垂直與平行教學設計
發(fā)表時間:2021-07-13高二化學教案:《原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)教案》教學設計。
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一、能層與能級
對多電子原子的核外電子,按能量的差異將其分成不同的能層(n);各能層最多容納的電子數(shù)為2n2。對于同一能層里能量不同的電子,將其分成不同的能級(l);能級類型的種類數(shù)與能層數(shù)相對應;同一能層里,能級的能量按s、p、d、f的順序升高,即E(s)
各能層所包含的能級類型及各能層、能級最多容納的電子數(shù)見下表:
能 層(n) 一 二 三 四 五 六 七
符 號 K L M N O P Q
能 級(l) 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s … ……
最 多
電 子 數(shù) 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 … ……
2 8 18 32 …… 2n2
二、電子云與原子軌道
1.電子云:電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布。電子云是核外電子運動狀態(tài)的形象化描述。
2.原子軌道:不同能級上的電子出現(xiàn)概率約為90%的電子云空間輪廓圖。s電子的原子軌道呈球形對稱,ns能級各有1個原子軌道;p電子的原子軌道呈紡錘形,np能級各有3個原子軌道,相互垂直(用px、py、pz表示);nd能級各有5個原子軌道;nf能級各有7個原子軌道。
三、核外電子排布規(guī)律
1.構(gòu)造原理:絕大多數(shù)基態(tài)原子核外電子的排布都遵循下列順序:
1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f……
構(gòu)造原理揭示了原子核外電子的能級分布。從中可以看出,不同能層的能級有交錯現(xiàn)象,如E(3d)>E(4s)、E(4d)>E(5s)、E(5d)>E(6s)、E(6d)>E(7s)、E(4f)>E(5p)、E(4f)>E(6s)等。
構(gòu)造原理是書寫基態(tài)原子電子排布式的依據(jù),也是繪制基態(tài)原子電子排布圖(即軌道表示式)的主要依據(jù)之一。
2.能量最低原理:原子核外電子遵循構(gòu)造原理排布時,原子的能量處于最低狀態(tài)。即在基態(tài)原子里,電子優(yōu)先排布在能量最低的能級里,然后排布在能量逐漸升高的能級里。
3.泡利原理:每個原子軌道里最多只能容納2個自旋方向相反的電子。
4.洪特規(guī)則:電子排布在同一能級的各個軌道時,優(yōu)先占據(jù)不同的軌道,且自旋方向相同。
四、基態(tài)、激發(fā)態(tài)、光譜
1.基態(tài):最低能量狀態(tài)。如處于最低能量狀態(tài)的原子稱為基態(tài)原子。
2.激發(fā)態(tài):較高能量狀態(tài)(相對基態(tài)而言)。如基態(tài)原子的電子吸收能量后,電子躍遷至較高能級成為激發(fā)態(tài)原子。
3.光譜:不同元素的原子發(fā)生躍遷時會吸收(基態(tài)→激發(fā)態(tài))和放出(基態(tài)→激發(fā)態(tài))能量,產(chǎn)生不同的光譜--原子光譜(吸收光譜和發(fā)射光譜)。利用光譜分析可以發(fā)現(xiàn)新元素或利用特征譜線鑒定元素。
【例題解析】
例1 下列有關電子云和原子軌道的說法正確的是( )
A.原子核外的電子象云霧一樣籠罩在原子核周圍,故稱電子云
B.s能級的原子軌道呈球形,處在該軌道上的電子只能在球殼內(nèi)運動
C.p能級的原子軌道呈紡錘形,隨著能層的增加,p能級原子軌道也在增多
D.與s電子原子軌道相同,p電子原子軌道的平均半徑隨能層的增大而增大
分析 電子云是對電子運動的形象化描述,它僅表示電子在某一區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的概率,并非原子核真被電子云霧所包裹,故選項A錯誤。原子軌道是電子出現(xiàn)的概率約為90%的空間輪廓,它表明電子在這一區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的機會大,在此區(qū)域外出現(xiàn)的機會少,故選項B錯誤。無論能層序數(shù)n怎樣變化,每個p能級都是3個原子軌道且相互垂直,故選項C錯誤。由于按1p、2p、3p……的順序,電子的能量依次增高,電子在離核更遠的區(qū)域出現(xiàn)的概率逐漸增大,電子云越來越向更大的空間擴展,原子軌道的平均半徑逐漸增大。
答案 D
例2 已知錳的核電荷數(shù)為25,以下是一些同學繪制的基態(tài)錳原子核外電子的軌道表示式(即電子排布圖),其中最能準確表示基態(tài)錳原子核外電子運動狀態(tài)的是( )
A B C D
分析 由構(gòu)造原理可知E(4s)
答案 D
例3 若某基態(tài)原子的外圍電子排布為4d15s2,則下列說法正確的是( )
A.該元素基態(tài)原子中共有3個電子 B.該元素原子核外有5個電子層
C.該元素原子最外層共有3個電子 D.該元素原子M能層共有8個電子
分析 根據(jù)核外電子排布規(guī)律,該元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2。由此可見:該元素原子中共有39個電子,分5個電子層,其中M能層上有18個電子,最外層上有2個電子。
答案 B
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高三化學教案:《原子結(jié)構(gòu)》教學設計
作為杰出的教學工作者,能夠保證教課的順利開展,作為高中教師就要精心準備好合適的教案。教案可以讓講的知識能夠輕松被學生吸收,幫助高中教師營造一個良好的教學氛圍。你知道怎么寫具體的高中教案內(nèi)容嗎?下面是由小編為大家整理的“高三化學教案:《原子結(jié)構(gòu)》教學設計”,相信您能找到對自己有用的內(nèi)容。
本文題目:高三化學教案:原子結(jié)構(gòu)
1、了解元素、核素、同位素含義;知道核素在醫(yī)療、新能源開發(fā)等方面的應用。
2、了解原子的構(gòu)成,了解質(zhì)量數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核電荷數(shù)、核外電子數(shù)之間的相互關系,理解AZX 的含義。
3、從原子結(jié)構(gòu)示意圖的角度了解前18號元素的原子核外電子的排布規(guī)律。
中子N(不帶電荷) 同位素 (核素)
原子核 → 質(zhì)量數(shù)(A=N+Z) 近似相對原子質(zhì)量
質(zhì)子Z(帶正電荷) → 核電荷數(shù) 元素 → 元素符號
原子結(jié)構(gòu) 最外層電子數(shù)決定主族元素的 決定原子呈電中性
電子數(shù)(Z個)
化學性質(zhì)及最高正價和族序數(shù)
體積小,運動速率高(近光速),無固定軌道
核外電子 運動特征
電子云(比喻) 小黑點的意義、小黑點密度的意義。
排布規(guī)律 → 電子層數(shù) 周期序數(shù)及原子半徑
表示方法 → 原子(離子)的電子式、原子結(jié)構(gòu)示意圖
第1課時 原子結(jié)構(gòu)
1. 三個基本關系
(1)數(shù)量關系:質(zhì)子數(shù) = 核電荷數(shù) = 核外電子數(shù)(原子中)
(2)電性關系:
①原子中:質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)=核外電子數(shù)
②陽離子中:質(zhì)子數(shù)>核外電子數(shù) 或 質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)+電荷數(shù)
③陰離子中:質(zhì)子數(shù)
(3)質(zhì)量關系:質(zhì)量數(shù) = 質(zhì)子數(shù) + 中子數(shù)
2. 對于公式:質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N),無論原子還是離子,該公式均適應。
原子可用 表示,質(zhì)量數(shù)A寫在原子的右上角,質(zhì)子數(shù)Z寫在原子的左下角,上下兩數(shù)值的差值即為中子數(shù)。原子周圍右上角以及右下角或上面均可出現(xiàn)標注,注意不同位置標注的含義,右上角為離子的電性和電荷數(shù),寫作n ;右下角為微粒中所含X原子的個數(shù),上面標注的是化合價,寫作 n形式,注意與電荷的標注進行正確區(qū)分,如由氧的一種同位素形成的過氧根離子,可寫作 O(-1) 。
原子結(jié)構(gòu)及離子結(jié)構(gòu)中各種基本微粒間的關系
原子種類 微粒之間的關系
中性原子 A
Z 原子序數(shù)=核電荷數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=
核外電子數(shù) 質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)
陽離子 A n+
原子序數(shù)=核電荷數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)+n
陰離子 A m-
Z 原子序數(shù)=核電荷數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)-m
3.核外電子
核外電子的運動狀態(tài)
1.原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展。經(jīng)歷了以下五個發(fā)展階段:
①1803年英國化學家道爾頓家建立了原子學說;
②1903年湯姆遜發(fā)現(xiàn)了電子建立了“葡萄干布丁”模型;
③1911年英國物理學家盧瑟福根據(jù)α粒子散射實驗提出原子結(jié)構(gòu)的核式模型;
④1913年丹麥科學家玻爾建立了核外電子分層排布的原子結(jié)構(gòu)模型;
⑤20世紀20年代建立了現(xiàn)代量子力學模型。
2.核外電子運動特征:在很小的空間內(nèi)作高速運動,沒有確定的軌道。
3.電子運動與宏觀物體運動的描述方法的區(qū)別
描述宏觀物質(zhì)的運動:計算某時刻的位置、畫出運動軌跡等。
描述電子的運動:指出它在空間某區(qū)域出現(xiàn)的機會的多少。
4.核外電子運動狀態(tài)的形象化描述——電子云:電子在原子核外高速運動,像帶負電的“云霧”籠罩在原子核的周圍,人們形象地把它叫做電子云。電子云實際上是對電子在原子核外空間某處出現(xiàn)的概率多少的形象化描述,圖中的小黑點不表示電子的個數(shù),而是表示電子在該空間出現(xiàn)的機會多少。參見上頁“氫原子基態(tài)電子云圖”。
5.核外電子運動狀態(tài)的具體化描述
⑴核外電子的運動狀態(tài),由能層、能級、電子云的空間伸展方向、電子的自旋狀態(tài)四個方面來描述,換言之,用原子軌道(或軌道)和電子的自旋狀態(tài)來描述。
⑵能層(電子層、用主量子數(shù)n表示):按核外電子能量的高低及離核平均距離的遠近,把核外電子的運動區(qū)域分為不同的能層(電子層)。目前n的取值為1、2、3、4、5、6、7,對應的符號是英文字母K、L、M、N、O、P、Q。一般地說:n值越大,電子離核的平均距離越遠、能量越高,即E(n=1)
