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高中鲁科版 (2019)第2节 元素周期律和元素周期表教课课件ppt
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这是一份高中鲁科版 (2019)第2节 元素周期律和元素周期表教课课件ppt，共55页。PPT课件主要包含了必备知识·自主学习，核电荷数，质子数，核外电子数，→18，由大到小，+1→+7，-4→-1，原子序数，原子核外电子排布等内容，欢迎下载使用。
一、原子序数1.概念:元素在元素周期表中的序号。2.原子序数与原子结构的关系:原子序数=_________=_______=___________。
【自主探索】 1.判断下列说法是否正确。(1)原子和离子都满足“原子序数=核电荷数=核外电子数”的关系。( )提示:×。因离子一定有电子的得失,所以一定不满足这个关系。(2)原子序数为8,核外电子数为8,则质量数一定是16。( )提示:×。原子序数为8,核外电子数为8,但中子数不一定是8,故质量数不一定是16。(3)原子序数相同的原子是同一种原子。( )提示:×。同种原子是指质子数和中子数都相同的原子,原子序数相同的原子,中子数不一定相同,故不一定是同种原子。
2.(知识关联)已知某元素的原子序数为14,其中一种核素的原子核内有16个中子,写出此核素的符号。提示:原子序数为14,则质子数为14,;由于中子数为16,则其质量数为16+14=30,因此此核素的符号为 Si。
(情境思考)铝是我们日常生活中常见的金属材料之一,在工农业生产、航空航天等领域也是一种重要的金属材料。你知道铝的原子序数是多少吗? 提示:13。由于Al原子的核电荷数为13,因此其原子序数为13。
二、元素周期律1.原子核外电子排布及元素性质的变化规律(1)1～18号元素核外电子排布的变化规律(最外层电子排布)
由1到8(第1周期为1到2)的周期性变化
(2)元素性质的递变规律①元素原子半径的周期性变化。随着原子序数的递增,元素原子的半径呈现_________的周期性变化。②元素主要化合价的周期性变化。随着原子序数的递增,元素的最高正化合价呈现_______(O、F除外),最低负化合价呈现_______的周期性变化。
2.元素周期律(1)内容:元素的性质随着_________的递增而呈周期性变化。(2)实质:元素性质的周期性变化是_________________周期性变化的必然结果。
【自主探索】 1.对于电子层数相同的原子,为什么其核电荷数越多,原子半径越小?提示:原子核带正电荷,核电荷数越多,原子核对核外电子的引力越大,原子半径越小。
2.(情境思考)1869年俄国科学家门捷列夫提出了元素周期律的观点,他认为“随着元素原子量的递增,元素的性质呈周期性变化”。请你分析这句话是否正确,并说明原因。提示:错误。元素的性质是随原子序数的递增而呈周期性变化,而不是原子量。限于当时的条件和科学水平,在当时是正确的。
知识点一 化合价与最外层电子数之间的关系 1.元素的主要化合价与最外层电子数的关系主族元素最高正化合价=最外层电子数(O、F除外)最低负化合价=最外层电子数-8。|最高正化合价|+|最低负化合价|=8。
2.常见元素化合价的特点(1)氢元素:+1、-1、0价,如H2O、NaH、H2。(2)氟元素:-1、0价,如NaF、F2,氟无正价。(3)氧元素:-2、-1、0价,如CaO、Na2O2、O2,氧无最高正价。(4)金属只有正价。(5)非金属元素既有正价又有负价(O、F除外)。
【特别警示】元素化合价的“三个二”(1)二“特殊”:F无正价,O无最高正价。(2)二“只有”:金属只有正价,只有非金属才有负价。(3)二“等式”:对于主族元素,最高正价=最外层电子数,|最低负价数值|+|最高正价数值|=8(O、F除外)。
【合作探究】(1)(思维深化)分析1～18号元素的最高正化合价与最低负化合价的绝对值之差是6、4、2时分别对应什么元素。(证据推理与模型认知)提示:最高正化合价=原子最外层电子数,最高正化合价+最低负化合价的绝对值=8。最高正化合价与最低负化合价的绝对值之差是6、4、2时分别对应的元素为Cl、S、N和P。
