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[配套K12]2018秋高中化学 第一章 物质结构 元素周期律学案 新人教版必修2

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第一章 物质结构 元素周期律复习课
学习目标 1.理解原子的组成及同位素的概念。掌握原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外 电子数的概念,以及质量数与质子数、中子数之间的相互关系。 2.以第一、二、三周期的元素为例,掌握核外电子排布规律。 3.理解离子键、共价键的含义。了解键的极性。 4.掌握元素周期律的实质及元素周期表(长式)的结构(周期、族)。 5.以第三周期为例,掌握同一周期内元素性质(如:原子半径、化合价、单质及化合物性 质)的递变规律与原子结构的关系;以ⅠA 和ⅡA 族为例,掌握同一主族内元素性质递变规律 与原子结构的关系。
自主学习 一、原子组成与结构

[习题 1]有关 Cl-粒子,回答下列问题:

(1)所含质子数

;中子数

,电子数

;质量数



(2)该粒子的结构示意图

;电子式



(3)它与 Cl 的半径大小的关系是



[习题 2]R 原子的核内质子数为 m,中子数为 n,则下列叙述错误的是( ) A.这种元素的相对原子质量为 m+n B.不能由此确定该元素的相对原子质量

C.其原子质量与 C 原子质量之比约为(m+n)∶12 D.原子核内中子数为 n 的原子可能是 R 原子的同位素

二、化学键

[习题 3]下列说法中正确的是( ) 教育配套资料 K12

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A.离子化合物中可以含有共价键,但共价化合物中一定不含离子键 B.含有共价键的物质一定是共价化合物 C.HCl 溶于水只需克服分子间作用力 D.干冰升华时,分子内共价键会发生断裂 [习题 4]下列电子式书写正确的是( )

A.∶N∶∶∶N∶

B.H∶ ∶H

三、元素周期律和元素周期表

C.H+[∶ ∶]2-H+ D.Na+[∶ ∶]-

[习题 5]对于核电荷数为 37 的元素,下列描述正确的是( )

A.某单质在常温下跟水反应不如钠剧烈

B.其碳酸盐易溶于水

C.其原子半径比钾原子半径小

D.其氢氧化物不能使 Al(OH)3 溶解

[习题 6]下列各粒子半径依次增加的是( )

A.Cs+、K+、Mg2+、Al3+

B.F、F-、Cl-、Br-

C.Ca2+、K+、Cl-、S2-

D.Al、Al3+、Mg、K

[习题 7]下列关于元素周期表和元素周期律的说法中不正确的是( )

A.从氯到碘,生成的氢化物熔、沸点逐渐升高,稳定性逐渐增强

B.因为钠原子比铝原子容易失去电子,所以钠比铝的还原性强

C.从钠到氯,最高价氧化物的水化物碱性逐渐减弱,酸性逐渐增强

D.氧与硫为同主族元素,氧比硫的原子半径小,氧比硫的氧化性强

[习题 8]已知 X+、Y2+、Z-、W2-四种离子均具有相同的电子层结构。下列关于四种元素的

描述,不正确的是( )

A.原子半径:X>Y>Z>W

B.原子序数:Y>X>Z>W

C.原子最外层电子数:Y>X>Z>W D.金属性:X>Y,还原性:W2->Z-

课内探究 探究一、元素推断 【例 1】有 A、B、C、D、E、F 六种短周期元素,其元素特征信息如下表所示:
元 元素特征信息 素 A A 的单质是密度最小的物质

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B 的单质能与冷水剧烈反应,所得强碱性溶液中含有两种电子数相同的 B
阴、阳离子 C C 的原子最外层电子数是其内层电子数的三倍 D D 与 B 同周期,该周期中 D 的简单离子半径最小 E B、C、E 组成的 36 电子的化合物 Y 是家用消毒剂的主要成分 F F 元素最高正价与最低负价的代数和为 4

(1)写出化合物 Y 所含的化学键名称



(2)D 、 E 、 F 的 简 单 离 子 半 径 由 大 到 小 的 顺 序 是 ( 用 化 学 式 表

示)



(3)写出两种均含 A、B、C、F 四种元素的化合物在溶液中相互反应的离子方程

式:



[练习 1]短周期元素 A、B、C 的原子序数依次增大,其原子的最外层电子数之和为 10,A

与 C 在周期表中位置上下相邻,B 原子最外层电子数等于 A 原子次外层电子数,下列有关叙述

不正确的是( )

A.A 与 C 可形成共价化合物

B.A 的氢化物的稳定性大于 C 的氢化物的稳定性

C.原子半径 A<B<C

D.B 的氧化物的熔点比 A 的氧化物熔点高

[练习 2]A、B、C、D、E 都是元素周期表中前 20 号元素,原子序数依次增大,A 是地壳中

含量最高的元素,B、C、D 同周期,E 和其他元素既不在同周期也不在同主族,D 的氢化物和最

高价氧化物的水化物均为强酸,且 B、C、D 的最高价氧化物的水化物两两混合均能发生反应

生成盐和水。据此回答下列问题:

