高中化學(xué) 1.2.1原子核外電子的排布 元素周期律 新人教必修2

第二節(jié)元素周期律第1課時(shí)原子核外電子的排布元素周期律

學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解原子核外電子的排布規(guī)律。2.能結(jié)合有關(guān)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)事實(shí)認(rèn)識(shí)元素周期律。3.了解原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系。學(xué)習(xí)重點(diǎn)1.元素周期律的含義與實(shí)質(zhì)。2.元素性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系?！咀灾黝A(yù)習(xí)】一、原子核外電子的排布1.電子層的劃分：(1)核外電子的能量及運(yùn)動(dòng)區(qū)域。

能量較低能量較高能量不同(2)電子層及其與能量的關(guān)系。電子層序號(hào)(n)1234567電子層符號(hào)________OPQ離核距離遠(yuǎn)近電子能量高低

KLMN2.核外電子的排布規(guī)律①：核外電子總是盡可能地先從內(nèi)層排起,當(dāng)一層充滿(mǎn)后再填充下一層。二、元素周期律1.原子核外電子排布的周期性變化：(1)圖示。(2)規(guī)律：隨著原子序數(shù)的遞增,元素原子的最外層電子數(shù)呈現(xiàn)_______的周期性變化(第1周期除外)。由1到82.元素原子半徑的周期性變化：(1)圖示。第2周期第3周期(2)規(guī)律：同周期元素隨著原子序數(shù)的遞增,元素原子半徑呈現(xiàn)_________的周期性變化。由大到小3.元素主要化合價(jià)的周期性變化：(1)圖示。(2)規(guī)律：隨著原子序數(shù)的遞增,元素的最高正化合價(jià)呈現(xiàn)_______,最低負(fù)化合價(jià)呈現(xiàn)_______的周期性變化。+1→+7-4→-14.元素金屬性和非金屬性的周期性變化：(1)鈉、鎂、鋁金屬性強(qiáng)弱的比較。①方法a.鈉、鎂與水的反應(yīng)2Na+2H2O====2NaOH+H2↑

Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑

△====b.鎂、鋁與鹽酸的反應(yīng)Mg+2HCl====MgCl2+H2↑

2Al+6HCl====2AlCl3+3H2↑

c.鈉、鎂、鋁最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性堿性由強(qiáng)到弱：____________________。②結(jié)論金屬性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開(kāi)________。NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3Na>Mg>Al(2)硅、磷、硫、氯非金屬性強(qiáng)弱的比較。①方法a.與氫氣化合b.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性酸性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開(kāi)_______________________。②結(jié)論非金屬性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開(kāi)_________。(3)同周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律(自左向右)。元素的________________________________。HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3Cl>S>P>Si金屬性逐漸減弱,非金屬性逐漸增強(qiáng)5.元素周期律②：隨原子序數(shù)的遞增而呈周期性原子核外電子排布【自我小測(cè)】判斷或回答下列問(wèn)題：1.(判一判)原子核外各電子層最多容納電子數(shù)為n2。()提示：根據(jù)前三周期元素的核外電子排布分析：第一層最多為2個(gè),第二層最多為8個(gè),故可知各電子層最多容納電子數(shù)應(yīng)是2n2而不是n2?！?.(判一判)某元素原子的M電子層上有2個(gè)電子,則該元素是鎂。()提示：M層上有2個(gè)電子,說(shuō)明M層是最外層,且K層和L層填滿(mǎn),即K層2個(gè)電子,L層8個(gè)電子,故該原子核外共有12個(gè)電子,是鎂元素?！?.(判一判)短周期元素原子中,最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)3倍的原子是氧原子。()提示：因最外層電子數(shù)不超過(guò)8個(gè),故該元素原子次外層電子數(shù)不可能為8,只能為2,則原子的最外層電子數(shù)為6,即為氧原子。√4.M電子層最多可容納18個(gè)電子,為什么鉀原子的核外電子排布不是而是?提示：若鉀原子的M層排布9個(gè)電子,此時(shí)M層就成為最外層,這和電子排布規(guī)律中的“最外層上排布的電子數(shù)不能超過(guò)8個(gè)”相矛盾,不符合電子排布的規(guī)律,即M層不是最外層時(shí)可排18個(gè)電子,而它作為最外層時(shí)最多只能排8個(gè)電子。5.硫酸為強(qiáng)酸,次氯酸為弱酸,據(jù)此能否確定非金屬性硫大于氯?提示：不能。判斷元素的非金屬性強(qiáng)弱可根據(jù)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱,而HClO中氯元素不是最高價(jià)。6.(判一判)氣態(tài)氫化物的酸性越強(qiáng),元素的非金屬性越強(qiáng)。

