10_第十六章IA-IVA族元素及其化合物-1
主族元素及其化合物
主族元素及其化合物主族元素是指周期表中IA至VIIIA元素区域的元素,共包括1A、2A、3A、4A、5A、6A和7A七个主要族。
这些元素通常具有相似的性质,并且它们与其他元素的化合物也具有一定的规律性。
1A族元素(碱金属元素)包括氢(H)、锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)和钫(Fr)。
它们都是相对活泼的金属,具有较低的电离能和较强的还原性。
这些元素在自然界中主要以阳离子的形式存在,易失去电子形成阳离子。
与非金属元素结合后,它们通常形成离子化合物。
例如,氢与非金属元素结合形成酸,而其他碱金属元素与非金属元素结合形成盐。
2A族元素(碱土金属元素)包括铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)和镭(Ra)。
碱土金属元素也是活泼的金属,在自然界中主要以阳离子的形式存在。
它们的活动性低于碱金属元素,但仍然具有一定的还原性。
与非金属元素结合后,碱土金属元素通常形成离子化合物,例如碳酸盐、硫酸盐等。
3A族元素包括硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)、钪(Tl)、铊(Th)和钅(Nh)。
这些元素是典型的金属和非金属的过渡,具有中等的电离能和活性。
硼和铝广泛应用于材料科学领域,例如高强度合金、陶瓷等。
4A族元素包括碳(C)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)和铅(Pb)。
这些元素是非金属和金属的过渡,具有较高的电离能和较弱的还原性。
碳和硅是最常见的元素之一,广泛应用于生命科学和材料科学中。
5A族元素包括氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)和铋(Bi)。
这些元素是非金属元素,具有高电离能和较强的还原性。
氮是地球大气中最常见的元素之一,而磷在生物体中起着重要的生命活动作用。
6A族元素包括氧(O)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)和钫(Po)。
这些元素也是非金属元素,具有高电离能和较强的还原性。
氧是地球上最丰富的元素之一,对生物体中的呼吸和生命活动起着重要作用。
7A族元素(卤素)包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)和烈酒(At)。
专题--金属及其化合物
一、第IA族(碱金属)(一)、包含的金属元素:(氢)锂钠钾铷铯(钫*)(铷和铯在高中阶段了解其危险性即可)(二)、物理性质:质软,具有金属光泽,可燃点低,锂密度小于煤油甚至小于液体石蜡,钠、钾密度比煤油大,比水小,因此锂封存于固体石蜡中,钠钾保存于煤油中,铷铯因过于活泼需要封存在在充满惰性气体的玻璃安瓿中。
(三)、化学性质:1、与氧气反应:①对于锂,R+O2→R2O(无论点燃还是在空气中均只能生成氧化锂)②对于钠,R+O2→R2O(空气中) R+O2→R2O2(点燃)③对于钾,R+O2→R2O(空气中) R+O2→R2O2(氧气不充足时点燃) R+O2→RO2(氧气充足时)因此,我们认为,钾在点燃时的产物为混合物④对于铷和铯,在空气中就可以燃烧,生成复杂氧化物,高中范围内不做过多了解2、与酸反应:R+H+→R++H2(碱金属先与水解氢离子较多的酸反应,然后才与水反应)3、与水反应: R+H2O→ROH+H2①锂与水反应现象:短暂的浮熔游响(因生成了溶解度较小的LiOH,附在锂的表面,影响了反应的继续进行,反应速率越来越慢,直至完全停止)②钠和钾常温反应现象:浮熔游响红,密度小于水,漂浮于水面,,迅速“熔”成小球(实际上是与水反应放热引起的、金属与水发生反应质量体积变小的共同作用,讲授时认为是反应放热),由于生成了氢气,小球四处游动,并发出呲呲的响声,在反应后的溶液里加入酚酞,发现溶液变为粉红色或红色。
③铷铯与水反应的现象:放入水中即发生爆炸反应,十分危险。
4、与有机物的反应:R+M-OH→M-OR+H2(反应不如与水反应剧烈,但仍可以看到低配版的浮熔游响红)5、与卤素反应:R+Cl2→RCl(现象:冒白烟)6、与硫反应:R+S→R2S(爆炸式反应,危险)7、锂与氮反应:Li+N2→Li3N(知道其为一种优良催化剂即可,高中范围内不需要掌握)8、钠与氢气反应:Na+H2→NaH(高温条件)(四)、常见化合物及其化学性质1、氢氧化钠(烧碱,有强烈的腐蚀性)可与酸及酸性气体反应,也可以与两性氧化物发生反应OH-+H+→H2O OH-+CO2→CO3-+H2O(过量CO2:OH-+CO2→HCO3-)OH-+Al→AlO2-+H2↑2、碳酸钠(苏打,纯碱)可与酸反应,可与酸性气体反应,可在高温下分解为氧化钠和二氧化碳CO3-+H+→H2O+CO2 CO3-+CO2+H2O→HCO3-3、碳酸氢钠(小苏打)可与酸反应可加热分解HCO3-+H+→H2O+CO2 NaHCO3—△→Na2CO3+H2O+CO2↑4、过氧化钠(优良制氧物质,具有强氧化性,可用作漂白剂)可与酸反应(注意反应顺序为先水后酸!),可与水反应可与湿润的二氧化碳反应(与干燥的二氧化碳不反应)可与二氧化硫反应可与三氧化硫反应可以与钠发生归中反应可吸收氮氧化合物Na2O2+H2O→NaOH+O2↑Na2O2+CO2→Na2CO3+O2↑Na2O2+SO2→Na2SO4 Na2O2+SO3→Na2SO4+O2Na2O2+Na→Na2O Na2O2+NO→NaNO2 Na2O2+2NO2= 2NaNO35、氢化钠(强碱性物质,极度危险品)NaH+O2→NaOH(潮湿的空气中极易自燃) 不溶于有机溶剂,溶于熔融金属钠中,是有机实验中用途广泛的强碱。
