B.氯化铍分子中铍的最外层电子数是8 C.氢氧化铍碱性比氢氧化钙的弱 D.单质铍跟冷水反应产生氢气
解析:铍和硼在同一周期,铍排在硼前面,半径大,A正确;氯化铍分子中铍的最外层电子数应为2,B错;铍和钙在同一族,铍在上面,金属性弱,对应氢氢化物碱性弱,C正确;铍和镁在同一族,铍在上面,金属性弱,与冷水更难反应。解答:A C
【例4】A、B、C是周期表中相邻的三种元素,其中A、B同周期,B、C同主族,此三种元素原子最外层电子数之和为17,质子数之和为31,则A、B、C分别为 、 、 。
解析:A、B、C在周期表中的位置可能有以下4种排列方式: C C A B B A A B B A C C ① ② ③ ④
质子数之和为31,由4种排列方式可知,A、B、C只能分布在2、3周期,B、C原子序数之差为8,设B质子数为x讨论即可。答案:N O S [规律总结]同主族元素原子序数差:
相邻周期同一主族可能相差2、8、18、32,不相邻的则为2、8、8、18、18、32中某几个连续数的加和。 [例8] 相邻的ⅡA和ⅢA元素之间原子序数之差 不可能为( )。 A.1 B.8 C.11 D.25
从四周期开始中间有10种过渡元素,从六周期开始中间多出15种镧系元素或锕系元素+ 另9种过渡元素原子序数之差为:1、11、25等
[变式训练3]某元素只存在两种天然同位素,且在自然界它们的含量相近,其相对原子质量为152.0,原子核外的电子数为63。下列叙述中错误的是( )。
A. 它是副族元素 B. 它是第六周期元素 C. 它的原子核内有63个质子 D. 它的一种同位素的核内有89个中子
【解析】核外电子数等于其质子数,C项正确;用质子数分别减去各周期所含有的元素种类,63-2-8-8-18-18=9,显然其属于第六周期,从左到右的第9种,而第六周期中包含镧系,所以它应属于副族,A项、B项均正确;由于存在同位素,所以相对原子质量应是同位素的平均值,而不代表其中一种元素的质量数,故中子数不能用152-63=89来计算,D项错。
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考点2 元素周期律
涵 义 实 质 核外电子 排布 原子半径 元素性质随着元素原子序数的递增而呈周期性变化。 元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性变化 最外层电子数由1递增至8(若K层为最外层则由1递增至2)而呈现周期性变化。 原子半径 由大到小 (稀有气体元素除外)呈周期性变化。原子半径由电子层数和核电荷数多少决定,它是反映结构的一个参考数据。 最高正价由 +1 递变到 +7 ,从中部开始(IVA族)有负价,从 -4 递变至 -1 。(稀主要 化合价 有气体元素化合价为零), 呈周期性变化。元素主要化合价由元素原子的最外层电子数决定,一般存在下列关系:最高正价数=最外层电子数,非金属元素的负价= 8-最外层电子数 。 金属性 逐渐减弱 ,非金属性 逐渐增强 ,最高氧化物对应的水化物的碱性逐渐减弱 ,元素及化合物的性质 酸性 逐渐增强 ,呈周期性变化。这是由于在一个周期内的元素,电子层数相同,最外层电子数逐渐增多,核对外层电子引力渐强,使元素原子失电子渐难,得电子渐易,故有此变化规律。 特别提醒:
作为元素周期律知识的考查,在解题中我们应尽量把它们体现在元素周期表中进行理解。如Xm+、Ym-、Z
(
m+1)+
、W
(m+1)-
四种离子具有相同的电子层排布,要考查四种元素的有关性质,比如原子序
数大小、原子半径大小、离子半径大小、单质金属性和非金属性强弱等,我们首先可以确定出元素的相对位置为
,则问题容易解决。
[例1](2008·武汉一模) X、Y、Z是3种短周期元素,其中X、Y位于同一主族,Y、Z处于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。Z原子的核外电子数比Y原子少1。下列说法正确的是( )
A.元素非金属性由弱到强的顺序为Z<Y<X
B.Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H3YO4 C.3种元素的气态氢化物中,Z的气态氢化物最稳定 D.原子半径由大到小的顺序为Z>Y>X