()提示：氣態(tài)氫化物的酸性強(qiáng)弱與元素的非金屬性強(qiáng)弱沒(méi)有必然聯(lián)系,不能作為判斷元素非金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)?！?.(判一判)元素性質(zhì)的周期性變化,必然引起原子結(jié)構(gòu)上的周期性變化。()提示：元素性質(zhì)的周期性變化是元素原子核外電子排布周期性變化的必然結(jié)果,即原子結(jié)構(gòu)上的周期性變化,必然引起元素性質(zhì)的周期性變化?！痢踞屃x鏈接】①原子核外電子排布的一般規(guī)律a.核外電子總是盡可能排布在能量最低的電子層里,然后再排布在能量較高的電子層里。即電子最先排滿(mǎn)K層,當(dāng)K層排滿(mǎn)時(shí)再排布在L層中,依次類(lèi)推。b.核外各電子層最多容納的電子數(shù)目是2n2個(gè)(n為電子層序數(shù))。c.最外層電子數(shù)目不超過(guò)8個(gè)(K層為最外層時(shí)不超過(guò)2個(gè)),次外層不超過(guò)18個(gè),倒數(shù)第三層不超過(guò)32個(gè)。②元素周期律與元素性質(zhì)a.元素原子核外電子排布的周期性變化決定了元素性質(zhì)的周期性變化,也就是原子結(jié)構(gòu)決定元素性質(zhì)。b.元素的性質(zhì)一般指的是元素的金屬性、非金屬性、原子半徑、元素的主要化合價(jià)等,它們隨原子序數(shù)的遞增呈周期性變化,注意一些特殊情況,如F無(wú)正價(jià)。一、原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)1.原子最外層電子數(shù)相等的元素其化學(xué)性質(zhì)一定相似嗎?提示：不一定。原子結(jié)構(gòu)相似的元素化學(xué)性質(zhì)相似。但原子的最外層電子數(shù)相等不一定原子結(jié)構(gòu)相似。例如He和Mg原子的最外電子層上都是2個(gè)電子,但它們的原子結(jié)構(gòu)差別很大,He只有一個(gè)電子層,已達(dá)2電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),而Mg有3個(gè)電子層,最外層未達(dá)穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故氦元素和鎂元素的化學(xué)性質(zhì)差別很大,沒(méi)有相似性,而同主族元素的最外層電子數(shù)相等,結(jié)構(gòu)相似,化學(xué)性質(zhì)相似。2.請(qǐng)從原子結(jié)構(gòu)變化的角度解釋,同周期元素隨著原子序數(shù)的遞增,金屬性減弱、非金屬性增強(qiáng)的原因。提示：因同周期元素原子的電子層數(shù)相同,但原子序數(shù)依次增大,對(duì)最外層電子的吸引能力依次增強(qiáng),失電子能力依次減弱,得電子能力依次增強(qiáng),故金屬性依次減弱,非金屬性依次增強(qiáng)。3.試根據(jù)同周期元素非金屬性的變化規(guī)律,比較SiH4、PH3、H2S和HCl的穩(wěn)定性。提示：元素的非金屬性越強(qiáng),氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定。同周期元素,隨著原子序數(shù)的遞增,非金屬性逐漸增強(qiáng),故非金屬性：Si<P<S<Cl,所以它們的氫化物的穩(wěn)定性順序?yàn)镾iH4<PH3<H2S<HCl。4.試根據(jù)非金屬性的強(qiáng)弱,比較H3PO4和HNO3的酸性強(qiáng)弱?提示：P和N均為第ⅤA族元素,隨著原子序數(shù)的遞增,非金屬性逐漸減弱,故N的非金屬性強(qiáng)于P的非金屬性,根據(jù)“最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性越強(qiáng)非金屬性越強(qiáng)”反推可知HNO3的酸性強(qiáng)于H3PO4?！咎骄刻嵘俊局R(shí)點(diǎn)睛】原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的周期性變化同周期(從左至右)

同主族(從上到下)電子層數(shù)相同

逐漸遞增最外層電子數(shù)逐漸增多

相同原子半徑逐漸減小(稀有氣體元素除外)逐漸增大

金屬單質(zhì)與水或酸置換出H2的難易易→難難→易

同周期(從左至右)

同主族(從上到下)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性逐漸增強(qiáng)逐漸減弱堿性逐漸減弱逐漸增強(qiáng)非金屬氣態(tài)氫化物形成難易難→易易→難穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)逐漸減弱元素金屬性逐漸減弱

逐漸增強(qiáng)元素非金屬性逐漸增強(qiáng)

