此锂浮在水面上,①错误、②正确;锂和水反应生成和,锂表面能产生大量气泡,③正确;生成的能使紫色石蕊试液变蓝,④错误;锂的焰色为紫红色,锂与水反应不会产生紫红色火焰,⑤错误;反应中产生的氢气可使锂四处游动,⑥正确。
11.已知X、Y、Z、W为短周期的主族元素,在周期表中的相对位置如图所示,下列说法正确的是( )
A.若为强酸,则X的氢化物溶于水一定显酸性(m、n均为正整数)
B.若四种元素均为非金属,则W的最高价氧化物对应水化物一定为强酸
C.若四种元素中只有一种为金属,则Y的最高价氧化物对应水化物一定为强酸
D.若四种元素均为金属,则Z的最高价氧化物对应水化物一定为强碱
11.答案:D
解析:A.若为强酸,则X为氮元素,氨水呈碱性,A错误;
B.若四种元素均为非金属,则为X、Z可能处于ⅣA族、ⅤA族、ⅥA族,对应的Y、W处于ⅤA族、ⅥA族、ⅦA族,若W为P元素,则磷酸属于中强酸,B错误;
C.若四种元素中只有一种为金属,则X为B、Z为Al、Y为C、W为Si,碳酸属于弱酸;C错误;
D.若四种元素均为金属,则X为Li、Z为Na、Y为Be、W为Mg,则Z的最高价氧化物对应的水化物为NaOH,属于强碱,D正确。
故选D。
12.X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素,原子序数依次增大。X的核外电子数等于其周期数,分子呈三角锥形,Z的核外电子数等于X、Y核外电子数之和。M与X同主族,Q是同周期中非金属性最强的元素。下列说法正确的是( )
A.X与Z形成的10电子微粒有2种
B.Z与Q形成的一种化合物可用于饮用水的消毒
C.与的晶体类型不同
D.由X、Y、Z三种元素组成的化合物的水溶液均显酸性
12.答案:B
解析:A.由分析可知X为H,Z为O,则其形成的10电子微粒有,A错误;B.由分析可知Z为O,Q为Cl,可形成,有氧化性,可用于自来水消毒,B正确;C.由分析可知Z为O,M为Na,Q为Cl,则为,为离子晶体,MQ为NaCl,为离子晶体,晶体类型相同,C错误;D.由分析可知X为H,Y为N,Z为O,这三种元素可以形成,其溶液显碱性,D错误;故选B。
13.下列有关原子结构、元素周期表的叙述错误的是( )
A.图1为元素周期表的一部分(其中数字为原子序数)
B.在核电荷数为1~20的元素中,最外层电子数和电子层数相等的元素共有3种
C.多电子原子中,在离核较近的区域内运动的电子能量较低
D.图2是元素周期表的一部分,通常在B区寻找制造催化剂及耐高温材料的元素
13.答案:A
解析:A(×)元素周期表中最右侧0族元素的原子序数分别为2、10、18、36、54、86、118,因此10和11号元素不在同一个周期。
B(√)在核电荷数为1~20的元素中,最外层电子数和电子层数相等的元素有H、Be、Al,共3种。
C(√)多电子原子中,电子是分层排布的,在离核较近的区域内运动的电子能量较低。
D(√)B区为过渡元素,可在此区域内寻找制造催化剂及耐高温材料的元素。
14.元素周期表有许多有趣的编排方式,有同学将短周期元素按照原子序数递增的顺序进行排列,得到如图所示的“蜗牛元素周期表”,图中每个圆圈代表一种元素,其中①代表氢元素。回答下列问题:
(1)④和⑧的元素符号分别为_________、_________。
(2)实验室中②的单质可保存在_________中,_________(填序号)的单质在空气中燃烧能发出耀眼的白光,其与热水可以发生反应,发生反应的化学方程式为_________。
(3)⑤⑥⑦的简单离子的半径由大到小的顺序为_________(填离子符号)。
(4)⑤⑩的最简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序为_________(填化学式)。
(5)将等质量的⑥⑦⑧分别投入100 mL 1 硫酸溶液中,充分反应后产生的在相同状况下的体积分别是、、,则下列关系中可能成立的是_________(填字母)。
A.
B.
C.
D.
E.
(6)在含有①⑦⑧简单阳离子的100 mL溶液中,逐滴滴加5 的溶液至过量,生成沉淀的质量与加入的溶液的体积关系如图所示。
①沉淀减少时发生反应的离子方程式为_________。
②a为_________。
14.答案:(1)N;Al
(2)固体石蜡;⑦;
(3)
(4)
(5)ABCE
(6)①
②160
解析:①代表氢元素,②至⑩代表的元素分别是Li、C、N、F、Na、Mg、Al、S、Cl。
(5)⑥为Na,⑦为Mg,⑧为Al,设三种金属的质量都为m g,则有:,,,经计算得到,,,若酸足量,说明等质量的三种金属与足量酸反应生成氢气的量金属铝最多,金属钠最少,则有,若酸不足量,则有可能出现、、。
(6)向含有镁离子、铝离子和氢离子的溶液中加入氢氧化钠溶液,结合图示可知,氢离子先和氢氧化钠溶液反应,消耗20 mL氢氧化钠溶液,20~a为镁离子、铝离子和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁、氢氧化铝沉淀,a~b为氢氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠。产生氢氧化镁的质量为11.6 g,物质的量为,消耗0.4 mol氢氧根离子;产生氢氧化铝的质量为19.4 g-11.6 g=7.8 g,物质的量为,消耗0.3 mol氢氧根离子。共消耗0.7 mol氢氧根离子,消耗氢氧化钠溶液的体积为;则a为140+20=160。
15.下图为元素周期表的一部分。请参照元素①~⑩在元素周期表中的位置,回答下列问题:
(1)⑩在元素周期表中的位置是_________,⑦的简单离子结构示意图为_________。
(2)③的最高价氧化物对应水化物与③的最简单氢化物反应后的物质所含化学键的类型为_________(填字母)。
A.离子键 B.极性键 C.非极性键 D.氢键
(3)④⑤⑥的简单离子半径由大到小的顺序为_________(填离子符号)。
(4)④⑦⑧的气态氢化物中,最稳定的是_________(用化学式表示)。
(5)①与⑨形成的化合物的电子式为_________。
(6)②在中完全燃烧的产物的结构式为_________。
(7)⑩为门捷列夫所预言的“类铝”元素镓(Ga),1875年,法国化学家发现了这种元素,写出Ga的氧化物与⑤的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式:_________。
(8)用电子式表示⑤和⑦组成的常见化合物的形成过程:_________。
15.答案:(1)第四周期第ⅢA族;
(2)AB
(3)
(4)HF
(5)
(6)O==C==O
(7)
(8)
解析:根据元素在元素周期表中的位置,可知是H,②是C,③是N,④是F,⑤是Na,⑥是Mg,⑦是S,⑧是Cl,⑨是K,⑩是Ga。
(2)③的最高价氧化物对应水化物与③的最简单氢化物反应后的物质为,所含化学键的类型为离子键和极性键,A、B两项均符合题意。
(3)④⑤⑥的简单离子分别是、、,离子核外电子层结构相同,核电荷数越大,半径就越小,所以简单离子半径由大到小的顺序为。