元素及其化合物的复习思路和复习策略
元素及其化合物的复习思路和复习策略江苏省大港中学程薇元素及其化合物知识是高中化学的重要内容,约占整个高中化学内容的四分之一左右。
在高考中占15%左右。
知识零碎,化学反应多,学生已学易忘,老师在引导学生复习时也往往是将课本内容简单重复,认为无啥可讲,这样造成的结果是复习效率低。
如何有效地引导学生复习并落实好元素化合物知识,下面谈谈我个人的一些不成熟做法:一、复习思路以“元素→单质→氧化物(氢化物)→存在”为线索;学习具体的单质、化合物时既可以“结构→性质→用途→制法”为思路,又可从该单质到各类化合物之间的横向联系形成知识网进行复习,抓住知识的点、线、面进行学习,由具体到一般,化繁为简,有计划的使之系统化、规律化,抓元素知识与理论知识的结合点,发挥理论的指导作用。
并注意新旧知识的的联系和对比,注意相似物质的对比,如:氧化钠、过氧化钠,二氧化硫和二氧化碳,浓硫酸和稀硫酸等,将元素化合物知识形成一个完整的知识网络。
即总复习全面抓,普遍的知识规律化,零碎的知识系统化二、复习策略(一)把握重点,突出主干知识考试说明对常见元素的单质及其重要化合物的基本要求是:了解元素原子核外电子排布的周期性与元素性质的递变关系.掌握典型金属和典型非金属在周期表中的位置及与其性质的关系.了解其他常见金属和非金属元素的单质及其化合物.1.ⅠA和ⅡA族元素--典型的金属(1)了解钠的物理性质,掌握钠和镁的化学性质.(2)从原子的核外电子排布,理解ⅠA、ⅡA族元素(单质、化合物)的相似性和递变性.(3)以氢氧化钠为例,了解重要的碱的性质和用途。
了解钠的重要化合物。
2.卤族元素--典型的非金属(1)以氯为例,了解卤族元素的物理性质和化学性质.(2)从原子的核外电子排布,理解卤族元素(单质、化合物)的相似性和递变性.(3) 掌握氯气的化学性质,了解几种重要的含卤化合物的性质和用途3.其他常见的非金属元素(如:H、O、S、N、P、C、Si)(1)了解这些元素的单质及某些氧化物、氢化物的性质。
《大学化学主族元素》课件
主族元素的化学性质表现出明显的周期性变化。碱金属的 还原性强,容易失去电子成为正离子,而碱土金属的氧化 性强,容易得到电子成为负离子。
主族元素在自然界中的存在形式
01
自然存在
主族元素在自然界中广泛存在,如锂、钠、钾等存在于地壳中,而铍、
镁、钙等存在于地幔和地核中。
02 03
化合态
主族元素在自然界中主要以化合态的形式存在,如钠主要以钠盐的形式 存在,如食盐(NaCl)等;钙主要以碳酸盐的形式存在,如石灰石( CaCO3)等。
生物作用
主族元素在生物体中具有重要的生理作用。例如,钠是维持细胞内外渗 透压平衡的重要元素,而钙是构成骨骼和牙齿的主要成分之一。
Part
02
主族元素的化学性质
碱金属的化学性质
01
碱金属原子具有一个价电子,容易失去这个价电子形成正离子 ,表现出强还原性。
02
碱金属元素在化合物中通常显+1价,其离子半径较大,具有较
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稀有气体的应用与前景
总结词
稀有气体在电子、工业、科研等领域具有广泛的应用 前景。
详细描述
稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙和氡,它们具有稳定 的化学性质和特殊的物理性质,是现代工业和科研的重 要原料。在电子领域,稀有气体可以用于制造电子器件 和发光材料,如LED灯等。在工业领域,稀有气体可以 用于焊接和切割工艺,同时也可以用于制造特殊合金和 玻璃等。在科研方面,稀有气体可以用于研究气体放电 和原子光谱等物理现象。
总结词
碱金属在工业、科研、医疗等领域具有广泛的应用前 景。
详细描述
碱金属包括锂、钠、钾、铷、铯和钫,它们具有活泼 的化学性质,是化学反应的重要参与者。在工业上, 碱金属可以用于制造合金、催化剂、润滑剂等,同时 也可以用于核能、电池等新能源领域。在科研方面, 碱金属可以用于合成新的化合物和材料,如新型催化 剂、高分子材料等。在医疗方面,碱金属可以用于放 射性治疗和诊断,如放射性核素和放射性药物等。
常见非金属元素及其化合物
2019/8/17
11
§9 常见非金属元素及其化合物
• ⑤稀有贵金属:铂、铱、锇、钌、铑、钯; • ⑥放射性稀有金属:钋、镭、锕系元素。
稀有元素常用于黑色和有色冶金工业以制造特种钢、超 硬合金和耐火合金等。在原子能工业、化学工业、电气工 业、电子管、半导体、超音速飞机、火箭、航天技术方面 都占有重要的地位。
第九章
§9 常见非金属元素及其化合物
常见非金属元素及其化合物
学习内容
1、非金属元素元素性质的 相似性和递变规律。
2、常见非金属元素及其化 合物的性质。
IA
1
1H
氢
2
3
4
5
6
准金属 非金属
2 He
IIIA IVA VA VIA VIIA 氦
5 B 6 C 7 N 8 O 9 F 10 Ne
硼 碳 氮氧 氟 氖
0.0314 0.046
0.00182 0.00125
0.00052 0.000072
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气体
CH4 Kr N2O H2 Xe
O3
体积分数 质量分数
/%
/%
0.00022 0.00012
0.00011 0.00029
0.0001 0.00015
0.00005 0.000003
0.0000087 0.000036
镧铈 镨 钕 钷 钐 铕 钆 铽镝 钬 铒 铥 镱 镥