逐漸減弱【規(guī)律方法】同周期、同主族元素原子結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的遞變規(guī)律(1)電子層數(shù)相同(同周期)時(shí),核電荷數(shù)越大,原子核對(duì)外層電子的引力越大,原子半徑越小,失電子能力越弱,而得電子能力越強(qiáng),故隨核電荷數(shù)的遞增,金屬性逐漸減弱,非金屬性逐漸增強(qiáng)。(2)最外層電子數(shù)相同(同主族)時(shí),電子層數(shù)越多,原子半徑越大,原子核對(duì)最外層電子的引力越小,越易失電子,元素的金屬性越強(qiáng),非金屬性越弱。短周期金屬元素甲～戊在元素周期表中的相對(duì)位置如表所示,下面判斷正確的是(

)A.原子半徑：丙<丁<戊B.金屬性：甲>丙C.氫氧化物堿性：丙>丁>戊D.最外層電子數(shù)：甲>乙甲乙丙丁戊【解析】選C。同周期元素原子半徑從左至右是依次減小的,故A錯(cuò);同主族元素金屬性自上而下是增強(qiáng)的,故B錯(cuò);同周期元素的金屬性從左至右越來(lái)越弱,故對(duì)應(yīng)堿的堿性也是減弱的,C正確;同周期元素的最外層電子數(shù)從左至右越來(lái)越多,故D錯(cuò)?！净?dòng)探究】(1)上題中,丙是否一定能把甲從其鹽溶液中置換出來(lái)?提示：不一定。如果甲和丙位于第ⅠA族,則甲和丙分別是Li和Na,則Na和水劇烈反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣。(2)如果去掉題目中的限制條件,幾種短周期元素在周期表中相對(duì)位置變動(dòng)如下,你能推斷出這幾種元素各是什么元素嗎?提示：能。根據(jù)元素在周期表中的相對(duì)位置,可以判斷甲是氦(He)、乙是氟(F)、丙是硫(S)、丁是氯(Cl)、戊是氬(Ar)?！局R(shí)拓展】元素的金屬性、非金屬性的判斷(1)金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)。①元素的單質(zhì)與水或酸置換出氫氣的反應(yīng)越容易進(jìn)行,則其金屬性越強(qiáng)。②元素的最高價(jià)氧化物的水化物的堿性越強(qiáng),則其金屬性越強(qiáng)。③金屬元素的單質(zhì)與鹽在水溶液中進(jìn)行置換反應(yīng),若A置換出B,則A的金屬性強(qiáng)于B。④在金屬活動(dòng)性順序表中,前者的金屬性強(qiáng)于后者。⑤金屬陽(yáng)離子的氧化性越強(qiáng),則其單質(zhì)的還原性越弱,元素的金屬性越弱(注：Fe的陽(yáng)離子僅指Fe2+)。(2)非金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)。①非金屬元素的單質(zhì)與氫氣化合生成氣態(tài)氫化物的反應(yīng)越容易進(jìn)行,則其非金屬性越強(qiáng)。②非金屬元素氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng),則元素的非金屬性越強(qiáng)。③元素的最高價(jià)氧化物的水化物的酸性越強(qiáng),則其非金屬性越強(qiáng)。④非金屬元素的單質(zhì)與鹽在水溶液中進(jìn)行置換反應(yīng),若A置換出B,并且A體現(xiàn)出氧化性,則A的非金屬性強(qiáng)于B。⑤非金屬陰離子的還原性越強(qiáng),則其單質(zhì)的氧化性越弱。二、微粒半徑大小的比較同周期元素、同主族元素的原子半徑,隨核電荷數(shù)的增加而呈現(xiàn)規(guī)律性的變化,如：堿金屬元素元素符號(hào)LiNaKRbCs原子半徑(nm)0.1520.1860.2270.2480.265第3周期元素元素符號(hào)NaMgAlSiPSCl原子半徑(nm)0.1860.1600.1430.1170.1100.1020.0991.分析總結(jié)上表中各元素原子半徑的變化規(guī)律,比較碳元素和氟元素、氧元素和硫元素的原子半徑大小。提示：同主族元素隨電子層數(shù)增加,原子半徑由小到大;同周期元素隨核電荷數(shù)遞增,原子半徑由大到小。C和F是同周期元素,同周期元素從左到右原子半徑逐漸減小,故碳原子半徑大于氟;O和S為同主族元素,同主族元素從上到下原子半徑逐漸增大,所以硫原子半徑大于氧。2.如何比較既不同周期也不同主族元素的原子半徑大小?以Si、Ca為例說(shuō)明。提示：Mg、Si處于同一周期,Mg的核電荷數(shù)小于Si的核電荷數(shù),故Mg的原子半徑大于Si的原子半徑。Mg、Ca處于同一主族,原子半徑r(Ca)>r(Mg),故Ca的原子半徑大于Si的原子半徑,即r(Ca)>r(Si)。3.如何比較電子層結(jié)構(gòu)相同的微粒的半徑大小?以O(shè)2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+為例說(shuō)明。提示：電子層結(jié)構(gòu)相同時(shí),核外電子數(shù)必定相等,其微粒半徑隨核電荷數(shù)的增加而減小,故離子半徑：O2->F->Na+>Mg2+>Al3+。4.同種元素形成的不同微粒的半徑大小如何判斷?提示：同種元素形成的微粒電子數(shù)越多,半徑越大。如Fe3+<Fe2+<Fe,H+<H<H-,Cl<Cl-?！咎骄刻嵘俊疽?guī)律方法】判斷微粒半徑大小的方法1.對(duì)于不同的原子,比較半徑大小的方法為：(1)電子層數(shù)相同時(shí),隨原子序數(shù)遞增,原子半徑減小。例如,rNa>rMg>rAl。(2)最外層電子數(shù)相同時(shí),隨電子層數(shù)遞增,原子半徑增大。例如,rLi<rNa<rK。2.對(duì)于不同的粒子,比較半徑大小的方法為：(1)對(duì)于同種元素的離子：陰離子半徑大于原子半徑,原子半徑大于陽(yáng)離子半徑,低價(jià)陽(yáng)離子半徑大于高價(jià)陽(yáng)離子半徑。例如,(2)對(duì)于電子層結(jié)構(gòu)相同的離子,核電荷數(shù)越大,半徑越小。例如,(3)對(duì)于帶相同電荷的離子,電子層越多,半徑越大。例如,(4)對(duì)于所帶電荷、電子層數(shù)均不同的離子,可選一種離子參照比較。例如,比較可選為參照,可知【誤區(qū)警示】比較微粒半徑大小時(shí)需注意的兩個(gè)誤區(qū)1.誤認(rèn)為原子的電子層數(shù)越多,原子半徑越大。同主族元素,原子的電子層數(shù)越多,原子半徑越大,不同主族時(shí)不一定,如原子半徑Li>Cl。2.誤認(rèn)為核電荷數(shù)越多,半徑越小。微粒半徑與核電荷數(shù)和電子層結(jié)構(gòu)有關(guān),若忽略電子層數(shù)和電子層結(jié)構(gòu),只依據(jù)核電荷數(shù)分析,得不出正確結(jié)論。(雙選)下列微粒半徑大小比較正確的是(

