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【摘要】本文复习了几个有关元素周期表、元素周期律的规律:序数差规律、电子排布规律、微粒半径大小规律。
【关键词】序数差规律 电子排布规律 特殊的微粒 微粒半径大小规律
在每年的高考理综化学试题中,元素周期表、元素周期律都是必考知识点,该考点所涉及的知识点虽然广而杂,但偏向基础,只要考生平时勤记、勤思考,就可以从容面对这类题目,是学生容易得分的知识点。本文将举例来谈谈元素周期表、元素周期律中几个容易被学生遗忘的规律的应用。
一、元素周期表、元素周期律的特殊规律
(一)序数差规律
1、同周期相邻主族元素的“序数差”规律[1]
(1)同周期相邻主族元素的原子序数之差为1(第IIA族和第IIIA族除外)。
(2)同周期第IIA族和第IIIA族的元素,在第二、三周期中其原子序数之差为1,在第四、五周期中其原子序数之差为11,在第六周期中原子序数之差为25。
2、同主族相邻元素的“序数差”规律:
(1)第IA 族一、二周期相邻元素原子序数之差为2。
(2)第二、三周期的同主族相邻元素的原子序数之差都为8。
(3)第三、四周期的同主族相邻元素的原子序数:第IA族和第IIA族相差8,其它主族相差18。
(4)第四、五周期的同主族相邻元素原子序数之差都为18。
(5)第五、六周期的第IA 族和第IIA 族的相邻元素原子序数之差为18,第IIIA族及其之后主族的相邻元素原子序数之差为32。
(6)第六、七周期的第IA族和第IIA族相邻元素原子序数之差为32。
(二)电子排布规律[2]
最外层电子数是1 或2 的原子可能会是IA 族、IIA 族、副族元素的原子。最外层电子数为3 ~7的原子一定是主族元素的原子,且其最外层电子数等于主族序数。
例1 下列有关元素周期表、元素周期律的说法正确的是( )
A. 金属锗是一种良好的导热、导电材料
B. 元素的非金属性越强,其氢化物的沸点越高
C. 同周期相邻主族元素的原子,其质子数之差均为1
D. 最外层电子数为4的原子,其元素一定处于ⅣA族
解析:金属锗是一种良好的半导体材料,A项错误;元素的非金属性越强,其氢化物越稳定,B项错误;同周期第IIA族和第IIIA族的元素,在第二、三周期中其质子数之差为1,在第四、五周期中其质子数之差为11,在第六周期中质子数之差为25,C项错误;最外层电子数为4的原子,其元素一定是主族元素且一定位于ⅣA族,D项正确。答案为D。
二、特殊的微粒
1、核外有10个电子的微粒:
(1)分子:CH4、NH3、H2O、HF、Ne;
(2)阳离子:NH4+、H3O+、Na+、Mg2+ 、Al3+;
(3)阴离子:OH-、NH2-、N3-、O2-、F-。
2、核外有18个电子的微粒:
(1)分子:F2、Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、H2O2、C2H6、CH3OH、N2H4、CH3F、CH3NH2等;
(2)阳离子: K+、Ca2+;
(3)阴离子:S2-、Cl-、HS-。
3、常见的14个电子的微粒:
(1)分子:Si、N2、CO、C2H2、HCN;
(2)离子:CN-、C22-等。
例2 有X、Y、Z、W四種含14个电子的粒子,其结构特点如下:
X Y Z W
原子核数 单核 不同元素构成的两核 同种元素构成的两核 同种元素构成的两核
粒子的电荷数 0 0 两个负电荷 0
(1)A原子核外比X原子多3个电子,A的原子结构示意图是 。含lmolX的氧化物晶体中含有共价键数目为 。
(2)Z与钙离子组成的化合物的电子式为 。
(3)14gY完全燃烧放出的热量是141.5kJ,写出Y燃烧的热化学方程式 。
解析:由题意知,这四种粒子:X为Si,Y为CO,Z为C22-,W为N2。(1)X为14号元素Si,则A为17号元素氯,其原子结构示意图略。二氧化硅为原子晶体,lmolSiO2晶体中含有4molSi—O,所以共价键数目为4NA或2.408×1024。
(2)由于Z为C22-与钙离子组成的化合物的电子式:Ca2+ [ C C ]2-。
(3)Y为CO,其摩尔质量为28g/mol。14gCO的物质的量n(CO)=0.5mol,其热化学方程式为:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566kJ/mol。
三、微粒半径大小比较规律
快速判断原子半径和简单离子半径大小的方法: 先看电子层数,电子层数越多半径越大;电子层数相同,看原子序数,原子序数越大半径越小;同种元素阴离子半径大于对应的原子半径,对应的原子半径大于阳离子半径。
例3 (2015·海南高考·2)下列离子中半径最大的是( )
A.Na+ B.Mg2+ C.O2- D. F-
解析:具有相同电子层结构的微粒,其半径随着原子序数递增而逐渐减小,Na+、Mg2+、O2-、F-都是含10个电子的微粒,具有相同的电子层结构,因此离子半径最大的是O2-,最小的是Mg2+。答案为C。
元素周期表、周期律一直以来都是高考很重要的考点,所占分值更是不容小觑,因高考近几年考察本知识点的试题比较容易,学生比较容易拿分,但也要看到还是有失分现象存在的,以上就是学生易失分的几个点,在最后的高考复习中,还需继续强化练习。
【参考文献】
[1]颜冬微,衷明华. 快速破解元素周期表—这些知识要知道[J]. 江西化工,2015(3):199.