⑶能級(電子亞層、用角量子數(shù)l表示):在多電子原子中,同一能層(電子層)的電子,能量也可能不同,還可以把它們分為不同的能級或電子亞層(因為這些不同的能量狀態(tài)的能量是不連續(xù)的,像樓梯的臺階一樣,因為稱為能級)。用角量子數(shù)l來描述這些不同的能量狀態(tài)。對于確定的n值,角量子數(shù)l的取值有n個:0、1、2、3、(n-1),分別用s、p、d、f……表示。E(ns)
⑷電子云的空間伸展方向(用磁量子數(shù)m表示):對于確定的能層和能級(n、l已知),能級的能量相同,但電子云在空間的伸展方向不一定相同,每一個空間伸展方向稱為一個軌道,用磁量子數(shù)m來描述。不同能層的相同能級,其空間伸展方向數(shù)相同,即軌道數(shù)相同。
S能級(亞層)是球形,只有1個伸展方向;p能級(亞層)是亞鈴形,有3個伸展方向(三維坐標的三個方向);d、f能級(亞層)形狀比較復雜,分別有5、7個伸展方向。
⑸原子軌道(或軌道):電子在原子核外出現(xiàn)的空間區(qū)域,稱為原子軌道。在量子力學中,由能層(電子層、主量子數(shù)n)、能級(電子亞層、角量子數(shù)l)和電子云的空間伸展方向(磁量子數(shù)m)來共同描述。
由于原子軌道由n、l、m決定,由此可以推算出:s、p、d、f能級(亞層)分別有1、3、5、7個軌道;n=1、2、3、4、…時,其對應電子層包含的軌道數(shù)分別為1、4、9、16…,即對于主量子數(shù)為n的電子層,其軌道數(shù)為n2。
⑹電子的自旋狀態(tài):電子只有順時針和逆時針兩種自旋方向,用自旋量子數(shù)ms表示。
【例1】(2010江蘇卷,2)水是最寶貴的資源之一。下列表述正確的是
A.H2O的電子式為
B.4℃時,純水的pH=7
C. 中,質(zhì)量數(shù)之和是質(zhì)子數(shù)之和的兩倍
D.273K、101kPa,水分子間的平均距離 : (氣態(tài))> (液態(tài))> (固態(tài))
【答案】C
【解析】本題主要考查的是有關水的化學基本用語。A項,水是共價化合物,其分子的電子式為 ;B項,溫度升高,水的電離程度增大, C項,一個 分子中,其質(zhì)量數(shù)為20,質(zhì)子數(shù)為10,D項,在溫度壓強一定時,它只能呈一種狀態(tài)。綜上分析可知,本題選C項
【例2】(河南省方城五高2010屆高三上學期期中考試)下列敘述正確的 ( )
A. 14N和15N具有相同的質(zhì)量數(shù) B. 14N和15N所含的電子數(shù)不同
C.N4和N2是同素異形體 D. 14N和N4互為同位素
答案 C
第2課時 原子核外電子排布規(guī)律
1.構(gòu)造原理
⑴構(gòu)造原理:隨著核電荷數(shù)遞增,大多數(shù)元素的電中性基態(tài)原子的電子按右圖順序填入核外電子運動軌道(能級),叫做構(gòu)造原理。
⑵能級交錯:由構(gòu)造原理可知,電子先進入4s軌道,后進入3d軌道,這種現(xiàn)象叫能級交錯。
⑶說明:構(gòu)造原理并不是說4s能級比3d能級能量低(實際上4s能級比3d能級能量高),而是指這樣順序填充電子可以使整個原子的能量最低。也就是說,整個原子的能量不能機械地看做是各電子所處軌道的能量之和。
2.能量最低原理
現(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論證實,原子的電子排布遵循構(gòu)造原理能使整個原子的能量處于最低狀態(tài),簡稱能量最低原理。
構(gòu)造原理和能量最低原理是從整體角度考慮原子的能量高低,而不局限于某個能級。
3.泡利原理和洪特規(guī)則
⑴泡利(不相容)原理:基態(tài)多電子原子中,不可能同時存在4個量子數(shù)完全相同的電子。換言之,一個軌道里最多只能容納兩個電子,且電旋方向相反(用“↑↓”表示),這個原理稱為泡利(Pauli)原理。
⑵洪特規(guī)則:當電子排布在同一能級的不同軌道(能量相同)時,總是優(yōu)先單獨占據(jù)一個軌道,而且自旋方向相同,這個規(guī)則叫洪特(Hund)規(guī)則。比如,p3的軌道式為 或 ,而不是 。
⑶洪特規(guī)則特例:當p、d、f軌道填充的電子數(shù)為全空、半充滿或全充滿時,原子處于較穩(wěn)定的狀態(tài)。即p0、d0、f0、p3、d5、f7、p6、d10、f14時,是較穩(wěn)定狀態(tài)。
前36號元素中,全空狀態(tài)的有4Be 2s22p0、12Mg 3s23p0、20Ca 4s23d0;半充滿狀態(tài)的有:7N 2s22p3、15P 3s23p3、24Cr 3d54s1、25Mn 3d54s2、33As 4s24p3;全充滿狀態(tài)的有10Ne 2s22p6、18Ar 3s23p6、29Cu 3d104s1、30Zn 3d104s2、36Kr 4s24p6。
4.原子光譜
⑴基態(tài):電子按構(gòu)造原理的順序進入原子核外的軌道,此時整個原子的能量最低,稱之為基態(tài)。
基態(tài)原子是處于最低能量狀態(tài)的原子。
⑵激發(fā)態(tài):基態(tài)原子的電子吸收能量后,電子會躍遷到較高的能級,此時原子的能量較基態(tài)高,叫激發(fā)態(tài)。
基態(tài)和激發(fā)態(tài)間、不同激發(fā)態(tài)間能量是不連續(xù)的,像樓梯的臺階一樣。
⑶電子的躍遷:電子由較高能量的激發(fā)態(tài)(可有多個激發(fā)態(tài))躍遷到較低能量的激發(fā)態(tài)或基態(tài)時,會放出能量,發(fā)光是釋放能量的主要形式之一。反之,電子由較低能量的基態(tài)或激發(fā)態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)或能量較高的激發(fā)態(tài)時,會吸收能量,吸收光是吸收能量的形式之一。
⑷原子光譜:不同元素原子的電子發(fā)生躍遷時,會吸收或釋放不同波長的光,可以用光譜儀來記錄、鑒別,稱之為原子光譜。
在現(xiàn)代化學中,利用不同元素的原子光譜上的特征譜線來鑒定元素,稱為光譜分析。
5.核外電子排布的一般規(guī)則
⑴每個電子層(主量子數(shù)為n)所能容納的電子數(shù)最多為2n2個(泡利原理)。
⑵原子最外層電子數(shù)目不能超過8個(K層為最外層時不能超過2個);能級交錯。
⑶原子次外層電子數(shù)目不能超過18個(K層為次外層時不能超過2個)。能級交錯。
6.核外電子排布的表示方法
⑴原子結(jié)構(gòu)簡(示意)圖: 圓圈內(nèi)數(shù)字表示質(zhì)子數(shù),弧線表示能層(電子層),弧線內(nèi)數(shù)字表示該能層(電子層)中的電子數(shù)。如鎂原子的原子結(jié)構(gòu)簡圖為(見右圖):
⑵電子排布式:在能級符號的右上方用數(shù)字表示該能級上排布的電子數(shù)目的式子。有原子的電子排布式、原子最外層的電子排布式、離子的電子排布式等不同的用法。
例如,氯原子的電子排布式為1s22s22p63s23p5;氯離子Cl-的電子排布式為1s22s22p63s23p6;氯原子最外層的電子排布式3s23p5。
為避免電子結(jié)構(gòu)過長,通常把內(nèi)層已達到稀有氣體的電子層寫成“原子芯”(原子實),并以稀有氣體符號加方括號表示。例如: 氯 [Ne]3s23p5 鈧 [Ar] 3d14s2
⑶軌道表示式:表示電子所處軌道及自旋狀態(tài)的式子。
如7N的軌道表示式為 1s 2s 2p
↑↓ ↑↓
【例1】(2010山東卷,32)
碳族元素包括:C、Si、 Ge、 Sn、Pb。
(1)碳納米管有單層或多層石墨層卷曲而成,其結(jié)構(gòu)類似于石墨晶體,每個碳原子通過雜化與周圍碳原子成鍵,多層碳納米管的層與層之間靠結(jié)合在一起。
(2)CH4中共用電子對偏向C,SiH4中共用電子對偏向H,則C、Si、H的電負性由大到小的順序為。
(3)用價層電子對互斥理論推斷SnBr2分子中Sn—Br的鍵角 120°(填“>”“
(4)鉛、鋇、氧形成的某化合物的晶胞結(jié)構(gòu)是:Pb4+處于立方晶胞頂點,Ba2+處于晶胞中心,O2-處于晶胞棱邊中心,該化合物化學式為 ,每個Ba2+與個O2-配位。
解析:(1)石墨的每個碳原子用sp2雜化軌道與鄰近的三個碳原子以共價鍵結(jié)合,形成無限的六邊形平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),每個碳原子還有一個與碳環(huán)平面垂直的未參與雜化的2P軌道,并含有一個未成對電子,這些平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)再以范德華力結(jié)合形成層狀結(jié)構(gòu)。因碳納米管結(jié)構(gòu)與石墨類似,可得答案。
(2)共用電子對偏向電負性大的原子,故電負性:C>H >Si。
(3) SnBr2分子中,Sn原子的價層電子對數(shù)目是(4+2)/2=3,配位原子數(shù)為2,故Sn原子含有故對電子,SnBr2空間構(gòu)型為V型,鍵角小于120°。
(4)每個晶胞含有Pb4+:8× =1個,Ba2+:1個,O2-:12× =3個,故化學式為:PbBaO3。Ba2+處于晶胞中心,只有1個,O2-處于晶胞棱邊中心,共12個,故每個Ba2+與12個O2-配位
答案:(1) sp2 范德華力
(2) C>H >Si
(3)
【例2】(2010安徽卷,25)
X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四種常見元素,其相關信息如下表:
元素 相關信息
X X的基態(tài)原子核外3個能級上有電子,且每個能級上的電子數(shù)相等
Y 常溫常壓下,Y單質(zhì)是淡黃色固體,常在火山口附近沉積
Z Z和Y同周期,Z的電負性大于Y
W W的一種核素的質(zhì)量數(shù)為63,中子數(shù)為34
(1)Y位于元素周期表第 周期表 族,Y和Z的最高價氧化物對應的水化物的酸性較強的是(寫化學式)。
(2)XY2是一種常用的溶劑,XY2的分子中存在 個σ鍵。在H―Y、H―Z兩種共價鍵中,鍵的極性較強的是,鍵長較長的是 。
(3)W的基態(tài)原子核外電子排布式是 。W2Y在空氣中煅燒生成W2O的化學方程式是 。
(4)處理含XO、YO2煙道氣污染的一種方法,是將其在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為單質(zhì)Y。
已知:
XO(g)+ O2(g)=XO2(g) H=-283.0 kJ?mol-2
Y(g)+ O2(g)=YO2(g) H=-296.0 kJ?mol-1
此反應的熱化學方程式是 。
答案:(1)3 VIA HClO4
(2)2 H-Z H-Y
(3)[Ar]3d104s1 2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2
(4)2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2 (g) △H=-270kJ/mol
解析:由表中可知,X為C Y為 S Z為 Cl W為Cu
第3課時 相對原子質(zhì)量
同位素及相對原子質(zhì)量
同
位
素 定義 具有相同質(zhì)子數(shù)和不同中子數(shù)的同一元素的原子互稱同位素
特性 1. 同一元素的各種同位素化學性質(zhì)幾乎完全相同.