89 Ac 90 Th 91 Pa 92 U 93 Np 94 Pu 95Am 96 Cm 97 Bk 98 Cf 99 Es 100 Fm 101Md 102No 103 Lr
第十六章 氮族元素1
电子层
K
2
L K
8 2
第 VA
13 Al 铝 31 Ga 镓 49 In 铟 81 Tl 铊
M L K N M L K O N M L K P O N M L K
8 8 2 8 18 8 2 8 18 18 8 2 8 18 32 18 8 2
族
本章要求
1、掌握氮和磷的单质及其氢化物、卤化 物、氧化物含氧酸及其盐的结构、性质、制 备和应用。 3、了解砷的重要化合物的性质和应用。
Cu 4HNO3 (浓) Cu(NO3 ) 2 2NO2 2H 2O
3Cu 8HNO3 (稀) 3Cu(NO3 )2 2NO 4H 2O
第十六章
氮 磷 砷
§16.2 氮和氮的化合物
活泼金属 4Zn 10HNO3 (较稀) 4Zn(NO3 )2 N2O 5H 2O (HNO3浓度约2mol.L-1)
非金属
VA
7 N 氮 15 P 磷 33 As 砷 51 Sb 锑 83 Bi 铋
VIA 8 O 氧 16 S 硫 34 Se 硒 52 Te 碲 84 Po 钋
VIIA 9 F 氟 17 Cl 氯 35 Br 溴 53 I 碘 85 At 砹
0 2 He 氦 10 Ne 氖 18 Ar 氩 36 Kr 氪 54 Xe 氙 86 Rn 氡
4Zn 10HNO3 (很稀) 4 Zn(NO3 )2 NH4 NO3 3H 2O
(HNO3浓度< 2mol.L-1)
性质二:热不稳定性 4HNO3 = 4NO2+O2+2H2O
第十六章
氮 磷 砷
§16.2 氮和氮的化合物
(2)硝酸盐 性质一:氧化性 水溶液在酸性条件下才有氧化性,固体常温 稳定在高温时有氧化性。 性质二:热稳定性差
高中化学选修一知识点总结
高中化学选修一知识点总结一、基本概念与原理1. 物质的分类- 纯净物:由单一种类的分子或原子组成,具有固定的性质和组成。
- 混合物:由两种或两种以上不同物质混合而成,各组成部分保持其原有性质。
2. 物质的量- 摩尔(mol):表示物质的量的单位,定义为含有与12克纯碳-12中原子数相同数量的原子或分子的任何物质的量。
- 阿伏伽德罗常数(NA):1摩尔物质中所含微粒(原子、分子、离子等)的数量,约为6.022 x 10^23。
3. 化学反应- 化学方程式:用化学符号表示化学反应的方程,包括反应物、生成物、反应条件和物质的量关系。
- 反应热:化学反应过程中吸收或放出的热量,分为吸热反应和放热反应。
4. 溶液与浓度- 溶液:由溶剂和溶质组成的均匀混合物。
- 浓度:表示溶质在溶液中的含量,常用单位有摩尔浓度(mol/L)和质量百分浓度(%)。
5. 酸碱理论- 布朗斯特-劳里酸碱理论:酸是质子(H+)的供体,碱是质子的受体。
- pH值:表示溶液酸碱性的量度,pH = -log[H+],其中[H+]为溶液中氢离子的摩尔浓度。
二、元素化学1. 元素周期表- 周期:元素周期表中水平排列的行。
- 族:元素周期表中垂直排列的列。
- 主族元素:周期表中IA至VIIA族的元素。
- 过渡元素:周期表中位于主族元素和稀有气体之间的元素。
2. 常见元素及其化合物- 碱金属:周期表IA族元素,如锂(Li)、钠(Na)等。
- 卤素:周期表VIIA族元素,如氟(F)、氯(Cl)等。
- 氧族元素:周期表VIA族元素,如氧(O)、硫(S)等。
- 铁族元素:周期表VIII族元素,如铁(Fe)、钴(Co)等。
3. 氧化还原反应- 氧化:物质失去电子的过程。
- 还原:物质获得电子的过程。
- 氧化剂:使其他物质氧化的物质,本身被还原。
- 还原剂:使其他物质还原的物质,本身被氧化。
三、有机化学1. 有机化合物的基本概念- 有机化合物:含有碳原子的化合物,通常还包含氢原子。
(完整版)元素周期表详解
元素周期表中元素及其化合物的递变性规律1 原子半径(1)除第1 周期外,其他周期元素(惰性气体元素除外)的原子半径随原子序数的递增而减小;(2 )同一族的元素从上到下,随电子层数增多,原子半径增大。
注意:原子半径在VIB 族及此后各副族元素中出现反常现象。
从钛至锆,其原子半径合乎规律地增加,这主要是增加电子层数造成的。
然而从锆至铪,尽管也增加了一个电子层,但半径反而减小了,这是与它们对应的前一族元素是钇至镧,原子半径也合乎规律地增加(电子层数增加)。
然而从镧至铪中间却经历了镧系的十四个元素,由于电子层数没有改变,随着有效核电荷数略有增加,原子半径依次收缩,这种现象称为“镧系收缩”。
镧系收缩的结果抵消了从锆至铪由于电子层数增加到来的原子半径应当增加的影响,出现了铪的原子半径反而比锆小的“反常”现象。
2 元素变化规律(1 )除第一周期外,其余每个周期都是以金属元素开始逐渐过渡到非金属元素,最后一稀有气体元素结束。
(2 )每一族的元素的化学性质相似3 元素化合价(1)除第1 周期外,同周期从左到右,元素最高正价由碱金属+1 递增到+7 ,非金属元素负价由碳族-4 递增到-1 (氟无正价,氧无+6 价,除外);(2 )同一主族的元素的最高正价、负价均相同(3)所有单质都显零价4 单质的熔点(1 )同一周期元素随原子序数的递增,元素组成的金属单质的熔点递增,非金属单质的熔点递减;(2 )同一族元素从上到下,元素组成的金属单质的熔点递减,非金属单质的熔点递增5 元素的金属性与非金属性(1 )同一周期的元素电子层数相同。
因此随着核电荷数的增加,原子越容易得电子,从左到右金属性递减,非金属性递增;(2 )同一主族元素最外层电子数相同,因此随着电子层数的增加,原子越容易失电子,从上到下金属性递增,非金属性递减。