16.已知X、Y、Z、R、W为原子序数依次增大的五种元素,X是原子序数最小的元素;Y元素原子最外层电子数是其内层电子总数的2倍;Z元素原子最外层电子数比其次外层电子数多4;R元素原子最外层有3个电子,其阳离子与Z的阴离子核外电子总数相同;W元素原子K层和M层电子总数比其L层电子数多1。
回答下列问题:
(1)R元素原子的结构示意图为________。
(2)仅由X、Z、R三种元素形成的化合物的化学式为________。
(3)仅由X与Z元素所形成的化合物的分子式为________和________
(4)相同条件下,密度:________(填“>”“<”或“=”)YZ,判断的理由为________。
(5)写出在生活中的一种用途:________。
(6)化合物XW与反应的化学方程式为________。
16.答案:(1)
(2)
(3);(与上空可互换位置)
(4)>;相同条件下,相对分子质量大小与密度成正比
(5)人工降雨(或其他合理答案)
(6)
解析:X是原子序数最小的元素,则X为H。
Y元素原子最外层电子数是其内层电子总数的2倍
①
②
③
第一步,假设周期数
第一周期
第二周期
第三周期
第二步,结合已知的核外电子排布信息确定元素
不存在(电子层只有一层,无内外层之分)
K层排2个电子,L层排4个电子,为C
K层排2个电子,L层排8个电子,M层作为最外层,最多排8个电子,不满足
Z元素原子最外层电子数比其次外层电子数多4
①
②
③
第一步,假设周期数
第一周期
第二周期
第三周期
第二步,结合已知的核外电子排布信息确定元素
不存在(电子层只有一层,无内外层之分)
K层排2个电子,L层排6个电子,为O
K层排2个电子,L层排8个电子,M层作为最外层,最多排8个电子,不满足
R元素原子最外层有3个电子
①
②
③
第一步,假设周期数
第一周期
第二周期
第三周期
第二步,结合已知的核外电子排布信息确定元素
不存在(电子层只有一层,最多排2个电子)
K层排2个电子,L层排3个电子,为B
K层排2个电子L层排8个电子M层排3个电子,为Al
R的阳离子与Z的阴离子()核外电子总数相同,则R为A1
W元素原子K层和M层电子总数比其L层电子数多1
①
②
③
第一步,假设周期数
第一周期
第二周期
第三周期
第二步,结合已知的核外电子排布信息确定元素
不存在
不存在
K层排2个电子,L层排8个电子,M层排7个电子,为C
由上述分析知,X为H、Y为C、Z为O、R为Al、W为Cl。
(1)Al的原子结构示意图是。
(2)由形成的化合物为。
(3)H、O可形成两种化合物。
(4)的密度比CO的密度大,因为相同条件下,与CO的相对分子质量与密度成正比。
(5)为,可用于人工降雨,用来灭火,用作化工原料等。
(6)XW为HCl,为,与HCl反应的化学方程式是。
17.原子结构决定元素的性质,我们经常把元素周期表中的同族元素放在一起研究。
(1)钠的化学性质活泼,在反应中容易________(填“得到”或“失去”)电子。若实验室中金属钠着火了,应用________扑灭。
(2)呼吸面具中发生反应的化学方程式为________。
(3)加热条件下,碱金属和氧气反应的产物不尽相同,例如钠与氧气反应可生成、钾与氧气反应可生成和,且钾与氧气反应更为剧烈。从原子结构角度解释钾比钠金属性强的原因:________。
(4)铯(Cs)的原子结构示意图如图所示。
①铯在元素周期表中的位置是________。
②预测铯可能具有的一种化学性质:________(用化学方程式表示)。
17.答案:(1)失去;细沙(合理即可)
(2)
(3)K的原子半径比Na的大,原子核对最外层电子的束缚能力弱
(4)①第六周期第ⅠA族;②(合理即可)
解析:(1)钠为活泼金属,在化学反应中容易失去电子被氧化。钠着火用细沙盖灭,注意不能用干粉灭火器,因为Na与反应。
(2)呼吸面具中的水蒸气、均能与反应:。
(3)K的原子半径比Na的大,原子核对最外层电子的束缚能力弱,使K更易失去最外层电子。
(4)①由Cs的原子结构示意图可知其有6个电子层,位于第六周期,最外层有1个电子,位于第ⅠA族。
②Cs为碱金属元素,具有碱金属元素的通性,能与氧气反应、与水反应等,如Cs与水反应的化学方程式为。
18.在学习元素周期表和元素周期律后,某化学兴趣小组在老师的指导下,设计实验以探究元素性质的递变规律。
Ⅰ.为了验证卤族部分元素递变规律,设计如图装置进行实验。
(1)指出溴元素在周期表中的位置___________;
(2)A中发生反应的离子方程式是___________;
(3)A中通入充分反应后,将A中液体滴入试管内,取下试管,充分振荡,静置,可观察到的现象是___________。
(4)根据上述实验操作步骤,为确保“非金属性:氯>溴>碘”的实验结论可靠,你认为做好本实验最关键因素是___________。
(5)下列性质的递变正确,且能作为卤族元素非金属性递变规律判断依据的是___________。(填写序号)
a.、、的熔点逐渐升高 b.HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱
c.HCl、HBr、HI的酸性逐渐减弱 d.、、的还原性逐渐增强
Ⅱ.为了验证非金属性:,该兴趣小组又设计如下装置,实验所用到的物质有:①稀②稀盐酸③碳酸钙④溶液⑤饱和溶液,已知不溶于水。据此回答以下问题。
(6)分液漏斗内装入的试剂为___________(填序号),B中装入的试剂为___________。(填序号)
(7)烧杯C中发生反应的离子方程式为___________。
18.答案:(1)第四周期第ⅦA族
(2)
(3)溶液分层,上层几乎无色,下层呈紫红色
(4)氯气通入少(适)量
(5)bd
(6)①;⑤
(7)
解析:(1)Br为第35号元素,位于元素周期表的第四周期第ⅦA族。
(2)向A中通入氯气,氯气与溴化钠溶液反应生成氯化钠和溴,反应的离子方程式为。
(3)向A中通入充分反应后,反应生成的Br,可以与试管中的KI溶液反应生成。根据题图,与水不能互溶,且密度大于水,则液体分层,易溶于,则下层液体呈紫红色,上层液体几乎无色。
(4)为保证氯气只与Br-反应而不溶于溴水中,应保证氯气通入适量。
(5)卤素单质的熔、沸点不能作为判断元素非金属性强弱的依据,a错误;HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱,说明与氢气的化合反应逐渐变难,元素非金属性逐渐减弱,b正确;无氧酸的酸性不能作为判断元素非金属性强弱的依据,c错误;还原性逐渐增强,说明的失电子能力逐渐增强,元素非金属性逐渐减弱,d正确。
B卷
1.科学家指出:多种海产品如虾、蟹、牡蛎等,体内含有价的砷,它对人体是无毒的,但价的砷有毒。下列有关说法不正确的是( )
A. 砷原子最外层有个电子
B. 价的砷有氧化性
C. 砷从价转变为价,发生还原反应
D. 从合理膳食的角度,建议食用大量海鲜时饮用橙汁
【答案】D
【解析】
人体中的元素为价,价砷无毒,化合价可降低,则具有氧化性,遇到还原性的物质发生氧化还原反应生成有毒的价,据此分析解答。