2. 天然存在的某種元素里,不論是游離態(tài)還是化合態(tài),各種同位素的原子含量一般是不變的.
判定
方法 它反映的是同種元素的不同原子間的關系.故單質(zhì)、化合物間不可能是同位素。如H2和D2及H2O和D2O之間不存在同位素關系。只有質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的原子才是同位素;如168O和188O是同位素,而且146C和147N不是同位素。
注意 天然存在的元素中,許多都有同位素(但并非所有元素都有同位素)。因而發(fā)現(xiàn)的原子種數(shù)多于元素的種數(shù)。
相對原子質(zhì)量和近似相對原子質(zhì)量 同位素的相對原子質(zhì)量和近似相對原子質(zhì)量 按初中所學的相對原子質(zhì)量的求算方式是:一個原子的質(zhì)量與一個12C原子質(zhì)量的 的比值。顯然,所用原子質(zhì)量是哪種同位素原子的質(zhì)量,其結(jié)果只能是該同位素的相對原子質(zhì)量。故該定義嚴格說應是同位素的相對原子質(zhì)量。該比值的近似整值即為該同位素的近似相對原子質(zhì)量,其數(shù)值等于該同位素的質(zhì)量數(shù)。
元素的相對原子質(zhì)量和近似相對原子質(zhì)量 因天然元素往往不只一種原子,因而用上述方法定義元素的相對原子質(zhì)量就不合適了。元素的相對原子質(zhì)量是用天然元素的各種同位素的相對原子質(zhì)量及其原子含量算出來的平均值。數(shù)字表達式為 =M1×a1%+M2×a2%+……。若用同位素的質(zhì)量數(shù)替代其相對原子量進行計算,其結(jié)果就是元素的近似相對原子質(zhì)量(計算結(jié)果通常取整數(shù))。我們通常采用元素的近似相對原子質(zhì)量進行計算。
【例1】(汕頭二模)某元素一種同位素的原子的質(zhì)子數(shù)為m,中子數(shù)為n,則下列說法正確的是( )
A.不能由此確定該元素的原子量
B.這種元素的原子量為(m+n)
C.若碳原子質(zhì)量為w g,此原子的質(zhì)量為(m+n)w g
D.核內(nèi)中子的總質(zhì)量小于質(zhì)子的總質(zhì)量
[解析]元素的相對原子質(zhì)量是各同位素相對原子質(zhì)量的平均值,所以A正確,B不正確。由相對原子質(zhì)量的概念,若設該核素一個原子的質(zhì)量為x,并且我們用該核素的質(zhì)量數(shù)代替核素的相對原子質(zhì)量時,方有 ,即x= ,C不正確。在原子核內(nèi),一個中子的質(zhì)量比一個質(zhì)子的質(zhì)量略大,但核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)無法確定,因此D不正確。
[答案]A
[規(guī)律總結(jié)]分清相對原子質(zhì)量、質(zhì)量數(shù)的有關概念,切不可用核素的相對原子質(zhì)量代替元素的相對原子質(zhì)量。
【例2】元素周期表中ⅠA族元素有R′和R″兩種同位素, R′和R″的原子量分別為a和b,R元素中R′和R″原子的百分組成分別為 x 和 y ,則R元素的碳酸鹽的式量是
A.2(ax+by)+60 B. ax+by+60 C.(ax+by)/2+60 D. ay+bx+60
【 解析】本題考察元素(平均)相對原子質(zhì)量的計算。根據(jù)題給信息,R元素有兩種同位素,其(平均)相對原子質(zhì)量為(ax+by)。根據(jù)ⅠA族元素R的碳酸鹽的化學式為R2CO3,求得其相對分子質(zhì)量。答案:A。
原子結(jié)構(gòu)單元檢測
1、美國科學家將兩種元素鉛和氫的原子核對撞,獲得了一種質(zhì)子數(shù)為118,中子數(shù)為175的超重元素,該元素原子核內(nèi)的中子數(shù)與核外電子數(shù)之差是()
A.57 B.47 C.61 D.293
2、已知某元素陰離子Rn-的原子核內(nèi)的中子數(shù)為(A-x+n),其中A為原子的質(zhì)量數(shù)。則mg Rn-中的電子總數(shù)為()
A. B. C. D.
3、在第n電子層中,當它作為原子的最外層時,容納電子數(shù)最多與(n-1)層相同。當它作為電子的次外層時,其電子數(shù)比(n-1)層多10個,則此電子層是()
A.K層 B.L層 C.M層 D.N層
4、 下列說法正確的是()
A.原子核都是由質(zhì)子和中子構(gòu)成
B.質(zhì)量數(shù)跟原子的相對原子質(zhì)量相等
C.質(zhì)子數(shù)相同的粒子其化學性質(zhì)不一定相同
D.某種粒子最外層上有8個電子,則一定是稀有氣體元素的原子
5、X、Y、Z和R分別代表四種元素,如果四種aXm+、bYn+、cZn-、dRm-離子的電子層結(jié)構(gòu)相同(a、b、c、d為元素的原子序數(shù)),則下列關系正確的是
A、a-c=m-n B、a-b=n-m C、c-d=m+n D、b-d=n+m
6、硼有兩種天然同位素510B、511B,硼元素的相對原子質(zhì)量為10.80,則對硼元素中510B質(zhì)量百分含量(即質(zhì)量分數(shù))的判斷正確的是
A、20% B、略大于20% C、略小于20% D、80%
7、R為短周期元素,其原子所具有的電子層數(shù)為最外層電子數(shù)的1/2,它可能形成的常見的含氧酸根離子有:
①R2O42- ②RO42- ③R2O32- ④RO32-。下列判斷正確的是
A、若它能形成①時,則不可能形成②,③
B、若它能形成②時,則還可以形成③,④
C、若它能形成②時,則不可能形成④
D、若它能形成①時,則不可能形成④
8、第二主族元素R的單質(zhì)及其相應氧化物的混合物12g,加足量水完全反應后蒸干,得到的固體16克,試推測該元素可能為( )
A.Mg B、Ca C、Sr D、Ba
9、 -NMR(核磁共振)可以用于含碳化合物的結(jié)構(gòu)分析。 表示的碳原子 ( )
A.核外有13個電子,其中4個能參與成鍵
B.核內(nèi)有6個質(zhì)子,核外有7個電子
C.質(zhì)量數(shù)為13,原子序數(shù)為6,核內(nèi)有7個質(zhì)子
D.質(zhì)量數(shù)為13,原子序數(shù)為6,核內(nèi)有7個中子
10、下列關于稀有氣體的敘述不正確的是 ( )
A.原子的最外電子層都有8個電子
B.其原子與同周期IA、IIA族陽離子具有相同的核外電子排布
C.化學性質(zhì)非常不活潑
D.原子半徑比同周期ⅦA族元素原子的大
11、甲、乙是周期表中同一主族的兩種元素,若甲的原子序數(shù)為x,則乙的原子序數(shù)不可能是 ( )
A.X+2 B.X+4 C.X+8 D.X+18
12、下列說法中錯誤的是 ( )
A.原子及其離子的核外電子層數(shù)等于該元素所在的周期數(shù)
B.元素周期表中從IIIB族到IIB族 10個縱行的元素都是金屬元素
C.除氦外的稀有氣體原子的最外層電子數(shù)都是8
D.同一元素的各種同位素的物理性質(zhì)、化學性質(zhì)均相同
13、兩種元素原子的核外電子層數(shù)之比與最外層電子數(shù)之比相等,則在周期表的前10號元素中,滿足上述關系的元素共有 ( )
A 1對 B 2對 C 3對 D 4對
14、人類探測月球發(fā)現(xiàn),在月球的土壤中含有較豐富的質(zhì)量數(shù)為3的氦,它可以作為未來核聚變的重要原料之一。氦的該種同位素應表示為 ( )
A 43He B 32He C 42He D 33He
15、根據(jù)中學化學教材所附元素周期表判斷,下列敘述不正確的是 ( )
A K層電子為奇數(shù)的所有元素所在族的序數(shù)與該元素原子的K層電子數(shù)相等
B L層電子為奇數(shù)的所有元素所在族的序數(shù)與該元素原子的L層電子數(shù)相等
C L層電子為偶數(shù)的所有主族元素所在族的序數(shù)與該元素原子的L層電子數(shù)相等
D M層電子為奇數(shù)的所有主族元素所在族的序數(shù)與該元素原子的M層電子數(shù)相等
16、32He可以作為核聚變材料。下列關于32He的敘述正確的是 ( )
A.32He和31H互為同位素 B.32He原子核內(nèi)中子數(shù)為2
C.32He原子核外電子數(shù)為 D.32He代表原子核內(nèi)有2個質(zhì)子和3個中子的氦原子
17、下列說法正確的是( )
A 含有相同氧原子數(shù)的SO2和CO的質(zhì)量相等
B 等物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液與氨水中的c(OH-) 相等
C 乙酸分子與甲酸甲酯分子中的共價健數(shù)相等
D 等溫等壓下,3mol C2H2(g)和1mol C6H6(g)的密度相等
18、同一主族的兩種元素的原子序數(shù)之差不可能是 ( )
A.16 B.26 C.36 D.46
19、下列說法中正確的是 ( )
A.非金屬元素呈現(xiàn)的最高化合價不超過該元素原子的最外層電子數(shù)
B.非金屬元素呈現(xiàn)的最低化合價,其絕對值等于該元素原子的最外層電子數(shù)
C.最外層有2個電子的原子都是金屬原子