(1)A 和 D 的氢化物中,沸点较低的是

(选“A”或“D”)。

(2)元素 C 在元素周期表中位置是

,B 的最高价氧化物的水化物的电子式





(3)A、D、E 可以形成多种盐,其中一种盐中 A、D、E 三种元素的原子个数比为 2∶2∶1,

该盐的名称为

。它的水溶液与 D 的氢化物的水溶液反应可生成 D 的单质,该反应

的离子方程式为



[练习 3]根据下表中有关短周期元素性质的数据,判断下列说法不正确的是( )

元素编 号
元素性质

①②③④⑤⑥⑦⑧

原子半径 /(10-10 m)

1

011

0100

.

.47 .60 .52 10 .99 .86 .75 .82



+++++++

主 要 高价

2157153

化合价



-

-

-

低价 2

3

3

A.③和⑥、④和⑦分别处于同一主族 B.元素④处于第三周期ⅤA 族

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C.元素①与元素⑥形成的化合物中不可能存在共价键 D.元素⑧对应的氢氧化物可能具有两性 探究二、元素在周期表中的位置 【例 2】下图是周期表中短周期的一部分,A、B、C 三种元素原子核外电子数之和等于 B 的质量数。B 原子核内质子数和中子数相等。下面叙述中不正确的是( )

A.三种元素的原子半径的大小顺序是 B<A<C

B.A 元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性和不稳定性

C.B 元素的氧化物、氢化物的水溶液都呈酸性

D.C 元素的单质是非金属单质中唯一能跟水剧烈反应的单质

[练习 4]已知 a 为ⅡA 族元素,b 为ⅢA 族元素,它们的原子序数分别为 m 和 n,且 a、b 为

同一周期元素,下列关系式错误的是( )

A.n=m+11

B.n=m+25

C.n=m+10

D.n=m+1

[练习 5]日本理化学研究所的科研人员合成了 113 号元素,该元素所在周期表的位置是

()

A.第六周期,ⅣA 族

B.第七周期,ⅣA 族

C.第六周期,ⅢA 族

D.第七周期,ⅢA 族

[练习 6]X、Y、Z 是周期表中相邻的三种短周期元素,X 和 Y 同周期,Y 和 Z 同主族,三种

元素原子的最外层电子数之和为 17,核内质子数之和为 31,则 X、Y、Z 分别是( )

A.Mg、Al、Si B.Li、Be、Mg

C.N、O、S D.P、S、O

随堂检测

1.W、X、Y、Z 均为短周期元素,W 的最外层电子数与核外电子总数之比为 7∶17;X 与 W

同主族;Y 的原子序数是 W 和 X 的原子序数之和的一半;含 Z 元素的物质焰色反应为黄色。下

列判断正确的是( )

A.金属性:Y>Z

B.氢化物的沸点:X>W

C.离子的还原性:X>W

D.原子及离子半径:Z>Y>X

2.X、Y、Z、M 是元素周期表中前 20 号元素,其原子序数依次增大,且 X、Y、Z 相邻。X

的核电荷数是 Y 的核外电子数的一半,Y 与 M 可形成化合物 M2Y。下列说法中正确的是( )

A.氢化物的还原性:X>Y>Z

B.简单离子的半径:M>Z>Y>X

C.YX2、M2Y 都是含有极性键的极性分子

D.Z 元素的最高价氧化物的水化物的化学式为 HZO4

3.元素在周期表中的位置,反映了元素的原子结构和元素的性质,下列说法中正确的是

()

A.同一元素不可能既表现金属性,又表现非金属性

B.第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数

C.短周期元素形成离子后,最外层都达到 8 电子稳定结构

D.同一主族的元素的原子,最外层电子数相同,化学性质完全相同

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4.A、B、C、D 4 种元素的核电荷数依次增大,它们的离子的电子层数相同且最外层电子

数均为 8。A 原子的 L 层电子数与 K、M 层电子数之和相等,D 原子的 K、L 层电子数之和等于

电子总数的一半。请回答下列问题:

(1)4 种元素的符号依次是 A

,B

,C

,D

。它们的原子半径由大到

小的顺序是



(2)试写出 4 种元素的离子结构示意图:

A

,B

,C

,D



它们离子的半径由大到小的顺序是



(3)它们最高价氧化物对应水化物的化学式分别是

,分别比较它们酸性

和碱性的强弱



(4) 写 出 能 够 生 成 的 气 态 氢 化 物 的 化 学 式 :

,比较其稳定

性:

,理由是



5.根据原子结构理论和元素周期律,请回答关于 114 号元素(此元素尚未命名,暂以 X 代

替其化学符号)的几个问题。

(1)原子核外有几个电子层?最外层电子数可能是多少?