A.为第四周期,第Ⅴ族,则最外层有个电子,故A正确;
B.价的砷化合价可降低,则具有氧化性,故B正确;
C.砷从价转变为价,发生还原反应,做氧化剂,故C正确;
D.人若食用大量海鲜时饮用橙汁,其中含有维生素,具有还原性,能够将价的还原为价的,导致人中毒,因此食用海鲜时不能大量饮用橙汁,D错误
故选:。
2.合成新物质是研究化学的主要目的之一、意大利科学家合成了一种新型的氧分子,下列关于的说法中,正确的是( )
A. 是一种新型的化合物 B. 和互为同位素
C. 和互为同素异形体 D. 和可通过物理变化实现转化
【答案】C
【解析】A.是单质,不是化合物,故A错误;
B.质子数相同,中子数不同的同一元素的原子互为同位素;和不是同位素,故B错误;
C.和是氧元素的不同单质,故互为同素异形体,故C正确;
D.和之间的转化是化学反应,物理变化不能实现转化,故D错误;
故选:。
3.次磷酸钠属于正盐,下列说法错误的是 ( )
A. 的原子结构示意图为:
B. 次磷酸根的化合价为
C. 次磷酸钠的电离方程式为:
D. 红磷和白磷,和互为同素异形体
【答案】C
【解析】A.为号元素,的原子结构示意图为:,A正确;
B.次磷酸根中氧为价、氢为价,利用化学式化合价代数和为,则元素的化合价为价,B正确;
C.次磷酸钠属于正盐,则电离方程式为: ,C错误;
D.红磷和白磷均为磷单质, 和 均为氧单质,互为同素异形体,D正确;
故选C。
4.锶的、稳定同位素在同一地域土壤中值不变。土壤生物中值与土壤中值有效相关。测定土壤生物中值可进行产地溯源。下列说法不正确的是( )
A. 位于元素周期表中第六周期、第Ⅱ族
B. 可用质谱法区分和
C. 和含有的中子数分别为和
D. 同一地域产出的同种土壤生物中值相同
【答案】A
【解析】A.位于元素周期表中第五周期、第Ⅱ族,故A错误;
B.质谱法可以测定原子的相对原子质量,和的相对原子质量不同,可以用质谱法区分,故B正确;
C.的中子数为,的中子数为,故C正确;
D.由题意可知,锶的、稳定同位素在同一地域土壤中值不变,故D正确;
故选A。
5.在中,共有个核外电子,原子的质量数为,则原子核内含有的中子数目是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】原子有个核外电子,设的核外电子数为,则有,;原子的中子数,项符合题意,故选B。
6.下列说法正确的是 ( )
A. 在氧气中燃烧主要生成
B. 砹位于第六周期第Ⅶ族,其简单氢化物的稳定性大于氯化氢
C. 卤族元素单质的熔、沸点随原子序数的增大而升高
D. 第二周期非金属元素的简单氢化物溶于水后,水溶液均呈酸性
【答案】C
【解析】略
7.元素周期表中前七个周期的元素种类数如下:
周期
一
二
三
四
五
六
七
元素种类数
请你从中寻找规律,并预言第八周期最多可能包含的元素种类数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】观察每一周期的元素种类数发现,它们都是偶数,规律如下:
周期
元素种类数
从中可发现,它们遵循规律,故第八周期含有的元素种类数为,故C正确。
8.若元素的原子最外电子层有个电子,元素的最外层有个电子,则、两种元素形成的化合物的化学式可能是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】若元素的原子最外电子层有个电子,易失去最外层电子形成价阳离子,元素的原子最外层有个电子,易得个电子形成价阴离子,根据化合价代数和等于,、两种元素形成的化合物的化学式可能是。
9.关于微粒,下列说法正确的是 ( )
A. 该微粒的中子数为 B. 该微粒的核外电子数为
C. 该微粒的中子数为 D. 该微粒的质子数为
【答案】C
【解析】项,该微粒质子数为,故A错误;项,该微粒为阴离子,得到一个电子,核外电子数为,故B错误;项,中子数质量数质子数,该微粒的中子数为,故C正确;项,该微粒的质量数为,故D错误。
10.下列说法中正确的是( )
A. 某微粒核外电子排布为、、结构,则该微粒一定是氩原子
B. 最外层电子达到稳定结构的微粒只能是稀有气体的原子
C. 、、是与氖原子具有相同电子层结构的离子
D. 某元素原子的最外层只有个电子,则该元素一定是金属元素
【答案】C
【解析】项,某微粒核外电子排布为、、结构,不一定是氩原子,可能是氯离子、钾离子等;项,最外层电子达到稳定结构的微粒不一定是稀有气体的原子,也可能是处于稳定结构的阴离子或阳离子;项,、、都有个电子层,第一层上有个电子,第二层上有个电子,与氖原子电子层结构相同;项,原子的最外层只有个电子,该元素不一定是金属元素,也可能是。
11.、、、为核电荷数小于的四种元素,已知的核外电子总数等于电子层数,的电子数比少个的某种单质是空气的主要成分之一,是最常见的助燃剂的单质在空气中的燃烧产物呈淡黄色。下列说法中不正确的是 ( )
A. 与具有相同的核外电子排布
B. 的水溶液能导电,则属于电解质
C. 化合物的水溶液能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
D. 元素、可形成和两种化合物
【答案】B
【解析】、、、为核电荷数小于的四种元素,的核外电子总数等于电子层数,则是的某种单质是空气的主要成分之一,是最常见的助燃剂,则是的电子数比少个,则是的单质在空气中的燃烧产物呈淡黄色,则是。和具有相同的核外电子排布,均与原子相同,A正确是,其水溶液能导电的原因是与反应生成弱酸,本身不能电离,故属于非电解质,B错误是,其水溶液呈碱性,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,C正确和元素可形成和两种常见化合物,D正确。
12.钾与在性质上具有很大的相似性,但比的活泼性强,下面是根据的性质对的性质的预测,其中正确的是 ( )
A. 因为的活泼性强,所以少量钾不能保存在煤油中
B. 可以在空气中燃烧,火焰呈黄色
C. 与水能够反应,不如与水的反应剧烈,但产物都有氢气
D. 可以与水剧烈反应,生成氢气
【答案】D
【解析】钾的活泼性强,可与、等反应,其密度大于煤油,故少量钾可保存在煤油中,A错误在空气中燃烧,火焰呈紫色透过蓝色钴玻璃观察,B错误比活泼,与水反应比钠与水的反应更剧烈,甚至会发生爆炸,产物有和,C错误,D正确。
13.下列说法中正确的是 ( )
A. 某单核粒子的核外电子排布为,则该粒子一定是氩原子
B. 最外层只有个电子的元素一定是金属元素
C. 与具有相同的质子数和电子数
D. 最外层电子数是次外层电子数倍的元素的原子容易失去电子成为阳离子
【答案】C
【解析】某单核粒子的核外电子排布为,由于核电荷数未知,则该粒子不一定是氩原子,可能为、、等,A错误原子最外层只有个电子的元素不一定是金属元素,可能为硼元素,硼是非金属元素,B错误与具有相同的质子数和电子数,C正确最外层电子数是次外层电子数倍的元素为碳元素,碳原子最外层有个电子,既难得电子也难失电子,D错误。