(2)(情境思考)硒鼓,也称感光鼓,是打印机中很重要的组成部分,决定了打印质量的好坏。硒鼓中用到的感光材料含有元素硒。 判断硒元素的最高正化合价和最低负化合价分别是多少?(证据推理与模型认知)提示:+6价和-2价。根据硒的原子结构示意图可以得出其原子的最外层电子数为6,因此最高正化合价=最外层电子数=+6,最低负化合价=最外层电子数-8=6-8=-2。
【典例示范】【典例】(2020·济南高一检测)X元素的最高化合价和最低化合价的绝对值之差为6,Y元素原子的次外层电子数与X元素原子的次外层电子数均为8个,X、Y的离子具有相同的电子排布,X、Y形成的化合物是( )A.MgF2 B.MgCl2 C.CaCl2 D.CaBr2
【思维建模】解答此类试题的一般思路如下:
【解析】选C。根据题意知X元素最高化合价与最低化合价的关系有 得最高化合价为+7,X是最外层为7个电子,次外层为8个电子的元素,即氯元素。题中与Cl-具有相同电子层排布的Y元素的离子可能为Ca2+、K+,结合选项可知X、Y形成的化合物是CaCl2。
【素养训练】 (2020·温州高一检测)下列各组元素中,按最高正价增大顺序排列的是( )A.C、N、O、F B.K、Mg、C、SC.Cl、Br、ID.P、S、Cl、Ar【解析】选B。A项O没有最高正价,F没有正价;C项中原子最外层电子数相同,其最高正价相同;D项中Ar只有0价。
【加固训练】 1.某元素X的最高价氧化物对应水化物的化学式是H2XO3,则X的简单气态氢化物的分子式为( )A.HX B.H2X C.XH3 D.XH4【解析】选D。X元素的最高价氧化物对应的水化物的化学式为H2XO3,则X的最高正化合价为+4,说明X原子最外层有4个电子,最低负化合价为-4,形成的简单气态氢化物的分子式为XH4。
2.在现行的元素周期表中,共有118种元素,其中金属元素94个。下面是关于金属元素的一些讨论,据此回答:
(1)金属元素有负化合价吗?它们能否形成简单阴离子?提示:金属元素无负化合价,所以不能形成简单阴离子。(2)对于同横行的金属元素,从左到右,其化合价是怎样变化的?提示:同横行的金属元素,从左到右其最外层电子数逐渐增加,所以最高正化合价是逐渐升高的。
知识点二 微粒半径大小的比较 1.原子(1)电子层数相同,核电荷数增大,原子半径减小。如r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl)。(2)最外层电子数相同,电子层数增多,原子半径增大。如r(Li)r(Cl-)>r(K+)>r(Ca2+)。3.同一元素的不同粒子:核外电子数越多,半径越大。(1)阳离子:r(原子)>r(阳离子)。如r(Na)>r(Na+)。(2)阴离子:r(原子)r(Fe2+)>r(Fe3+)。
【合作探究】(1)(思维升华)电子层数多的原子的半径一定大于电子层数少的原子的半径吗?(宏观辨识与微观探析)提示:不一定。只有当微粒的最外层电子数相同时,电子层数越多,半径才越大。
(2)判断下列说法是否正确。①元素原子半径最小的是氢。( )提示:√。氢原子核外只有1个电子,其原子半径是最小的。②原子半径:r(C)r(N)>r(O)。③离子半径:r(Na+)r(Mg2+)>r(Al3+)。
【典例示范】【典例】化学元素指自然界中一百多种基本的金属和非金属物质,它们只由一种原子组成,其原子中原子核具有同样数量的质子,用一般的化学方法不能使之分解,并且能构成一切物质。 到2007年为止,总共有118种元素被发现,其中94种是存在于地球上。下列元素微粒半径大小的比较中,正确的是( )A.Na+Cl->Na+>Al3+C.Na
【规律方法】微粒半径大小比较的三步走微粒半径主要是由核电荷数、电子层数和核外电子数决定的。按“三看”规律进行比较:(1)一看电子层数电子层数不同、最外层电子数相同时,电子层数越多,半径越大。例如:r(F)r(Mg)>r(Al)>r(S)>r(Cl),r(S2-)>r(Cl-)>r(K+)>r(Ca2+)。(3)三看电子数核电荷数相同时,电子数越多,半径越大。例如:r(Na+)r(Cl)。
