人教版高中化学必修2《元素周期律》课件
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(3)金属与非金属元素之间没有严格的界限,位于“分界 线”附近的元素,既有一定的金属性,又有一定的非金属 性。
3.元素的化合价与元素在周期表中位置的关系 元素的化合价与原子的电子层结构,特别是与最外层中 电子的数目有密切关系。 (1)主族元素的最高正化合价=主族序数=价电子数。 (2)非金属元素:最高正化合价+|负化合价|=8。 温馨提示:元素原子的最外电子层中的电子也叫价电 子,有些元素的化合价与原子的次外层或倒数第三层的部分 电子有关,这部分电子也叫价电子。
(2)通过假设推断出来的元素一般还要进行验证。 (3)划定范围要根据条件,有所指向,有的放矢。
●变式训练 1.(2012·经典习题选萃)已知X、Y、Z为同周期的三种 主族元素,其最高价氧化物对应水化物的化学式分别是: HXO4、H2YO4、H3ZO4,则下列说法正确的是( ) A.气态氢化物的稳定性:HX>H2Y>ZH3 B.酸性:HXO4<H2YO4<H3ZO4 C.原子半径:X>Y>Z D.原子最外层电子数的关系:Y=X+Z
若A是Na,E是K,由A和C形成化合物AC推知,C是 Cl;而D在C与E之间,D应是氩(Ar),但D和E形成化合物 ED2,故A不可能是Na,E不可能是K。
若A是Mg,E是Ca,由A和C形成化合物AC推知,C是 S,AC是MgS;而D在C与E之间,D应是氯(Cl),ED2是 CaCl2,B在A、C之间,且B原子最外层上的电子数比最内层 上的电子数多1个,所以,B是铝。
第一章 物质结构 元素周期律
第一章
第二节 元素周期律(共 3 课时)
第二节
第 3 课时元素周期表和元素周期律的应用
新情境·激趣入题 新知识·导学探究 新思维·名师讲堂
新方考法题警·示随探堂究自测 新提升·达标作业
新情境·激趣入题
元素周期律和元素周期表的诞生是19世纪化学科学的重 大成就之一,具有重要的哲学意义、自然科学意义和实际应 用价值。
于岩层深处的元素多数呈现□27 ____________;
④□28 ____________一般是强烈的亲石元素,主要富集于
岩石圈的上层。
自我校对:
□1 硼 □2 砹 □3 金属 □4 非金属□5 金属 □6 钫 □7 非金属 □8 氟 □9 稀有气体 □10 金属 □11 非金属 □12 元素的性质 □13 元素在周期表中的位置 □14 元素的原子 结构 □15 新材料 □16 金属元素和非金属元素的交界处 □17 催化剂 □18 耐高温、耐腐蚀 □19 超导 □20 磁性
答案:A
点拨:由HXO4、H2YO4、H3ZO4可知:X、Y、Z的最高 化合价分别是+7、+6、+5,即X、Y、Z分别为第ⅦA、 ⅥA、ⅤA族元素,原子最外层电子数的关系为2Y=(X+ Z),D错误;由化合价可知X、Y、Z在周期表中的大致位置
如图:
从左往右:气态氢化物的稳定性,最高价氧化物对应水 化物的酸性逐渐增强,原子半径逐渐减小,所以A选项正 确,B、C选项错误。思维流程如下图:
2.(2012·试题调研)X、Y、R、M均为短周期元素,X、 Y同周期,X、Y两种元素最高价氧化物对应水化物化学式分 别为H2XO4和HYO4。R、M同主族,R与冷水即可反应,M 与热水反应缓慢。下列关系正确的是( )
A.原子半径X>Y B.氢化物稳定性H2X>HY C.原子核内质子数R<M D.溶液碱性R(OH)2<M(OH)2 答案:A
【解析】 因为X、Y、Z是同一周期的三种元素,其最 高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是: HZO4>H2YO4>H3XO4。根据同周期元素性质的递变规律,最 高价氧化物对应水化物的酸性越强,则对应元素的单质非金 属性越强,氧化性越强:Z>Y>X,原子序数越大: Z(Z)>Z(Y)>Z(X),原子半径越小:r(X)>r(Y)>r(Z),气态氢 化物的稳定性越大:XH3<H2Y<HZ,对应阴离子的还原性: X3->Y2->Z-。所以,只有选项D正确。
例如,第三周期元素中,Na、Mg、Al的金属性逐渐减 弱,而Si、P、S、Cl的非金属性逐渐增强。
(2)同主族元素,自上而下,电子层数依次增多,原子半 径依次增大,原子核对核外电子的作用力逐渐减弱,则失去 电子能力逐渐增强,得电子能力逐渐减弱,因此金属性逐渐 增强,非金属性逐渐减弱。
例如,第ⅠA族的碱金属元素,从Li到Cs金属性逐渐增 强而第ⅦA族元素从F到I非金属性逐渐减弱。
你知道门捷列夫是如何做出如此准确的预测的吗?门捷列夫 作出这一伟大预言的科学依据是什么?元素周期表中元素性 质之间存在着怎样的内在联系呢?