14.、、、为核电荷数小于的四种元素,已知的核外电子总数等于电子层数,的电子数比少个的某种单质是空气的主要成分之一,是最常见的助燃剂的单质在空气中的燃烧产物呈淡黄色。下列说法中不正确的是 ( )
A. 与具有相同的核外电子排布
B. 的水溶液能导电,则属于电解质
C. 化合物的水溶液能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
D. 元素、可形成和两种化合物
【答案】B
【解析】、、、为核电荷数小于的四种元素,的核外电子总数等于电子层数,则是的某种单质是空气的主要成分之一,是最常见的助燃剂,则是的电子数比少个,则是的单质在空气中的燃烧产物呈淡黄色,则是。和具有相同的核外电子排布,均与原子相同,A正确是,其水溶液能导电的原因是与反应生成弱酸,本身不能电离,故属于非电解质,B错误是,其水溶液呈碱性,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,C正确和元素可形成和两种常见化合物,D正确。
15.为证明卤族元素的非金属性强弱,某小组用如图所示装置进行实验夹持仪器已略去,装置气密性已检查。
提示:浓。
实验过程:Ⅰ打开弹簧夹,打开活塞,滴加浓盐酸。
Ⅱ当和中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹。
Ⅲ当中溶液由黄色变为橙红色时,关闭活塞。
Ⅳ
验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是 。
中溶液发生反应的离子方程式是 。
为验证溴的氧化性强于碘,过程Ⅳ的操作和现象是 。
过程Ⅲ实验的目的是 。
氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因:同主族元素从上到下,原子半径逐渐 ,得电子能力逐渐 。
【答案】湿润的淀粉试纸变蓝
打开活塞,将少量中溶液滴入中,关闭活塞,取下振荡,静置后四氯化碳层变为紫红色
确认中黄色溶液中无氯气,排除氯气对置换的实验的干扰
增大
减弱
【解析】装置中固体与浓盐酸反应生成,与发生反应:,则湿润的淀粉试纸变蓝。装置盛有溶液,将氧化生成,离子方程式为。由于的氧化性强于,验证的氧化性强于,要除去,防止产生干扰,具体操作:打开活塞,将少量中溶液滴入中,关闭活塞,取下振荡,静置后四氯化碳层变为紫红色。过程Ⅲ“当中溶液由黄色变为橙红色时,关闭活塞”,其目的是确认中黄色溶液中无氯气,同时排除氯气对置换的实验的干扰。由题述实验得出卤素单质的氧化性:,从原子结构角度分析,同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大,原子核对最外层电子的吸引能力逐渐减弱,得电子能力逐渐减弱,故对应单质的氧化性逐渐减弱。
16.某同学做同主族元素性质的相似性和递变性实验时,自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象见下表,表中的“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系。
已知:的密度比水大,不溶于水的溶液呈橙红色,的溶液呈紫红色。
实验方案
实验现象
将新制氯水滴加到溶液中,振荡后加入适量,振荡,静置
A.浮在水面上,熔成小球,四处游动,随后消失
将一小块金属钠放入冷水中
B.分层,上层无色,下层紫红色
将溴水加到溶液中,振荡后加入适量,振荡,静置
C.浮在水面上,熔成小球,四处游动,并伴有轻微的爆炸声,很快消失
将一小块金属钾放入冷水中
D.分层,上层无色,下层橙红色
请你帮助该同学整理并完成实验报告。
实验目的:_________。
实验用品:
试剂:金属钠、金属钾、新制氯水、溴水、溶液、溶液、等。
仪器:____、____、______、镊子、小刀、玻璃片等。
实验内容请把表中与实验方案对应的实验现象的标号和化学方程式补写完整
实验方案
实验现象
化学方程式
实验结论:__________。
【答案】探究同主族元素性质的相似性和递变性
试管烧杯胶头滴管
实验方案
实验现象
化学方程式
同主族元素性质相似,自上而下元素原子失电子能力增强,得电子能力减弱
【解析】略
17.已知铷是号元素,相对原子质量为。根据相关知识回答下列问题:
请推测铷在元素周期表的第______周期第______族。
下列关于铷的结构和性质判断正确的是____填字母,下同。
与水反应比钠剧烈
原子半径比钠小
铷的氧化物暴露在空气中易吸收
它的阳离子最外层电子数和镁相同
它是还原剂
A.
C.
氢化铷与水反应可放出氢气,下列叙述正确的是______。
A.氢化铷溶于水显酸性
B.氢化铷中的氢离子被还原为氢气
C.氢化铷与水反应时,水是还原剂
D.氢化铷中氢离子最外层有两个电子
现有铷和另一种碱金属元素形成的合金,当它与足量水反应时,放出标准状况下的氢气,这种碱金属元素可能是______。
A.
【答案】五 Ⅰ
【解析】由的原子序数是可推知位于第五周期第Ⅰ族。氢化铷与水的反应为,生成,溶液显碱性,A错误;水中氢元素的化合价由价降低为价,水作氧化剂,而中的氢元素的化合价由价升高为价,作还原剂,、C错误;核外有两个电子,D正确。设该合金的平均摩尔质量为,则根据得失电子守恒得,,因,则另一种碱金属的摩尔质量应小于,可能为或。
18.有、、、、五种粒子。已知:
当原子失去个电子后,其电子层结构与氖原子相同
当原子得到个电子后,其电子层结构与氩原子相同
原子的层和层所含电子数相同
单核离子有个电子,当失去个电子后显电中性
原子不带电,原子核中只有一个质子。
回答下列问题。
写出这五种粒子的元素符号: , , , , 。
由形成单质的化学式为 粒子的结构示意图为 ,由形成的单质在氧气中燃烧的实验现象为 。
由形成的单质与溶液反应的化学方程式为 。
【答案】
剧烈燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,产生有刺激性气味的气体
【解析】氖原子核外有个电子,的核外有个电子,为铝原子氩原子核外有个电子,原子得到个电子后核外有个电子,为氯原子层和层电子数相同,都为,原子为镁原子单核离子有个电子,失去个电子后显中性,为原子不带电,原子核内只有一个质子,即为。上述五种粒子的元素符号为、、、、。形成的单质为,有个电子,原子结构示意图为,硫单质在氧气中剧烈燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,产生有刺激性气味的气体。与反应生成氯化铝和氢气,化学方程式为。
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第9讲 原子结构与元素周期表
【复习目标】
1. 掌握原子的构成(质子 、中子、电子)及各微粒的数量关系(质子数 = 核电荷数 = 原子序数 = 核外电子数),理解核素、同位素的概念,能正确书写常见元素的原子结构示意图。
2. 熟知元素周期表的编排原则,明确周期(电子层数)和族(最外层电子数)的划分依据,能根据原子序数确定元素在周期表中的位置。