[解析]在解有关周期表的题目时,首先要确定元素在周期表中的位置,实在推不出具体的位置,推出相对位置也可以。因X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍,所以在本题中的突破口就能推出X元素即为O,而在短周期中能与O同主族的就只有S元素,即为Y,而Z原子的核外电子数比Y原子少1,也就不难得出Z元素即为P元素,A选项中三元素非金属性由弱到强的顺序为P<S<O,S的最高价氧化物对应水化物的分子式为H2YO4,三种元素的气态氢化物中,最稳定的是H2O,而不是磷化氢;D选项中半径大小比较是正确的,最后本题的答案为AD。[答案]AD 考点3 元素金属性和非金属性强弱的判断方法和规律
1.根据元素周期表的知识进行判断
①同一周期,从左到右,随着原子序数的递增,元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。元素周期表中最活泼的金属是Fr,(钫)天然存在的最活泼的金属是Cs;最活泼的非金属元素是F。
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②同一主族,从上到下,随着原子序数的递增,元素的金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。元素周期表左边为活泼的金属元素,右边为活泼的非金属元素;中间的第VIA、VA族则是从非金属元素过渡到金属元素的完整的族,它们的同族相似性甚少,但具有十分明显的递变性。
2.根据元素的单质及其化合物的性质进行判断。 (1)金属性强弱判断原则
①根据单质与水(或酸)反应,置换出水(或酸)中的氢的难易程度来判断:
一般地,能与水反应产生氢气的金属元素的金属性比不能与水反应的金属元素的强,与冷水反应产生氢气的金属元素的金属性比只能与热水反应产生氢气的金属元素的强。 ②根据元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱来判断:
一般地,元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,则对应的金属元素的金属性就越强。反之,则越弱。
③根据置换反应进行的方向来判断:一般是“强”置换“弱”。 ④根据金属元素的单质的还原性(或离子的氧化性)来判断:
一般情况下,金属阳离子的氧化性越强,则对应的金属单质的还原性越弱,金属元素的金属性也就越弱。
⑤根据原电池的正、负极及金属腐蚀的难易程度来判断:一般地,负极为金属性强的元素的单质,容易腐蚀。
(2)非金属性强弱判断原则
①根据单质与H2反应生成气态氢化物的剧烈程度或生成的气态氢化物的稳定性强弱来判断:
一般地,单质与H2反应生成气态氢化物越容易,或反应生成的气态氢化物越稳定,则对应的非金属元素的非金属性越强;反之,则越弱。
②根据元素最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱来判断:
一般地,元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,则对应的非金属元素的非金属性就越强。反之,则越弱。
③根据置换反应进行的方向来判断:一般是“强”置换“弱”。 ④根据非金属单质的氧化性(或离子的还原性)强弱来判断:
一般情况下,非金属阴离子的还原性越强,则对应的非金属单质的氧化性越弱,非金属性元素的非金属性也就越弱。
⑤根据与同一种金属反应,生成化合物中金属元素的化合价的高低进行判断。 例如:Cu?Cl2
点燃CuCl2,2Cu+S=Cu2S,即得非金属性:Cl2>S。
特别提醒 一般来说在氧化还原反应中,单质的氧化性越强(或离子的还原性越弱),则元素的非金属性越强;单质的还原性越强(或离子的氧化性越弱),则元素的金属性越强。故元素的金属性和非金属性的强弱判断方法与单质的氧化性和还原性的强弱判断方法是相一致的。 [例3]下列叙述正确的是( )