D.最外層有5個電子的原子都是非金屬原子
20.同主族兩種元素原子的核外電子數(shù)的差值可能為
A.6 B.12 C.26 D.30
21、已知1-18號元素的離子aW3+、bX+、cY2-、dZ-都具有相同的電子層結(jié)構(gòu),下列關系正確的是
A、質(zhì)子數(shù)c>b B、離子的還原性Y2->Z-
C、氫化物的穩(wěn)定性H2Y>HZ D、原子半徑X>W
參考答案:
1、解析: 對原子而言,核外電子數(shù)等于質(zhì)子數(shù),故中子數(shù)與核外電子數(shù)之差為:175—118。答案 A
2、解析:R n-的原子核內(nèi)的中子數(shù)為(A-x+n),原子的質(zhì)量數(shù)為A,故原子的質(zhì)子數(shù)為: A-(A-x+n)=x-n,原子的電子數(shù)也為x-n,Rn-的電子數(shù)為x,mgR n-中的電子總數(shù)就是 。答案 D
3、解析:由題意很容易排除A、B兩項。M層作為最外層最多容納8個,與L層相同;而當M層作為次外層最多填18個,比L層多10個。故本題答案,為選項C。答案 C
4、解析:由于 原子核中無中子,故A選項錯誤;原子的相對原子質(zhì)量是某元素的一個原子的質(zhì)量與一個12C原子質(zhì)量的1/12的比值。中子、質(zhì)子的相對質(zhì)量分別是1.008和1.007,取整數(shù)都為1,質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)總和為質(zhì)量數(shù)。故只能說,質(zhì)量數(shù)與原子的相對原子質(zhì)量近似相等,因而B選項不對;質(zhì)子數(shù)相同的粒子可以是分子或離子等,化學性質(zhì)不一定相同,C選項正確;最外層上有8個電子的粒子也可以是離子,而不一定是稀有氣體元素的原子,D選項不對。答案 C。
5、解析:本題可用“抽象問題具體化”的方法來解
設m=1,n=2,可視Xm+為Na+,Yn+為Mg2+,Zn-為O2-,Rm-為F-,
則a=11,b=12,c=8,d=9,由此不難得出正確答案為D。
解法二:離子電子層結(jié)構(gòu)相同,則核外電子數(shù)相等,故a-m=b-n=c+n=d+m,則通過變換得出正確答案為D。
6、解析:本題可先用“十字交叉法”求解:
,
×100%=20%,
這樣求出的20%為10B原子的原子個數(shù)百分比,由于10B的質(zhì)量小于11B,
所以10B的質(zhì)量百分含量應略小于20%,故本題正確答案為C。
本題最易錯選A,是由于審題不仔細所致。
7、解析:據(jù)題意,R為短周期元素,其原子所是有的電子層數(shù)為最外層電子數(shù)的1/2,故可知R可能是C或S。若為C時,可形成的含氧酸根離子有:CO32-—碳酸根離子,C2O42-—草酸根離子( );若為S時,可形成的含氧酸根離子有:SO32-—亞硫酸根離子,SO42-—硫酸根離子,S2O32-—硫代硫酸根離子。由此可知正確答案為A、B。
本題最易出現(xiàn)的錯誤是未考慮到C2O42-。
8、解析:首先應該明確第二主族元素的單質(zhì)或相應氧化物,加足量水完全反應后蒸干,得到的固體為氫氧化物。
本題可用極端假設法解之,設R的相對原子質(zhì)量為m:
若12g均為R單質(zhì),則:
R ~ RO ~ R(OH)2 △W
m m+34 34
12 4
m= =102
若12g均為氧化物RO,則
RO ~ R(OH)2 △W
m+16 m+34 18
124
m= =38
根據(jù)計算知,若12g均為單質(zhì),R的相對原子質(zhì)量為108;若12g均氧化物,R的原子量為38,現(xiàn)12g為單質(zhì)及其氧化物的混合物,故其相對原子質(zhì)量應102與38之間。所以R可能是Ca或Sr。故本題的正確答案為B、C。
9、D 10、AB 11、B 12、AD 13、B 14、B 15、C 16、C 17、C 18、D 19、A 20、C 21、B
原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
4、《原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》復習
教學時間:6月16日
【高考考點】
1、認識原子核外電子的運動狀態(tài),了解電子云、電子層(能層)、原子軌道(能級)的含義。
2、了解多電子原子中核外電子分層排布遵循的原理,能用電子排布式表示常見元素(1~36號)原子核外電子的排布。
3、了解同一周期、同一主族中元素電離能的變化規(guī)律,了解元素電離能和原子核外電子排布的關系。
4、了解同一周期、同一主族中元素電負性的變化規(guī)律,能根據(jù)元素電負性說明周期表中元素金屬性和非金屬性的變化規(guī)律
[基礎知識]
1、用電子層、原子軌道、電子自旋來描述核電子的運動狀態(tài)。
2、原子核外電子排布遵循的規(guī)則能量最低原理、保里不相容原理、洪特規(guī)則。
3、核外電子運動特征的表示方法有電子排布式和軌道表示式。
4、元素周期律,對人們認識原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關系有指導意義,為尋找新材料提供科學的途徑。如:在ⅠA族找到光電材料,在ⅢA、ⅣA、ⅤA族可以找到優(yōu)良的半導體材料。
[知識要點]
一、原子核外電子運動:狀態(tài)、排布、表示
1、電子運動特征:高速運動、可以用電子云(電子出現(xiàn)的幾率)來形象描述。
2、狀態(tài):電子層、原子軌道(s、p、d、f)、電子自旋(相反方向)。
3、排布:規(guī)律(2N2、8、18)
原理(能量最低原理、泡利不相容原理、洪特規(guī)則)
4、表示:
電子排布式、軌道表示式
二、元素周期律:元素第一電離能、電負性、原子半徑、金屬性及非金屬性
三、比較元素金屬性、非金屬性強弱的判斷依據(jù)
元素金屬性的判斷依據(jù)非金屬性強弱的判斷依據(jù)
事實舉例事實舉例
1、置換出氫氣1、形成氫化物
2、M(OH)n堿性2、HnROm酸性
3、置換反應3、置換反應
4、第一電離能大小4、第一電離能大小
5、電負性大小5、電負性大小
[典型例題]
1、(08蘇中四市)納米技術制成的金屬燃料、非金屬固體燃料、氫氣等已應用到社會生活和高科技領域。
⑴A和B的單質(zhì)單位質(zhì)量的燃燒熱大,可用作燃料。已知A和B為短周期元素,其原子的第一至第四電離能如下表所示:
電離能(kJ/mol)I1I2I3I4
A93218211539021771
B7381451773310540
①某同學根據(jù)上述信息,推斷B的核外電子排布如右圖所示,
該同學所畫的電子排布圖違背了。
②寫出A的電子排布式。
(解析)能量最低原理,
1S22S2
2、(08徐二檢)下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分別代表一種化學元素。DE
試回答下列問題:
(1)請寫出元素D的基態(tài)原子電子排布式;
(2)D、E兩元素的部分電離能數(shù)據(jù)列于下表:
元素DE
電離能
/kJmol-1I1717759
I215091561
I332482957
比較兩元素的I2、I3可知,氣態(tài)D2+再失去一個電子比氣態(tài)E2+再失去一個電子難。對此,你的解釋是;
(1)1s22s22p63s23p63d54s2(2分)
(2)Mn2+的3d軌道電子排布為半滿狀態(tài)較穩(wěn)定(2分)
[課堂練習]
1.科學家對原子結(jié)構(gòu)的認識順序正確的是
①.道爾頓原子模型②.盧瑟福原子模型③.湯姆生原子模型④.電子云模型
A.①②③④B.④①②③C.④②③①D.①③②④
2.在下面的電子結(jié)構(gòu)中,第一電離能最小的原子可能是()
A、ns2np3B、ns2np5C、ns2np4D、ns2np6
3.構(gòu)造原理揭示的電子排布能級順序,實質(zhì)是各能級能量高低順序.若以E表示某能級的能量,下列能量大小順序中正確的是
A.E(3s)>E(3p)>E(3d)B.E(3s)>E(2s)>E(1s)
C.E(4f)>E(3d)>E(4s)D.E(5s)>E(4s)>E(4f)
4.下列各組原子,彼此性質(zhì)一定相似的是()
A、1s2與2s2的元素
B、M層上有兩個電子與N層上有兩個電子的元素
C、2p上有一個未成對電子與3p上有一個未成對電子的元素
D、L層上有一個空軌道和M層的p軌道上有一個空軌道的元素
5.下列說法不正確的是()
A.元素周期表中的周期是單調(diào)的,每一周期里元素的數(shù)目一樣多
B.元素周期表中同一橫行的短周期中,其能層數(shù)相同,最外層電子數(shù)不同
C.元素周期表中同一縱行的主族元素,其能層數(shù)不同,最外層電子數(shù)相同
D.所有周期的元素都是從堿金屬元素開始,以稀有氣體元素結(jié)束
6.A元素的陽離子與B元素的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu),有關兩元素的下列敘述:
①原子半徑A<B;②離子半徑A>B;③原子序數(shù)A>B;④原子最外層電子數(shù)A﹤B;⑤A的正價與B的負價絕對值一定相等;⑥A的電負性小于B的電負性;⑦A的第一電離能大于B的第一電離能。其中正確的組合是()