3. 建立 “原子结构 — 元素在周期表中的位置 — 元素性质” 的关联模型,理解最外层电子数与元素化学性质的关系,初步认识同周期、同主族元素性质的递变规律。
4. 了解元素周期表的发展历程和科学价值,能运用周期表的相关知识解释简单化学现象、预测常见元素的性质,培养证据推理与模型认知的化学核心素养。
【教材追踪】
一、 原子结构
目标一:知道原子的结构及构成原子的微粒间的关系
任务1:原子结构模型的演变过程:
→→→→道尔顿原子结构模型
汤姆孙原子模型
卢瑟福原子模型
波尔原子模型
电子云模型
原子结构:
原子
(每个 带一个单位 电荷)
(每个 带一个单位 电荷)
任务2:各粒子的质量关系:
质量
相对质量
质子
1.6726×10-27 kg
质子
1.007 ≈1
中子
1.6749×10-27 kg
中子
1.008 ≈1
电子
9.1094×10-31 kg
电子
1/1836 ≈0.00054
结论:原子核外所有电子的质量总和只占原子质量的极小部分,原子质量主要集中在 上。
质量数:将原子内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加而得到的数值。
质量数 = +
用字母表达: = +
目标二:从微观上理解原子核外电子排布规律
任务1:阅读教材P86内容及下列材料,完成下列问题。
核外电子运动的特征:
(1)电子在原子核外运动并不遵循宏观物体运动规律,无一定的运动轨迹。
(2)电子在核外运动所处的位置及运动速度不能准确确定,但可以用统计的方法确定电子在核外某处出现的机会。
(3)具有一定能量的电子在原子核外一定区域内运动,在同一区域内运动的电子能量大致相同。
问题(1):原子核外电子是分能量不同区域运动的,人们把核外电子运动的不同区域壳层称作为 。
电子层数 (n)
1
2
3
4
5
6
7
电子层符号
电子层离核远近
电子层上电子能量高低
问题(2):能量最低原理:电子总是尽可能先排布在能量 的电子层上,然后由内向外依次排布在能量 的电子层上。
任务2:下表是稀有气体元素原子的电子层排布,从中总结出原子核外电子排布规律。
核电荷数
元素名称
元素符号
各电子层的电子数
K
L
M
N
O
P
Q
2
氦
He
2
10
氖
Ne
2
8
18
氩
Ar
2
8
8
36
氪
Kr
2
8
18
8
54
氙
Xe
2
8
18
18
8
86
氡
Rn
2
8
18
32
18
8
118
Og
2
8
18
32
32
18
8
原子核外电子排布规律:
(1)能量最低原理
(2)每个电子层最多只能容纳 个电子
(3)最外层最多能容纳 个电子
(4)次外层最多能容纳 个电子
注:核外电子排布时必须同时遵守以上排布规律。
目标三:根据原子核外电子的排布规律,能画出1-20号元素的原子结构示意图
任务1:为了能形象地表示原子的结构,人们创造了“原子结构示意图”这种特殊的图形。完成下面问题。
任务2:根据原子核外电子的排布规律,画出1-20号元素的原于结构示意图。
二、元素周期表
目标一:了解元素周期表的发展历程
任务:阅读教材P88的内容,并结合下列元素周期表发展史,完成下列问题?
(1)元素周期表发展史:“三元素组”→“六元素表”→“八音律”→门捷列夫周期表
(2)门捷列夫的第一张和第二张元素周期表
(3)现代的元素周期表
问题:(1)门捷列夫元素周期表中元素排列依据: 由小到大的顺序排列,将化学性质 元素放在一个 。
(2)现代元素周期表中元素排列依据: 由小到大的顺序排列,将化学性质 元素放在一个 。
(3)原子序数是按照元素 给元素编号。原子序数与元素的原子结构之间存在如下的关系:原子序数= = =
目标二:理解元素周期表的编排原则及结构特点
任务:阅读教材P89的内容,完成下列问题。
1.元素周期表的编排原则
(1)横行原则:把 相同的元素,按 的顺序从左到右排列。
(2)纵列原则:把不同横行中 相同的元素,按 的顺序由上而下排列。
2.元素周期表的结构
(1)周期:每一横行叫做一个周期。(元素周期表有 个横行, 个周期)
①周期序数= 。
②短周期:第 周期,每周期所含元素种类数分别为 、 、 。
③长周期:第 周期,每周期所含元素种类数分别为 。
(2)族:每一纵列叫做一个族(8.9.10三个纵列共同组成第 族)
①主族:共 个(由长、短周期元素构成,族序数后标 ),主族序数= 。
②副族:共 个(只由长周期元素构成,族序数后标 )。
③第Ⅷ族:包括 三个纵列。
④0族:稀有气体元素,最外层电子数是8(He是2)。
目标三:能描述元素在周期表中的位置,认识原子结构与元素在周期表中位置间的关系
任务1:画出元素周期表的轮廓标明周期序数、族序数、每周期元素种类及元素原子核外电子层数。
H
元素周期表
He
Li
Ne
Na
Ar
K
Kr
Rb
Xe
Cs
Rn
Fr
Og
周期序数
起止元素
包括元素种数
核外电子层数
1
H(1号) ~ He(2号)
2
1
2
3
4
5
6
7
Fr(87号) ~ Og(118号)
任务2:根据元素周期表,写出下列元素在周期表中的位置。
O: Na:
Fe: I:
Au: Ra:
Mn: W:
3、 核素
目标一:认识原子的表示方法,理解X的含义
任务1:回顾原子结构,完成下列内容。
原子
原子核
核外电子 (每个 电子 带一个单位 负 电荷)
质子 (决定元素种类)
中子
质量数 = 质子数 + 中子数
任务2:通过下述情境,认识原子组成表示方法。
推算生物体的死亡年代
生物体死后,体内的14C与外界的交换停止
衰变:C→N+e+v(中微子)
半衰期:5730年
原子的表示方法:
针对训练:
元素符号
原子名称
质量数
质子数
中子数
C
N
目标二:了解核素、同位素的概念
任务1:虽然人类还没有实现利用核聚变的能量发电,但是我们头顶上的太阳却无时无刻不在发生着核聚变,为万物提供能量。
问题:、有什么异同点?
概念辨析:
元素: 。
核素: 。
同位素: 。
任务2:(1)许多元素都有同位素,目前已发现和合成的共110余种元素,却有1800余种核素。完成下表内容。
原子符号
(X)
原子名称
氢元素的原子核
质子数(Z)
中子数(N)
H
H或D
H或T
(2)同位素特点
①同位素在周期表中占据同一 ;
②同位素的化学性质几乎 ;
③天然存在的同位素,相互间保持一定的 。
针对训练:
已知如下粒子:、、、、、、、、、
上述粒子中的元素有 种,核素有 中,其中互为同位素的分别是:
4、 原子结构与元素的性质
目标一:掌握碱金属元素性质的相似性和递变性
任务1:元素周期表中有些族的元素有特别的名称,如第ⅠA族(除氢外)称为碱金属元素,第ⅣA族称为碳族元素,第ⅤA族称为氮族元素,第ⅥA族称为氧族元素,第ⅦA族称为卤素族元素,零族称为稀有气体元素。回顾所学知识,完成下表碱金属元素相关内容,并回答相应问题。
元素名称
元素符号
核电荷数
原子结构示意图
最外层电子数
电子层数
原子半径
(nm)
锂
0.152
钠
0.186
钾
0.227
铷
0.248
铯
0.265
问题:(1)在周期表中,从上到下碱金属元素的核电荷数、原子半径的变化有什么特点?