6 最高价氧化物和水化物的酸碱性元素的金属性越强,其最高价氧化物的水化物的碱性越强;元素的非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强。
2024年高考化学元素周期表知识点总结(2篇)
2024年高考化学元素周期表知识点总结2024年高考化学考试中,元素周期表是一个重要的考点。
掌握元素周期表的基本知识,理解元素周期表的结构和规律,对于解答选择题和计算题等各类试题都至关重要。
下面是2024年高考化学考试的元素周期表知识点总结。
一、元素周期表的分类元素周期表是按照元素的原子序数(即核外电子的数目)和相似性等规律排列的。
在2024年高考中,会考察以下几个方面的分类:1. 元素的主族和副族:元素周期表分为A族(主族)和B族(副族)两大类。
主族元素是周期表的第1A至8A组,副族元素是周期表的1B至8B组。
2. 元素的金属、非金属和类金属:元素周期表中,大多数元素为金属,少数元素为非金属,还有一部分元素是类金属(也称过渡元素)。
3. 元素的周期和组:元素的周期是指横向排列的行数,而元素的组则是指纵向排列的列数。
在元素周期表中,周期从1至7,组从1到18。
二、元素周期表的结构和规律1. 周期表的横向趋势规律:元素周期表的每个周期代表了一层电子壳,周期数越大,电子壳层数越多。
同时,周期表中,原子半径逐渐增大,离原子核越远,电子云也相应扩大。
2. 周期表的纵向趋势规律:元素周期表的每个主族代表了一个电子云中最外层电子的主要能级。
向下排列的元素,原子半径逐渐增大,电子云扩大;而向上排列的元素,原子半径逐渐减小,电子云缩小。
3. 元素周期表的原子半径和电离能规律:元素周期表中,原子半径随着周期数的增加而减小,原子半径随着组数的增加而增大。
电离能则是指原子失去一个电子所需要的能量,电离能随着周期数的增加而增大,电离能随着组数的增加而减小。
4. 元素周期表的化合价规律:元素的化合价一般是由元素的主族和副族决定的。
主族元素的化合价通常等于它们在周期表上的组数;而副族元素的化合价通常等于它们在周期表上的组数减去10。
三、常见元素和其特点以下是一些常见元素和其特点的简要总结:1. 氢(H):最轻的元素,原子量为1。
第16章 氮族预习提纲
第十六章 氮族元素预习提纲第16章 氮 磷 砷 锑 铋16.1 元素基本性质氮族(V A):N, P, As, Sb, Bi 价电子构型:ns 2np 3 一、氮的成键特征和价键结构1、形成离子键2、形成共价键(氢键)(1)形成三个共价单键(2)形成一个共价双键和一个共价单键 (3)形成一个共价叁键(4)N 原子还可以有氧化数为+5的氧化态 3、形成配位键N 与同族其他元素性质的差异(1) N -N 单键的键能反常地比第三周期P -P 键的小。
(2) N 易于形成p —p π键(包括离域π键),所以,N =N 和N ≡N 多重键的键能又比其它元素的大。
(3) 在共价化合物中,N 最多只能形成4个共价键,也即N 的配位数最多不超过4。
而P 、As 由于有可利用的d 轨道,配位数可扩大到5或6,如PCl 5(sp3d 杂化)和[PCl 6]-(sp 3d 2杂化)。
应当提及的是,在氮的某些含氧化合物中,由于N 的一对2s 电子参与了价键的形成如,N 虽表现出+V 氧化态,但配位数仍未超过4 。
(4) 和O 、F 相似,N 也有形成氢键的倾向,但是H -N …H 键的强度比H -O …H 键要弱。
二、氮元素的元素电势图 16.2 氮和氮的化合物 一、 氮氮气是无色、无臭、无味的气体。
沸点为 -195.8°C 。
很难液化,微溶于水。
常温下化学性质极不活泼,加热与活泼金属Li ,Ca ,Mg 等反应生成离子型化合物。
1、物理性质和制备实验室里制备少量氮气常用方法:加热饱和的亚硝酸钠和氯化铵的混合溶液: NH 4Cl+NaNO 2===NH 4NO 2+NaCl NH 4NO 2===N 2↑+2H 2O 少量氮气常用方法还可以利用:(1)(NH 4)2Cr 2O 7加热分解: (NH 4)2Cr 2O 7 =N 2↑+Cr 2O 3+4H 2O (2)NH 3通过红热的CuO : 2NH 3+3CuO =3Cu+N 2↑+3H 2O (3)NH 3通入溴水: 8NH 3+3Br 2 =N 2↑+6NH 4Br (4)极纯的N 2(光谱纯)可由叠氮化钠NaN 3加热分解得到:NaN 3=Na(l)+N 2↑NP As Sb Bi +5 +5 +5 (+5) +3 +3 +3 +3 氧化态 +5 | -3 -3 -3 (-3)最大配位数4 6 6 6 6M 2O 3 酸性 酸性 两性 两性 碱性 酸性增加 MH 3稳定性下降B . MO Li~N :E 2 p – E 2s < 15eV ,较小, 2s 与2p 线性组合成分子轨道,使 Li 2 ~ N 2 : E (σ2px ) > E (π2p ) N 2分子轨道式:N 2 [KK (σ2s ) 2 (σ2s *)2 (π2py , π2pz )4, (σ2px )2] 键级 =(8-2)/ 2 = 3对比 :O 2、F 2、Ne 2: E (σ2px ) < E (π2p )2.分子结构A . VBN 2s 2 2p x 1 2p y 1 2p z 1 |σ |π |π N 2s 2 2p x 1 2p y 1 2p z 1即: : N ≡ N : 1 σ + 2 π3、化性二、 氮的氢化物1、氨 (NH 3 )N :sp 3杂化 (1)结构:三角锥形 (2)物理性质 无色,刺激味气体, 极易溶于水,常压下很易被液化,液氨可做制冷剂、溶剂。
元素周期表中的化学族
元素周期表中的化学族化学族指的是元素周期表中具有相似化学性质的一组元素。