A.IA族元素的金属性比IIA族元素的金属性强 B.VIA族元素的氢化物中,稳定性最好的其沸点也最高 C.同周期非金属氧化物对应的水化物的酸性从左到右依次增加 D.第三周期元素的离子半径从左到右逐渐减小
[解析]本题考查元素周期律,元素性质的递变,同一周期IA族元素的金属性比IIA族元素的金属性强,但不同周期不能确定;氢化物的沸点还要考虑氢键;同周期非金属最高价氧化物对应的水化物的
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酸性从左到右依次增加;第三周期元素的阴、阳离子半径从左到右逐渐减小,但阳离子半径大于阴离子半径,故选B。[答案]B
考点4 元素“位—构—性”之间的关系
特别提醒:元素性质和物质结构的常用的突破口 (1)形成化合物种类最多的元素是碳。 (2)某元素的最高价氧化物的水化物能与其气态氢化物化合生成盐,该元素是氮。 (3)在地壳中含量最多的元素是氧,在地壳中含量最多的金属元素是铝。 (4)常温下呈液态的非金属单质是溴,金属单质是汞。 (5)气态氢化物最稳定的元素是氟。 (6)三种元素最高氧化物对应的水化物两两皆能反应,则必定含有Al元素。 (7)焰色反应呈黄色的元素是钠,焰色反应呈紫色的元素是钾。 (8)最高价氧化物对应水化物酸性最强的元素是氯。 (9)单质的硬度最大的元素是碳。 (10)化学式为A2B2形的化合物,则只可能为Na2O2、H2O2、C2H2。 [例4]有X、Y两种元素,原子序数≤20,X的原子半径小于Y,且X、Y原子的最外层电子数相同(选项中m、n均为正整数)。下列说法正确的是( )
A.若X(OH)n为强碱,则Y(OH)n也一定为强碱
B.若HnXOm为强酸,则X的氢化物溶于水一定显酸性 C.若X元素形成的单质是X2,则Y元素形成的单质一定是Y2
D.若Y的最高正价为+m,则X的最高正价一定为+m
[解析]由题目推知,X位于Y的上方,是属于同主族元素,所以当X(OH)n为强碱,则Y(OH)n也一定为强碱,A正确。若X为N,则NH3显碱性,B不正确。若X为H,则C错误。若Y为Cl,则X为F,而F是通常是没有正价。[答案]A
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第三节
化学键
1.概念:使 离子 相结合或 原子相结合 的强烈的作用力通称为化学键。 2.类型:
离子键
极性键
共价键
非极性键
3.化学反应的本质
化学反应本质就是 旧化学键断裂 和 新化学键形成 的过程。
1.将金属钠放在石棉网上微热,待钠熔成球状时,将盛有氯气的集气瓶迅速倒扣在钠的上方,看到产
生 黄 色火焰,生成 NaCl ,化学方程式为 。 2.带 相反电荷 的钠离子和氯离子,通过 静电作用 结合在一起,从而形成氯化钠,这种
带
带相反电荷离子 之间的 之间的相互作用 称为离子键。
3.由 离子化合物 构成的化合物叫做离子化合物。通常, 活泼金属 与 活泼非金属 形成离子化合物。 4.形成的条件:
-ne-
活泼金属 M Mn+
吸引、排斥
化合 离子键
达到平衡 -+me
活泼非金属 X Xm-
(1)IA、IIA的金属与VIA、VIIA的非金属结合形成的化合物,必为离子化合物。
(2)活泼金属元素 的阳离子与某些带电的原子团 (3) 离子键主要存在于大多数盐、碱、金属氧化物中
(4)不是只有金属元素和非金属元素化合时才能形成离子键铵离子和非金属元素,酸根离子和金属元素等也可形成离子键。
5. 构成离子键的粒子的特点:活泼金属形成的 离子和活泼非金属形 离子。
(1)概念:带相反电荷离子之间的相互作用称为离子键。 (2)成键微粒:阴离子和阳离子。
(3)成键本质:静电作用。静电作用包括阴、阳离子的静电吸引作用和电子与电子之间 的、原子核与原子核之间的静电排斥作用。
?相互作用:离子键是阴、阳离子间的相互作用,既有阴离子与阳离子、原子核与核外电 子间的相互吸引,也有原子核与原子核、核外电子与核外电子的相互排斥。 ?成键原因:①原子得失电子形成稳定的阴、阳离子; ②离子间的吸引与排斥处于平衡状态;
③成键后体系的总能量降低(能量越低,体系越稳定)。
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