A.①②⑦B.③④⑥C.③⑤D.③④⑤⑥⑦
7.通常情況下,原子核外p能級、d能級等原子軌道上電子排布為“全空”、“半滿”、“全滿”的時候一般更加穩(wěn)定,稱為洪特規(guī)則的特例。下列事實能作為這個規(guī)則證據(jù)的是()
A、元素氦(He)的第一電離能遠大于元素氫(H)的第一電離能
B、26Fe2+容易失電子轉(zhuǎn)變成26Fe3+,表現(xiàn)出較強的還原性
C、基態(tài)銅(Cu)原子的電子排布式為[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2
D、某種激發(fā)態(tài)碳(C)原子排布式為1s22s12p3而不是1s22s22p2
8.(12分)下表是元素周期表的一部分,表中所列字母分別代表某一化學元素。
(1)上表所列元素中,原子最外層只有2個電子的短周期元素是(填元素符號);元素j的最高氧化物的化學式為,元素i最高氧化物的水化物的化學式為。
(2)已知與f在同一周期的元素R位于第p主族,則R的原子序數(shù)為(用p的代數(shù)式表示),R能形成氣態(tài)氫化物,其氫化物的化學式為。
(3)根據(jù)構(gòu)造原理,寫出m原子的外圍電子排布式_____________________。
9.(14分)有A、B、C、D、E5種元素,它們的核電荷數(shù)依次增大,且都小于20。其中C、E是金屬元素;A和E屬同一族,它們原子的最外層電子排布為ns1。B和D也屬同一族,它們原子最外層的p能級電子數(shù)是s能級電子數(shù)的兩倍,C原子最外層上電子數(shù)等于D原子最外層上電子數(shù)的一半。請回
答下列問題:
(1)A是________,B是________,C是________,D是________,E是_________。
(2)C、D、E四種元素的簡單離子按半徑由小到大的順序為(用離子符號表示)__________________________。
(3)元素B與D的電負性的大小關系是___________,C與E的第一電離能的大小關系是
___________。(填﹥、﹤、﹦,用元素符號表示)
(4)用軌道表示式表示D元素原子的價電子構(gòu)型____________________。
(5)寫出A和B按原子個數(shù)比1:1形成的化合物的電子式。
(6)用電子式表示D和E形成離子化合物的形成過程。
10.(6分)鈦和鈦的合金已被廣泛用于制造電訊器材、人造骨骼、化工設備、飛機等航天航空材料,被譽為“未來世界的金屬”,鈦有Ti和Ti兩種原子,它們互稱為。Ti元素在元素周期表中的位置是第周期,第族;基態(tài)原子的電子排布式為;
按電子排布Ti元素在元素周期表分區(qū)中屬于區(qū)元素。
11.有A、B、C、D、E、F、G七種元素,除E為第四周期元素外其余均為短周期元素。A、E、G位于元素周期表的s區(qū),其余元素位于p區(qū)。A、E的原子外圍電子層排布相同,A的原子中沒有成對電子;B元素基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道且每種軌道中的電子總數(shù)相同;C元素原子的外圍電子層排布式為nsnnpn+1;D元素的第一電離能列同周期主族元素第三高;F的基態(tài)原子核外成對電子數(shù)是成單電子數(shù)的3倍;G的基態(tài)原子占據(jù)兩種形狀的原子軌道,且兩種形狀軌道中的電子總數(shù)均相同?;卮鹣铝袉栴}:
(1)寫出下列元素的符號:D,G;
(2)D的前一元素第一電離能高于D的原因:;
1D2C3BC4D6AD7B8BC
20.(12分)(2分×6)
(1)元素是(填元素符號)He、Mg;
元素j的最高氧化物的化學式為Cl2O7,元素i最高氧化物的水化物的化學式為H3PO4或HPO3。
(2)R的原子序數(shù)為(用p的代數(shù)式表示)10+p,R氫化物的化學式為H8-pR或RH8-p。
(3)m原子的外圍電子排布式4s24p5。
21.(14分)((1)~(3)1分×8;(4)~(6)2分×3)
(1)A是_H_,B是_O_,C是_Al_,D是__S_,E是_K__。
(2)簡單離子按半徑由小到大的順序為(用離子符號表示)_Al3+<K+<S2—_。
(3)B與D的電負性的大小關系是_O>S__,C與E的第一電離能的大小是_Al>K_。(填﹥、﹤、﹦,用元素符號表示)
(4)用軌道表示式表示D元素原子的價電子構(gòu)型。
(5)寫出A和B按原子個數(shù)比1:1形成的化合物的電子式H2O2電子式(略)。
(6)用電子式表示D和E形成離子化合物的形成過程K2S形成過程(略)。
22.(6分)(1分×4;電子排布式2分)
Ti和Ti兩種原子,它們互稱為同位素。元素周期表中的位置是第四周期,第IVB族;
屬于d區(qū)元素;基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2。
[直擊高考]
1.(11分07海南)A、B、C、D、E代表5種元素。請?zhí)羁眨?br>
(1)A元素基態(tài)原子的最外層有3個未成對電子,次外層有2個電子,其元素符號為;
(2)B元素的負一價離子和C元素的正一價離子的電子層結(jié)構(gòu)都與氬相同,B的元素符號為,C的元素符號為;
(3)D元素的正三價離子的3d亞層為半充滿,D的元素符號為,其基態(tài)原子的電子排布式為。
(4)E元素基態(tài)原子的M層全充滿,N層沒有成對電子,只有一個未成對電子,E的元素符號為,其基態(tài)原子的電子排布式為。
.(11分)
⑴N
⑵ClK
⑶Fe1s22s22p63s23p63d64s2
⑷Cu1s22s22p63s23p63d104s1
2、(07上海)(B)現(xiàn)有部分短周期元素的性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)如下表:
元素編號元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)
T單質(zhì)能與水劇烈反應,所得溶液呈弱酸性
XL層p電子數(shù)比s電子數(shù)多2個
Y第三周期元素的簡單離子中半徑最小
ZL層有三個未成對電子
(1)寫出元素X的離子結(jié)構(gòu)示意圖。
寫出元素Z的氣態(tài)氫化物的電子式(用元素符號表示)
(2)寫出Y元素最高價氧化物水化物的電離方程式
(3)元素T與氯元素相比,非金屬性較強的是(用元素符號表示),下列表述中能證明這一事實的是
a常溫下氯氣的顏色比T單質(zhì)的顏色深
bT的單質(zhì)通入氯化鈉水溶液不能置換出氯氣
c氯與T形成的化合物中氯元素呈正價態(tài)
(4)探尋物質(zhì)的性質(zhì)差異性是學習的重要方法之—。T、X、Y、Z四種元素的單質(zhì)中化學性質(zhì)明顯不同于其他三種單質(zhì)的是,理由。
(B)(1)
(2)H++AlO2-+H2OAl(OH)3A13++3OH-
(3)Fc
(4)Al具有金屬性
(1)在上面元素周期表中全部是金屬元素的區(qū)域為
(a)A(b)B
(c)C(d)D
(2)有人認為形成化合物最多的元素不是IVA族的碳元素,而是另一種短周期元素,請你根據(jù)學過的化學知識判斷這一元素是。
(3)現(xiàn)有甲、乙兩種短周期元素,室溫下,甲元素單質(zhì)在冷的濃硫酸或空氣中,表面都生成致密的氧化膜,乙元素原子核外M電子層與K電子層上的電子數(shù)相等。
①用元素符號將甲、乙兩元素填寫在上面元素周期表中對應的位置。
②甲、乙兩元素相比較,金屬性較強的是(填名稱),可以驗證該結(jié)論的實驗是。
(a)將在空氣中放置已久的這兩種元素的塊狀單質(zhì)分別放入熱水中
(b)將這兩種元素的單質(zhì)粉末分別和同濃度的鹽酸反應
(c)將這兩種元素的單質(zhì)粉末分別和熱水作用,并滴入酚酞溶液
(d)比較這兩種元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性
(1)b(2)H(3)①右表中②鎂b、c
原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)
《選修三第一章第二節(jié) 原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)》導學案(第2課時)
學習時間2011—2012學年上學期周
【課標要求】
1、掌握原子半徑的變化規(guī)律
2、能說出元素電離能的涵義,能應用元素的電離能說明元素的某些性質(zhì)
3、進一步形成有關物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本觀念,初步認識物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關系
4、認識主族元素電離能的變化與核外電子排布的關系
5、認識原子結(jié)構(gòu)與元素周期系的關系,了解元素周期系的應用價值
[知識回顧]我們知道元素性質(zhì)是由元素原子結(jié)構(gòu)決定的,那具體影響哪些性質(zhì)呢?
[學與問]教材P16元素周期表中,同周期的主族元素從左到右,最高化合價和最低化合價、金屬性和非金屬性的變化規(guī)律是什么?
