物质结构与元素周期律

3550字
主题:结构决定性质、周期性变化、主族递变、短周期、0族参照、位构性统一

专题3 物质结构 元素周期律

专题目标

1.掌握原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数、质量数之间的相互关系。

2.掌握元素周期表(长式)中0族元素的原子序数和电子排布。

3.以第3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族和ⅶa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。

经典题型

题型一:几个量的关系( _)

例1 已知某元素的阳离子r2 的核内中子数为n,质量数为a,则mg它的氧化物中所含质子的物质的量是 ( a )

a. b.

c. (a-n 2)mol d.

点拨: 由a→m→n→n

规律总结:

质量数(a)=质子数(z) 中子数(n)

质子数=核电荷数=原子序数=原子的核外电子数

离子电荷数=质子数-核外电子数

巩固:1 以na表示阿佛加德罗常数,下列说法中正确的是 ( b )

a 53g碳酸钠中含na个co32- b 0.1moloh-含na个电子

c 1.8g重水(d2o)中含na个中子

d 标准状况下11.2l臭氧中含na个氧原子

题型二:0族元素的原子序数和电子排布及电子排布的规律运用

例2 写出10电子的微粒的化学式

指出53号元素在周期表中的位置

点拨:10电子的稳定结构→ne→以ne为中心→左右移动

54号元素是第5号0族元素→回答的是53号→前推一位

0族元素的原子序数和电子排布的规律很强:2、10、18、36、54、86、118相隔二个8、二个18、二个32;8、18、32就是该周期容纳的元素种类。阴、阳离子的稳定结构就是向最近的0族靠。

例3 r为短周期元素,其原子所具有的电子层数为最外层电子数的1/2。它可能形成的含氧酸根离子有①r2o42-、②ro4-、③r2o32-、④ro3-。下列判断正确的是 ( bc )

a. 当它形成①时,不可能形成④ b. 当它形成②时,不可能形成③、④

c. 当它形成①时,不可能形成②、③ d. 当它形成②时,可以形成①

点拨:易漏解应全面思考

⑴核外电子是由里向外,分层排布的。

⑵各电子层最多容纳的电子数为2n2个;最外层电子数不得超过8个,次外层电子数不得超过18个,倒数第三层电子数不得超过32个。

⑶以上几点互相联系。

核外电子排布规律是书写结构示意图的主要依据。

巩固:2 具有下列结构的原子一定属于碱金属的是 ( cd )

a. 最外层只有1个电子 b. 最外层电子数为次外层电子数的一半

c. m层电子数为k层电子数的一半 d. k、l层电子数之和比m、n层电子数之和大1

3 分别处于第二、三周期的主族元素a和b,它们的离子的电子层相差2层。已知a处于第m族;b处于第n族;a只有正化合价。则a、b原子核外电子总数分别为 ( d )

a. m、n b. 3、7 c. m-2、10n d. m 2、n 10

题型三:推断元素原子序数差

例4 若短周期中的两种元素可以形成原子个数比为2:3的化合物,则这两种元素的原子序数之差不可能是 (d)

a. 1 b. 2 c. 5 d. 6

点拨:设两种元素的符号分别为_和y,则化合物的化学式为_2y3,即_为 3价,y为-2价,在短周期元素中满足此要求的_元素有5b、7n、13al,y元素有8o和16s。

从化合价入手或从直觉----代表物入手都可以。

巩固:4 周期表前20号元素中,某两种元素的原子序数相差3,周期数相差1,它们形成化合物时原子个数之比为1︰2。写出这些化合物的化学式 。

题型四:位、构、性三者关系

例5 下表是_、y、z三种元素的氢化物的某些性质: ( b )

元素熔点/℃沸点/℃与水的反应导电性(纯液体)

_-283-162不反应不导电

y-10219放热反应,形成酸性溶液不导电

z680/剧烈反应,生成h2,并形成碱性溶液导电

若_、y、z这三种元素属于周期表中的同一周期,则它们的原子序数递增的顺序是

a. _、y、z b. z、_、y c. y、_、z d. z、y、_

点拨:导电性→化合物类型;与水反应→氢化物的稳定性

例6 砹(at)是原子序数的卤族元素,推测砹或砹的化合物不可能具有的性质是(a)

a. hat很稳定 b. 易溶于某些有机溶剂

c. agat不溶于水 d. 是有色固体

点拨:位近性近

例7 在一定条件下,ro3n-中和氟气可发生如下反应:

ro3n- f2 2oh-=ro4- 2f-- h2o 已知r为短周期元素,则可知在ro3n--中,元素r的化合价是 ;元素r在周期表中的位置是 。

点拨:离子方程式的电荷守恒和氟无正价

规律总结:结构决定位置,结构决定性质,位置体现性质。

周期数=电子层数

主族数=最外层电子数=正价数

|正价| |负价|=8

巩固:5 _、y、z是短周期元素的三种常见氧化物。_跟水反应后可生成一种具有还原性的不稳定的二元酸,该酸的化学式是 ;y和_的组成元素相同,y的化学式是 ;1mol z在加热时跟水反应的产物需要用6mol的氢氧化钠才能完全中和,在一定条件下,y可以跟非金属单质a反应生成_和z,单质a是 。

6 同周期的_、y、z三种元素,已知它们的价氧化物对应水化物是h_o4、h2yo4、h3zo4,则下列判断正确的是 ( )

a. 含氧酸的酸性:h3zo4>;;h2yo4>;;h3_o4 b. 非金属性:_>;;y>;;z

c. 气态氢化物的稳定性按_、y、z顺序由弱到强

d. 元素的负化合价的绝对值按_、y、z顺序由小到大

7 周期表中相邻的a、b、c三元素中,a、b同周期,a、c同主族。已知三种元素的原子最外层电子数之和为19,三种元素的原子核中质子数之和为41。则这三种元素是a___s__、b__cl___、c___o___(填元素符号)。

随堂作业:

1 设某元素某原子核内的质子数为m,中子数为n,则下述论断中正确的是

a. 不能由此确定该元素的相对原子质量

b. 这种原子的相对原子质量为m n

c. 若碳原子质量为wg,此原子的质量为(m n)wg

d. 核内中子的总质量小于质子的质量

2 _和y两元素的阳离子具有相同的电子层结构,_元素的阳离子半径大于y元素的阳离子半径,z和y两元素的原子核外电子层数相同,z元素的原子半径小于y元素的原子半径。_、y、z三种元素原子序数的关系是 (d)

a. _>;;y>;;z b. y>;;_>;;z c. z>;;_>;;y d. z>;;y>;;_

3.同主族元素所形成的同一类型的化合物,其结构和性质往往相似,化合物ph4i是一种无色晶体,下列对它的描述中不正确的是 ( )

a. 它是一种共价化合物 b. 在加热时此化合物可以分解

c. 这种化合物不能跟碱发生反应 d. 该化合物可以由ph3跟hi化合而成

4在两种短周期元素组成的化合物中,它们的原子个数比为1:2,设两种元素的原子序数分别为a和b,则下列对a和b可能的关系概括得最完全的是 ( )

①a b=15 ②a=b 15 ③a=b-5 ④a b=22

a. ①④ b. ①③④ c. ①②③④ d. ①②④

5根据中学化学教材所附元素周期表判断,下列叙述不正确的是

a k层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的k层电子数相等

b l层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的l层电子数相等

c l层电子为偶数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的l层电子数相等

d m层电子为奇数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的m层电子数相等

6重水a与普通水b分别跟足量的金属钠反应,下列叙述正确的是 ( )

a. a、b的质量相等时,产生气体的体积在同温、同压下相等

b. a、b的质量相等时,产生气体的质量相等

c. a、b的物质的量相等时,产生气体的体积在同温、同压下相等

d. a、b的物质的量相等时,产生气体的质量相等

7短周期元素_、y,_的原子序数小于y的原子序数,二者可以形成两种气态化合物a和b。已知在相同条件下,a、b的密度之比为15:22,且当a、b以体积比1:3混合后,对h2的相对密度为20.25。试写出_、y的元素符号及a、b的化学式。

8 a、b、c、d、e五种元素,它们的核电荷数按c、a、b、d、e顺序增大,c、d都能分别与a按原子个数比为1:1或1:2形成化合物,cb可与ea2反应生成c2a与气体物质eb4,e的m层电子数是k层电子数的2倍。请回答:

⑴写出这五种元素的名称:a________,b_________,c________,d________,e_______;

⑵画出e原子结构示意图:_________________________;

⑶写出d2a2和eb4的电子式:_____________,_____________;

⑷写出d单质与铜盐溶液反应的离子方程式:____________________________________。

9设想你去某外星球做了一次科学考察,采集了该星球上十种元素单质的样品,为了确定这些元素的相对位置以便系统地进行研究,你设计了一些实验并得到下列结果:

单质abcdefghij

熔点(℃)-150550160210-50370450300260250

与水反应√√√√

与酸反应√√√√√√

与氧气反应√√√√√√√√

不发生化学反应√√

相对于a元素的

原子质量1.08.015.617.123.831.820.029.63.918.0

按照元素性质的周期递变规律,试确定以上十种元素的相对位置,并填入下表:

a

b

h

10 已知1个n2o3分子的质量为akg,1个n2o5分子的质量为bkg,若以1个氧原子(16o)质量的1/16作为相对原子质量的标准,则no2的式量为_______________。

11下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一化学元素。

(1)下列 (填写编号)组元素的单质可能都是电的良导体。

①a、c、h ②b、g、k ③c、h、1 ④d、e、f

(2)如果给核外电子足够的能量,这些电子便会摆脱原子核的束缚而离去。核外电子离开该原子或离子所需要的能量主要受两大因素的影响:

1.原子核对核外电子的吸引力 2.形成稳定结构的倾向

下表是一些气态原子失去核外不同电子所需的能量(kj·mol-1):

锂_y

失去第一个电子519502580

失去第二个电子729645701820

失去第三个电子1179969202750

失去第四个电子955011600

①通过上述信息和表中的数据分析为什么锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量。 。

②表中_可能为以上13种元素中的 (填写字母)元素。用元素符号表示_和j形成化合物的化学式 。

③y是周期表中 族元素。

④以上13种元素中, (填写字母)元素原子失去核外第一个电子需要的能量最多。

=

w.w.w.k.s.5.u.c.o.m

精选读者点评

这个专题梳理得很清楚!原子序数、质量数、质子中子这些关系列得明明白白,例题选得也典型。可第3题巩固里“0.1mol oh⁻含na个电子”这句,少算了氧的8个 氢的1个再加额外1个负电荷,总共10个电子呢,得是na个×10才对哦。

组成与结构

1050字
主题:物质构成、微粒性质、元素分类、化学概念辨析

(组成与结构)

1、分子是保持物质化学性质的最小粒子(原子、离子也能保持物质的化学性质)。原子是化学变化中的最小粒子。

例如:保持氯气化学性质的最小粒子是d(氯分子)(a、cl b、cl- c、2cl d、cl2)。保持co2化学性质的最小粒子是co2分子;保持水银的化学性质的最小粒子是汞原子。在电解水这一变化中的最小粒子是氢原子和氧原子。

原子中:核电荷数(带正电)=质子数=核外电子数

相对原子质量=质子数 中子数

原子是由原子核和核外电子构成的,原子核是由质子和中子构成的,构成原子的三种粒子是:质子(正电)、中子(不带电)、电子(带负电)。一切原子都有质子、中子和电子吗?(错!一般的氢原子无中子)。

某原子的相对原子质量=某原子的质量/c原子质量的1/12.相对原子质量的单位是“1”,它是一个比值。相对分子质量的单位是“1”。

由于原子核所带电量和核外电子的电量相等,电性相反,因此整个原子不显电性(即电中性)。

2、①由同种元素组成的纯净物叫单质(由一种元素组成的物质不一定是单质,也可能是混合物,但一定不可能是化合物。)

②由一种分子构成的物质一定是纯净物,纯净物不一定是由一种分子构成的。

③由不同种元素组成的纯净物一定是化合物;由不同种元素组成的物质不一定是化合物,但化合物一定是由不同种元素组成的。

纯净物与混合物的区别是物质的种类不同。

单质和化合物的区别是元素的种类不同。

④由两种元素组成的,其中一种是氧元素的化合物叫氧化物。氧化物一定是含氧化合物,但含氧化合物不一定是氧化物。

⑤元素符号的意义:表示一种元素,表示这种元素的一个原子。

⑥化学式的意义:表示一种物质,表示这种物质的元素组成,表示这种物质的一个分子,表示这种物质的一个分子的原子构成。

⑦物质是由分子、原子、离子构成的。

由原子直接构成的:金属单质、稀有气体、硅和碳。

由分子直接构成的:非金属气体单质如h2、o2、n2、cl2等、共价化合物、一些固态非金属单质如磷、硫等。分子又是由原子构成的。

共价化合物是由非金属与非金属(或原子团)组成,如co2、h2o、so3、hcl、h2so4.

由离子直接构成的:离子化合物(金属与非金属或原子团)如nacl、cacl2、mgs、naf、znso4.构成氯酸钾的微粒是k 、clo3-。

3、决定元素的种类是核电荷数(或质子数),(即一种元素和另一种元素的本质区别是质子数不同或者核电荷数不同);决定元素的化学性质的是最外层电子数。

同种元素具有相同的核电荷数,如fe、fe2 、fe3 因核电荷数相同,都称为铁元素,但最外层电子数不同,所以他们的化学性质也不同。

核电荷数相同的粒子不一定是同种元素,如ne、hf、h2o、nh3、ch4.