(2)观察碱金属元素的原子结构示意图,他们的原子核外电子排布有什么特点?从哪一点可以推测出碱金属元素的化学性质具有相似性?
任务2:观看“【视频】示范实验-锂、钠、钾和空气反应、【视频】实验-钠、钾与水、氧气的反应”,完成碱金属化学性质的比较。
(1)锂、钠、钾与氧气反应
碱金属
化学方程式
剧烈程度
产物复杂程度
金属性
Li
越
来
越
剧
烈
越
来
越
复
杂
逐
渐
增
强
Na
K
Rb
—
Cs
—
(2)钠、钾与水反应
反应
钠与水的反应
钾与水的反应
操作
在烧杯中加入一些水,滴入几滴酚酞溶液。切取一块绿豆大的钠或钾,用镊子夹取并投入水中
现象
相同点:金属浮在水面上;金属熔成闪亮的小球;小球 ;发出嘶嘶的响声;反应后的溶液呈 色。
不同点:钾与水的反应更剧烈,伴有轻微爆炸声或着火燃烧
化学方程式
结论
与水反应剧烈程度:K Na;金属的活泼性:K Na
实验小结:碱金属元素的化学性质与原子结构之间的关系:
从Li→Cs,随核电荷数增加,电子层数逐渐 →原子半径逐渐 →原子核对最外层电子的引力逐渐 →元素的原子失电子能力逐渐 →元素的金属性逐渐 。
方法小结:一般情况下,元素的金属性强弱可以从其单质与水(酸)反应置换出氢的难易程度,以及它们最高价氧化物的水化物——氢氧化物的碱性强弱来判断。
任务3:根据下面的表格信息,碱金属单质物理性质的变化规律是什么?
目标二:掌握卤族元素性质的相似性和递变性。
任务1:回顾之前所学内容,完成下表。
元素名称
元素符号
核电荷数
原子结构示意图
最外层电子数
电子层数
原子半径
(nm)
氟
0.071
氯
0.099
溴
0.114
碘
0.133
问题:(1)在周期表中,从上到下卤族元素的核电荷数、原子半径的变化有什么特点?
(2)观察卤族元素的原子结构示意图,他们的原子核外电子排布有什么特点?从哪一点可以推测出卤族元素的化学性质具有相似性?
任务2:阅读教材p97的内容,完成卤族化学性质的比较。
(1)与氢气的化合反应
F2
Cl2
Br2
I2
与H2反应条件
或点燃
加热至一定温度
不断加热
化学方程式
氢化物稳定性
很稳定
较稳定
不如HCl稳定
不稳定、易分解
结论
F2→I2:与H2化合越来越 ,氢化物稳定性逐渐
(2)(【视频】示范实验-卤素单质氧化性强弱比较)观看实验视频,完成下列问题。
实验操作
实验现象
化学方程式
静置后,溶液呈 色
Cl2+2KBr===Br2+2KCl
静置后,溶液呈 色
静置后,溶液呈 色
结论
;氧化性逐渐
实验小结:卤族元素的化学性质与原子结构之间的关系
从F→I,随着核电荷数增加,电子层数逐渐 →原子半径逐渐 →原子核对最外层电子的引力逐渐 →元素的原子得电子能力逐渐 →元素的非金属性逐渐 。
方法小结:一般情况下,元素的非金属性强弱可以从其最高价氧化物的水化物的酸性强弱或与氢气生成气体氢化物的难易程度及氢化物的稳定性来判断。
任务3:根据下面的表格信息,卤素单质物理性质的变化规律是什么?
【能力进阶】
考点一 原子结构
原子结构
原子构成
原子核
核外电子
质子
中子
质量数=质子数+中子数
核外电子排布规律
能量最低原理
每电子层不超过2n2个电子
最外层不超过8个电子
原子结构示意图
考点二 元素周期表
元素周期表
原子序数
原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数
周期
族
短周期(第一、二、三周期)
长周期(第四、五、六、七周期)
主族(A)
副族(B)
第Ⅷ族
0族
考点三 核素
元素
质子数(核电荷数)相同的一类原子的总称
核素
核素
具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子
同位素
质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子
概念
考点四 原子结构与元素的性质
原子结构与元素的性质
卤素
1.与氢气反应:
X2+H2=2HX
2.单质间的置换:
Cl2+2KBr===Br2+2KCl
Br2+2KI===I2+2KBr
3递变性
F Cl Br I
非金属性逐渐减弱
碱金属
1.与非金属单质反应:
2R+O2R2O2(Li只能生成Li2O)
2.与水反应:
2R+2H2O=2ROH+H2↑
3.递变性
Li Na K Rb Cs
金属性逐渐增强
【跟进训练】
A卷
1.钛常被称为未来“钢铁”,也称为“太空金属”。已知钛元素的同位素为。下列说法中错误的是( )
A.上述同位素性质完全相同
B.题述中包括5种钛核素,且质子数都为22
C.题述中包括5种钛原子,即钛的5种核素
D.钛元素的相对原子质量不可能为46,也不可能为50
2.核电荷数小于18的某元素X,其原子的电子层数为n,最外层电子数为,原子核内质子数为。下列关于元素X的说法错误的是( )
A.其最高化合价可能为+3 B.可形成化学式为的盐
C.X能与某些金属元素形成化合物 D.其最高价氧化物对应的水化物为强酸
3.我国科研人员利用激光操控方法,从Ca原子束流中直接俘获原子,实现了对同位素的灵敏检测。的半衰期(放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间)长达10万年,是的17倍,可应用于地球科学与考古学。如图为Ca在元素周期表中的相关信息,下列说法正确的是( )
A.的原子核内有21个中子
B.的半衰期长,说明难以失去电子
C.衰变一半所需的时间小于衰变一半所需的时间
D.从Ca原子束流中直接俘获原子的过程属于化学变化
4.如图为某学术期刊上刊登的八角形元素周期表,八角形的每个顶角对应一种元素。下列说法错误的是( )
A.图中虚线八角形顶角对应元素位于我们现行元素周期表的第四周期
B.图中虚线箭头所经过的元素,按箭头方向原子的电子层数增多
C.图中①代表的元素的单质在常温下能稳定存在,不发生化学反应
D.此八角形元素周期表中所表示的所有元素中没有副族元素
5.二氯化镭()是一种释放α粒子的放射型治疗药物。它能够模拟钙离子的作用,与羟基磷灰石形成复合物,从而促进部位骨更新或骨转移的骨再生。下列关于的说法中不正确的是( )
A.核电荷数为88
B.元素Ra的相对原子质量为223
C.中子数为135
D.核外电子数为88
6.下列说法中错误的是( )
A.元素周期表中有7个横行、18个纵列
B.稀有气体元素原子的最外层电子数均为8
C.当L层上的电子数为奇数时,M层上不可能有电子
D.同一周期中,第ⅡA与ⅢA族元素原子的核电荷数不一定相差1
7.元素周期律和周期表对化学研究有一定的指导作用,人们运用周期律,在周期表中一定的区域内寻找特定性质的物质,下列有关研究方向的叙述错误的是( )
A.在主族金属元素中寻找耐高温的合金材料
B.在过渡元素中寻找化工生产中的高效催化剂
C.对非金属元素的化合物进行研究可合成新农药
D.在金属与非金属的分界线附近寻找新型的半导体材料
8.1934年约里奥-居里夫妇在核反应中用α粒子(即氦核)轰击金属原子,得到核素,开创了人造放射性核素的先河:
其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是( )
A.的相对原子质量为26 B.X、Y均可形成三氯化物
C.X的质子数大于Y的 D.Y仅有一种含氧酸
9.如图是卤素单质的沸点与相对分子质量的关系图,下列说法错误的是( )
A.单质①是最活泼的非金属单质
B.单质②的水溶液能使品红溶液褪色
C.保存少量的单质③时加少量水进行水封
D.单质④的简单氢化物在卤素氢化物中最稳定
10.已知锂单质的化学性质与钠相似,活泼性比钠略差。锂的密度为,将绿豆大的锂投入水中,下列实验现象合理的是( )
①锂沉入水中
②锂浮在水面上
③水中有大量气泡
④向与水反应后的溶液中加入几滴石蕊试液,溶液变红