【素养训练】如图是部分短周期元素(稀有气体除外)原子半径与原子序数的关系图,下列说法不正确的是( ) A.离子半径:N>ZB.原子序数:MZD.单质的氧化性:N
【加固训练】 下列粒子半径之比大于1的是( )【解析】选B。A项,r(K+)r(Mg), >1;C项,r(S)
1.(2020·唐山高一检测)某短周期元素的最高正价与最低负价的代数和为4,则该元素原子的最外层电子数为( ) A.4B.5C.6D.7
【解析】选C。设该元素的最高正价为x,最低负价为y,则 ,解得x=6,y=-2,因此该原子的最外层电子数为6。
2.(双选)(2020·济南高一检测)下列各组元素原子半径依次增大,且最高正化合价依次降低的是( ) A.Al、Mg、NaB.N、O、FC.As、S、ClD.Cl、P、Si【解析】选A、D。Al、Mg、Na的原子半径依次增大,最高正化合价分别为+3、+2、+1,依次降低,A符合; N、O、F的原子半径依次减小,N的最高正化合价为+5,F无正化合价,B不符合; As、S、Cl的原子半径依次减小,最高正化合价分别为+5、+6、+7,依次升高,C不符合;Cl、P、Si的原子半径依次增大,最高正化合价分别为+7、+5、+4,依次降低,D符合。
【加固训练】 1.下列4种微粒中,半径按由大到小的顺序排列的是( )A.①>②>③>④B.③>④>①>②C.③>①>②>④D.①>②>④>③
【解析】选C。①～④依次为S、Cl、S2-、F。①②中半径①>②;①③中半径①<③;②④中半径②>④,故有③>①>②>④。
【规律方法】比较微粒半径的步骤(1)首先要确定微粒间的相同点,即电子层数、核电荷数、核外电子排布是否相同;(2)其次利用规律进行比较,反之,亦可由微粒半径大小推断元素关系。
2.(2020·会宁高一检测)原子序数为11～17的元素,随核电荷数的递增而逐渐减小的是( )A.电子层数B.最外层电子数C.原子半径D.元素最高正化合价【解析】选C。原子序数为11～17的元素,随核电荷数的递增而逐渐减小的是原子半径,随核电荷数的递增而逐渐增大的是最外层电子数和元素最高正化合价,而电子层数均为3。
3.(2020·全国Ⅰ卷)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26B.X、Y均可形成三氯化物C.X的原子半径小于Y的D.Y仅有一种含氧酸【命题意图】通过情境考查元素、核素、同位素的相关知识并考查元素性质的有关知识。
【解析】选B。原子轰击实验中，满足质子和质量数守恒，因此W+4=30+1，则W=27，X与Y原子之间质子数相差2，因X元素为金属元素，Y的质子数比X大，则Y与X位于同一周期，且Y位于X右侧，且元素X、Y的最外层电子数之和为8，设X最外层电子数为a，则Y的最外层电子数为a+2，解得a=3，因此X为Al，Y为P，以此解答。 的质量数为27，则该原子相对原子质量为27，故A错误；Al元素可形成AlCl3，P元素可形成PCl3，故B正确；Al原子与P原子位于同一周期，且Al原子序数小于P原子序数，故原子半径Al>P，故C错误；P的含氧酸有H3PO4、H3PO3、H3PO2等，故D错误。
4.(2020·聊城高一检测)下列关系中错误的是( )A.原子半径:Na>MgB.最高化合价:POD.非金属性:Cl
(3)11～17号元素中:①原子半径最小的是__________________________(填元素符号,下同),只有正化合价的是____________,最高正化合价与最低负化合价绝对值之差为4的元素是____________。 ②与水反应能生成具有漂白性物质的是____________________(填名称),反应的离子方程式是____________________。 (4)元素A原子获得2个电子,元素B原子失去1个电子后形成的离子都与OH-具有相同的电子数。则离子半径大小A2-______________(填“>”或“<”)B+,A和B形成的化合物与水反应的化学方程式是__________________。 (5)写出和Ar核外电子排布相同的阴离子的半径由大到小的顺序________________(用化学符号表示)。