根据元素周期表的分布规律,我们可以将周期表中的元素分为不同的化学族,如碱金属族、碱土金属族、卤素族、氧族等。
这些化学族在化学性质上具有相似的特点,对于我们理解元素的性质和化学反应有着重要的意义。
一、碱金属族碱金属族是元素周期表中的第一族,包括氢(H)、锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)和钫(Fr)。
这一族元素具有低密度、低熔点和较强的金属性质。
它们在常温下都是固体,具有较低的密度和较低的熔点,容易形成离子化合物。
碱金属与水反应时会产生氢气,同时也会产生碱性溶液,因此被称为碱金属。
二、碱土金属族碱土金属族是元素周期表中的第二族,包括铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)和镭(Ra)。
碱土金属具有较高的熔点和较硬的性质,比碱金属更具金属特性。
碱土金属的离子易失去2个价电子,形成+2的离子。
它们的化合物在溶液中能够释放出钙离子,对生物体内的骨骼生长和维持神经传导起着重要作用。
三、卤素族卤素族是元素周期表中的第七族,包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)和砹(At)。
卤素族元素具有非常强烈的氧化性,它们可以与金属反应,形成离子化合物。
此外,卤素族元素在自然界中主要以单质形式存在,可以与金属形成盐类。
卤素在有机化学中也有着广泛的应用。
四、氧族氧族是元素周期表中的第六族,包括氧(O)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)和钋(Po)。
氧族元素有着较高的电负性,是化学反应中常见的活泼元素。
氧族元素在化合物中常以-2的价态存在,可以与许多其他元素形成不同类型的化合物。
氧族元素在地球上的存在和生物体内的各种生命过程紧密相关。
五、稀有气体稀有气体是元素周期表中的第十八族,包括氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)和氡(Rn)。
稀有气体具有高稳定性,不易与其他元素反应,因此被称为“稀有”。
2024高一化学必修一知识点总结
2024高一化学必修一知识点总结2024年高一化学必修一知识点总结(____字)第一章元素与元素周期律1. 元素的分类:金属、非金属、类金属2. 元素符号与化学式的表示方法3. 元素周期表的组成和构造:主族元素、过渡元素、内过渡元素4. 元素周期表的特点:周期性、元素性质的变化规律5. 元素周期律的解释:电子结构的变化、原子半径的变化、电离能的变化、电负性的变化、原子半径、离子半径等的变化规律6. 元素周期表中元素的主要性质:电子亲和能、电负性、金属活动性、离子半径等第二章原子结构与化学键1. 原子结构的组成:原子核、质子、中子、电子2. 质子数、中子数、电子数之间的关系3. 能级结构:壳层、亚壳层、轨道、电子排布规则(奥伦尼克规则)4. 共价键的形成:共价键的概念、共价键的特点、共价键的轨道重叠、共价键的键长、键能和键级、共价键的极性5. 金属键的形成:金属键的特点、金属键的轨道重叠、金属键的离子键特征6. 离子键的形成:离子键的概念、离子键的特点、离子键的离子半径、离子键的离子化能、离子键的晶体结构7. 氢键的形成:氢键的概念、氢键的特点、氢键在生物分子中的作用第三章配位化合物与化学计量1. 配位化合物的概念:配位原子、中心离子、周围配位离子2. 配位数的确定:配位数的概念、配位数的确定方法3. 配位化合物的命名:中心离子的命名、周围配位离子的命名4. 配位化合物的性质:配位化合物的稳定性、配位体的选择、配位体和中心离子的性质的关系5. 化学计量的概念:化学计量的基本方法、化学计量的应用、化学计量的实验方法第四章化学反应与能量1. 化学反应的概念:化学反应的条件、化学反应的类型、化学反应的符号方程式2. 反应物与生成物的关系:化学反应的限定反应、化学反应的实际摩尔比、化学反应的摩尔比规律3. 化学反应的速率与化学动力学:化学反应速率的概念、化学反应速率的测量方法、化学反应速率与化学反应物浓度之间的关系4. 化学反应的热效应:化学反应的放热与吸热、化学反应的焓变、化学反应的热力学计算、化学反应的能量守恒定律第五章溶液与溶解性1. 溶液的概念:溶质、溶剂、溶解度、浓度2. 溶解度的影响因素:温度、压强、稳定性3. 溶液的浓度表示方法:质量分数、体积分数、摩尔分数、溶度4. 溶液的稀释:稀释的定义、稀释的计算方法5. 溶液的溶解度规律:普适性、通性、选择性6. 溶液的饱和与过饱和:饱和溶液的概念、饱和溶液的性质、过饱和溶液的概念、过饱和溶液的性质第六章物质的量与化学计量1. 物质的量的概念:物质的量的单位、化学计量的基本方法2. 摩尔质量与相对原子质量:摩尔质量的概念、计算方法、相对原子质量与摩尔质量之间的关系3. 化学方程式中的物质的量关系:物质的量比、摩尔比、摩尔比准则4. 求解化学计量问题的基本步骤:确定反应物、写出化学方程式、根据反应物的物质的量比求解出物质的量第七章氧化还原反应1. 氧化还原反应的概念与特点:氧化反应与还原反应、氧化剂与还原剂、原子的氧化态2. 氧化还原反应的电子转移过程:电子的流动、氧化反应、还原反应3. 氧化还原反应的电子转移数:电子转移数的概念、电子转移数的计算方法4. 氧化还原反应的应用:金属的腐蚀、电化学反应、电池第八章酸碱中和反应1. 酸碱中和反应的概念与特点:酸、碱、中和反应、中和指数2. 酸碱的判定与分类:酸碱指示剂、酸碱性判定、酸碱的强弱3. 酸碱反应的计算:酸碱溶液的标定、酸碱溶液的中和反应、酸碱溶液的浓度计算4. 酸碱反应的应用:中和的化学分析、酸碱中和与生活以上为2024年高一化学必修一的知识点总结。