【學與問】觀察教材P17圖1-20表分析總結(jié)
1.元素周期表中同周期主族元素從左到右,原子半徑的變化趨勢如何?應如何理解這種趨勢?
2.元素周期表中,同主族元素從上到下,原子半徑的變化趨勢如何?應如何理解這種趨勢?
3.粒子半徑大小的比較有什么規(guī)律呢?
【閱讀與思考】閱讀P17電離能,電離能是反映元素的另一個什么性質(zhì)?
【學與問】教材P181.堿金屬的電離能與堿金屬的活潑性存在什么聯(lián)系?
2.為什么原子的逐級電離能越來越大?Na、Mg、Al的電離能數(shù)據(jù)跟它們的化合價有什么聯(lián)系?
3.原子的第一電離能隨核電荷數(shù)遞增有什么變化規(guī)律呢?請分析P18圖1—21
[思考與交流]1.觀察p18圖1-21,Be的第一電離能大于B,N的第一電離能大于O,Mg的第一電離能大于Al,Zn的第一電離能大于Ga?
2.結(jié)合已學知識電離能有哪些主要應用?
【典例解悟】
1.下列各組元素,按原子半徑依次減小,元素第一電離能逐漸升高的順序排列的是()
A.K、Na、LiB.Al、Mg、NaC.N、O、CD.Cl、S、P
2.不同元素的氣態(tài)原子失去最外層一個電子所需要的能量,設其為E,如圖所示。試根據(jù)元素在周期表中的位置,分析圖中曲線的變化特點,并回答下列問題。
(1)同主族內(nèi)不同元素的E值變化的特點是:______________________。各主族中E值的這種變化特點體現(xiàn)了元素性質(zhì)的__________變化規(guī)律。
(2)同周期內(nèi),隨原子序數(shù)增大,E值增大。但個別元素的E值出現(xiàn)反?,F(xiàn)象。試預測下列關系式中正確的是_________________________________________________________
(填寫編號,多選倒扣分)。
①E(砷)E(硒)②E(砷)E(硒)③E(溴)E(硒)④E(溴)E(硒)
(3)估計1mol氣態(tài)Ca原子失去最外層一個電子所需能量E值的范圍:________E________。
(4)10號元素E值較大的原因是___________________________________________________。
【練習】1、某元素的電離能(電子伏特)如下:
I1I2I3I4I5I6I7
14.529.647.477.597.9551.9666.8
此元素位于元素周期表的族數(shù)是
A.IAB.ⅡAC.ⅢAD、ⅣAE、ⅥAF、ⅤAG、ⅦA
2.下列說法正確的是()
A.第3周期所含的元素中鈉的第一電離能最小B.鋁的第一電離能比鎂的第一電離能大
C.在所有元素中,氟的電離能最大D.鉀的第一電離能比鎂的第一電離能大
3、下列原子的價電子排布中,對應于第一電離能最大的是()
A、ns2np1B、ns2np2C、ns2np3D、ns2np4
4.能夠證明電子在核外是分層排布的事實是()
A、電負性B、電離能C、電子親和能D、電勢能
5、下表是元素周期表的一部分,表中所列的字母分別代表某一化學元素
(1)下列(填寫編號)組元素的單質(zhì)可能都是電的良導體。
①a、c、h②b、g、k③c、h、l④d、e、f
(2)如果給核外電子足夠的能量,這些電子便會擺脫原子核的束縛而離去。核外電子離開該原子或離子所需要的能量主要受兩大因素的影響。
原子核失去核外不同電子所需的能量(KJmol-1)
鋰XY
失去第一個電子519502580
失去第二個電子729645701820
失去第三個電子1179969202750
失去第四個電子955011600
①通過上述信息和表中的數(shù)據(jù)分析,為什么鋰原子失去核外第二個電子時所需的能量要遠遠大于失去第一個電子所需的能量。
②表中X可能為13種元素中的(填寫字母)元素。用元素符號表示X和j形成的化合物的化學式 。
③Y是周期表中族的元素的增加,I1逐漸增大。
④以上13種元素中,(填寫字母)元素原子失去核外第一個電子需要的能量最多。
.疑點反饋:(通過本課學習、作業(yè)后你還有哪些沒有搞懂的知識,請記錄下來)
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
《選修三第一章第二節(jié) 原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)》導學案(第2課時)
[知識回顧]元素的性質(zhì)指元素的金屬性和非金屬性、元素的主要化合價、原子半徑、元素的第一電離能和電負性。
[學與問]同周期主族元素從左到右,元素最高化合價和最低化合價逐漸升高,金屬性逐漸減弱,非金屬性逐漸增強。
【學與問】【學生歸納總結(jié)】
1.同周期主族元素從左到右,原子半徑逐漸減小。其主要原因是由于核電荷數(shù)的增加使原子核對電子的引力增加而帶來原子半徑減小的趨勢大于增加電子后電子間斥力增大帶來原子半徑增大的趨勢。
2.同主族元素從上到下,原子半徑逐漸增大。其主要原因是由于電子能層增加,電子間的斥力使原子半徑增大。
3.[投影小結(jié)](1)、原子半徑大小比較:電子層數(shù)越多,其原子半徑越大。當電子層數(shù)相同時,隨著核電荷數(shù)增加,原子半徑逐漸減小。最外層電子數(shù)目相同的原子,原子半徑隨核電荷數(shù)的增大而增大
(2)、核外電子排布相同的離子,隨核電荷數(shù)的增大,半徑減小。
(3)、同種元素的不同粒子半徑關系為:陽離子原子陰離子,并且價態(tài)越高的粒子半徑越小。
【閱讀與思考】電離能
(1)定義:氣態(tài)原子或氣態(tài)離子失去一個電子所需要的最小能量叫做電離能.
①常用符號I表示,單位為KJmol-1
②意義:通常用電離能來表示原子或離子失去電子的難易程度。
(2)元素的第一電離能:處于基態(tài)的氣態(tài)原子失去1個電子,生成+1價氣態(tài)陽離子所需要的能量稱為第一電離能,常用符號I1表示。
【學與問】教材P18
1.提示 堿金屬的第一電離能越小,堿金屬越活潑。
2.提示 因為原子首先失去的電子是能量最高的電子,故第一電離能較小,以后再失去電子都是能級較低的電子,所需要的能量多;同時,失去電子后離子所帶正電荷對電子吸引更強,從而電離能越來越大。從教材中Na、Mg、Al的電離能的表格可看出,Na的第一電離能較小,第二電離能突然增大(相當于第一電離能的10倍),故Na的化合價為+1。而Mg在第三電離能、Al在第四電離能發(fā)生突變,故Mg、Al的化合價分別為+2、+3。
氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量叫做第一電離能(用I1表示),從一價氣態(tài)基態(tài)正離子中再失去一個電子所需消耗的能量叫做第二電離能(用I2表示),依次類推,可得到I3、I4、I5……同一種元素的逐級電離能的大小關系:I1I2I3I4I5……即一個原子的逐級電離能是逐漸增大的。這是因為隨著電子的逐個失去,陽離子所帶的正電荷數(shù)越來越大,再要失去一個電子需克服的電性引力也越來越大,消耗的能量也越來越多。
3.同周期元素:從左到右,元素的第一電離能在總體上呈現(xiàn)從小到大的變化趨勢,表示元素原子越來越難失去電子。
同主族元素:自上而下第一電離能逐漸減小,表明自上而下原子越來越容易失去電子電子。
[思考與交流]1.Be有價電子排布為2s2,是全充滿結(jié)構(gòu),比較穩(wěn)定,而B的價電子排布為2s22p1,、比Be不穩(wěn)定,因此失去第一個電子B比Be容易,第一電離能小
但值得我們注意的是:元素第一電離能的周期性變化規(guī)律中的一些反常:同一周期,隨元素核電荷數(shù)的增加,元素第一電離能呈增大的趨勢。主族元素:左-右:第一電離能依次明顯增大(但其中有些曲折)。反常的原因:多數(shù)與全空(p0、d0)、全滿(p6、d10)和半滿(p3、d5)構(gòu)型是比較穩(wěn)定的構(gòu)型有關。當原子核外電子排布在能量相等的軌道上形成全空、半充滿和全充滿結(jié)構(gòu)時,原子的能量較低,該元素具有較大的第一電離能。故磷的第一電離能比硫的大,Mg的第一電離能比Al的第一電離能大。
【典例解悟】
1.解析 本題考查了元素第一電離能的遞變規(guī)律,由同周期中從左到右,元素的第一電離能逐漸增大知,B、D選項中均逐漸降低;同主族中,從上到下,原子半徑增大,第一電離能逐漸減小,故A項正確。
答案 A
①通常情況下,第一電離能大的主族元素電負性大,但ⅡA族、ⅤA族元素原子的價電子排布分別為ns2、ns2np3,為全滿和半滿結(jié)構(gòu),這兩族元素原子第一電離能反常。
②金屬活動性表示的是在水溶液中金屬單質(zhì)中的原子失去電子的能力,而電離能是指金屬元素在氣態(tài)時失去電子成為氣態(tài)陽離子的能力,二者對應條件不同,所以排列順序不完全一致。
2.解析 此題考查了元素第一電離能的變化規(guī)律和同學們的歸納總結(jié)能力。(1)從H、Li、Na、K等可以看出,同主族元素隨元素原子序數(shù)的增大,E值變??;H到He、Li到Ne、Na到Ar呈現(xiàn)明顯的周期性。