(2)它在周期表中位于第几周期?第几族?属于金属元素还是非金属元素?

(3)写出它的最高价氧化物及对应水化物的化学式。

(4)写出它的氯化物的化学式。

6.某化学兴趣小组的同学学习了同周期元素性质的递变规律后,设计了一套实验方案进 行实验探究,并记录了有关实验现象,如下表。

实验操作

实验现象

①将用砂纸擦拭后的镁带与沸水反应,再向 A.浮于水面,熔成一个小球,在水面上四处游

反应后的溶液中滴加酚酞

动,随后消失,溶液变红色

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②向新制的 H2S 饱和溶液中滴加新制的氯水 ③钠与滴有酚酞溶液的冷水反应 ④镁带与 2 mol/L 盐酸反应 ⑤铝条与 2 mol/L 盐酸反应
⑥向 AlCl3 溶液中滴加 NaOH 溶液至过量

B.产生气体,可在空气中燃烧,溶液变成浅红 色 C.反应不十分剧烈,产生的气体可以在空气 中燃烧 D.剧烈反应,产生可燃性气体 E.生成白色胶状沉淀,进而沉淀消失 F.生成淡黄色沉淀

请你帮助该同学整理并完成实验报告。

(1)实验目的: 。

(2)实验仪器:①

;②

;③

;④试管夹;⑤镊子;⑥小刀;⑦玻璃

片;⑧砂纸;⑨胶头滴管等。

(3)实验药品:钠、镁带、铝条、2 mol/L 盐酸、新制的氯水、饱和 H2S 溶液、AlCl3 溶液、

NaOH 溶液等。

(4)请你写出上述的实验操作对应的现象:



;②

;③

;④

;⑤

;⑥

(用 A~F 表

示)。

写出实验操作②、⑥中有关反应的离子方程式:

实验② ,

实验⑥ 。

(5)实验结论:



参考答案 自主学习
一、原子 种类 电性 化学性质 [习题 1](1)17 18 18 35

(2)

[∶ ∶]-

(3 Cl-的半径大于 Cl 的原子半径
[习题 2]AD 二、[习题 3]A [习题 4]D 三、电子层 最外层电子数 7 1、2、3 4、5、6、7 18 8、9、10 [习题 5]B [习题 6]BC [习题 7]A [习题 8]AC 课内探究 【例 1】解析:题中要求推断出六种短周期元素,要抓住元素特征信息进行推断,题中所 给的元素特征信息主要有元素与周期表的关系、元素的原子结构、元素组成物质的性质、元 素的化合价情况、相关物质的用途等。推断时要抓住关键信息,大胆猜测、合理推理、逐一 验证。密度最小的物质是氢气,即 A 为氢元素;B 能与冷水反应,则 B 可能是 Na、K 等活泼金 属,反应后生成的碱性溶液中含 OH-,则 B 为钠元素;C 元素原子的核外电子排布情况为第一层 2 个,第二层 6 个,C 为氧元素;第三周期中简单离子半径最小的是 Al3+,即 D 为铝元素;B、C、 E 组成的化合物 NaClO 可作为家用消毒剂,所以 E 为氯元素;F 元素的最高正价为+6,最低负价 为-2,代数和为 4,则 F 为硫元素。经过以上推断,很容易得出答案。

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答案:(1)离子键、共价键 (2)S2->Cl->Al3+

(3)H++HS

SO2↑+H2O

[练习 1]解析:A 与 C 在周期表中位置上下相邻,A、C 同主族,且 A 在第二周期,B 原子最 外层电子数等于 A 原子次外层电子数,B 为镁,据 A、B、C 三原子的最外层电子数之和为 10,A 为碳元素,C 为硅元素,A 与 C 可形成共价化合物 SiC,CH4 稳定性大于 SiH4 稳定性,MgO 为离子 晶体,A 的氧化物常温下为气体,B 的氧化物常温下为固体,原子半径 B>C>A。
答案:C [练习 2]解析:A 是地壳中含量最高的元素,A 是氧元素;D 的氢化物和最高价氧化物的水 化物均为强酸,D 是氯元素,B、C、D 三元素在第三周期,它们的最高价氧化物的水化物两两混 合均能发生反应生成盐和水,根据 B、C、D 原子序数依次增大,因此 B 是钠元素,C 是铝元素, 据 A、D、E 三种元素形成的盐中,A、D、E 三种元素的原子个数比为 2∶2∶1,E 为金属 Ca。 答案:(1)D