)A.Na+<Mg2+<Al3+<O2-B.S2->Cl->Na+>Al3+C.Na<Mg<Al<SD.Na<K<Rb<Cs【解析】選B、D。A項(xiàng),4種離子核外電子數(shù)相同,隨著核電荷數(shù)增多,離子半徑依次減小,即Al3+<Mg2+<Na+<O2-,故A項(xiàng)錯(cuò)誤。C項(xiàng),Na、Mg、Al、S的原子半徑依次減小,故C項(xiàng)錯(cuò)誤。D項(xiàng),Na、K、Rb、Cs最外層電子數(shù)相同,電子層數(shù)依次增多,半徑依次增大,故D項(xiàng)正確。B項(xiàng)正確,因S2-、Cl-比Na+、Al3+多一個(gè)電子層,則S2-、Cl-半徑比Na+、Al3+大,而S2-、Cl-和Na+、Al3+也分別適用“序小徑大”的原則,則S2->Cl->Na+>Al3+。 【變式訓(xùn)練】X和Y兩元素的陽(yáng)離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu),X元素的陽(yáng)離子半徑大于Y元素的陽(yáng)離子半徑,Z和Y兩元素的原子核外電子層數(shù)相同,Z元素的原子半徑小于Y元素的原子半徑。X、Y、Z三種元素原子序數(shù)的關(guān)系是(

