魯科版 (2019)選擇性必修2第3節(jié) 元素性質(zhì)及其變化規(guī)律第3課時(shí)導(dǎo)學(xué)案-學(xué)案下載-教習(xí)網(wǎng)

能力課時(shí)1　元素周期律的綜合應(yīng)用 1．同周期、同主族元素的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)遞變規(guī)律 2.原子結(jié)構(gòu)、元素性質(zhì)和元素在周期表中的位置關(guān)系規(guī)律 3．元素“位—構(gòu)—性”關(guān)系 (2021·黑龍江牡丹江三中期末考試)下表是元素周期表的一部分(前5周期)，表中所列的字母分別代表一種化學(xué)元素。試回答下列問(wèn)題： (1)G的元素符號(hào)為_(kāi)_________，在元素周期表中位于________區(qū)。 (2)基態(tài)A原子的軌道表示式為_(kāi)_______________；基態(tài)H原子的價(jià)電子排布式為_(kāi)_______；H在元素周期表中的位置是________。 (3)A、B、E、F的原子半徑由大到小的順序是________(填元素符號(hào)，下同)；A、B、C、D的第一電離能由大到小的順序是________；A、B、C、D的電負(fù)性由大到小的順序是________。 [解析]　(1)G位于第6縱列，是24號(hào)元素，元素符號(hào)為Cr，該元素位于元素周期表的d區(qū)。(2)A為C元素，其核外有6個(gè)電子，軌道表示式為；H為Fe元素，是26號(hào)元素，F(xiàn)e原子的價(jià)電子排布式為3d64s2；Fe位于元素周期表中第4周期Ⅷ族。(3)A為C元素，B為N元素，E為Al元素，F(xiàn)為Si元素，其原子半徑：Al>Si>C>N。C為O元素，D為F元素，因N元素2p能級(jí)處于半充滿狀態(tài)，其第一電離能比O的大，故C、N、O、F的第一電離能：F>N>O>C；同周期主族元素，從左到右電負(fù)性逐漸增大，故電負(fù)性：F>O>N>C。 [答案]　(1)Cr　d　(2) 　3d64s2　第4周期Ⅷ族　(3)Al>Si>C>N　F>N>O>C　F>O>N>C 1．(2020·山東等級(jí)考)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，基態(tài)X原子的電子總數(shù)是其最高能級(jí)電子數(shù)的2倍，Z可與X形成淡黃色化合物Z2X2，Y、W最外層電子數(shù)相同。下列說(shuō)法正確的是 (　　) A．第一電離能：W>X>Y>Z B．簡(jiǎn)單離子的還原性：Y>X>W C．簡(jiǎn)單離子的半徑：W>X>Y>Z D．氫化物水溶液的酸性：Y>W C　[四種短周期主族元素，基態(tài)X原子的電子總數(shù)是其最高能級(jí)電子數(shù)的2倍，若X為第2周期元素原子，則X可能為Be或O，若X為第3周期元素原子，則均不滿足題意，Z與X能形成Z2X2的淡黃色化合物，該淡黃色化合物為Na2O2，則X為O元素，Z為Na元素；Y與W的最外層電子數(shù)相同，則Y為F元素，W為Cl元素。同一周期從左向右第一電離能總趨勢(shì)為逐漸增大，同一主族從上到下第一電離能逐漸減小，故四種元素中第一電離能從大到小的順序?yàn)镕>O>Cl>Na，A錯(cuò)誤；O、F、Cl三種元素的簡(jiǎn)單離子中，F(xiàn)－還原性最弱，B錯(cuò)誤；電子層數(shù)越多簡(jiǎn)單離子半徑越大，相同結(jié)構(gòu)的離子，原子序數(shù)越大半徑越小，故四種元素中離子半徑從大到小的順序?yàn)镃l－>O2－>F－>Na＋，C正確；F元素的非金屬性強(qiáng)于Cl元素，則形成氫化物后F原子束縛H原子的能力強(qiáng)于Cl原子，在水溶液中HF不容易發(fā)生電離，故HCl的酸性強(qiáng)于HF，D錯(cuò)誤。] 2．(雙選)(2021·蚌埠高二檢測(cè))如圖是部分短周期元素化合價(jià)與原子序數(shù)的關(guān)系圖，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．原子半徑：Z>Y>X B．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：R>W C．WX3和水反應(yīng)形成的化合物是離子化合物 D．Y和Z兩者最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物能相互反應(yīng) BD　[由題圖可知，X為O，Y為Na，Z為Al，W為S，R為Cl。原子半徑：Na>Al>O，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；非金屬性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)氣態(tài)氫化物就越穩(wěn)定，所以HCl比H2S穩(wěn)定，故B項(xiàng)正確；SO3和水反應(yīng)形成的化合物為硫酸，是共價(jià)化合物，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；Y和Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物分別是NaOH和Al(OH)3，因Al(OH)3為兩性氫氧化物，既能與酸反應(yīng)又能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，故D項(xiàng)正確。] 