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2019-2020年高一化學(xué) 元素周期表學(xué)案 新人教版 一、元素周期表的結(jié)構(gòu) 3個(gè)短周期 （1、2、3周期） 周期（7個(gè)） 3個(gè)長(zhǎng)周期 （4、5、6周期） 1個(gè)不完全周期（7周期） 元素周期表 主族（7個(gè)） IA~VIIA 副族（7個(gè)） IB~VIIB 族（16個(gè)） VIII族（1個(gè)） 8、9、10三個(gè)縱行 零族 （1個(gè)） 最右邊一個(gè)縱行（惰性氣體元素） 歸納：七主、七副、一八、一零；三長(zhǎng)、三短、一不完全。 四、元素周期表與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系 原子序數(shù)=核電荷數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù) 周期序數(shù)=電子層數(shù) 主族序數(shù)=最外層電子數(shù)=元素的最高正價(jià)數(shù) *|最高正價(jià)數(shù)|+|負(fù)價(jià)數(shù)|=8 元素周期表結(jié)構(gòu)的記憶方法如下： 橫行叫周期，共有七周期；三四分長(zhǎng)短，第七不完全；一八依次現(xiàn)，一零再一遍； 豎行稱(chēng)作族，總共十六族；Ⅷ族最特殊，三行是一族；二三分主副，先主后副；鑭錒各十五，均屬ⅢB族；構(gòu)位性一體，相互可推斷。 二、元素周期表中同周期，則主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律 項(xiàng) 目 同周期（從左到右） 同主族（從上到下） 價(jià)電子數(shù) （最外層電子數(shù)） 由1逐漸增到7 相同 主要化合價(jià) 最高正價(jià)由 +1→+7 　　　　負(fù)價(jià)由 －4→－１ 最高正價(jià)相同 原子半徑 逐漸減?。ǘ栊詺怏w除外） 逐漸增大 金屬性與非金屬性 金屬性減弱 非金屬性增強(qiáng) 金屬性增強(qiáng) 非金屬性減弱 最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸堿性 堿性減弱 酸性增強(qiáng) 堿性增強(qiáng) 酸性減弱 非金屬的氣態(tài)氫 化物 生成由難到易 穩(wěn)定性由弱到強(qiáng) 生成由易到難 穩(wěn)定性由強(qiáng)到弱 得失電子能力 失電子由 大→小 得電子由 小→大 得電子由 大→小失電子由 小→大 三、元素周期表的應(yīng)用 3．元素周期表的應(yīng)用 1、預(yù)測(cè)元素的性質(zhì)（由遞變規(guī)律推測(cè)） 常見(jiàn)的題目給出一種不常見(jiàn)的主族元素(如砹、碲、鉍、鉛、銦、鐳、銫等)，或尚未發(fā)現(xiàn)的主族元素，推測(cè)該元素及其單質(zhì)或化合物所具有的性質(zhì)。解答的關(guān)鍵是根據(jù)該元素所在族的熟悉的元素的性質(zhì)，根據(jù)遞變規(guī)律，加以推測(cè)判斷。 2、 按周期表的位置尋找元素 啟發(fā)人們?cè)谝欢▍^(qū)域內(nèi)尋找新物質(zhì)(農(nóng)藥、半導(dǎo)體、催化劑等)。 3、 3、啟發(fā)人們?cè)谝欢▍^(qū)域內(nèi)尋找新物質(zhì)。 四、注意點(diǎn) 1、判斷元素金屬性強(qiáng)弱。 a、單質(zhì)跟水或酸反應(yīng)置換氫的氫的難易，易則強(qiáng)。 b、最高價(jià)氧化物的水化物的堿性強(qiáng)弱，堿性強(qiáng)則強(qiáng)。 c、置換反應(yīng)，強(qiáng)換弱。 2、判斷元素非金屬性的強(qiáng)弱。 a、跟隨氫氣形成氣態(tài)氫化物的難易，易則強(qiáng)。 b、氫化物的穩(wěn)定性，穩(wěn)則強(qiáng)。 c、最高價(jià)氧化物的水化物的酸性強(qiáng)弱，酸性強(qiáng)則強(qiáng)。 d、置換反應(yīng)，強(qiáng)換弱。 3、核素和同位素區(qū)別 (1)核素：具有一定數(shù)目的質(zhì)子和一定數(shù)目的中子的一種原子。如1H(H)、2H(D)、3H(T)就各為一種核素。 (2)同位素：同一元素的不同核素之間互稱(chēng)同位素。 160、17O、180是氧元素的三種核素，互為同位素。 (3)元素、核素、同位素之間的關(guān)系如右圖所示。 (4)同位素的特點(diǎn) ①同種元素，可以有若干種不同的核素。至今已發(fā)現(xiàn)了110種元素，但發(fā)現(xiàn)了核素遠(yuǎn)多于110種。 ②核電荷數(shù)相同的不同核素，雖然它們的中子數(shù)不同，但是屬于同一種元素。 ③同位素是同一元素的不同核素之間的互相稱(chēng)謂，不指具體的原子。 ④17O是一種核素，而不是一種同位素。160、17O、180是氧元素的三種核素，互為同位素。 ⑤同一種元素的不同同位素原子其質(zhì)量數(shù)不同，核外電子層結(jié)構(gòu)相同，其原子、單質(zhì)及其構(gòu)成的化合物化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同，只是某些物理性質(zhì)略有差異。 