【解析】(1)由题干条件可知A、B、C的原子序数C>A>B,电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,所以离子半径由大到小的顺序为B>A>C。(2)H3XO4中X为+5价,所以其最低负价为-3价,所以其氢化物为XH3。(3)①电子层数相同,原子序数越大,原子半径越小,所以Cl的原子半径最小;若最高正价为+x,则最低负价为-(8-x),由x-|-(8-x)|=4,得x=6,该元素为S。②Cl2+H2O HCl+HClO,HClO具有漂白作用。
(4)A2-为O2-,B+为Na+,电子层结构相同,核电荷数越多,离子半径越小,所以离子半径O2->Na+,A和B形成的化合物有Na2O和Na2O2两种。(5)Ar原子的电子层结构与同周期的非金属元素形成的阴离子的电子层结构相同,与下一周期的金属元素形成的阳离子的电子层结构相同。Si原子最外层有4个电子,既难得到又难失去电子,难以形成离子,符合条件的有P3-、S2-、Cl-。电子层数相同的离子,核电荷数越多,离子半径越小,即离子半径大小顺序为P3->S2->Cl-。
答案:(1)B>A>C (2)XH3(3)①Cl Na、Mg、Al S ②氯气 Cl2+H2O Cl-+HClO+H+(4)> 2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑、Na2O+H2O====2NaOH(5)P3->S2->Cl-
【素养新思维】5.近年来,兴起了一种叫硫磺皂的肥皂,这种肥皂具有去屑止痒,兼具滋润又爽洁的作用,能够抑制皮脂分泌、杀灭细菌、真菌、霉菌、螨虫、寄生虫等,对一些皮肤病有一定的预防和辅助治疗作用。香皂,是一种硫磺类药皂,硫是一种比较活泼的非金属,硫在适宜的条件下形成化合价为-2、+6、+4、+2、+1的化合物。-2价的硫具有较强的还原性(还原性强弱是由失电子能力决定的)。在水溶液中,S2-与 发生反应的离子方程式为 +3S2-+6H+====Y-+3S↓+3H2O,已知Y为1～18号元素。
根据以上材料和相关知识回答:(1) 中Y的化合价是多少?你的计算过程是什么?提示:+5价。在氧化还原反应中得电子总数与失电子总数是相等的,即化合价升高总数等于降低总数。硫元素化合价升高总数为2×3=6,则Y元素化合价降低总数也是6,由此可知 中Y的化合价是+5价。(也可以根据电荷守恒先求出n=1,则Y为+5价。)
一、原子序数1.概念:元素在元素周期表中的序号。2.原子序数与原子结构的关系:原子序数=_________=_______=___________。
【自主探索】 1.判断下列说法是否正确。(1)原子和离子都满足“原子序数=核电荷数=核外电子数”的关系。( )提示:×。因离子一定有电子的得失,所以一定不满足这个关系。(2)原子序数为8,核外电子数为8,则质量数一定是16。( )提示:×。原子序数为8,核外电子数为8,但中子数不一定是8,故质量数不一定是16。(3)原子序数相同的原子是同一种原子。( )提示:×。同种原子是指质子数和中子数都相同的原子,原子序数相同的原子,中子数不一定相同,故不一定是同种原子。
2.(知识关联)已知某元素的原子序数为14,其中一种核素的原子核内有16个中子,写出此核素的符号。提示:原子序数为14,则质子数为14,;由于中子数为16,则其质量数为16+14=30,因此此核素的符号为 Si。
(情境思考)铝是我们日常生活中常见的金属材料之一,在工农业生产、航空航天等领域也是一种重要的金属材料。你知道铝的原子序数是多少吗? 提示:13。由于Al原子的核电荷数为13,因此其原子序数为13。
二、元素周期律1.原子核外电子排布及元素性质的变化规律(1)1～18号元素核外电子排布的变化规律(最外层电子排布)
由1到8(第1周期为1到2)的周期性变化