⑤反应剧烈,发出紫红色火焰
⑥锂四处游动
A.②③⑥ B.①③ C.②③⑤ D.②④⑤⑥
11.已知X、Y、Z、W为短周期的主族元素,在周期表中的相对位置如图所示,下列说法正确的是( )
A.若为强酸,则X的氢化物溶于水一定显酸性(m、n均为正整数)
B.若四种元素均为非金属,则W的最高价氧化物对应水化物一定为强酸
C.若四种元素中只有一种为金属,则Y的最高价氧化物对应水化物一定为强酸
D.若四种元素均为金属,则Z的最高价氧化物对应水化物一定为强碱
12.X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素,原子序数依次增大。X的核外电子数等于其周期数,分子呈三角锥形,Z的核外电子数等于X、Y核外电子数之和。M与X同主族,Q是同周期中非金属性最强的元素。下列说法正确的是( )
A.X与Z形成的10电子微粒有2种
B.Z与Q形成的一种化合物可用于饮用水的消毒
C.与的晶体类型不同
D.由X、Y、Z三种元素组成的化合物的水溶液均显酸性
13.下列有关原子结构、元素周期表的叙述错误的是( )
A.图1为元素周期表的一部分(其中数字为原子序数)
B.在核电荷数为1~20的元素中,最外层电子数和电子层数相等的元素共有3种
C.多电子原子中,在离核较近的区域内运动的电子能量较低
D.图2是元素周期表的一部分,通常在B区寻找制造催化剂及耐高温材料的元素
14.元素周期表有许多有趣的编排方式,有同学将短周期元素按照原子序数递增的顺序进行排列,得到如图所示的“蜗牛元素周期表”,图中每个圆圈代表一种元素,其中①代表氢元素。回答下列问题:
(1)④和⑧的元素符号分别为_________、_________。
(2)实验室中②的单质可保存在_________中,_________(填序号)的单质在空气中燃烧能发出耀眼的白光,其与热水可以发生反应,发生反应的化学方程式为_________。
(3)⑤⑥⑦的简单离子的半径由大到小的顺序为_________(填离子符号)。
(4)⑤⑩的最简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序为_________(填化学式)。
(5)将等质量的⑥⑦⑧分别投入100 mL 1 硫酸溶液中,充分反应后产生的在相同状况下的体积分别是、、,则下列关系中可能成立的是_________(填字母)。
A.
B.
C.
D.
E.
(6)在含有①⑦⑧简单阳离子的100 mL溶液中,逐滴滴加5 的溶液至过量,生成沉淀的质量与加入的溶液的体积关系如图所示。
①沉淀减少时发生反应的离子方程式为_________。
②a为_________。
15.下图为元素周期表的一部分。请参照元素①~⑩在元素周期表中的位置,回答下列问题:
(1)⑩在元素周期表中的位置是_________,⑦的简单离子结构示意图为_________。
(2)③的最高价氧化物对应水化物与③的最简单氢化物反应后的物质所含化学键的类型为_________(填字母)。
A.离子键 B.极性键 C.非极性键 D.氢键
(3)④⑤⑥的简单离子半径由大到小的顺序为_________(填离子符号)。
(4)④⑦⑧的气态氢化物中,最稳定的是_________(用化学式表示)。
(5)①与⑨形成的化合物的电子式为_________。
(6)②在中完全燃烧的产物的结构式为_________。
(7)⑩为门捷列夫所预言的“类铝”元素镓(Ga),1875年,法国化学家发现了这种元素,写出Ga的氧化物与⑤的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式:_________。
(8)用电子式表示⑤和⑦组成的常见化合物的形成过程:_________。
16.已知X、Y、Z、R、W为原子序数依次增大的五种元素,X是原子序数最小的元素;Y元素原子最外层电子数是其内层电子总数的2倍;Z元素原子最外层电子数比其次外层电子数多4;R元素原子最外层有3个电子,其阳离子与Z的阴离子核外电子总数相同;W元素原子K层和M层电子总数比其L层电子数多1。
回答下列问题:
(1)R元素原子的结构示意图为________。
(2)仅由X、Z、R三种元素形成的化合物的化学式为________。
(3)仅由X与Z元素所形成的化合物的分子式为________和________
(4)相同条件下,密度:________(填“>”“<”或“=”)YZ,判断的理由为________。
(5)写出在生活中的一种用途:________。
(6)化合物XW与反应的化学方程式为________。
17.原子结构决定元素的性质,我们经常把元素周期表中的同族元素放在一起研究。
(1)钠的化学性质活泼,在反应中容易________(填“得到”或“失去”)电子。若实验室中金属钠着火了,应用________扑灭。
(2)呼吸面具中发生反应的化学方程式为________。
(3)加热条件下,碱金属和氧气反应的产物不尽相同,例如钠与氧气反应可生成、钾与氧气反应可生成和,且钾与氧气反应更为剧烈。从原子结构角度解释钾比钠金属性强的原因:________。
(4)铯(Cs)的原子结构示意图如图所示。
①铯在元素周期表中的位置是________。
②预测铯可能具有的一种化学性质:________(用化学方程式表示)。
18.在学习元素周期表和元素周期律后,某化学兴趣小组在老师的指导下,设计实验以探究元素性质的递变规律。
Ⅰ.为了验证卤族部分元素递变规律,设计如图装置进行实验。
(1)指出溴元素在周期表中的位置___________;
(2)A中发生反应的离子方程式是___________;
(3)A中通入充分反应后,将A中液体滴入试管内,取下试管,充分振荡,静置,可观察到的现象是___________。
(4)根据上述实验操作步骤,为确保“非金属性:氯>溴>碘”的实验结论可靠,你认为做好本实验最关键因素是___________。
(5)下列性质的递变正确,且能作为卤族元素非金属性递变规律判断依据的是___________。(填写序号)
a.、、的熔点逐渐升高 b.HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱
c.HCl、HBr、HI的酸性逐渐减弱 d.、、的还原性逐渐增强
Ⅱ.为了验证非金属性:,该兴趣小组又设计如下装置,实验所用到的物质有:①稀②稀盐酸③碳酸钙④溶液⑤饱和溶液,已知不溶于水。据此回答以下问题。
(6)分液漏斗内装入的试剂为___________(填序号),B中装入的试剂为___________。(填序号)
(7)烧杯C中发生反应的离子方程式为___________。
B卷
1.科学家指出:多种海产品如虾、蟹、牡蛎等,体内含有价的砷,它对人体是无毒的,但价的砷有毒。下列有关说法不正确的是( )
A. 砷原子最外层有个电子
B. 价的砷有氧化性
C. 砷从价转变为价,发生还原反应
D. 从合理膳食的角度,建议食用大量海鲜时饮用橙汁
2.合成新物质是研究化学的主要目的之一、意大利科学家合成了一种新型的氧分子,下列关于的说法中,正确的是( )
A. 是一种新型的化合物 B. 和互为同位素
C. 和互为同素异形体 D. 和可通过物理变化实现转化
3.次磷酸钠属于正盐,下列说法错误的是 ( )
A. 的原子结构示意图为:
B. 次磷酸根的化合价为
C. 次磷酸钠的电离方程式为:
D. 红磷和白磷,和互为同素异形体
4.锶的、稳定同位素在同一地域土壤中值不变。土壤生物中值与土壤中值有效相关。测定土壤生物中值可进行产地溯源。下列说法不正确的是( )
A. 位于元素周期表中第六周期、第Ⅱ族
B. 可用质谱法区分和
C. 和含有的中子数分别为和
D. 同一地域产出的同种土壤生物中值相同
5.在中,共有个核外电子,原子的质量数为,则原子核内含有的中子数目是( )
