年高中化學第1章本章重難點專題突破四和三元素金屬性非金屬性強弱的判斷方法集錦教案選修

PAGEPAGE12元素周期表中有關規(guī)律的圖解與例析1．圖解元素“位—構—性”之間的關系規(guī)律上述內容可表述為【典例2】元素在周期表中的位置，反映了元素的原子結構和元素的性質，下列說法正確的是()A．同一元素不可能既表現(xiàn)金屬性，又表現(xiàn)非金屬性B．第3周期元素的最高正化合價等于它所處的主族序數(shù)C．短周期元素形成離子后，最外層電子都達到8電子穩(wěn)定結構D．同一主族元素的原子，最外層電子數(shù)相同，化學性質完全相同解析處于元素周期表金屬與非金屬分界線附近的元素，既表現(xiàn)金屬性，又表現(xiàn)非金屬性，A錯誤；主族元素(F、O除外)的最高正化合價等于它所處的主族序數(shù)，也等于其最外層電子數(shù)，B正確；H＋的最外層電子數(shù)是0，C項錯誤；同一主族元素的原子最外層電子數(shù)雖相同，但是核電荷數(shù)、原子半徑不同，化學性質不完全相同，D錯誤。答案B2．例析元素周期表中的規(guī)律(1)遞變性規(guī)律若A、B、C三種元素位于周期表中如圖所示位置，則有下列性質：①原子半徑：C>A>B；②金屬性：C>A>B；③非金屬性：B>A>C。(2)相似性規(guī)律①同主族元素性質相似，如圖中A、C。②“對角線”相似，如圖中A、D位置的元素性質相似，如Li和Mg、Be和Al等。③同周期相鄰元素性質差別不大。(3)“陰上陽下，序大徑小”，即與稀有氣體元素同周期的陰離子和下一周期的陽離子，兩者具有相同的電子層結構，原子序數(shù)大者，粒子的半徑小。如：r(Ca2＋)<r(K＋)<r(Cl－)<r(S2－)。(4)奇偶規(guī)律元素周期表中，原子序數(shù)是奇數(shù)的主族元素，位于奇數(shù)族，主要化合價是奇數(shù)；原子序數(shù)是偶數(shù)的主族元素，位于偶數(shù)族，主要化合價是偶數(shù)。口訣為“奇序奇族奇價，偶序偶族偶價”?！镜淅?】X、Y、Z、W為四種短周期主族元素。其中X、Z同族，Y、Z同周期，W與X、Y既不同族也不同周期；X原子最外層電子數(shù)是核外電子層數(shù)的3倍；Y的最高正價與最低負價的代數(shù)和為6。下列說法正確的是()A．Y元素最高價氧化物對應水化物的化學式為H2YO4B．X與W可以形成W2X、W2X2兩種化合物C．X的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性比Z的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性弱D．Y、Z兩元素的氣態(tài)氫化物中，Z的氣態(tài)氫化物較穩(wěn)定解析X原子最外層電子數(shù)是核外電子層數(shù)的3倍，可知X為O；X和Z同主族，則Z為S；Y的最高正價與最低負價代數(shù)和為6，則Y為Cl；W與X、Y、Z既不同主族也不同周期，則W為H。Y的最高價氧化物對應水化物的化學式為HClO4，A錯誤；H和O可形成H2O和H2O2，B正確；X、Y、Z的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：HCl>H2S，H2O>H2S，故C、D錯誤。答案B3．相鄰的同族元素的原子序數(shù)的推算對于s區(qū)(ⅠA、ⅡA族)來說，相差上一種元素所在周期的元素種類數(shù)，其他區(qū)的則相差下一種元素所在周期的元素種類數(shù)，如：1H3Li11Na19K37Rb55Cs；9F17Cl35Br53I85At4．由基態(tài)原子的價電子排布式給元素定位(1)主族元素：該元素的周期序數(shù)＝價電子的電子層數(shù)；該元素的族序數(shù)＝外圍電子總數(shù)。例如：某元素的價電子排布式為5s25p3(可確定為主族元素)，該元素在周期表中位于第5周期ⅤA族。(2)0族元素：0族元素價電子排布式為ns2np6(He為1s2)，0族元素的周期數(shù)＝價電子的電子層數(shù)(n)。(3)副族元素：副族元素的周期數(shù)＝價電子的電子層數(shù)(n)。①ⅠB族：價電子排布式為(n－1)d10ns1。②ⅡB族：價電子排布式為(n－1)d10ns2。③ⅢB～ⅦB族：價電子排布式為(n－1)dxns2，元素的族序數(shù)為x＋2(個別例外)。如Mn的價電子排布式為3d54s2，它在周期表中位于第4周期ⅦB族。④Ⅷ族：價電子排布式為(n－1)dxns0～2，且x＋1≥7?！镜淅?】已知稀有氣體元素氡86Rn和錒系元素釷90Th均是放射性元素，其中某種同位素進行如下放射性蛻變eq\o\al(222,86)Rn→eq\o\al(218,84)X＋eq\o\al(4,2)α，eq\o\al(232,90)Th→eq\o\al(228,88)Y＋eq\o\al(4,2)α。在上述兩式中，分別用X和Y代表它們蛻變后生成的新元素。