(2)從第二、三周期可以看出,第ⅢA和ⅥA族元素比同周期相鄰兩種元素E值都低。由此可以推測E(砷)E(硒)、E(溴)E(硒)。
(3)根據(jù)同主族、同周期規(guī)律可以推:E(K)E(Ca)E(Mg)。
(4)10號元素是稀有氣體元素氖,該元素原子的最外層電子排布已達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。
答案 (1)隨著原子序數(shù)的增大,E值變小 周期性
(2)①③ (3)485kJmol-1 738kJmol-1 (4)10號元素為氖,該元素原子的最外層電子排布已達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
要綜合考慮圖示信息,抓住同一主族(如原子序數(shù)為1、3、11、19的堿金屬族)的E值的大小,同一周期(如3~10號元素)E值的大小規(guī)律,且要注意哪些有反?,F(xiàn)象。
【練習】1、2.答案:A3、答案:C4.解析:答案:B5、答案:(1)①④(2)①Li原子失去1個電子后形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu),再失去1個電子很困難②a;Na2O或Na2O2③ⅢA④m
高二化學教案:《乙醇、乙酸的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》教學設計
第三節(jié)主要介紹乙醇、乙酸這兩種常見的有機物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。乙醇,俗稱酒精,同學們在日常生活中較為熟悉,要引導學生聯(lián)系實際,了解其物理性質(zhì)。
官能團,決定了有機物的主要性質(zhì),乙醇的官能團為羥基(—OH),要根據(jù)乙醇的結(jié)構(gòu)式,根據(jù)—OH的特征復習乙醇的化學性質(zhì),與Na、O2反應等。乙酸也是同學們在日常生活中較為熟悉的物質(zhì)。它的官能團是,乙酸是一種典型的弱酸,屬于弱電解質(zhì),因此,要注意聯(lián)系在無機化學中所學的相關知識:如酸的通性等。酯化反應,是新學習的有機反應,其本質(zhì)屬于取代反應,要明確其脫水的機理,要指導學生認真研究實驗34酯化反應,啟發(fā)學生多問幾個為什么。
第四節(jié):基本營養(yǎng)物質(zhì)。主要介紹糖類、油脂、蛋白質(zhì),這幾種物質(zhì)與我們的生活密切相關,復習時,也要充分利用已有的實踐認識,比如:可以以熱堿水洗碗為例,進一步理解油脂的水解,同時,也可以利用生物學上的相關知識,然后,再從化學的角度加入解析、學習。
抓住糖的多官能團進行學習,推測其可能有的性質(zhì),以培養(yǎng)學生的推理能力,探究能力。復習時,要組織學生多討論、多比較,充分發(fā)揮學生的主體作用。
三維目標
知識與技能
1.了解乙醇、乙酸的重要用途。
2.掌握乙醇、乙酸的化學性質(zhì)。
3.了解糖、蛋白質(zhì)的重要性質(zhì)與用途。
過程與方法
1.引導學生采用歸納、比較法進行復習。
2.采用討論法復習,培養(yǎng)學生的參與意識。
情感、態(tài)度與價值觀
通過本節(jié)學習,培養(yǎng)學生的理論聯(lián)系實際能力。
要點提示
教學重點
乙醇、乙酸的性質(zhì),糖、蛋白質(zhì)的特征反應。
教學難點
乙醇的催化氧化、酯化反應的機理。
教具準備
實物投影儀、鈉、乙醇、酚酞試液、水、試管。
[師]結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),化學反應的實質(zhì)就是舊鍵的斷裂及新鍵的形成,從圖中所標出的①②③④處的化學鍵的斷裂,同學們能否判斷乙醇各發(fā)生了哪些反應?
[生1]斷①處鍵,可以發(fā)生酯化反應。
[師]如果①②處鍵斷裂,大家看看形成了什么樣的物質(zhì)?
[生]形成了乙醛。
[師]那么發(fā)生了什么反應?
[生]氧化反應。
[師]此時發(fā)生了催化氧化反應。
[師]如果是③④兩處鍵同時斷裂呢?又形成了什么物質(zhì)?
[生]乙烯!
(切換到幻燈片)
【例1】 某有機物X的蒸氣完全燃燒時需要3倍于其體積的氧氣,產(chǎn)生2倍于其體積的CO2和3倍于其體積的水蒸氣,有機物X在適當條件下能進行如下一系列轉(zhuǎn)化:
①有機物X的蒸氣在Cu或Ag的催化下能被O2氧化成Y。
②X能脫水生成烯烴Z,Z能和HCl反應生成有機物S。
試解答下列問題:
(1)寫出下列物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式:X________;Y________;Z________;S________。
(2)用化學方程式表示①~②有關轉(zhuǎn)化反應方程式。
[師]請同學們先試著解析已知條件,找出解題思路。
[生]本題已知有機物燃燒時的耗氧量、生成CO2及水蒸氣的量,由此,可以求出X的分子式,再根據(jù)性質(zhì),就可以得出答案。
[師]解題時首先要審清題意,找出已知條件,弄清楚要求什么。找出了已知和未知的關系,就可以找出解題的思路。
解析:由X燃燒的化學反應方程式:
CxHyOz+3O2―→2CO2+3H2O
根據(jù)質(zhì)量守恒,可知:
x=2;y=6;z=1
即,X的分子式為C2H6O,由所給的性質(zhì)可以得出:Y是乙醛,Z是乙烯,S是氯乙烷。
性質(zhì)
現(xiàn)象及反應方程式
酸的通性[來源:Z§xx§k.Com][來源:學科網(wǎng)ZXXK][來源:學+科+網(wǎng)Z+X+X+K]
紫色石蕊試液
酚酞試液
Mg粉
Na2O
NaOH
CaCO3
酯化反應
乙醇
[師]CH3COOH發(fā)生可逆電離,斷①處鍵;發(fā)生酯化反應,斷②處鍵。
[師]乙酸酯化反應的實驗,是一重要實驗,請同學們認真看書,并思考以下問題。
1.(2003江蘇高考)無水乙酸又稱冰醋酸(熔點16.6 ℃)(展示冰醋酸樣品)。在溫度較低時,無水乙酸就會凝結(jié)成像冰一樣的晶體。請簡單說明在實驗中若遇到這種情況時,你將如何從試劑瓶中取出無水乙酸?
2.實驗中“用酒精燈緩緩加熱”為什么?
3.飽和Na2CO3溶液的作用是什么?
4.導管口能否伸到Na2CO3飽和溶液的液面之下?
[生1]取冰醋酸可以用玻璃棒撬。
[生2]用鑷子撬。
[師]那就請你用玻璃棒或者鑷子撬一下看是否合適。
一同學上臺撬冰醋酸,結(jié)果很難撬動。
[師]大家集思廣益,到底該怎么辦?
[生3]用酒精燈加熱。
[生4]放到熱水中浸泡一會。
[生5]可以用熱毛巾捂。
[師]能直接用酒精燈加熱嗎?
[生]不能。盛冰醋酸的是普通玻璃瓶,不能直接加熱。
[師]可以采取第4、5個同學所說的方法,用溫水或者熱毛巾捂。
[師]繼續(xù)回答第2個問題。
[生2]緩慢加熱是為了防止乙醇揮發(fā),因為乙醇沸點低易揮發(fā),從而造成反應物損失,乙酸乙酯的產(chǎn)率降低。
[生1]緩緩加熱是為了防止反應劇烈,引起暴沸。
[師]同學們的意見呢?哪個更合理?
[生]第2個!
[師]對!
[師]第3個問題。
[生1]Na2CO3溶液的作用是吸收揮發(fā)出的乙酸。
[生2]對不起!不知道。
[多媒體播放:參考答案——Na2CO3溶液的作用]
[師]最后一個問題。
[生1]便于觀察乙酸乙酯的生成:一滴一滴地滴下!
請完成下列問題:
(1)試管A內(nèi)在60~80 ℃時發(fā)生的主要反應的化學方程式為(注明反應條件):________________________________________。
(2)如圖所示在實驗的不同階段,需要調(diào)整溫度計在試管A內(nèi)的位置,在實驗開始時溫度計水銀球的位置應在____________________________;當試管A內(nèi)的主要反應完成后溫度計水銀球的位置應在__________________,目的是______________________。
(3)燒杯B的作用是________________________________;燒杯B內(nèi)盛裝的液體可以是__________________________________(寫出一種即可)。
(4)若想檢驗試管C中是否含有產(chǎn)物乙酸,請你在所提供的藥品中進行選擇,設計一個簡便的實驗方案。
所提供的藥品有:pH試紙、紫紅色的石蕊試紙、白色的醋酸鉛試紙、碳酸氫鈉粉末。實驗儀器任選。該方案為______________________________________________________。
[生1]本題的原理是乙醛氧化制備乙酸,然后驗證乙酸的性質(zhì)。
[生2]A作為反應器,制備乙醛,B作為反應提供的條件——加熱,C用來收集乙酸。
[師]題中所給的幾種物質(zhì)的沸點,這些數(shù)據(jù)的作用是什么?
[生3]我認為,是加熱的溫度,因為乙酸的沸點是117.9 ℃,要想使乙酸順利蒸發(fā)出,選甘油為好。
[師]可不可以選乙二醇?
[生4]可以,只要溫度高于乙酸的沸點是117.9 ℃即可。
[師]正確。
[生5]檢驗乙酸,可以用pH試紙。
[生6]也可以用碳酸氫鈉。
[師]哪個方案最好呢?
[生]pH試紙簡單!
