能力课时1元素周期律的综合应用
能力课时1元素周期律的综合应用 探究 任务 1.掌握同主族、同周期元素的原子结构和元素性质的递变规律、建立 结构决定性质的认知模型,提升证据推理与模型认知的化学核心素 养。2.掌握“位、构、性”关系规律,并能利用“位、构、性”关 系认知模型、解决问题。 [探究要点•典例合作细解]重难知识探究•要点知识解密 [归纳整合] 1. 同周期 同主族元素的结构与性质递变规律 同周期(从左-右) 同主族(从上-下) 最外层电子数 从1递增到7(第1周期除外) 相同 金属性 逐渐减弱 逐渐增强 非金属性 逐渐增强 逐渐减弱 主要化合价 最高正价从+1—+7(0、F除 外),非金属元素最低负价= 一(8一族序数)(H等除外) 最高正价=族序数(O、F 除外),非金属元素最低负 价=-(8-族序数)(H等 除外) 原子半径 逐渐减小 逐渐增大 气态氢化物的 稳定性 逐渐增强 逐渐减弱 最高价氧化物 对应水化物的 酸碱性 碱性逐渐减弱,酸性逐渐增强 碱性逐渐增强,酸性逐渐 减弱 第一电离能 总体呈增大趋势 逐渐减小 电负性 逐渐增大 逐渐减小 2.原子结构 元素性质和元素在周期表中的位置关系规律 最外层电子数 周期序数=电子层数 原子半径 I 主族序数=最外层电子数 性质 — (元素的性质) I 同周期从左到右,金属性减弱、非金属性增强1 同主族从上到下,金属性增强、非金属性减履,一-fg (元素在周期表矿的位置) 3.元素“位一构一性”关系 [元素原子半径 通过位置运用递变规律推出 周期,族,分区 (1)核外电子排布的原理 (2)核外电子排布的表示方法 电子排布式 轨道表示式 核电荷数 原子序数=质孚数 [典例探究] (2021•黑龙江牡丹江三中期末考试)下表是元素周期表的一部分(前5周期), 表中所列的字母分别代表一种化学元素。 试回答下列问题: (DG的元素符号为,在元素周期表中位于区。 (2)基态A原子的轨道表示式为;基态H原子的价电子排 布式为; H在元素周期表中的位置是- (3)A、B、E、F的原子半径由大到小的顺序是(填元素符号,下同); A、B、C、D的第一电离能由大到小的顺序是; A、B、C、D的电负 性由大到小的顺序是 o [详细分析](1)G位于第6纵列,是24号元素,元素符号为Cr,该元素位 于元素周期表的d区。(2)A为C元素,其核外有6个电子,轨道表示式为 Is 2s 2p KI H M H I I; H为Fe元素,是26号元素,Fe原子的价电子排布式 为3d64s2; Fe位于元素周期表中第4周期枷族。(3)A为C元素,B为N元素, E为AI元素,F为Si元素,其原子半径:Al>Si>C>No C为O元素,D为F元 素,因N元素2p能级处于半充满状态,其第一电离能比O的大,故C、N、O、 F的第一电离能:F>N>O>C;同周期主族元素,从左到右电负性逐渐增大,故 电负性:F>O>N>Co Is 2s 2p [答案](l)Cr d (2) H H I H ? I 3d64s2 第 4 周期VID族 (3)Al>Si>C>N F>N>O>C F>O>N>C [对点即练] 1. (2020-山东等级考)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大, 基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍,Z可与X形成淡黄色化合 物Z2X2, Y、W最外层电子数相同。下列说法正确的是() A. 第一电离能:W>X>Y>Z B. 简单离子的还原性:Y>X>W C. 简单离子的半径:W>X>Y>Z D. 氢化物水溶液的酸性:Y>W C [四种短周期主族元素,基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的 2倍,若X为第2周期元素原子,则X可能为Be或O,若X为第3周期元素 原子,则均不满足题意,Z与X能形成Z2X2的淡黄色化合物,该淡黄色化合物 为Na2O2,则X为O元素,Z为Na元素;Y与W的最外层电子数相同,则Y 为F元素,W为C1元素。同一周期从左向右第一电离能总趋势为逐渐增大,同 一主族从上到下第一电离能逐渐减小,故四种元素中第一电离能从大到小的顺 序为F>O>Cl>Na, A错误;O、F、Cl三种元素的简单离子中,矿还原性最弱, B错误;电子层数越多简单离子半径越大,相同结构的离子,原子序数越大半径 越小,故四种元素中离子半径从大到小的顺序为Cr>O2 >F >Na+, C正确;F 元素的非金属性强于C1元素,则形成氢化物后F原子束缚H原子的能力强于 C1原子,在水溶液中HF不容易发生电离,故HC1的酸性强于HF, D错误。] 2. (2021-蚌埠高二检测)如图是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图, 下列说法正确的是() +6 涅+4 +2 -4 -6 A. 原子半径:Z>Y>X B. 气态氢化物的稳定性:RAI>O,故A项错误;非金属性越强,对应气态氢化物就越稳定,所以HC1 比H2S稳定,故B项错误;SO3和水反应形成的化合物为硫酸,是共价化合物, 故C项错误;Y和Z的最高价氧化物对应的水化物分别是NaOH和A1(OH)3, 因A1(OH)3为两性氢氧化物,既能与酸反应又能与强碱溶液反应,故D项正确。] 3. (2021-宁夏石嘴山三中期末考试)第3周期主族元素的A、12、h的变化 如图所示,则图a、b和c中纵轴代表的电离能依次是() 10 11121314151617 原子序数 10111213141516171011121314151617 原子序数原子序数 图a 图b 图c A. 11、业、h B.[3、 h C. 心、I2、h D・ Ii、 [3、 I2 [学科素养•潜移默化养成] 关键能力培养•学科素养形成 B [Mg的3s能级处于全充满状态,其比A1的3大,且A1的h比Na 的Ii大,则图c的纵轴代表Ii,比较图a、b、c中Mg元素的电离能可知,图b 中Mg元素的电离能远大于图a、c中Mg元素的电离能,则图b的纵轴表示13, B项正确。] 「情境素材1 中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了锢(49ln)等9种元素相对原子质量 的新值,被采用为国际新标准。锢与钏(37期洞周期。 [合作探究] 1. 49ln元素的价电子排布式如何书写?原子中未成对电子的个数是多少? 提示:根据核外电子排布规律可以判断该元素的价电子排布式为5s25pi,原 子中有一个未成对电子。 2. 该元素在周期表的哪个位置?属于哪个分区? 提示:根据该元素原子的价电子排布式判断该元素为第5周期IUA族元素, 由于最后一个电子落在p轨道上,因此该元素属于p区元素。 3. 试比较该元素与钏(37Rb)的原子半径及简单