3．(2021·寧夏石嘴山三中期末考試)第3周期主族元素的I1、I2、I3的變化如圖所示，則圖a、b和c中縱軸代表的電離能依次是(　　) 圖a　　　　　　圖b　　　　　　圖c A．I1、I2、I3　　 B．I2、I3、I1 C．I3、I2、I1 D．I1、I3、I2 B　[Mg的3s能級(jí)處于全充滿狀態(tài)，其I1比Al的I1大，且Al的I1比Na的Il大，則圖c的縱軸代表I1，比較圖a、b、c中Mg元素的電離能可知，圖b中Mg元素的電離能遠(yuǎn)大于圖a、c中Mg元素的電離能，則圖b的縱軸表示I3，B項(xiàng)正確。] 中國(guó)科學(xué)院院士張青蓮教授曾主持測(cè)定了銦(49In)等9種元素相對(duì)原子質(zhì)量的新值，被采用為國(guó)際新標(biāo)準(zhǔn)。銦與銣(37Rb)同周期。 1．49In元素的價(jià)電子排布式如何書(shū)寫(xiě)？原子中未成對(duì)電子的個(gè)數(shù)是多少？提示：根據(jù)核外電子排布規(guī)律可以判斷該元素的價(jià)電子排布式為5s25p1，原子中有一個(gè)未成對(duì)電子。 2．該元素在周期表的哪個(gè)位置？屬于哪個(gè)分區(qū)？提示：根據(jù)該元素原子的價(jià)電子排布式判斷該元素為第5周期ⅢA族元素，由于最后一個(gè)電子落在p軌道上，因此該元素屬于p區(qū)元素。 3．試比較該元素與銣(37Rb)的原子半徑及簡(jiǎn)單離子半徑大小。提示：由于這兩種元素屬于同一周期元素，從左往右元素的原子半徑逐漸減小，因此原子半徑Rb大于In；形成離子時(shí)，由于兩種元素均為金屬元素，均失電子形成金屬陽(yáng)離子，因此離子半徑與原子半徑順序相同。 4．試比較兩者的第一電離能大小。提示：兩元素屬于同一周期的主族元素，從左往右元素的第一電離能呈增大趨勢(shì)。 5．試比較兩者所形成的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱。提示：In是第5周期第ⅢA族元素，Rb為第5周期第ⅠA族元素，金屬性Ina B．最簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性：c>a>b C．最簡(jiǎn)單氫化物的相對(duì)分子質(zhì)量：a>b>c D．I5：a>c>b D　[同主族元素自上而下第一電離能逐漸減小，P元素3p能級(jí)為半充滿穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能高于同周期相鄰元素的，故Si的第一電離能最小，由圖中第一電離能可知，c為Si，P原子第四電離能為失去3s2中1個(gè)電子，3s2為全充滿穩(wěn)定狀態(tài)，與第三電離能相差較大，可知b為P、a為C。A項(xiàng)，同周期自左而右元素的電負(fù)性逐漸增大，同主族自上而下元素的電負(fù)性逐漸減小，故Si的電負(fù)性最小，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，非金屬性越強(qiáng)，氫化物越穩(wěn)定，Si的非金屬性最弱，故SiH4穩(wěn)定性最差，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，a、b、c相對(duì)應(yīng)的最簡(jiǎn)單氫化物的相對(duì)分子質(zhì)量分別為16、34、32，b的最大，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，C、Si失去 4個(gè)電子后為全充滿狀態(tài)，能量更低，再失去1個(gè)電子時(shí)，第五電離能與第四電離能相差較大，P失去4個(gè)電子為3s1狀態(tài)，第四電離能與第五電離能均失去3s能級(jí)電子，二者能量相差不大，故第五電離能：C>Si>P，正確。] 2．以下有關(guān)元素性質(zhì)的說(shuō)法中不正確的是(　　) A．①Na、K、Rb，②N、P、As，③O、S、Se，④Na、P、O元素的電負(fù)性依次遞增的是④ B．下列原子中，①1s22s22p63s23p1，②1s22s22p63s23p2，③1s22s22p63s23p3，④1s22s22p63s23p4對(duì)應(yīng)的第一電離能最大的元素是④ C．某元素的逐級(jí)電離能(kJ·mol－1)分別為738、1 451、7 733、10 540、13 630、17 995、21 703，該元素可能在第3周期ⅡA族 D．以下原子中，①1s22s22p63s23p2，②1s22s22p3，③1s22s22p2，④1s22s22p63s23p4半徑最大的是① B　[①、②、③中元素的電負(fù)性隨原子序數(shù)增大而遞減，④中元素的電負(fù)性依次遞增，A正確；B項(xiàng)，①、②、③、④中對(duì)應(yīng)的元素分別是第3周期的Al、Si、P、S 4種元素，其中第一電離能最大的是磷元素，其3p軌道半充滿，原子結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定，故B錯(cuò)；由數(shù)據(jù)可知，元素第一電離能與第二電離能之間的差值明顯小于第二電離能與第三電離能之間的差值，說(shuō)明其最外層有2個(gè)電子，所以該元素可能在第3周期ⅡA族，C正確；①1s22s22p63s23p2，②1s22s22p3，③1s22s22p2，④1s22s22p63s23p4對(duì)應(yīng)的元素原子分別為Si、N、C、S，其中半徑最大的是①(硅原子)，D正確。] 