[2]刘海燕. 决胜高考化学重点知识精讲—元素周期表[J]. 学科教育,2014(6):106.
【关键词】序数差规律 电子排布规律 特殊的微粒 微粒半径大小规律
在每年的高考理综化学试题中,元素周期表、元素周期律都是必考知识点,该考点所涉及的知识点虽然广而杂,但偏向基础,只要考生平时勤记、勤思考,就可以从容面对这类题目,是学生容易得分的知识点。本文将举例来谈谈元素周期表、元素周期律中几个容易被学生遗忘的规律的应用。
一、元素周期表、元素周期律的特殊规律
(一)序数差规律
1、同周期相邻主族元素的“序数差”规律[1]
(1)同周期相邻主族元素的原子序数之差为1(第IIA族和第IIIA族除外)。
(2)同周期第IIA族和第IIIA族的元素,在第二、三周期中其原子序数之差为1,在第四、五周期中其原子序数之差为11,在第六周期中原子序数之差为25。
2、同主族相邻元素的“序数差”规律:
(1)第IA 族一、二周期相邻元素原子序数之差为2。
(2)第二、三周期的同主族相邻元素的原子序数之差都为8。
(3)第三、四周期的同主族相邻元素的原子序数:第IA族和第IIA族相差8,其它主族相差18。
(4)第四、五周期的同主族相邻元素原子序数之差都为18。
(5)第五、六周期的第IA 族和第IIA 族的相邻元素原子序数之差为18,第IIIA族及其之后主族的相邻元素原子序数之差为32。
(6)第六、七周期的第IA族和第IIA族相邻元素原子序数之差为32。
(二)电子排布规律[2]
最外层电子数是1 或2 的原子可能会是IA 族、IIA 族、副族元素的原子。最外层电子数为3 ~7的原子一定是主族元素的原子,且其最外层电子数等于主族序数。
例1 下列有关元素周期表、元素周期律的说法正确的是( )
A. 金属锗是一种良好的导热、导电材料
B. 元素的非金属性越强,其氢化物的沸点越高
C. 同周期相邻主族元素的原子,其质子数之差均为1
D. 最外层电子数为4的原子,其元素一定处于ⅣA族
解析:金属锗是一种良好的半导体材料,A项错误;元素的非金属性越强,其氢化物越稳定,B项错误;同周期第IIA族和第IIIA族的元素,在第二、三周期中其质子数之差为1,在第四、五周期中其质子数之差为11,在第六周期中质子数之差为25,C项错误;最外层电子数为4的原子,其元素一定是主族元素且一定位于ⅣA族,D项正确。答案为D。
二、特殊的微粒
1、核外有10个电子的微粒:
(1)分子:CH4、NH3、H2O、HF、Ne;
(2)阳离子:NH4+、H3O+、Na+、Mg2+ 、Al3+;
(3)阴离子:OH-、NH2-、N3-、O2-、F-。
2、核外有18个电子的微粒:
(1)分子:F2、Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、H2O2、C2H6、CH3OH、N2H4、CH3F、CH3NH2等;
(2)阳离子: K+、Ca2+;
(3)阴离子:S2-、Cl-、HS-。
3、常见的14个电子的微粒:
(1)分子:Si、N2、CO、C2H2、HCN;
(2)离子:CN-、C22-等。
例2 有X、Y、Z、W四種含14个电子的粒子,其结构特点如下:
X Y Z W
原子核数 单核 不同元素构成的两核 同种元素构成的两核 同种元素构成的两核
粒子的电荷数 0 0 两个负电荷 0
(1)A原子核外比X原子多3个电子,A的原子结构示意图是 。含lmolX的氧化物晶体中含有共价键数目为 。
(2)Z与钙离子组成的化合物的电子式为 。
(3)14gY完全燃烧放出的热量是141.5kJ,写出Y燃烧的热化学方程式 。
解析:由题意知,这四种粒子:X为Si,Y为CO,Z为C22-,W为N2。(1)X为14号元素Si,则A为17号元素氯,其原子结构示意图略。二氧化硅为原子晶体,lmolSiO2晶体中含有4molSi—O,所以共价键数目为4NA或2.408×1024。
(2)由于Z为C22-与钙离子组成的化合物的电子式:Ca2+ [ C C ]2-。
(3)Y为CO,其摩尔质量为28g/mol。14gCO的物质的量n(CO)=0.5mol,其热化学方程式为:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566kJ/mol。
三、微粒半径大小比较规律
快速判断原子半径和简单离子半径大小的方法: 先看电子层数,电子层数越多半径越大;电子层数相同,看原子序数,原子序数越大半径越小;同种元素阴离子半径大于对应的原子半径,对应的原子半径大于阳离子半径。
例3 (2015·海南高考·2)下列离子中半径最大的是( )
A.Na+ B.Mg2+ C.O2- D. F-
解析:具有相同电子层结构的微粒,其半径随着原子序数递增而逐渐减小,Na+、Mg2+、O2-、F-都是含10个电子的微粒,具有相同的电子层结构,因此离子半径最大的是O2-,最小的是Mg2+。答案为C。
元素周期表、周期律一直以来都是高考很重要的考点,所占分值更是不容小觑,因高考近几年考察本知识点的试题比较容易,学生比较容易拿分,但也要看到还是有失分现象存在的,以上就是学生易失分的几个点,在最后的高考复习中,还需继续强化练习。
【参考文献】
[1]颜冬微,衷明华. 快速破解元素周期表—这些知识要知道[J]. 江西化工,2015(3):199.
[2]刘海燕. 决胜高考化学重点知识精讲—元素周期表[J]. 学科教育,2014(6):106.