元素化学讲义(5)非金属元素碳硅及其化合物方程式总结佟老师
非金属区的“明星”元素———第IVA族非金属碳及其化合物【结构】位于第二周期第IVA族,6号元素,原子结构示意图为;最外层电子是;既不易失去电子,也不易得到电子,故碳元素易形成共价键,最高正价;最低负价价;常见化合价还有价。
在自然界中既有化合态又有游离态。
碳有三种同素异形体,分别是金刚石、石墨、C60(结构如下)考点一:12g金刚石中含有的共价键数是4NA (×) 应为:“2 NA”考点二:12g石墨烯(单层石墨)中含有六元环数目是0.5NA(√)金刚石石墨C60(足球烯、富勒烯)物理性质:金刚石是硬度最高的物质,也是熔点最高的物质俗称钻石,石墨最软,导电性良好无定形碳,例如木炭,焦炭等都是石墨结构。
【性质】化学性质:①和非金属单质:和氧气(足量):和氧气(少量)和硅(加热条件):(SiC中电子对偏向于碳,俗名金刚砂,硬度大,常用砂轮、砂纸)CuO:高温还原氧化铁:高温还原CO2:单质C②还原性高温条件和水蒸气:C+H2O CO+H2(水煤气反应;→水煤气转化反应:CO+H2O CO2+H2实现了CO+H2的分离问题)和SiO2高温还原制粗硅:(C的氧化产物为CO;类似地,ZnO+C Zn(g)+CO(g))③和氧化性酸的反应:加热条件和浓硫酸:加热条件和浓硝酸(两反应只体现氧化性不体现酸性)④氧化性例:在电炉中:碳和氧化钙反应制取电石和CO的反应:金刚石:熔点高、硬度大。
制饰品、钻头、精密仪器的轴和磨削工具【用途】石墨:质软有润滑性,能导电,做惰性电极材料、润滑剂、铅笔芯等活性炭:作吸附剂、脱色剂C60:60个碳原子构成近似于球形的32面体,可能成为新型催化剂或者催化剂载体【制备】①烃类的热分解(高温分解甲烷)②蔗糖或者葡萄糖浓硫酸作脱水剂的碳化③2M+CO2=C+2MO(M=Mg/Ca/Sr/Ba)C的氢化物→烃脂肪烃链烃:烷烃、烯烃、炔烃、二烯烃环烃(脂环烃):三元环烃、四元环烃、五元环烃芳香烃:苯、苯的同系物、稠环芳烃C的氧化物含C盐类酸式盐 HCO均可溶非金属区的“明星”元素———第IVA族非金属硅及其化合物【结构】位于第三周期第IVA族,14号元素,原子结构示意图为;最外层电子是;既不易失去电子,也不易得到电子,故硅元素易形成共价键,最高正价最低负价价;硅单质是由硅原子直接构成的物质如图一,在自然界中只有化合态,是一种亲氧元素,会形成物质SiO2如图二所示考点:28g单质硅中含有的共价键数是2NA (√)1mol二氧化硅中含有的硅氧共价键数目为4NA(√)图一单质硅图二二氧化硅物理性质:有金属光泽,灰黑色固体,熔点高,硬度大,脆性强,不溶于水,是良好的半导体材料。
(完整版)化学元素周期表超清可打印
[222]
P
O
N
M
L
K
8
18
32
18
8
2
7
87Fr
钫
[223]
88Rr
镭
[226]
89~103
Ac~Lr
锕系
104Rf
钅卢*
[261]
105Db
钅杜*
[262]
106Sg
钅喜*
[266]
107Bh
钅波*
[264]
108Hs
钅黑*
[277]
109Mt
钅麦*
[268]
110Ds
钅达*
[281]
111 Rg
族
周期
IA
1
元素周期表
0
18
电子层
0族电子数
1
1H
氢
1.008
IIA
2
金属
元素
原子序数元素符号(红色表示放射性元素)
元素名称(注*的表示人造元素)
相对原子质量(加括号的数据为该放
非金属
元素
92U
铀
238.0
射性元素半衰期最长同位素的质量数)
IIIA
13
IVA
14
VA
15
VIA
16
VIIA
17
2He
氦
钐
150.4
63Eu
铕
152.0
64Gd
钆
157.3
65Tb
铽
158.9
66Dy
镝
162.5
67Ho
钬
164.9
68Er
铒
167.3
高中化学必修一4.1元素周期表,律-知识点
高中化学必修一4.1元素周期表/律-知识点1、俄国化学家门捷列夫编制了元素周期表,元素周期表中,横行称为周期,纵列称为族。
共有 7 个周期,其中第 1、2、3 周期称为短周期,第 4、5、6、7 周期称为长周期。
有 18 个纵列,第 1、2、13~17 族,即ⅠA~ⅦA族,为主族元素;第 11、12、3~7 族,即ⅠB ~ⅦB 族,为副族元素;第 8、9、10 族,为第Ⅷ族;第 18 族为 0 族。
2、对一个原子而言:原子序数=质子数=核电荷数=核外电子数。
周期序数=电子层数,主族序数=最外层电子数。
元素的最高价一般等于族序数,比如Si,P,S,Cl等,但氟和氧的最高正价不等于族序数。
3、元素非金属性越强,元素原子得电子能力(氧化性)越强,元素的单质越容易与氢气化合,生成的气态氢化物越稳定,元素最高价氧化物对应水化物的酸性越强。
4、元素金属性越强,元素原子失电子能力(还原性)越强,元素的单质与水(或酸)反应越容易置换出氢气,元素最高价氧化物对应水化物的碱性越强。
5、同周期元素,电子层数相同,从左向右,随着原子序数的递增,①原子半径依次减小,②元素的金属性逐渐减弱,③非金属性逐渐增强。
6、同主族元素,最外层电子数相同,从上到下,随着原子序数的递增,①原子半径依次增大,②元素的金属性逐渐增强,③非金属性逐渐减弱。
7、金属钠与冷水发生剧烈反应;金属镁与冷水反应缓慢,加热后镁带表面有少量气泡;金属铝加热后与水的反应也不明显。
8、硅、磷、硫和氯元素的性质比较9、碱金属元素:包括锂、钠、钾、铷、铯和钫。
性质:①单质都能与氧气、水等发生反应,原子序数越大,反应越剧烈。
②最高价氧化物都有较强的碱性,从1上到下,金属性逐渐增强,对应水化物的碱性逐渐增强。
③都比较柔软、熔点较低,从上往下,熔点和沸点都不断降低。