)A.X>Y>ZB.Y>X>ZC.Z>X>YD.Z>Y>X【解析】選D。對(duì)于電子層結(jié)構(gòu)相同的離子,核電荷數(shù)越大,半徑越小,現(xiàn)X元素的陽(yáng)離子半徑大于Y元素的陽(yáng)離子半徑,故核電荷數(shù)應(yīng)是Y>X。Z和Y的電子層數(shù)相同,則它們?cè)谕恢芷?隨著核電荷數(shù)的遞增,原子半徑逐漸減小,現(xiàn)Z的原子半徑小于Y的原子半徑,則核電荷數(shù)Z>Y。綜合以上關(guān)系得原子序數(shù)：Z>Y>X。本題正確答案為D。1.下列說(shuō)法中正確的是（）A.元素性質(zhì)的周期性變化決定原子序數(shù)的變化B.元素性質(zhì)的周期性變化決定原子質(zhì)量的變化C.元素原子結(jié)構(gòu)的周期性變化決定元素性質(zhì)的周期性變化D.元素的所有性質(zhì)都是隨著原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)周期性變化【解析】選C。結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，正是由于原子結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，才引起了元素性質(zhì)的周期性變化；這里的元素性質(zhì)是指原子半徑、元素的金屬性和非金屬性等，而并非所有性質(zhì)，如密度、熔沸點(diǎn)、光澤、延展性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性等。2.（2013·泰州高一檢測(cè)）以下有關(guān)原子結(jié)構(gòu)及元素周期律的敘述正確的是（）A.第ⅠA族元素銫有兩種同位素，137Cs比133Cs多4個(gè)質(zhì)子B.多電子原子中，在離核較近的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的電子能量較高C.若M+和R2-的核外電子層結(jié)構(gòu)相同，則原子序數(shù)：R>MD.P、S、Cl得電子能力和最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性均依次增強(qiáng)【解析】選D。137Cs與133Cs為同位素，質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)前者比后者多4個(gè)，A錯(cuò)；多電子原子中，能量較低的電子在離核較近的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)，而能量較高的電子在離核較遠(yuǎn)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)；M+和R2-的核外電子層結(jié)構(gòu)相同，即核外電子數(shù)相等，則M的核電荷數(shù)大于R，C錯(cuò)；P、S、Cl為同周期元素，其非金屬性P<S<Cl，非金屬性越強(qiáng)，得電子能力和最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，D正確。3.（2013·合肥高一檢測(cè)）下列對(duì)有關(guān)元素的敘述能說(shuō)明該元素一定是主族元素的是（）A.原子核外M層有8個(gè)電子的元素B.原子核外L層比M層多一個(gè)電子的元素C.最高價(jià)為+7價(jià)的元素D.原子最外層電子數(shù)為2的元素【解析】選B。A項(xiàng)不能確定M層為最外層或次外層，不一定是主族元素；B項(xiàng)原子核外L層比M層多一個(gè)電子，則該元素為氯元素，屬于第ⅦA族元素；C項(xiàng)最高價(jià)為+7價(jià)的元素，可能為第ⅦA族元素Cl、Br等，也可能為Mn，如KMnO4中Mn表現(xiàn)+7價(jià)，但Mn為副族元素；D項(xiàng)原子最外層電子數(shù)為2的元素如He、Mg、Fe等，不一定為主族元素。4.（2013·淮陰高一檢測(cè)）已知X、Y元素同周期，且非金屬性X>Y，下列說(shuō)法正確的是（）A.最高價(jià)含氧酸的酸性：X對(duì)應(yīng)的酸性弱于Y對(duì)應(yīng)的酸性B.在同一周期中X位于Y的左邊C.Y的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性大于X的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性D.X與Y形成的化合物中，X顯負(fù)價(jià)，Y顯正價(jià)【解析】選D。同周期元素隨核電荷數(shù)的遞增，金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)，非金屬性X>Y，則原子序數(shù)X>Y，即X位于Y的右邊，B錯(cuò)；最高價(jià)含氧酸的酸性X對(duì)應(yīng)的酸性強(qiáng)于Y對(duì)應(yīng)的酸性，X對(duì)應(yīng)的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性大于Y的氣態(tài)氫化物，C錯(cuò)；X的非金屬性強(qiáng)，得電子能力強(qiáng)，則X與Y形成的化合物中，X顯負(fù)價(jià)，Y顯正價(jià)，D正確。