鲁科版 (2019)必修 第二册第2节 元素周期律和元素周期表公开课ppt课件

第二节  元素周期律和元素周期表

第一课时  元素周期律

一．选择题：本题共10小题，每题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意。

1.下列各组元素性质递变情况错误的是 (　　)

  A.N、O、F最高正价依次升高

  B.Li、Be、B原子最外层电子数逐渐增多

  C.P、S、Cl原子半径依次减小

  D.Li、Na、K的半径依次增大

【解析】F没有正价,最高价为0价,选项A错误;Li、Be、B原子的最外层电子数分别为1、2、3,原子最外层电子数逐渐增多,选项B正确;同周期元素原子从左到右原子半径逐渐减小,P、S、Cl 原子半径依次减小,选项C正确;同一纵列元素原子半径从上而下依次增大,Li、Na、K的半径依次增大,选项D正确。

【答案】A

2.元素的以下变化随着原子序数的递增不呈现周期性变化的是 (　　)

A.化合价                    B.原子半径

C.原子的最外层电子排布    D.相对原子质量

【解析】依据元素周期律的内容知，元素的化合价、原子半径、最外层电子排布都随着原子序数递增呈现周期性变化，而相对原子质量一般随原子序数的递增呈现增大的变化趋势，绝不会出现周期性的变化。

【答案】D

3.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>④   B.③>④>①>②    C.③>①>②>④    D.①>②>④>③

【解析】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。

【答案】C

4．随着核电荷数的递增，元素性质呈周期性变化的原因是(　　)

A．相对原子质量逐渐增大

B．元素的原子半径呈周期性变化

C．核外电子排布呈周期性变化

D．元素的主要化合价呈周期性变化

【解析】元素性质的周期性变化是由原子核外电子排布的周期性变化引起的。

【答案】C

5．关于Na元素和F元素的叙述正确的是  (　　)。

A．原子序数Na＞F            B．原子半径Na＜F

C．原子的电子层数Na＜F      D．原子最外层电子数Na＞F

【答案】　A

6.下列各组元素中,按最高化合价递增的顺序排列的是 (　　)

A.C、N、O、F B.K、Mg、C、S

C.H、He、Li、Be D.P、S、Cl、Ar

【解析】根据元素的最高化合价在数值上一般等于其最外层电子数(O、F除外)分析各选项。A项,C最高化合价为+4价,N最高化合价为+5价,O一般不显正价,F无正价;B项,K最高化合价是+1价,Mg最高化合价是+2价,C最高化合价是+4价,S最高化合价是+6价;C项,He一般只显0价,Li最高化合价是+1价,Be最高化合价是+2价;D项,Ar一般只显0价。

【答案】　B

7．关于同一种元素的原子或离子，下列叙述正确的是  (　　)。

A．原子半径比阴离子半径小

B．原子半径比阴离子半径大

C．原子半径比阳离子半径小

D．带正电荷多的阳离子半径比带正电荷少的阳离子半径大

【解析】　根据原子半径大小比较规律，同一元素的阴离子半径大于原子半径，如r(Cl－)＞r(Cl)；同一元素的原子半径大于阳离子半径，如r(Na)＞r(Na＋)；带正电荷少的阳离子半径大于带正电荷多的阳离子的半径，如r(Fe2＋)＞r(Fe3＋)。

【答案】A

8.结合元素周期律的知识分析下列说法,其中正确的是 (　　)

A.原子序数为15的元素的最高化合价为+5

B.随着元素原子序数的递增,原子最外层电子数总是从1到8重复出现

C.随着元素原子序数的递增,元素的最高化合价从+1到+7,最低化合价从-7到-1重复出现

D.B、C、N、O、F最高正价依次增加

【解析】A项,磷原子最外层为5个电子,最高化合价为+5,正确;B项,H、He电子由1个到2个,错误;C项,F无正价,负价从-4到-1,错误;D项,O无最高正价,F无正价,错误。

【答案】A

9.磷元素的常见单质有白磷和红磷两种,生活中常见的火柴头中就含有一定量的红磷。

已知下列元素的原子半径:

根据以上数据判断,磷原子的半径可能是 (　　)

A.1.06×10-10 m     B.0.80×10-10 m    C.0.70×10-10 m     D.1.20×10-10 m

【解析】Si、P、S原子均含有3个电子层,因此根据元素周期律可以得知磷原子的半径应大于硫原子的半径,小于硅原子的半径。

【答案】A

10.钠钾合金在常温下呈液态,常用作原子反应堆的导热剂,钠钾合金也可以作为许多反应的催化剂。下列有关说法不正确的是 (　　)

A.钠和钾具有相同的化合价 　　 B.原子半径:Na<K

C.离子半径:Na+>K+ 　　         D.<1

【解析】Na和K的最外层均有1个电子,因此最高正化合价均为+1,故A项正确;由于Na的原子核外有3层电子,而K有4层电子,因此原子半径是K的大于Na的,故B项正确;Na+和K+的最外层均有8个电子,而K+的电子层数多,故离子半径应为Na+<K+,C项错误;由于钠原子失去最外层电子后形成Na+,因此r(Na+)<r(Na),故<1,D项正确。