(2)元素性质的递变规律①元素原子半径的周期性变化。随着原子序数的递增,元素原子的半径呈现_________的周期性变化。②元素主要化合价的周期性变化。随着原子序数的递增,元素的最高正化合价呈现_______(O、F除外),最低负化合价呈现_______的周期性变化。
2.元素周期律(1)内容:元素的性质随着_________的递增而呈周期性变化。(2)实质:元素性质的周期性变化是_________________周期性变化的必然结果。
【自主探索】 1.对于电子层数相同的原子,为什么其核电荷数越多,原子半径越小?提示:原子核带正电荷,核电荷数越多,原子核对核外电子的引力越大,原子半径越小。
2.(情境思考)1869年俄国科学家门捷列夫提出了元素周期律的观点,他认为“随着元素原子量的递增,元素的性质呈周期性变化”。请你分析这句话是否正确,并说明原因。提示:错误。元素的性质是随原子序数的递增而呈周期性变化,而不是原子量。限于当时的条件和科学水平,在当时是正确的。
知识点一 化合价与最外层电子数之间的关系 1.元素的主要化合价与最外层电子数的关系主族元素最高正化合价=最外层电子数(O、F除外)最低负化合价=最外层电子数-8。|最高正化合价|+|最低负化合价|=8。
2.常见元素化合价的特点(1)氢元素:+1、-1、0价,如H2O、NaH、H2。(2)氟元素:-1、0价,如NaF、F2,氟无正价。(3)氧元素:-2、-1、0价,如CaO、Na2O2、O2,氧无最高正价。(4)金属只有正价。(5)非金属元素既有正价又有负价(O、F除外)。
【特别警示】元素化合价的“三个二”(1)二“特殊”:F无正价,O无最高正价。(2)二“只有”:金属只有正价,只有非金属才有负价。(3)二“等式”:对于主族元素,最高正价=最外层电子数,|最低负价数值|+|最高正价数值|=8(O、F除外)。
【合作探究】(1)(思维深化)分析1～18号元素的最高正化合价与最低负化合价的绝对值之差是6、4、2时分别对应什么元素。(证据推理与模型认知)提示:最高正化合价=原子最外层电子数,最高正化合价+最低负化合价的绝对值=8。最高正化合价与最低负化合价的绝对值之差是6、4、2时分别对应的元素为Cl、S、N和P。
(2)(情境思考)硒鼓,也称感光鼓,是打印机中很重要的组成部分,决定了打印质量的好坏。硒鼓中用到的感光材料含有元素硒。 判断硒元素的最高正化合价和最低负化合价分别是多少?(证据推理与模型认知)提示:+6价和-2价。根据硒的原子结构示意图可以得出其原子的最外层电子数为6,因此最高正化合价=最外层电子数=+6,最低负化合价=最外层电子数-8=6-8=-2。
【典例示范】【典例】(2020·济南高一检测)X元素的最高化合价和最低化合价的绝对值之差为6,Y元素原子的次外层电子数与X元素原子的次外层电子数均为8个,X、Y的离子具有相同的电子排布,X、Y形成的化合物是( )A.MgF2 B.MgCl2 C.CaCl2 D.CaBr2
【思维建模】解答此类试题的一般思路如下:
【解析】选C。根据题意知X元素最高化合价与最低化合价的关系有 得最高化合价为+7,X是最外层为7个电子,次外层为8个电子的元素,即氯元素。题中与Cl-具有相同电子层排布的Y元素的离子可能为Ca2+、K+,结合选项可知X、Y形成的化合物是CaCl2。
【素养训练】 (2020·温州高一检测)下列各组元素中,按最高正价增大顺序排列的是( )A.C、N、O、F B.K、Mg、C、SC.Cl、Br、ID.P、S、Cl、Ar【解析】选B。A项O没有最高正价,F没有正价;C项中原子最外层电子数相同,其最高正价相同;D项中Ar只有0价。
【加固训练】 1.某元素X的最高价氧化物对应水化物的化学式是H2XO3,则X的简单气态氢化物的分子式为( )A.HX B.H2X C.XH3 D.XH4【解析】选D。X元素的最高价氧化物对应的水化物的化学式为H2XO3,则X的最高正化合价为+4,说明X原子最外层有4个电子,最低负化合价为-4,形成的简单气态氢化物的分子式为XH4。
2.在现行的元素周期表中,共有118种元素,其中金属元素94个。下面是关于金属元素的一些讨论,据此回答:
(1)金属元素有负化合价吗?它们能否形成简单阴离子?提示:金属元素无负化合价,所以不能形成简单阴离子。(2)对于同横行的金属元素,从左到右,其化合价是怎样变化的?提示:同横行的金属元素,从左到右其最外层电子数逐渐增加,所以最高正化合价是逐渐升高的。
知识点二 微粒半径大小的比较 1.原子(1)电子层数相同,核电荷数增大,原子半径减小。如r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl)。(2)最外层电子数相同,电子层数增多,原子半径增大。如r(Li)
【合作探究】(1)(思维升华)电子层数多的原子的半径一定大于电子层数少的原子的半径吗?(宏观辨识与微观探析)提示:不一定。只有当微粒的最外层电子数相同时,电子层数越多,半径才越大。
(2)判断下列说法是否正确。①元素原子半径最小的是氢。( )提示:√。氢原子核外只有1个电子,其原子半径是最小的。②原子半径:r(C)
【典例示范】【典例】化学元素指自然界中一百多种基本的金属和非金属物质,它们只由一种原子组成,其原子中原子核具有同样数量的质子,用一般的化学方法不能使之分解,并且能构成一切物质。 到2007年为止,总共有118种元素被发现,其中94种是存在于地球上。下列元素微粒半径大小的比较中,正确的是( )A.Na+
【规律方法】微粒半径大小比较的三步走微粒半径主要是由核电荷数、电子层数和核外电子数决定的。按“三看”规律进行比较:(1)一看电子层数电子层数不同、最外层电子数相同时,电子层数越多,半径越大。例如:r(F)
【素养训练】如图是部分短周期元素(稀有气体除外)原子半径与原子序数的关系图,下列说法不正确的是( ) A.离子半径:N>ZB.原子序数:M
【加固训练】 下列粒子半径之比大于1的是( )【解析】选B。A项,r(K+)
1.(2020·唐山高一检测)某短周期元素的最高正价与最低负价的代数和为4,则该元素原子的最外层电子数为( ) A.4B.5C.6D.7
【解析】选C。设该元素的最高正价为x,最低负价为y,则 ,解得x=6,y=-2,因此该原子的最外层电子数为6。
2.(双选)(2020·济南高一检测)下列各组元素原子半径依次增大,且最高正化合价依次降低的是( ) A.Al、Mg、NaB.N、O、FC.As、S、ClD.Cl、P、Si【解析】选A、D。Al、Mg、Na的原子半径依次增大,最高正化合价分别为+3、+2、+1,依次降低,A符合; N、O、F的原子半径依次减小,N的最高正化合价为+5,F无正化合价,B不符合; As、S、Cl的原子半径依次减小,最高正化合价分别为+5、+6、+7,依次升高,C不符合;Cl、P、Si的原子半径依次增大,最高正化合价分别为+7、+5、+4,依次降低,D符合。
【加固训练】 1.下列4种微粒中,半径按由大到小的顺序排列的是( )A.①>②>③>④B.③>④>①>②C.③>①>②>④D.①>②>④>③
【解析】选C。①～④依次为S、Cl、S2-、F。①②中半径①>②;①③中半径①<③;②④中半径②>④,故有③>①>②>④。
【规律方法】比较微粒半径的步骤(1)首先要确定微粒间的相同点,即电子层数、核电荷数、核外电子排布是否相同;(2)其次利用规律进行比较,反之,亦可由微粒半径大小推断元素关系。
2.(2020·会宁高一检测)原子序数为11～17的元素,随核电荷数的递增而逐渐减小的是( )A.电子层数B.最外层电子数C.原子半径D.元素最高正化合价【解析】选C。原子序数为11～17的元素,随核电荷数的递增而逐渐减小的是原子半径,随核电荷数的递增而逐渐增大的是最外层电子数和元素最高正化合价,而电子层数均为3。
3.(2020·全国Ⅰ卷)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26B.X、Y均可形成三氯化物C.X的原子半径小于Y的D.Y仅有一种含氧酸【命题意图】通过情境考查元素、核素、同位素的相关知识并考查元素性质的有关知识。