(實物投影儀投影幾份學生的答案)
[師]同學們解析得不錯。本題屬于實驗題,可以根據(jù)已知的條件,結(jié)合實驗裝置圖,解析其反應原理,然后,再依據(jù)原理,結(jié)合問題,得出答案。
(1)寫反應方程式時,要注意條件、配平。
(2)溫度計是用來指示溫度的,開始時是制備乙醛,溫度應該控制在60~80 ℃,反應完成后,需要蒸餾出乙酸,所以,溫度計應該是指示乙酸的沸點,所以,水銀球應該位于支管口。
(3)B的作用是加熱均勻,同時使生成的乙酸蒸餾出。
(4)可以用pH試紙檢驗乙酸。
答案:(1)2CH3CHO+O2
MicrosoftInternetExplorer402DocumentNotSpecified7.8 磅Normal0
組成元素
代表物
代表物分子
性質(zhì)
聯(lián)系
單糖
C、H、O
果糖
C6H12O6
酯化反應
互為同分異構(gòu)體
葡萄糖
C6H12O6
酯化反應
銀鏡反應
雙糖
C、H、O
蔗糖
C12H22O11
水解,產(chǎn)物為葡萄糖、果糖
互為同分
異構(gòu)體
麥芽糖
C12H22O11
水解,產(chǎn)物為葡萄糖
多糖
C、H、O
淀粉
(C6H10O5)n
水解,遇碘水變藍
不是互為同
分異構(gòu)體
纖維素
(C6H10O5)n
水解
請?zhí)羁眨?/p>
(1)過程①是__________反應,過程②是__________反應,過程③是__________反應。(填寫反應類型的名稱)
(2)過程④的另一種生成物是__________(填寫化學式)。
(3)上述物質(zhì)__________和__________互為同分異構(gòu)體。(填寫字母代號)
[師]請同學們先思考,可以討論。
[生1]①是消去反應,②是加成反應,③是氧化反應。
[生2]根據(jù)質(zhì)量守恒可以知道,④的另一種產(chǎn)物應該是CO2。
[生3]A和C互為同分異構(gòu)體。
[師]很好。
[師]本題看似較難,但是,起點高落點低,考查的是基本的概念,只要概念清晰,審題仔細,是可以做出的。
答案:(1)①消去 ②加成?、垩趸?2)CO2 (3)A C
課堂小結(jié)
本節(jié)課我們大家通過討論的方法對所學過的內(nèi)容進行了歸納、比較,既鞏固了知識,又訓練培養(yǎng)了大家的自主學習能力,一舉兩得。
布置作業(yè)
1.生活中的問題常涉及化學知識,下列過程不涉及化學變化的是()
A.用食醋或醋精除去暖瓶內(nèi)的水垢 B.用四氯化碳擦去圓珠筆油漬
C.用糯米飯、酒曲等自制甜酒釀 D.福爾馬林的稀溶液浸制生物標本
2.下列是某種高分子化合物的部分結(jié)構(gòu)片斷。這種高分子化合物可能是()
1.當下列物質(zhì):①大理石?、阽娙槭、坼伖浮、茇悮ぁ、莸皻?,分別滴加醋酸時,會產(chǎn)生相同氣體的有()
A.①② B.④⑤
C.①②③ D.①②③④⑤
2.據(jù)報道,2002年10月26日俄羅斯特種部隊在解救人質(zhì)時除使用了非致命武器芬太奴外,還使用了一種麻醉作用比嗎啡強100倍的氟烷,已知氟烷的化學式為C2HClBrF3,則沸點不同的上述氟烷有()
A.1種 B.2種
C.3種 D.4種
3.近年來,建筑裝潢裝飾材料進入家庭,調(diào)查發(fā)現(xiàn)若經(jīng)過裝修的居室中由裝潢裝飾材料緩慢釋放出來的化學污染物濃度過高,會影響健康。這些污染物中最常見的是()
A.CO
B.SO2
C.甲醛、甲苯等有機物蒸氣
D.臭氧
4.用硫酸酸化的CrO3遇酒精后,其顏色會從紅色變?yōu)樗{綠色,用這個現(xiàn)象可以測得汽車司機是否酒后開車。反應的方程式為2CrO3+3C2H5OH+3H2SO4===Cr2(SO4)3+3CH3CHO+6H2O,此反應的氧化劑是()
A.H2SO4 B.CrO3
C.Cr2(SO4)3 D.C2H5OH
5.下列實驗:①淀粉水解?、诶w維素水解?、垡宜嵋阴ブ迫 、苡梢掖贾迫∫蚁、萦帽胶拖跛嶂迫∠趸?。實驗中用到濃硫酸的是()
A.③④ B.③④⑤
C.②③④⑤ D.①②③④⑤
6.過氧乙酸(CH3COOOH)是一種高效消毒劑,具有很強的氧化性和腐蝕性,它可由冰醋酸與過氧化氫在一定條件下制得;還可以迅速殺滅多種微生物,包括多種病毒(如:SARS病毒)、細菌、真菌及芽孢,有關過氧乙酸的敘述正確的是()
A.過氧乙酸與羥基乙酸(HOCH2COOH)互為同分異構(gòu)體
B.過氧乙酸可與苯酚混合使用
C.由過氧化氫與醋酸制取過氧乙酸的反應屬于氧化還原反應
D.濃過氧乙酸中加入少許紫色石蕊試液,振蕩后試液一定呈紅色
7.據(jù)報道,某煤礦井下采煤面瓦斯突出,發(fā)生爆炸,當場造成56人死亡,92人生死不明。截至記者發(fā)稿時,經(jīng)過全力搜救,目前又發(fā)現(xiàn)4名遇難礦工遺體,死亡人數(shù)增至60人。其中,55人系窒息死亡。目前,尚有88名礦工下落不明。根據(jù)以上信息完成下列問題:
(1)寫出瓦斯爆炸的化學方程式:______________________________________。
(2)可燃性氣體的爆炸都有一個爆炸極限,所謂爆炸極限是指可燃氣體(或蒸氣或粉塵等)與空氣混合后,遇火產(chǎn)生爆炸的最高或最低濃度(通常以體積百分數(shù)表示)。下表是甲烷在空氣和純氧氣中的爆炸極限。
空氣中
純氧氣中
甲烷的爆炸極限
5.0%~15%
5.0%~60%
下面是瓦斯和空氣組成的混合氣體中瓦斯的體積含量,從是否能夠爆炸方面考慮,請判斷哪些是不安全的________。
A.3% B.10%
C.30% D.60%
(3)請分析人為什么在瓦斯爆炸的礦中會窒息死亡:______________________________。
(4)由礦井中的瓦斯爆炸,根據(jù)你的化學實驗經(jīng)驗,你可以得出什么啟示?(提示:對可燃性氣體的加熱、點燃操作應該注意的問題)___________________________________________。
8.有關催化劑的催化機理等問題可從“乙醇催化氧化實驗”得到一些認識,其實驗裝置如下圖所示,其實驗操作為:預先使棉花團浸透乙醇,并照圖安裝好裝置;在銅絲的中間部分加熱,片刻后開始(間歇性)鼓入空氣,即可觀察到明顯的實驗現(xiàn)象。
(2)穩(wěn)定性和可燃性:多數(shù)有機物受熱容易分解,而且容易燃燒。
(3)熔沸點:多數(shù)有機物熔沸點低,很多物質(zhì)常溫下為液態(tài)、氣態(tài),且液態(tài)物質(zhì)易揮發(fā)。
(4)導電性:多數(shù)有機物是非電解質(zhì),不易導電。
(5)化學反應:一般比較復雜,反應速率較慢,還常伴有副反應發(fā)生,所以常需加熱或使用催化劑以促進它們的進行。寫有機反應方程式時一般用“―→”,而不用“===”,但方程式必須配平。
有機物的簡單分類:
有機物可簡單分成烴和烴的衍生物兩大類。僅含碳和氫兩種元素的有機物稱為碳氫化合物,又稱烴。烴又可分為烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴等。
(二)
1.神奇的乙烯
在自然界,植物從發(fā)芽到落葉,開花到落花,結(jié)果到落果的這種自然現(xiàn)象對人們來說,已是習以為常了。但是,你是否想過為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢?
先說植物的葉子為什么會脫落。樹木的嫩葉慢慢地長大,經(jīng)過一段時間,綠葉便慢慢地變黃、衰老,最后脫落。這種落葉是一種自然衰老現(xiàn)象。它就像所有有生命的東西一樣,生長到一定時候便要衰老死亡。
另一種落葉現(xiàn)象就是秋天的落葉。這種落葉是自然條件變化引起的。實際上是由于秋天的日照時間縮短,葉片中有較多的乙烯和脫落酸造成的。乙烯和脫落酸有促進葉子脫落的作用,葉柄基部形成一個離層區(qū),在酶的作用下細胞間的聯(lián)系變得松弛,一遇風吹葉子便從離層區(qū)脫落。
花和果實的脫落與葉子脫落的道理是非常相似的?;ㄔ谒∏俺S休^多的乙烯和脫落酸形成促使果柄產(chǎn)生離層區(qū),引起果實脫落。
了解了葉、花、果脫落的原因,人們便可用科學方法來人為地控制它們的脫落,這對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是很有意義的。
2.煤氣燈的秘密
1864年,美國人發(fā)現(xiàn)一件奇怪的事情,煤氣燈泄漏出的氣體可使附近的樹木提前落葉。
1892年,在亞速爾群島,有個木匠在溫室中工作時,無意中將美人蕉的碎屑當作垃圾燒了起來,結(jié)果美人蕉屑燃燒的煙霧彌漫開來后,溫室中的菠蘿一齊開了花。
1908年,美國有些康乃馨的培育者將這種名貴的花卉移植到裝有石油照明燈的芝加哥溫室中,結(jié)果花一直未開。
針對上述事實,科學家們進行了大量的研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)原來這都是乙烯搗的鬼:
煤氣燈中漏出的是乙烯,它能使樹葉早落。
美人蕉碎屑燃燒后產(chǎn)生乙烯,它能促使花兒開放。
芝加哥溫室中石油照明燈放出的乙烯,它卻抑制了康乃馨花兒的開放。
看來,作為植物生長的調(diào)節(jié)劑,乙烯對不同的植物施展了不同的魔法。
3.石蠟油分解實驗的再探究
實驗裝置也可以改為右圖所示裝置:在試管①中加入石蠟油和氧化鋁;試管②放在冷水中;試管③中加入KMnO4溶液或溴水。
實驗要點:
(1)石棉要盡量多地吸收石蠟油。
(2)石蠟油分解反應的溫度要在500 ℃以上。
(3)實驗中要注意防止倒吸;最好是教師演示實驗;沒有條件做實驗的學校,可以放錄像或其他多媒體資料。
(4)KMnO4用稀溶液,3 mL該溶液中一般加入2~3滴稀H2SO4溶液,增加KMnO4溶液的氧化性。
(5)配制溴的四氯化碳溶液時,20 mL四氯化碳加1~2滴溴即可。