【答案】C

二．选择题：本题共5小题，每题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全得1分，有选错的得0分。

11．下列有关元素性质递变情况的说法中，正确的是(　　)

A．Na、Al、Mg原子的最外层电子数依次增多

B．Na、K、Rb的原子半径依次减小

C．Al、Si、P的原子半径依次增大

D．B、C、N的最高正价依次升高

【解析】A项不正确，Na的最外层电子数为1，Al的为3，Mg的为2；B项不正确，Na、K、Rb原子半径逐渐增大；C项不正确，Al、Si、P的电子层数相同，但原子核中的核电荷数逐渐增大，故原子半径逐渐减小；D项正确，B、C、N的最高正化合价分别为＋3、＋4、＋5。

【答案】D

12. X元素的阳离子和Y元素的阴离子具有与氩原子相同的电子层结构,下列叙述正确的是(　　)

A.Y原子序数比X的小

B.X原子最外层电子数比Y的多

C.X的原子半径比Y的大

D.X元素的最高化合价比Y的大

【解析】和Ar具有相同的电子层结构,其原子序数:X>Ar>Y,A项正确;X原子最外层电子数比Y的少,B项错误;X的原子半径比Y的大,C项正确;X元素的最高化合价比Y的小,D项错误。

【答案】AC

13．已知离子aA2＋、bB＋、cC3－、dD－都具有相同的电子层结构，则下列说法中正确的是   (　　)。

A．原子序数：d＞c＞b＞a

B．原子半径：r(A)＞r(B)＞r(D)＞r(C)

C．离子半径：r(C3－)＞r(D－)＞r(B＋)＞r(A2＋)

D．最高正价：A＞B＞D＞C

【解析】　四种离子具有相同的电子层结构，其中的阳离子应该与其上一周期稀有气体元素的电子层结构相同，阴离子与同周期稀有气体元素的电子层结构相同。通过离子所带电荷可判断aA2＋、bB＋、cC3－、dD－各元素的族序数分别为ⅡA、ⅠA、ⅤA、ⅦA，它们在周期表中的位置如下：

可知，原子序数：a＞b＞d＞c，原子半径：r(B)＞r(A)＞r(C)＞r(D)，离子半径：r(C3－)＞r(D－)＞r(B＋)＞r(A2＋)，一般最高正价：D＞C＞A＞B。

【答案】　C

14.下列说法或关系正确的是 (　　)

A.H、O、F、Ca的原子半径依次增大

B.原子半径的大小顺序:Mg>Si>S>O

C.原子半径的大小顺序:Al>Na>O

D. S2-、Cl-、K+、Ca2+半径逐渐减小

【解析】A项不正确,所有元素中,H的原子半径最小,Be、O、F原子电子层数相同,核电荷数F>O>Be,原子半径r(Be)>r(O)>r(F),Be、Ca原子最外层电子数相等,核电荷数Ca>Be,原子半径r(Ca)>r(Be),故原子半径r(Ca)>r(O)>r(F)>r(H);B项正确,Mg、Si、S原子电子层数相同,原子半径r(Mg)>r(Si)>r(S),S、O位于同一纵列,原子半径r(S)>r(O),故原子半径r(Mg)>r(Si)>r(S)>r(O);C项不正确,Na、Al、S电子层数相同,原子半径r(Na)>r(Al)>r(S),S、O原子最外层电子数相等,原子半径r(S)>r(O),故原子半径r(Na)>r(Al)>r(O);D项正确,Cl-、S2-、Ca2+、K+四种微粒核外电子排布相同,随着核电荷数增大,微粒半径逐渐减小,故离子半径r(S2-)>r(Cl-)>r( K+)>r(Ca2+)。

【答案】BD

15．X和Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构，X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。X、Y、Z三种元素原子序数的关系是(　　)

A．X>Y>Z   B．Y>X>Z

C．Z>X>Y   D．Z>Y>X

【解析】电子层结构相同的阳离子，核电荷数多的则半径小；具有相同电子层数的原子，随着原子序数增大，原子半径减小。根据题意，X和Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构，X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径，则X的原子序数小于Y的原子序数；Z和Y两元素的原子核外电子层数相同，且Z元素的原子半径小于Y元素的原子半径，则Z的原子序数大于Y的原子序数。由此得出三种元素原子序数的关系为Z>Y>X。

【答案】D

三．非选择题：本题共5小题，共60分

16.（12分）在原子序数11～18的元素中:

(1)原子(18号元素除外)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)与冷水剧烈反应生成H2的物质是________(填名称)。与水反应能生成具有漂白性物质是________(填名称),反应的离子方程式是________________。 