規(guī)律： 不同價(jià)態(tài)的同種元素與其氫氧化物酸堿性的關(guān)；變價(jià)元素氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性與價(jià)態(tài)有關(guān)，價(jià)態(tài)越低其對(duì)應(yīng)水化物的酸性越弱，堿性越強(qiáng)。例如： Mn0 Mn203 Mn02 Mn03 Mn207 堿性 弱堿性 兩性 酸性 強(qiáng)酸性 堿性增強(qiáng) Mn(OH)2 Mn(OH)3 HCl0 HCl02 HCl03 HCl04， 極弱酸 弱酸 強(qiáng)酸 最強(qiáng)酸 酸性增強(qiáng) 五、例題講解 例1、A和B是同一主族的元素。A的最高正價(jià)與它的負(fù)價(jià)絕對(duì)值相等，可生成氣態(tài)氫化物，其中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%；B跟氧形成的二氧化物是一種難溶于水的固體，其中氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為53.3%，試推斷A和B是什么元素，及它們?cè)谠刂芷诒碇械奈恢?。解：因?yàn)锳元素的最高正價(jià)數(shù)等于負(fù)價(jià)數(shù)，則A處于IVA族，設(shè)A和B的原子量為M1 和M2。 A的氫化物的化學(xué)式為AH4，則 M1=12 B的二氧化物化學(xué)式是BO2，則 M2=28 答：A是碳，位于第二周期IVA族。B是硅，位于第三周期IVA族。 例2、同一周期X、Y、Z三種元素，已知最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性是HXO4>H2YO4>H3ZO4，則下列判斷錯(cuò)誤的是 A、原子半徑X>Y>Z B、氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性HX>H2Y>ZH3 C、非金屬性X>Y>Z D、陰離子的還原性Z3－>Y2－>X－ 解析：由三種元素最高價(jià)氧化物的水化物的化學(xué)式知X、Y、Z的最高正價(jià)分別為+7、+6、+5，推知它們分別位于第VIIA、VIA、VA族。由同一周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律?？纱_定A符合題意。 答案：A 例3、處于相鄰2個(gè)周期的主族元素A、B、C、D。它們?cè)影霃揭来螠p小。A離子和B離子的電子層相差2層，且能形成BA2型的離子化合物。C的離子帶3個(gè)單位正電荷。D的氣態(tài)氫化物通式為H2R，在其最高價(jià)氧化物中D質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%。D的原子序數(shù)大致等于其原子量數(shù)值的一半。試回答 ① A是______ B是______ C是______ D是______ ② B、C、D單質(zhì)的還原性從大到小的順序是______。 ③ 向D的氫化物的水溶液中，滴入少量A單質(zhì)，寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式。 解析：由H2R可知D可顯－2價(jià)，D的最高價(jià)為+6，最高價(jià)氧化物為DO3。 解得：D=32，D的原子序數(shù)為16，D 為硫元素符合題意。 由A離子和B離子相差2個(gè)電子層，且能形成BA2型離子化合物，說(shuō)明B為IIA族元 素，A為VIIA族元素。再由A、B、C、D原子半徑依次變小，D為S可知，A為Br、B為Mg、而C為Al。 答案①Br、Mg、Al、S ②Mg>Al>S ③H2S+Br2=S↓+2HBr 例4、A、B、C、D為周期表中前三周期元素，A元素原子的次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的二分之一，B的陰離子核外只有一個(gè)電子層、C單質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下密度是1.43g/L，D元素的焰色反應(yīng)呈黃色。將以上四種元素組成的結(jié)晶鹽3.4g加熱反至完全失去結(jié)晶水，其質(zhì)量減少1.35g，所得無(wú)水鹽中C元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為39%，將該無(wú)水鹽與適量鹽酸作用得到一種弱酸，再將所得弱酸完全燃燒可得0.9g水和1.12L標(biāo)準(zhǔn)狀況下的CO2，已知這種弱酸的一個(gè)分子中共有32個(gè)質(zhì)子。試回答：①A、B、C、D四種元素各是什么元素？②求結(jié)晶鹽化學(xué)式。 解析：A元素原子的次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的二分之一，則只有碳元素符合，所以A是碳。B的陰離子只有一個(gè)電子層，可推斷B是氫。根據(jù)……所得到弱酸完全燃燒，知此弱酸為有機(jī)酸。 C的摩爾質(zhì)量=1.43g/L22.4L/mol=32g/mol，所以C是氧。 弱酸中： nc==0.05mol nH=2=0.1mol n0==0.05mol 所以弱酸的最簡(jiǎn)式為：CH2O，其中共有6+2+8=16個(gè)質(zhì)子，根據(jù)一個(gè)分子中有32個(gè)質(zhì)子，故弱酸化學(xué)式為：C2H4O2是醋酸CH3COOH。 答案：①A為碳 B為氫 C為氧 D為鈉 ②CH3COONa3H2O