已知ro32-有32个电子,则r的质子数为:r 8×3 2=32

精选读者点评

这个知识点梳理得挺清爽!着实是“氢原子无中子”“氧化物≠含氧化合物”这些易错点,用括号标出来很贴心。但是“cl2”写成小写“cl”容易扣分,下次记得元素符号首字母大写哦~

初三解题技巧和说明复习提纲

2350字
主题:物质鉴别、反应规律、实验规范、化学推理、现象观察

解题技巧和说明:

一、 推断题解题技巧:看其颜色,观其状态,察其变化,初代验之,验而得之。

1、 常见物质的颜色:多数气体为无色,多数固体化合物为白色,多数溶液为无色。

2、 一些特殊物质的颜色:

黑色:mno2、cuo、fe3o4、c、fes(硫化亚铁)

蓝色:cuso4·5h2o、cu(oh)2、cuco3、含cu2 溶液、

液态固态o2(淡蓝色)

红色:cu(亮红色)、fe2o3(红棕色)、红磷(暗红色)

黄色:硫磺(单质s)、含fe3 的溶液(棕黄色)

绿色:feso4·7h2o、含fe2 的溶液(浅绿色)、碱式碳酸铜[cu2(oh)2co3]

无色气体:n2、co2、co、o2、h2、ch4

有色气体:cl2(黄绿色)、no2(红棕色)

有刺激性气味的气体:nh3(此气体可使湿润ph试纸变蓝色)、so2

有臭鸡蛋气味:h2s

3、 常见一些变化的判断:

① 白色沉淀且不溶于稀硝酸或酸的物质有:baso4、agcl(就这两种物质)

② 蓝色沉淀:cu(oh)2、cuco3

③ 红褐色沉淀:fe(oh)3

fe(oh)2为白色絮状沉淀,但在空气中很快变成灰绿色沉淀,再变成fe(oh)3红褐色沉淀

④沉淀能溶于酸并且有气体(co2)放出的:不溶的碳酸盐

⑤沉淀能溶于酸但没气体放出的:不溶的碱

4、 酸和对应的酸性氧化物的联系:

① 酸性氧化物和酸都可跟碱反应生成盐和水:

co2 2naoh == na2co3 h2o(h2co3 2naoh == na2co3 2h2o)

so2 2koh == k2so3 h2o

h2so3 2koh == k2so3 2h2o

so3 2naoh == na2so4 h2o

h2so4 2naoh == na2so4 2h2o

② 酸性氧化物跟水反应生成对应的酸:(各元素的化合价不变)

co2 h20 == h2co3 so2 h2o == h2so3

so3 h2o == h2so4 n205 h2o == 2hno3

(说明这些酸性氧化物气体都能使湿润ph试纸变红色)

5、 碱和对应的碱性氧化物的联系:

① 碱性氧化物和碱都可跟酸反应生成盐和水:

cuo 2hcl == cucl2 h2o

cu(oh)2 2hcl == cucl2 2h2o

cao 2hcl == cacl2 h2o

ca(oh)2 2hcl == cacl2 2h2o

②碱性氧化物跟水反应生成对应的碱:(生成的碱一定是可溶于水,否则不能发生此反应)

k2o h2o == 2koh na2o h2o == 2naoh

bao h2o == ba(oh)2 cao h2o == ca(oh)2

③不溶性碱加热会分解出对应的氧化物和水:

mg(oh)2 == mgo h2o cu(oh)2 == cuo h2o

2fe(oh)3 == fe2o3 3h2o 2al(oh)3 == al2o3 3h2o

二、 解实验题:看清题目要求是什么,要做的是什么,这样做的目的是什么。

(一)、实验用到的气体要求是比较纯净,除去常见杂质具体方法:

① 除水蒸气可用:浓流酸、cacl2固体、碱石灰、无水cuso4(并且可以检验杂

质中有无水蒸气,有则颜色由白色→蓝色)、生石灰等

② 除co2可用:澄清石灰水(可检验出杂质中有无co2)、naoh溶液、

koh溶液、碱石灰等

③ 除hcl气体可用:agno3溶液(可检验出杂质中有无hcl)、石灰水、

naoh溶液、koh溶液

除气体杂质的原则:用某物质吸收杂质或跟杂质反应,但不能吸收或跟有效成份反应,或者生成新的杂质。

(二)、实验注意的地方:

①防爆炸:点燃可燃性气体(如h2、co、ch4)或用co、h2还原cuo、fe2o3之前,要检验气体纯度。

②防暴沸:稀释浓硫酸时,将浓硫酸倒入水中,不能把水倒入浓硫酸中。

③防中毒:进行有关有毒气体(如:co、so2、no2)的性质实验时,在

通风厨中进行;并要注意尾气的处理:co点燃烧掉;

so2、no2用碱液吸收。

④防倒吸:加热法制取并用排水法收集气体,要注意熄灯顺序。

(三)、常见意外事故的处理:

①酸流到桌上,用nahco3冲洗;碱流到桌上,用稀醋酸冲洗。

② 沾到皮肤或衣物上:

ⅰ、酸先用水冲洗,再用3 - 5% nahco3冲洗;

ⅱ、碱用水冲洗,再涂上硼酸;

ⅲ、浓硫酸应先用抹布擦去,再做第ⅰ步。

(四)、实验室制取三大气体中常见的要除的杂质:

1、制o2要除的杂质:水蒸气(h2o)

2、用盐酸和锌粒制h2要除的杂质:水蒸气(h2o)、氯化氢气体(hcl,盐酸酸雾)(用稀硫酸没此杂质)

3、制co2要除的杂质:水蒸气(h2o)、氯化氢气体(hcl)

除水蒸气的试剂:浓流酸、cacl2固体、碱石灰(主要成份是naoh和cao)、生石灰、无水cuso4(并且可以检验杂质中有无水蒸气,有则颜色由白色→蓝色)等

除hcl气体的试剂:agno3溶液(并可检验出杂质中有无hcl)、澄清石灰水、naoh溶液(或固体)、koh溶液(或固体)

[生石灰、碱石灰也可以跟hcl气体反应]

(五)、常用实验方法来验证混合气体里含有某种气体

1、有co的验证方法:(先验证混合气体中是否有co2,有则先除掉)

将混合气体通入灼热的cuo,再将经过灼热的cuo的混合气体通入澄清石灰水。现象:黑色cuo变成红色,且澄清石灰水要变浑浊。

2、有h2的验证方法:(先验证混合气体中是否有水份,有则先除掉)

将混合气体通入灼热的cuo,再将经过灼热的cuo的混合气体通入盛有无水cuso4中。现象:黑色cuo变成红色,且无水cuso4变蓝色。

3、有co2的验证方法:将混合气体通入澄清石灰水。现象:澄清石灰水变浑浊。

(六)、自设计实验

1、 试设计一个实验证明蜡烛中含有碳氢两种元素。

实验步骤 实验现象 结论

①将蜡烛点燃,在火焰上方罩一个干燥洁净的烧杯 烧杯内壁有小水珠生成 证明蜡烛有氢元素

②在蜡烛火焰上方罩一个蘸有澄清石灰水的烧杯 澄清石灰水变浑浊 证明蜡烛有碳元素

2、试设计一个实验来证明co2具有不支持燃烧和密度比空气大的性质。

实验步骤 实验现象 结论 图

把两支蜡烛放到具有阶梯的架上,把此架放在烧杯里(如图),点燃蜡烛,再沿烧杯壁倾倒co2 阶梯下层的蜡烛先灭,上层的后灭。 证明co2具有不支持燃烧和密度比空气大的性质

三、解计算题:

计算题的类型有:①有关质量分数(元素和溶质)的计算

②根据化学方程式进行计算

③由①和②两种类型混合在一起计算

(一)、溶液中溶质质量分数的计算

溶质质量分数 = ╳ 100%

(二)、化合物(纯净物)中某元素质量分数的计算

某元素质量分数= ╳ 100%

(三)、混合物中某化合物的质量分数计算

化合物的质量分数= ╳ 100%

(四)、混合物中某元素质量分数的计算

或:某元素质量分数= 化合物的质量分数 ╳ 该元素在化合物中的质量分数

(五)、解题技巧

1、审题:看清题目的要求,已知什么,求什么,有化学方程式的先写出化学方程式。找出解此题的有关公式。

2、根据化学方程式计算的解题步骤:

①设未知量

②书写出正确的化学方程式

③写出有关物质的相对分子质量、已知量、未知量

④列出比例式,求解

精选读者点评

这颜色口诀背得挺溜啊!但“液态固态o2(淡蓝色)”写岔了,液态氧才是淡蓝,固态氧是淡蓝色雪花状,别混一块儿写。还有“浓流酸”?笔误了吧,快改!