(3)化学性质最稳定的物质是________(填化学式)。 

【解析】(1)在11～18号原子中,半径最小的是Cl;金属元素Na、Mg、Al只有正化合价;硫元素最高正化合价是+6,最低负化合价是-2,绝对值之差是4。

(2)金属钠与冷水剧烈反应生成H2和NaOH; Cl2和水反应生成HCl和HClO,其中HClO有漂白性。

(3)稀有气体元素氩原子最外层有8个电子,是稳定结构,通常不与其他物质发生反应,化学性质稳定。

【答案】 (1)Cl　Na、Mg、Al　S

(2)钠　氯气　Cl2+H2OH++Cl-+HClO

(3)Ar

17．（10分）下表是1～18号部分元素的原子半径及主要化合价：

试回答下列问题：

(1)五种元素的原子中原子半径最大的元素是________(填元素符号)；

(2)写出下列有关反应的化学方程式：

①Z的单质与Y的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式：_____________________________________；

②R2X2与ZX2反应的化学方程式：_____________________________________________________________；

(3)X可与Z形成一种有恶臭味的气体，该气体与氧气发生反应的物质的量之比为1∶2，且反应前后气体的总体积不变，试写出该气体的化学式：____________________________________________。

【解析】　先根据化合价、原子半径的大小确定元素，再根据元素及其化合物的性质解答问题。W、R为＋1价，最外层都只有一个电子，根据元素是前18号元素，观察数据：R的原子半径最大，W的原子半径最小，推出W是H，R是Na。根据X、Y均有负化合价，推出X、Y为非金属，且X只有－2价，则X一定为O；Y的原子半径略大于X的原子半径，根据原子半径的变化规律，推出Y是N。根据Z具有变价；＋2、＋4价，结合元素所在位置，推出Z是非金属元素，根据Z的原子半径略大于Y的原子半径，推出Z是C。

(3)恶臭味的气体由C、O构成，该气体与氧气发生氧化还原反应，生成C的最高价氧化物CO2。根据阿伏加德罗定律的推论，反应的化学方程式为：气体＋2O2===3CO2，根据原子守恒知，气体的化学式为C3O2。

【答案】　(1)Na

    (2)①C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O

    ②2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2

         (3)C3O2

18．（12分）按核电荷数从1～18的顺序将元素排列成下表。请回答下列问题：

(1)核电荷数为6和14的一组原子，它们的__________相同，__________不相同；核电荷数为15和16的一组原子，它们的__________相同，__________不相同；核电荷数为10和18的一组原子，它们的最外层电子数为__________，它们分别是__________元素的原子，一般情况下，化学性质__________。

(2)某元素的原子核外有三个电子层，最外层电子数是核外电子总数的，该元素的元素符号是__________，原子结构示意图是__________。

【解析】　按核电荷数从1～18的顺序将元素排列成如下形式：

(1)核电荷数为6的是碳元素，其原子结构示意图为，核电荷数为14的是硅元素，其原子结构示意图为，二者最外层电子数相同，都是4，但二者的电子层数不同。15号和16号元素的原子结构示意图分别为、，可见它们的电子层数相同，但最外层电子数不同。10号和18号元素属于稀有气体元素，它们的最外层上都有8个电子，化学性质稳定。(2)根据题意，设该元素原子核外电子数为x，由(11～18)×＝整数(最外层电子数)，得：12×＝2,18×＝3。核电荷数为12的是镁元素，Mg的原子结构示意图为。核电荷数为18的是氩元素，最外层电子数为8，而不是3，故该元素为镁元素。

【答案】　(1)最外层电子数　电子层数　电子层数　最外层电子数　8　氖、氩　稳定　

(2)Mg　

19．（10分）有下列四种微粒：①O　②Na　③Mg　④N

(1)按原子半径由大到小的顺序排列为____________(只填序号，下同)。

(2)按离子半径由大到小的顺序排列为____________。

(3)微粒中质子数小于中子数的是____________。

(4)其中两者能形成X2Y2型化合物的是____________。

(5)通常情况下，化合价有0价、正价和负价的是________。

【解析】Na与Mg具有相同的电子层数，最外层电子数分别为1、2；O与N具有相同的电子层数，最外层电子数分别为6、5。原子半径大小为23Na>24Mg>14N>18O；四种离子Na＋、Mg2＋、N3－和O2－核外电子排布相同，半径大小为r(Mg2＋)<r(Na＋)<r(O2－)<r(N3－)。四种核素质子数和中子数分别是O→8、10；Na→11、12；Mg→12、12；N→7、7。通常情况下O元素不显正价，Na、Mg不显负价，只有N元素有0价、正价和负价。

【答案】(1)②③④①          (2)④①②③　(3)①②          (4)①②　(5)④

20．（16分）原子序数为11～17号的元素，随核电荷数的递增，以下各项内容的变化是[填“增大(强)”、“减小(弱)”或“相同(不变)”。

(1)各元素的原子半径依次________，其原因是______________________________________________。

(2)各元素原子的电子层数________，最外层电子数依次________。

(3)元素的金属性逐渐________，而非金属性逐渐________，元素失电子能力逐渐________，得电子能力逐渐________。

【解析】　原子序数为11～17号的元素，它们的电子层数相同，随着原子序数的递增，其原子半径依次减小，原子核对外层电子的引力增强，失电子能力减弱，得电子能力增强，元素的金属性减弱，非金属性增强。

【答案】　(1)减小　电子层数相同时，随核电荷数增大，原子核对最外层电子的引力增大，因此原子半径减小　(2)相同　增大　(3)减弱　增强　减弱　增强