10、卤素:包括氟、氯、溴、碘和砹。
性质:从氟到碘,非金属性逐渐减弱。
故:①其单质与氢气的化合能力逐渐减弱,(F:冷暗处,剧烈化合;Cl:光照或点燃时化合;Br:加热时反应;I:加热时缓慢反应)气态氢化物热稳定性逐渐减弱;②最高价氧化物对应水化物酸性逐渐减弱。
初中化学元素周期表中的主族元素与副族元素解析
初中化学元素周期表中的主族元素与副族元素解析元素周期表是化学中非常重要的工具,它将所有已知的元素按照一定的规律排列起来。
其中,元素周期表中的元素可分为主族元素和副族元素两大类别。
一、主族元素主族元素也称为A族元素,包括1A、2A、3A、4A、5A、6A和7A族元素。
它们的特点是原子外层电子数与主量子数(即元素周期数)相等,电子排布规则符合“2n²”规律,其中n表示主量子数。
1. 1A族元素(碱金属)1A族元素包括氢(H)、锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)和钫(Fr)。
这些元素在化合物中通常带正一价电荷,因为它们的最外层只有一个电子。
2. 2A族元素(碱土金属)2A族元素包括铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)和镭(Ra)。
这些元素在化合物中通常带正二价电荷,因为它们的最外层有两个电子。
3. 3A族元素(硼族元素)3A族元素包括硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)、铊(Tl)和鉍(Bi)。
这些元素在化合物中通常带正三价电荷,因为它们的最外层有三个电子。
4. 4A族元素(碳族元素)4A族元素包括碳(C)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)和铅(Pb)。
这些元素在化合物中通常呈多种价态存在。
5. 5A族元素(氮族元素)5A族元素包括氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)和铋(Bi)。
这些元素在化合物中通常带正三价电荷。
6. 6A族元素(氧族元素)6A族元素包括氧(O)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)和钋(Po)。
这些元素在化合物中通常带正二价电荷。
7. 7A族元素(卤素)7A族元素包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)和砹(At)。
这些元素在化合物中通常带负一价电荷,因为它们的最外层只缺少一个电子。
二、副族元素副族元素也称为B族元素,包括1B、2B、3B(除了铝)、4B、5B、6B、7B、8B(除了镁和锌)、1B和2B(除了镁和锌)族元素。
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2 Na(s) + 2 H2O(l)
Na+ (aq) + 2 OH- (aq) + H2(g) ↑
2 Na(s) + CH3CH2OH(l) Na(s) + (x+y) NH3 (l)
2 CH3CH2ONa(l) + H2(g) ↑ Na+(NH3) x + e- (NH3) y
◆ INORGANIC CHEMISTRY
MH
M
MH3(溶液或气态 溶液或气态) 溶液或气态 有 Fe 存在
MNH2 + H2
MOH + H2 汞齐
H2 O Hg 液NH3 M+ (am) + e- (am)
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◆ INORGANIC CHEMISTRY
碱土金属单质的某些典型反应
MX2 M3 N2 (M = Mg) M(OH)2 + H2 (M = Ca, Sr, Ba) N2 O2 MO2 (M = Ba), MO
与水作用
◆ 碱金属被水氧化的反应为: 2 M(s) + 2 H2O (l) → 2 M+(aq) + 2 OH-(aq) + H2(g) 钠和钠下方的同族元素与水反应十分激烈,过程中生成的氢气能自燃.
金属钠与水的反应在实验室用于干燥有机溶剂,但不能用于干燥醇!
Li Na K
◆ 碱土金属被水氧化的反应为: M(s) + 2 H2O (l)→ M+(aq) + 2 OH-(aq) + H2(g) 钙、锶、钡与水的反应远不如相邻碱金属那 样剧烈,镁和铍在水和空气中因生成致密的氧 化物保护膜而显得十分稳定。
◆ INORGANIC CHEMISTRY
NANJING UNIVERSITY
概述 (generalization)
碱金属 (alkalin metals) (IA): ns1 碱土金属 (alkalin earth metals) (IIA): ns2
电 离 属 能 、 电 负 原 性 性 减 增 小 强 还 、 性
◆ INORGANIC CHEMISTRY
NANJING UNIVERSITY
物理性质
它们都有金属光泽,密度小,硬度小,IA 熔点低, 导电、导热性好的特点。
Rb S 区单质的熔点变化
Cs
Li
Na
K
Be
Mg
Ca
Sr
Ba
◆ INORGANIC CHEMISTRY
NANJING UNIVERSITY
化学性质
如果液氨保持干燥和足够高的纯度(特别是没有过渡金属离子存在),溶 液就相当稳定。 钠溶于某些干燥的有机溶剂(如醚)也会产生溶剂合电子的颜色。 用钠回流干燥这些溶剂时,颜色的出现可看作溶剂处于干燥状态的标志。
◆ INORGANIC CHEMISTRY NANJING UNIVERSITY
问题
金属钠与水、液氨、乙醇的反应有何不同?