試回答下列問題：(1)X在元素周期表中的位置是__________，判斷依據(jù)是________________________________________________________________________。(2)Y元素最高價氧化物的化學式為____________，其對應的水化物顯__________(填“強酸”、“強堿”、“弱酸”、“弱堿”或“中”)性。(3)在上述變化中產(chǎn)生的α射線是一種粒子流，每個粒子帶2個單位正電荷，若它結合2個電子，應變?yōu)開_______(填元素符號)。解析選擇稀有氣體中86號元素為基準，先確定84號、88號元素所處的位置。86－84＝2，第6周期ⅥA族；88－86＝2，第7周期ⅡA族。88號元素最外層只有2個電子，化合價為＋2價，金屬性極強，故Y(OH)2為強堿。答案(1)第6周期ⅥA族Rn元素在周期表第6周期0族，而84X的質子數(shù)比Rn少2個，故X在同周期第ⅥA族(2)RaO強堿(3)He3元素金屬性、非金屬性強弱的判斷方法集錦1．元素的金屬性強弱判斷方法(1)單質跟水或酸置換出氫的反應越容易發(fā)生，說明其金屬性越強。(2)最高價氧化物對應水化物的堿性越強，說明其金屬性越強。(3)金屬間的置換反應：依據(jù)氧化還原反應的規(guī)律，金屬甲能從金屬乙的鹽溶液里置換出乙，說明甲的金屬性比乙強。(4)金屬活動性順序表eq\o(→,\s\up7(KCaNaMgAlZnFeSnPbHCuHgAgPtAu),\s\do5(金屬性逐漸減弱))(5)金屬陽離子氧化性的強弱：陽離子的氧化性越強，對應金屬的金屬性就越弱。(6)原電池反應中的正負極：兩金屬同時作原電池的電極，負極的金屬性較強。(7)元素的第一電離能的大?。涸氐牡谝浑婋x能數(shù)值越小，元素的原子越易失去電子，元素的金屬性越強。但元素的價電子排布影響元素的第一電離能。如Mg(3p0為全空狀態(tài)，穩(wěn)定)的第一電離能大于Al的第一電離能。(8)元素電負性越小，元素失電子能力越強，元素金屬性越強。2．元素的非金屬性強弱判斷方法(1)單質跟氫氣化合的難易程度、條件及生成氫化物的穩(wěn)定性：越容易跟H2化合，生成的氫化物也就越穩(wěn)定，氫化物的還原性也就越弱，說明其非金屬性也就越強。(2)最高價氧化物對應水化物的酸性越強，說明其非金屬性越強。(3)非金屬單質間的置換反應。例如，Cl2＋2KI=2KCl＋I2，說明Cl的非金屬性大于I。(4)元素的原子對應陰離子的還原性越強，元素的非金屬性越弱。(5)元素的第一電離能的數(shù)值越大，表明元素失電子的能力越弱，得電子的能力越強，元素的非金屬性越強。但元素的價電子排布影響元素的第一電離能。如I1(P)>I1(S)，但非金屬性：P<S。(6)元素電負性越大，元素得電子的能力越強，元素的非金屬性越強?！镜淅?】1932年美國化學家鮑林首先提出了電負性的概念。電負性(用χ表示)也是元素的一種重要性質，下表給出的是原子序數(shù)小于20的16種元素的電負性數(shù)值：元素HLiBeBCNOF電負性2.11.01.52.02.53.03.54.0元素NaMgAlSiPSClK電負性0.91.21.51.82.12.53.00.8請仔細分析，回答下列有關問題：(1)預測周期表中電負性最大的元素應為________(填元素名稱)；估計鈣元素的電負性的取值范圍：________＜χ＜________。(2)根據(jù)表中所給數(shù)據(jù)分析，同主族內不同元素χ的值的變化規(guī)律是________________________________________________________________________；簡述元素電負性χ的大小與元素金屬性、非金屬性之間的關系________________________________________________________________________。解析(1)由表格的數(shù)據(jù)分析，從鋰到氟是同一個周期的元素，電負性是逐漸增大的，氟和氯是同一主族的元素，電負性是從上到下逐漸減小的，所以周期表中電負性最大的元素為氟元素。鈣是鎂同主族下一周期的元素，所以鈣的電負性要比鎂的小，鈣是鉀同周期后一主族元素，所以鈣的電負性要比鉀的大。(2)由數(shù)據(jù)分析，元素周期表右上角元素的電負性大，為非金屬元素，左下角電負性小，為金屬元素。答案(1)氟0.81.2(2)同主族元素的電負性隨核電荷數(shù)增大而減小金屬元素的電負性一般小于2，非金屬元素的電負性一般大于2，而位于非金屬三角區(qū)邊界的“類金屬”(如鍺、銻等)的電負性則在2左右，它們既有金屬性又有非金屬性3．金屬、非金屬元素的判斷方法eq\f(最外層電子數(shù),電子層數(shù))≤1的元素(除H外)為金屬元素，當比值為1時，該金屬一般具有兩性，比值越小，元素的金屬性越強；eq\f(最外層電子數(shù),電子層數(shù))＞1的元素為非金屬元素，比值越大，元素的非金屬性越強。這種推斷方法適用于主族元素和0族元素，對副族元素及Ⅷ族元素一般不適用?！镜淅?】全國科學技術名詞審定委員會2007年3月21日公布111號元素(roentgenium，符號Rg)，正式將其