5.（雙選）根據(jù)下表中幾種短周期元素的相關(guān)信息分析，下列判斷正確的是（）A.氫化物的還原性：D>EB.單質(zhì)與稀鹽酸反應(yīng)的速率：B>AC.B3+與C2+的核外電子數(shù)相等D.A、B、D對(duì)應(yīng)最高價(jià)氧化物的水化物兩兩之間可以發(fā)生反應(yīng)元素ABCDE原子半徑/nm0.1860.1430.0890.1020.074主要化合價(jià)+1+3+2+6、-2-2【解析】選A、D。根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知A為Na，B為Al，C為Be，D為S，E為O。H2S易被氧化，其還原性比H2O強(qiáng)，A正確；Na的金屬性比Al強(qiáng)，與鹽酸反應(yīng)的速率Na>Al，B錯(cuò)；Al3+核外共10個(gè)電子，而B(niǎo)e2+核外只有2個(gè)電子，C錯(cuò)；NaOH、Al（OH）3、H2SO4兩兩之間可發(fā)生反應(yīng)，D正確。6.X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素，部分信息如下表所示：XYZMRQ原子半徑/nm0.1860.0740.0990.143主要化合價(jià)-4,+4-2-1,+7+3其他陽(yáng)離子核外無(wú)電子無(wú)機(jī)非金屬材料的主角焰色反應(yīng)呈黃色（1）R在自然界中有質(zhì)量數(shù)為35和37的兩種核素，它們之間的關(guān)系是互為_(kāi)___；R在元素周期表中的位置是____。（2）Z的單質(zhì)與水反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________。（3）Y與R相比，非金屬性較強(qiáng)的是________（用元素符號(hào)表示），下列事實(shí)能證明這一結(jié)論的是________（選填字母序號(hào)）。a.常溫下Y的單質(zhì)呈固態(tài)，R的單質(zhì)呈氣態(tài)b.穩(wěn)定性XR>YX4c.Y與R形成的化合物中Y呈正價(jià)（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)推測(cè)，Y的原子半徑的最小范圍是___________。【解析】根據(jù)題給信息可知X為H、Y為Si、Z為Na、M為O、R為Cl、Q為Al。（1）35Cl和37Cl是同種元素的不同原子，互為同位素，氯元素在周期表中位于第3周期第ⅦA族。（2）Na與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na+2H2O====2NaOH+H2↑。（3）Si和Cl屬于同周期元素，同周期元素隨原子序數(shù)遞增非金屬性逐漸增強(qiáng)，故非金屬性Cl>Si;物質(zhì)的狀態(tài)不能作為非金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)，而氫化物越穩(wěn)定，則非金屬性越強(qiáng)，Si和Cl形成的化合物中Si呈正價(jià)，則Cl呈負(fù)價(jià)，說(shuō)明Cl得電子能力強(qiáng)于Si，非金屬性也強(qiáng)于Si。（4）同周期元素自左向右原子半徑逐漸減小，故Si的原子半徑應(yīng)介于Al和Cl之間。答案：（1）同位素第3周期第ⅦA族（2）2Na+2H2O====2NaOH+H2↑（3）Clb、c（4）0.099nm<r<0.143nm第二單元配合物的形成和應(yīng)用課程標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)航1.了解人類(lèi)對(duì)配合物結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)的歷史。2.知道簡(jiǎn)單配合物的基本組成和形成條件。3.掌握配合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系。4.認(rèn)識(shí)配合物在生產(chǎn)生活和科學(xué)研究方面的廣泛應(yīng)用。新知初探自學(xué)導(dǎo)引自主學(xué)習(xí)(2)配位鍵：共用電子對(duì)由一個(gè)原子單方向提供而跟另一個(gè)原子共用的共價(jià)鍵叫配位鍵。配位鍵可用A→B形式表示，A是_________________的原子，叫做電子對(duì)給予體，B是____________________的原子叫接受體。(3)形成配位鍵的條件提供孤電子對(duì)接受孤電子對(duì)①有能夠提供_______________的原子，如______________等。②另一原子具有能夠接受__________的空軌道，如___________________________等。