(2)第三周期ⅢA 族 Na+[∶ ∶H](3)次氯酸钙 ClO-+2H++Cl- Cl2↑+H2O [练习 3]解析:根据原子半径和主要化合价可以判断出③④⑥⑦元素分别是 Li、P、Na、 N,进而推断出①②⑤⑧元素分别是 O、Mg、Cl、B,选项 A 和 B 正确;元素①与元素⑥形成的 化合物有 Na2O 和 Na2O2,Na2O2 中既存在离子键又存在非极性共价键,选项 C 错误;选项 D,由于 元素 B 在周期表中处于金属和非金属交界线附近,且与 Al 处于同一族中,它们之间性质有相 似之处,因此选项 D 正确。 答案:C 【例 2】解析:由 A、B、C 相对位置可知,A、C 中间的元素原子序数(D)比 B 小 8,而 A、C 原子序数之和应为 D 的二倍,等于 B 的质量数的一半,也就是 B 的原子序数,所以 D 的原子序 数为 8,A 为 N,B 为 S,C 为 F,可知答案为 A。 答案:A [练习 4]解析:若为第二、三周期元素时,n-m=1;若为第四、五周期元素时,n-m=11;若为 第六、七周期元素时,n-m=25。 答案:C [练习 5]D [练习 6]解析:X、Y、Z 在周期表中的相对位置有以下四种情况:

如 为 ①, 设 Y 的 原 子 序 数 为 y, 则 Z(X)=y-1,Z(Z)=y+8, 则 Z(X)+Z(Y)+Z(Z)=y-1+y+y+8=3y+7=31,得 Z(Y)=8,则 Z(X)=7,Z(Z)=16,故 X、Y、Z 分别是 N、

O、S,且三者最外层电子数之和为 17,所以选项 C 符合。如为②同理可得:y-1+y+y-8=31,y=

不合理,舍去。如为③同理可解得 y= 法更为简便快捷。
答案:C 随堂检测

不合理。如为④可解得 y=

不合理。此题若用代入

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1.解析:由题设可判定 W 为 Cl,X 为 F,Y 为 Al,Z 为 Na。则金属性 Na>Al,因 HF 分子间存 在氢键,氢化物沸点 HF>HCl,离子还原性 Cl->F-,原子半径 Na>Al>F,离子半径 F->Na+>Al3+。
答案:B 2.解析:X、Y、Z 相邻,X 的电荷数为 Y 的核外电子数的一半,说明 X 为氧元素,Y 为硫元 素,则 Z 为氯元素;Y 与 M 可形成化合物 M2Y,M 为+1 价,且在这四种元素中原子序数最大(前 20 号元素中)的元素,则 M 为钾元素。还原性:H2S>H2O,A 项错误;离子半径:S2->Cl->K+>O2-,B 项错 误;SO2 是含有极性键的极性分子,K2S 中无极性键,C 项错误;氯元素的最高价氧化物的水化物 的化学式是 HClO4,D 项正确。 答案:D 3.解析:处于元素周期表金属元素与非金属元素分界线附近的元素,既可表现金属性,又 可表现非金属性,A 错误;主族元素的最高正化合价等于它所处的主族序数(O、F 除外),也等 于其最外层电子数,B 正确;H+的最外层电子数是 0,C 项错误;同一主族的元素的原子最外层 电子数虽相同,但是核电荷数、原子半径不同,化学性质不完全相同,D 错误。 答案:B 4.解析:A 原子的 L 层电子数与 K、M 层电子数之和相等,所以 A 的核电荷数为 2×8=16,A 为硫元素。D 原子的 K、L 层电子数之和等于电子总数的一半,所以 D 原子的核电荷数是 (2+8)×2=20,D 为钙元素。根据核电荷数依次增大,它们的离子电子层数相同且最外层电子 数均为 8 可以判断出 B 为氯元素,C 为钾元素。 答案:(1)S Cl K Ca r(K)>r(Ca)>r(S)>r(Cl)

(3)H2SO4、HClO4、KOH、Ca(OH)2 酸性:HClO4>H2SO4;碱性:KOH>Ca(OH)2

(4)HCl、H2S HCl>H2S 因非金属性氯元素强于硫元素

5.解析:第七周期稀有气体原子序数为 118,所以该元素位于第七周期ⅣA 族,最高价为

+4 价。

答案:(1)7 4

(2)第七周期,ⅣA 族,金属元素

(3)XO2 H2XO3 (4)XCl4

6.答案:(1)探究同周期元素性质的递变规律

(2)①试管 ②烧杯 ③酒精灯

(4)B

F

A

D

C

E

Cl2+H2S

2HCl+S↓

Al3++3OH- Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH- Al +2H2O
(5)金属性:Na>Mg>Al;非金属性:Cl>S(或同周期元素由左到右,金属性逐渐减弱,非金属 性逐渐增强)

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