【解析】选B。原子轰击实验中，满足质子和质量数守恒，因此W+4=30+1，则W=27，X与Y原子之间质子数相差2，因X元素为金属元素，Y的质子数比X大，则Y与X位于同一周期，且Y位于X右侧，且元素X、Y的最外层电子数之和为8，设X最外层电子数为a，则Y的最外层电子数为a+2，解得a=3，因此X为Al，Y为P，以此解答。 的质量数为27，则该原子相对原子质量为27，故A错误；Al元素可形成AlCl3，P元素可形成PCl3，故B正确；Al原子与P原子位于同一周期，且Al原子序数小于P原子序数，故原子半径Al>P，故C错误；P的含氧酸有H3PO4、H3PO3、H3PO2等，故D错误。
4.(2020·聊城高一检测)下列关系中错误的是( )A.原子半径:Na>MgB.最高化合价:P
(3)11～17号元素中:①原子半径最小的是__________________________(填元素符号,下同),只有正化合价的是____________,最高正化合价与最低负化合价绝对值之差为4的元素是____________。 ②与水反应能生成具有漂白性物质的是____________________(填名称),反应的离子方程式是____________________。 (4)元素A原子获得2个电子,元素B原子失去1个电子后形成的离子都与OH-具有相同的电子数。则离子半径大小A2-______________(填“>”或“<”)B+,A和B形成的化合物与水反应的化学方程式是__________________。 (5)写出和Ar核外电子排布相同的阴离子的半径由大到小的顺序________________(用化学符号表示)。
【解析】(1)由题干条件可知A、B、C的原子序数C>A>B,电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,所以离子半径由大到小的顺序为B>A>C。(2)H3XO4中X为+5价,所以其最低负价为-3价,所以其氢化物为XH3。(3)①电子层数相同,原子序数越大,原子半径越小,所以Cl的原子半径最小;若最高正价为+x,则最低负价为-(8-x),由x-|-(8-x)|=4,得x=6,该元素为S。②Cl2+H2O HCl+HClO,HClO具有漂白作用。
(4)A2-为O2-,B+为Na+,电子层结构相同,核电荷数越多,离子半径越小,所以离子半径O2->Na+,A和B形成的化合物有Na2O和Na2O2两种。(5)Ar原子的电子层结构与同周期的非金属元素形成的阴离子的电子层结构相同,与下一周期的金属元素形成的阳离子的电子层结构相同。Si原子最外层有4个电子,既难得到又难失去电子,难以形成离子,符合条件的有P3-、S2-、Cl-。电子层数相同的离子,核电荷数越多,离子半径越小,即离子半径大小顺序为P3->S2->Cl-。
答案:(1)B>A>C (2)XH3(3)①Cl Na、Mg、Al S ②氯气 Cl2+H2O Cl-+HClO+H+(4)> 2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑、Na2O+H2O====2NaOH(5)P3->S2->Cl-
【素养新思维】5.近年来,兴起了一种叫硫磺皂的肥皂,这种肥皂具有去屑止痒,兼具滋润又爽洁的作用,能够抑制皮脂分泌、杀灭细菌、真菌、霉菌、螨虫、寄生虫等,对一些皮肤病有一定的预防和辅助治疗作用。香皂,是一种硫磺类药皂,硫是一种比较活泼的非金属,硫在适宜的条件下形成化合价为-2、+6、+4、+2、+1的化合物。-2价的硫具有较强的还原性(还原性强弱是由失电子能力决定的)。在水溶液中,S2-与 发生反应的离子方程式为 +3S2-+6H+====Y-+3S↓+3H2O,已知Y为1～18号元素。
根据以上材料和相关知识回答:(1) 中Y的化合价是多少?你的计算过程是什么?提示:+5价。在氧化还原反应中得电子总数与失电子总数是相等的,即化合价升高总数等于降低总数。硫元素化合价升高总数为2×3=6,则Y元素化合价降低总数也是6,由此可知 中Y的化合价是+5价。(也可以根据电荷守恒先求出n=1,则Y为+5价。)
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