性 m.p./K MOH 在水中的 溶解度 溶解度/(mol·L-1) 质 Li Na K Rb Cs
453.69 370.96 336.8 312.04 301.55 5.3 26.4 19.1 17.9 25.8
◆ INORGANIC CHEMISTRY
NANJING UNIVERSITY
问题
◆ INORGANIC CHEMISTRY
Ca
NANJING UNIVERSITY
问题
锂的标准电极电势比钠或钾的标准电极电势小,为什么 Li 与水反应没 有其它金属与水的反应激烈? 电极电势属于热力学范畴,而反应剧烈程度属于动力学范畴,两 者之间并无直接的联系。 Li与水反应没有其它碱金属与水反应激烈,主要原因有(1)锂 的熔点较高,与水反应产生的热量不足以使其熔化;(2)与水反应的 产物溶解度较小,一旦生成 ,就覆盖在金属锂的上面,阻碍反应继 续进行。
NANJING UNIVERSITY
碱金属单质的某些典型反应
M3 P M3N (M = Li) O2
O2 + CO2
P N2
X2 S
MX (X = 卤素) 卤素) M2 S M2O (M = Li, Na) ) M2O2 (M = Na, K, Rb, Cs) ) MO2 (M = K, Rb, Cs) ) M2CO3
I A & II A元素及其化合物
教学要求
1.了解 s 区元素的物理性质和化学性质,能够解释 Li 的标准电极电 势为什么最低 ,能解释碱金属与水、醇和液氨反应的不同; 2.了解主要元素的矿物资源及单质的制备方法 ,特别注意钾和钠制备方 法的不同; 3.了解 s 区元素的氢化物、氧化物、氢氧化物的性质,特别注意氢氧化 物的碱性变化规律; 4.了解 s 区元素的重要盐类化合物,特别注意盐类溶解性的热力学解释; 5.会用离子极化理论解释碳酸盐分解规律; 6.了解对角线规则和锂、铍的特殊性.
KCl ⋅ M 2 ⋅ 6H2O gCl
明矾石: 明矾石
K(AlO) 3 (SO4 )2 ⋅ 3H2O
菱镁矿
大理石
石膏
绿柱石: Be3Al 2 (SiO 3 )6
◆ INORGANIC CHEMISTRY NANJING UNIVERSITY
存在形式
方解石 天青石
萤石
◆ INORGANIC CHEMISTRY
Li 、Be 的 Eθ 值为什么很反常?
S 区金属元素相关电对的标准电极电势 Eθ(Ox/Red) (单位:V) 单位: 单位 Li+/Li Na+/Na K+/K Rb+/Rb Cs+/Cs -3.04 -2.71 -2.93 -2.92 -2.92 Be2+/Be Mg2+/Mg Ca2+/Ca Sr2+/Sr Ba2+/Ba -1.97 -2.36 -2.84 -2.89 -2.92
锂电对的数值乍看起来似乎反常,这个原子半径最小、电离能最 高的元素倒成了最强的还原剂。显然与其溶剂化程度(水合分子数为 25 . 3)和溶剂化强度(水合焓为-519 kJ·mol-1 )都是最大的有关。 Eθ(Be2+/Be) 明显低于同族其余电对,与其高电离能有关。无法被 水合焓补偿: I1 (Be) + I2 (Be) = 2656 kJ·mol-1。
问题
钾比钠活泼,为什么可以通过如下反应制备金属钾? KCl + Na
熔融
NaCl + K
通过计算可知固相反应的∆ 是个不大的正值,但钾的沸点( 通过计算可知固相反应的∆rHm是个不大的正值,但钾的沸点(766 ºC)比 ) 钠的沸点( 当反应体系的温度控制在两沸点之间, 钠的沸点(890 ºC )低,当反应体系的温度控制在两沸点之间,使金属钾 变成气态,而金属钠和 仍保持在液态,钾由液态变成气态, 变成气态,而金属钠和KCl 、NaCl 仍保持在液态,钾由液态变成气态 熵 值大为增加,即反应的T 项变大,有利于∆ 变成负值, 值大为增加,即反应的 ∆rSm项变大,有利于∆rGm变成负值,反应向右进 行。 由于钾变成蒸气,可设法使其不断离开反应体系, 由于钾变成蒸气 , 可设法使其不断离开反应体系 , 让体系中其分压始终保 持在较小的数值。不难预料随P 变小, 向负值的方向变动, 持在较小的数值。不难预料随 k变小, ∆rGm向负值的方向变动,有利于反 应向右进行。 应向右进行。
Na N2 排泄阱 NaCl 渣 热 热 Na NaCl 渣 热 热(1620F) NaCl 渣和 N2 不锈钢环 熔融 KCl(1550F) N2 Na 蒸气 N2 N2K合金 (或K) 合金 或 热 N2K合金 (或K)蒸气 合金 或 蒸气
工业上钾的提取
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◆ INORGANIC CHEMISTRY
◆ INORGANIC CHEMISTRY NANJING UNIVERSITY
问题
右图以自由能变给出了锂 和铯的热化学循环,该循环表 示了相关能量的补偿关系。根 据循环算得的标准电极电势与 下表中的数据十分接近。在计 算时要用到下面的公式:
θ ∆rGm = - nFEθ
碱金属溶于水的能量变化及标准电极电势 性 质 Li Na 109.5 495.7 -413.8 197.3 -454.5 -275.2 -2.67 -2.71 K 91.5 418.6 -342.8 175.1 -454.5 -279.4 -2.90 -2.931 Rb 86.1 402.9 -321.9 165.1 -454.5 -289.4 -3.00 -2.98 Cs 79.9 375.6 -297.1 158 -454.5 -296.5 -3.07 -2.92
H2O
M
NH3
M(NH2)2 + H2
水蒸气
MO + H2 (M = Be, Mg)
NaOH
HMO2- + H2 (M = Be)
MH2 (M = Ca, Sr, Ba)
◆ INORGANIC CHEMISTRY
NANJING UNIVERSITY
存在形式
锂辉石: 锂辉石 LiAl(SiO 3 )2 钠长石: 钠长石 Na[AlSi 3O8 ] 钾长石: K[AlSi 3O8 ] 钾长石 光卤石: 光卤石
金 原 子 半 径 增 大
lithium sodium potassium rubidium caesium francium
金属
beryllium magnesium calcium strontium barium radium
单质 (simple substance)
★ 都是最活泼的金属 ★ 同一族自上而下性质的变化有规律 ★ 通常只有一种稳定的氧化态 ★ 形成的化合物大多是离子型的