3．X、Y、Z為短周期元素，X原子最外層只有一個(gè)電子，Y原子的最外層電子數(shù)比內(nèi)層電子總數(shù)少4，Z的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子總數(shù)的3倍。下列有關(guān)敘述正確的是 (　　) A．Y的價(jià)電子排布式為3s23p5 B．穩(wěn)定性：Y的氫化物>Z的氫化物 C．第一電離能：YS，非金屬性越強(qiáng)，氫化物越穩(wěn)定，氫化物穩(wěn)定性Z>Y；第一電離能O>S；X可能是H，也可能是Li或Na，H2S是共價(jià)化合物。] 4．四種短周期主族元素在周期表中的相對(duì)位置如圖所示，已知元素X的原子核外電子數(shù)是M的2倍。下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．第一電離能：XY，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，Mg為第3周期ⅡA族元素，鎂單質(zhì)可通過(guò)電解熔融MgCl2制備，正確；C項(xiàng)，元素的非金屬性越強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，四種元素中非金屬性最強(qiáng)的是N元素，所以酸性最強(qiáng)的是HNO3，正確；D項(xiàng)，氣體分子(MN)2為(CN)2，其電子式為，正確。] 5．有A、B、C、D、E五種短周期元素，其中A、B、C屬于同一周期，A原子最外層p軌道的電子數(shù)等于次外層的電子總數(shù)，B原子最外層中有兩個(gè)未成對(duì)電子，D、E原子核內(nèi)各自的質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)相等，B元素可分別與A、C、D、E生成RB2型化合物，并知在DB2和EB2中，D與B的質(zhì)量比為7∶8；E與B的質(zhì)量比為1∶1。根據(jù)以上條件，回答下列問(wèn)題。 (1)寫(xiě)出下列各元素的元素符號(hào)。 A________，B________，C________，D________， E________。 (2)寫(xiě)出基態(tài)D原子的電子排布式________。 (3)指出E元素在周期表中的位置________。 (4)A、B、C三種元素的第一電離能的大小順序?yàn)開(kāi)_____(由大到小的順序排列，用元素符號(hào)表示)。 (5)元素D和E的電負(fù)性的相對(duì)大小為_(kāi)_______(用元素符號(hào)表示)。 [解析]　A原子最外層p軌道電子數(shù)等于次外層的電子總數(shù)，說(shuō)明次外層為K層，故A的電子排布式為1s22s22p2，即A為碳元素，B原子最外層中有兩個(gè)未成對(duì)的電子，說(shuō)明B為ⅣA或ⅥA族元素，又B與A同周期，說(shuō)明B為氧元素，C元素可以與B形成CB2型化合物且C與A、B同周期，說(shuō)明C為氮元素，在DB2中，D與B質(zhì)量比為7∶8，即D的相對(duì)原子質(zhì)量為28，在EB2中，E與B的質(zhì)量比為1∶1，即E的相對(duì)原子質(zhì)量為32，D、E核內(nèi)質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)相等可以知道D為硅元素，E為硫元素。 [答案]　(1)C　O　N　Si　S　(2)1s22s22p63s23p2 (3)第3周期ⅥA族　(4)N>O>C　(5)S>Si 探究任務(wù)1.掌握同主族、同周期元素的原子結(jié)構(gòu)和元素性質(zhì)的遞變規(guī)律、建立結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的認(rèn)知模型，提升證據(jù)推理與模型認(rèn)知的化學(xué)核心素養(yǎng)?！?.掌握“位、構(gòu)、性”關(guān)系規(guī)律，并能利用“位、構(gòu)、性”關(guān)系認(rèn)知模型、解決問(wèn)題。同周期(從左→右)同主族(從上→下)最外層電子數(shù)從1遞增到7(第1周期除外)相同金屬性逐漸減弱逐漸增強(qiáng)非金屬性逐漸增強(qiáng)逐漸減弱主要化合價(jià)最高正價(jià)從＋1→＋7(O、F除外)，非金屬元素最低負(fù)價(jià)＝－(8－族序數(shù))(H等除外)最高正價(jià)＝族序數(shù)(O、F除外)，非金屬元素最低負(fù)價(jià)＝－(8－族序數(shù))(H等除外)原子半徑逐漸減小逐漸增大氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)逐漸減弱最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸堿性堿性逐漸減弱，酸性逐漸增強(qiáng)堿性逐漸增強(qiáng)，酸性逐漸減弱第一電離能總體呈增大趨勢(shì)逐漸減小電負(fù)性逐漸增大逐漸減小

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