A. B. C. D.
6.下列说法正确的是 ( )
A. 在氧气中燃烧主要生成
B. 砹位于第六周期第Ⅶ族,其简单氢化物的稳定性大于氯化氢
C. 卤族元素单质的熔、沸点随原子序数的增大而升高
D. 第二周期非金属元素的简单氢化物溶于水后,水溶液均呈酸性
7.元素周期表中前七个周期的元素种类数如下:
周期
一
二
三
四
五
六
七
元素种类数
请你从中寻找规律,并预言第八周期最多可能包含的元素种类数为( )
A. B. C. D.
8.若元素的原子最外电子层有个电子,元素的最外层有个电子,则、两种元素形成的化合物的化学式可能是( )
A. B. C. D.
9.关于微粒,下列说法正确的是 ( )
A. 该微粒的中子数为 B. 该微粒的核外电子数为
C. 该微粒的中子数为 D. 该微粒的质子数为
10.下列说法中正确的是( )
A. 某微粒核外电子排布为、、结构,则该微粒一定是氩原子
B. 最外层电子达到稳定结构的微粒只能是稀有气体的原子
C. 、、是与氖原子具有相同电子层结构的离子
D. 某元素原子的最外层只有个电子,则该元素一定是金属元素
11.、、、为核电荷数小于的四种元素,已知的核外电子总数等于电子层数,的电子数比少个的某种单质是空气的主要成分之一,是最常见的助燃剂的单质在空气中的燃烧产物呈淡黄色。下列说法中不正确的是 ( )
A. 与具有相同的核外电子排布
B. 的水溶液能导电,则属于电解质
C. 化合物的水溶液能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
D. 元素、可形成和两种化合物
12.钾与在性质上具有很大的相似性,但比的活泼性强,下面是根据的性质对的性质的预测,其中正确的是 ( )
A. 因为的活泼性强,所以少量钾不能保存在煤油中
B. 可以在空气中燃烧,火焰呈黄色
C. 与水能够反应,不如与水的反应剧烈,但产物都有氢气
D. 可以与水剧烈反应,生成氢气
13.下列说法中正确的是 ( )
A. 某单核粒子的核外电子排布为,则该粒子一定是氩原子
B. 最外层只有个电子的元素一定是金属元素
C. 与具有相同的质子数和电子数
D. 最外层电子数是次外层电子数倍的元素的原子容易失去电子成为阳离子
14.、、、为核电荷数小于的四种元素,已知的核外电子总数等于电子层数,的电子数比少个的某种单质是空气的主要成分之一,是最常见的助燃剂的单质在空气中的燃烧产物呈淡黄色。下列说法中不正确的是 ( )
A. 与具有相同的核外电子排布
B. 的水溶液能导电,则属于电解质
C. 化合物的水溶液能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
D. 元素、可形成和两种化合物
15.为证明卤族元素的非金属性强弱,某小组用如图所示装置进行实验夹持仪器已略去,装置气密性已检查。
提示:浓。
实验过程:Ⅰ打开弹簧夹,打开活塞,滴加浓盐酸。
Ⅱ当和中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹。
Ⅲ当中溶液由黄色变为橙红色时,关闭活塞。
Ⅳ
验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是 。
中溶液发生反应的离子方程式是 。
为验证溴的氧化性强于碘,过程Ⅳ的操作和现象是 。
过程Ⅲ实验的目的是 。
氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因:同主族元素从上到下,原子半径逐渐 ,得电子能力逐渐 。
16.某同学做同主族元素性质的相似性和递变性实验时,自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象见下表,表中的“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系。
已知:的密度比水大,不溶于水的溶液呈橙红色,的溶液呈紫红色。
实验方案
实验现象
将新制氯水滴加到溶液中,振荡后加入适量,振荡,静置
A.浮在水面上,熔成小球,四处游动,随后消失
将一小块金属钠放入冷水中
B.分层,上层无色,下层紫红色
将溴水加到溶液中,振荡后加入适量,振荡,静置
C.浮在水面上,熔成小球,四处游动,并伴有轻微的爆炸声,很快消失
将一小块金属钾放入冷水中
D.分层,上层无色,下层橙红色
请你帮助该同学整理并完成实验报告。
实验目的:_________。
实验用品:
试剂:金属钠、金属钾、新制氯水、溴水、溶液、溶液、等。
仪器:____、____、______、镊子、小刀、玻璃片等。
实验内容请把表中与实验方案对应的实验现象的标号和化学方程式补写完整
实验方案
实验现象
化学方程式
实验结论:__________。
17.已知铷是号元素,相对原子质量为。根据相关知识回答下列问题:
请推测铷在元素周期表的第______周期第______族。
下列关于铷的结构和性质判断正确的是____填字母,下同。
与水反应比钠剧烈
原子半径比钠小
铷的氧化物暴露在空气中易吸收
它的阳离子最外层电子数和镁相同
它是还原剂
A.
C.
氢化铷与水反应可放出氢气,下列叙述正确的是______。
A.氢化铷溶于水显酸性
B.氢化铷中的氢离子被还原为氢气
C.氢化铷与水反应时,水是还原剂
D.氢化铷中氢离子最外层有两个电子
现有铷和另一种碱金属元素形成的合金,当它与足量水反应时,放出标准状况下的氢气,这种碱金属元素可能是______。
A.
18.有、、、、五种粒子。已知:
当原子失去个电子后,其电子层结构与氖原子相同
当原子得到个电子后,其电子层结构与氩原子相同
原子的层和层所含电子数相同
单核离子有个电子,当失去个电子后显电中性
原子不带电,原子核中只有一个质子。
回答下列问题。
写出这五种粒子的元素符号: , , , , 。
由形成单质的化学式为 粒子的结构示意图为 ,由形成的单质在氧气中燃烧的实验现象为 。
由形成的单质与溶液反应的化学方程式为 。
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