孤電子對(duì)N、O、F孤電子對(duì)Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋想一想1.在水溶液中，Cu2＋與氨分子是如何結(jié)合成［Cu(NH3)4］2＋的呢？2.配位化合物(1)寫(xiě)出向CuSO4溶液中滴加氨水，得到深藍(lán)色溶液整個(gè)過(guò)程的反應(yīng)離子方程式。____________________________________;___________________________________________________________________________.Cu(OH)2+4NH3·H2O===［Cu(NH3)4］2++2OH-+4H2O(2)［Cu(NH3)4］SO4的名稱(chēng)為_(kāi)______________________,它的外界為_(kāi)_________，內(nèi)界為_(kāi)_______________，中心原子為_(kāi)_____，配位體為_(kāi)______分子，配位數(shù)為_(kāi)______。(3)配合物的同分異構(gòu)體：含有兩種或兩種以上配位體的配合物，若配位體在____________________不同，就能形成不同幾何構(gòu)型的配合物，如Pt(NH3)2Cl2存在______和______兩種異構(gòu)體。硫酸四氨合銅［Cu(NH3)4］2＋Cu2+NH34空間的排列方式順式反式想一想2.順式Pt(NH3)2Cl2和反式Pt(NH3)2Cl2的化學(xué)式相同，它們的性質(zhì)也相似嗎？提示：不同，由于結(jié)構(gòu)不同，所以其化學(xué)性質(zhì)不相同。二、配合物的應(yīng)用1.在實(shí)驗(yàn)研究中，人們常用形成配合物的方法來(lái)檢驗(yàn)__________、分離物質(zhì)、定量測(cè)定物質(zhì)的組成。(1)向AgNO3溶液中逐滴加入氨水的現(xiàn)象為:_________________________________。產(chǎn)生的配合物是____________________。金屬離子先生成沉淀，然后沉淀再溶解［Ag(NH3)2］OH(2)向FeCl3溶液中滴入KSCN溶液的現(xiàn)象：____________________________。產(chǎn)生的配合物是______________。2.在生產(chǎn)中，配合物被廣泛用于________、______、___________、___________領(lǐng)域。3.生命體中的許多金屬元素都以配合物形式存在。4.配合物在醫(yī)療方面應(yīng)用也很廣泛。5.模擬生物固氮也與配合物有關(guān)。有血紅色溶液出現(xiàn)Fe(SCN)3染色電鍍硬水軟化金屬冶煉自主體驗(yàn)1.配合物［Zn(NH3)4］Cl2的中心原子的配位數(shù)是()A.2 B.3C.4 D.5解析：選C。配合物［Zn(NH3)4］Cl2的中心原子是Zn2＋，配位體是NH3，配位數(shù)是4。2.下列不能形成配位鍵的組合是()A.Ag＋、NH3 B.H2O、H＋C.Co3＋、CO D.Ag＋、H+解析：選D。配位鍵的形成條件必須是一方能提供孤電子對(duì)，另一方能提供空軌道，A、B、C三項(xiàng)中，Ag＋、H＋、Co3＋能提供空軌道，NH3、H2O、CO能提供孤電子對(duì),所以能形成配位鍵，而D項(xiàng)Ag＋與H＋都只能提供空軌道，而無(wú)法提供孤電子對(duì),所以不能形成配位鍵。3.下列不屬于配離子的是()A.［Ag(NH3)2］＋ B.［Cu(CN)4］2－C.［Fe(SCN)6］3－ D.MnO－4解析：選D。MnO－4無(wú)配位原子。4.向下列配合物的水溶液中加入AgNO3溶液,不能生成AgCl沉淀的是()A.［Co(NH3)4Cl2］Cl B.［Co(NH3)3Cl3］C.［Co(NH3)6］Cl3 D.［Co(NH3)5Cl］Cl2解析：選B。在配合物中，內(nèi)界以配位鍵結(jié)合很牢固，難以在溶液中電離；內(nèi)界和外界之間以離子鍵相結(jié)合，在溶液中能夠完全電離。不難看出A、C、D三項(xiàng)中配合物在水中均電離產(chǎn)生Cl-，而B(niǎo)項(xiàng)無(wú)外界離子，不能電離。要點(diǎn)突破講練互動(dòng)探究導(dǎo)引1指出配合物[Pt(NH3)4Cl2]Cl2的配離子、中心離子、配位體、配位數(shù)及配位原子。提示：配離子指配合物的內(nèi)界，中心原子指提供空軌道的原子或離子，要點(diǎn)一配合物的組成和結(jié)構(gòu)配位體指提供孤電子對(duì)的分子或離子，配位數(shù)是配位體的總個(gè)數(shù)，配位原子指配位體中提供孤電子對(duì)的原子。配合物[Pt(NH3)4Cl2]Cl2的配離子為[Pt(NH3)4Cl2]2＋,中心原子是Pt4＋，配位體是NH3、Cl－，配位數(shù)為6，配位原子為N和Cl。探究導(dǎo)引2配離子[Ag(NH3)2]＋是如何形成的？提示：配離子[Ag(NH3)2]＋是由Ag＋和NH3分子反應(yīng)生成的，由于Ag＋空的5s軌道和5p軌道形成sp雜化軌道，接受2個(gè)NH3分子提供的孤電子對(duì)，形成直線形的[Ag(NH3)2]＋，該過(guò)程圖示如下。

要點(diǎn)歸納1.配合物的組成內(nèi)界：中心體(原子或離子)與配位體，以配位鍵成鍵。外界：與內(nèi)界電荷平衡的相反離子。有些配合物不存在外界，如[PtCl2(NH3)2]、[CoCl3(NH3)3]等。另外，有些配合物是由中心原子與配位體構(gòu)成，如[Ni(CO)4]、[Fe(CO)5]等。2.配合物的結(jié)構(gòu)配位數(shù)雜化軌道類(lèi)型空間構(gòu)型結(jié)構(gòu)示意圖實(shí)例2sp直線形[Ag(NH3)2]＋[Cu(NH3)2]＋配位數(shù)雜化軌道類(lèi)型空間構(gòu)型結(jié)構(gòu)示意圖實(shí)例4sp3正四面體形[Zn(NH3)4]2＋[ZnCl4]2－dsp2(sp2d)平面正方形[Ni(CN)4]2－[Cu(NH3)4]2＋6sp3d2(d2sp3)正八面體[AlF6]3－[Co(NH3)6]3＋即時(shí)應(yīng)用1.化學(xué)家維多克·格利雅因發(fā)明了格氏試劑(RMgX)而榮獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。RMgX是金屬鎂和鹵代烴反應(yīng)的產(chǎn)物，它在醚的稀溶液中以單體形式存在，并與二分子醚絡(luò)合，在濃溶液中以二聚體存在，結(jié)構(gòu)如下圖：上述2種結(jié)構(gòu)中均存在配位鍵，把你認(rèn)為是配位鍵的用“→”在結(jié)構(gòu)圖中標(biāo)出。解析:配位鍵是由孤電子對(duì)與空軌道形成的,Mg最外層有兩個(gè)電子，可以與R、X形成離子鍵，而O原子中存在孤電子對(duì)，所以?xún)蓚€(gè)O(C2H5)2可以與Mg形成配位鍵。在二聚體中，同理，一個(gè)Mg與R、X相連，則另外一個(gè)X和O(C2H5)2，則與Mg形成配位鍵。答案：要點(diǎn)二配合物的性質(zhì)探究導(dǎo)引現(xiàn)有兩種配合物晶體[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5Cl]Cl2，一種為橙黃色，另一種為紫紅色。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案將這兩種配合物區(qū)別開(kāi)來(lái)。提示：在[Co(NH3)6]Cl3中Co3＋與6個(gè)NH3分子配合成[Co(NH3)6]3＋，3個(gè)Cl－都是外界離子。而[Co(NH3)5Cl]Cl2中Co3＋與5個(gè)NH3分子和1個(gè)Cl－配合成[Co(NH3)5Cl]2＋,只有兩個(gè)Cl－是外界離子。由于配合物中內(nèi)界以配位鍵結(jié)合很牢固，難以在溶液中電離，而內(nèi)界和外界之間以離子鍵結(jié)合，在溶液中能夠完全電離。不難看出，相同質(zhì)量的兩種晶體在溶液中能夠電離出的Cl－數(shù)是不同的，我們可以利用這一點(diǎn)進(jìn)行鑒別。要點(diǎn)歸納1.配合物的顏色：當(dāng)簡(jiǎn)單離子形成配合物時(shí),其性質(zhì)往往有很大的差異，顏色發(fā)生改變就是一種常見(jiàn)的現(xiàn)象，多數(shù)配離子都有顏色，如[Fe(SCN)6]3－為血紅色、[Cu(NH3)4]2＋為深藍(lán)色、[Cu(H2O)4]2＋為藍(lán)色、[CuCl4]2－為黃色、[Fe(C6H6O)6]3－為紫色等等。我們根據(jù)顏色的變化就可以判斷配離子是否生成，如Fe3＋離子與SCN－離子在溶液中可生成配位數(shù)為1～6的硫氰合鐵(Ⅲ)配離子，這種配離子的顏色是血紅色的，反應(yīng)如下：Fe3＋＋nSCN－====[Fe(SCN)n]3－n，實(shí)驗(yàn)室通常用這一方法檢驗(yàn)鐵離子的存在。2.配合物的溶解性:有的配合物易溶于水，如[Ag(NH3)2]OH、[Cu(NH3)4]SO4、Fe(SCN)3等。利用配合物的這一性質(zhì)，可將一些難溶于水的物質(zhì)如AgOH、AgCl、Cu(OH)2等溶解在氨水中形成配合物。如在照相底片的定影過(guò)程中，未曝光的AgBr常用硫代硫酸鈉(Na2S2O3)溶解，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：AgBr＋2Na2S2O3====Na3[Ag(S2O3)2]＋NaBr。金和鉑之所以能溶于王水中，也是與生成配合物的溶解性有關(guān)，反應(yīng)式為：Au＋HNO3＋4HCl====H[AuCl4]＋NO↑＋2H2O，3Pt＋4HNO3＋18HCl====3H2[PtCl6]＋4NO↑＋8H2O。配合物的顏色和溶解性還與配合物的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)，如順式[Pt(NH3)2Cl2]和反式[Pt(NH3)2Cl2]的溶解性和顏色等性質(zhì)有一定的差異，其中順式[Pt(NH3)2Cl2]為極性分子,根據(jù)相似相溶原理,它在水中的溶解度較大,具體情況見(jiàn)前面的表格。3.配合物的穩(wěn)定性：配合物具有一定的穩(wěn)定性，配合物中的配位鍵越強(qiáng),配合物越穩(wěn)定.當(dāng)作為中心原子的金屬離子相同時(shí)，配合物的穩(wěn)定性與配位體的性質(zhì)有關(guān)。例如，血紅素中的Fe2＋與CO分子形成的配位鍵比Fe2＋與O2分子形成的配位鍵強(qiáng)，因此血紅素中的Fe2＋與CO分子結(jié)合后，就很難再與