新知识·导学探究
●新知导学 1.周期表中金属元素区和非金属元素区
(1)分界线的划分:沿着周期表中 □1 ______________跟 □2 ____________之间画一条虚线,虚线的左面是 □3 __________元素,右面是□4 ____________元素。
的□10 ________性,又能表现出一定的□11 ____________性。
2.位、构、性关系在生产实践中的应用
(1) □12 __________、 □13 __________和 □14 __________三
者之间的密切关系,除了能指导人们进行化学学习和化学研 究外,对于指导生产实践也具有十分重要的意义。
新思维·名师讲堂
知识点1 元素的金属性和非金属性 元素的化合价在周期 表中位置的关系
●思维导图
●教材点拨 1.金属元素与非金属元素的分区 (1)金属元素与非金属元素的分界线:沿着周期表中硼、 硅、砷、碲、砹跟铝、锗、锑、钋之间画一条虚线,虚线的 左面是金属元素,虚线的右面是非金属元素。这条虚线就是 金属元素与非金属元素的分界线。(详见教材17页图1-9) (2)“分界线”附近元素的性质特点:既能表现出一定的 金属性,又能表现出一定的非金属性。
●典例透析 【典例1】 (2012·经典习题选萃)已知同周期的三种元素 X、Y、Z的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序 是:HZO4>H2YO4>H3XO4,则下列推断正确的是( ) A.三种元素的原子序数按Z、Y、X的次序增大 B.单质的氧化性按X、Y、Z的次序减弱 C.阴离子的还原性按X、Y、Z顺序增大 D.气态氢化物的稳定性按X、Y、Z的顺序增强
【答案】 D
【点拨】 要熟练掌握和运用同周期元素性质的递变规 律,以及与非金属性强弱相一致的其他性质,并能已知1个推 出其他多个。
【典例2】 (2012·经典习题选萃)A、B、C、D、E是前 四周期的元素,其原子序数依次增大。A、C两元素的电子层 数相同,A、E两元素的最外层电子数和次外层电子数也相 同。A和C可形成化合物AC,D和E可形成化合物ED2,B原 子最外层上的电子数比最内层上的电子数多1个。
门捷列夫在研究元素周期表时,科学地预言了11种尚未 发现的元素,为它们在周期表中留下空位。例如,他认为在 铝的下方有一个与铝类似的元素“类铝”,并预测了它的性 质。1875年,法国化学家发现了这种元素,将它命名为镓。 镓的性质与门捷列夫推测的一样。门捷列夫还预测在硅和锡 之间存在一种元素——“类硅”,15年后该元素被德国化学 家文克勒发现,为了纪念他的祖国,将其命名为“锗”。
(3)元素金属性与非金属性最强的方位:周期表的左下方 是金属性最强的元素;周期表的右上方是非金属性最强的元 素。
2.元素金属性和非金属性的递变规律
(1)同周期元素,从左至右,核电荷数依次增多,而电子 层数相同,故原子核对最外层电子的作用力逐渐增强,则失 电子能力逐渐减弱,得电子能力逐渐增强,因此元素的金属 性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。
(2)各区域金属性、非金属性的强弱特点:
周期表的左下方是□5 ______________性最强的元素,是 □6 ____________元素;右上方是 □7 ____________性最强的 元素,是 □8 ____________元素;最后一个纵行是 □9
____________元素。在分界线附近的元素,既能表现出一定
再如硅元素能跟H2反应生成气态氢化物SiH4,其最高价氧化 物SiO2是酸性氧化物,最高价氧化物对应的水化物H2SiO3是 酸;但硅单质有金属光泽,是半导体材料,因此硅元素既表 现一定的非金属性,又表现一定的金属性。
2.学习元素周期表知识有什么重要意义?元素周期表有 什么重要应用?
提示:明确元素周期表的重要应用:对化学学习、为研 究物质结构、发现新元素、合成新物质提供理论指导作用; 还对生产实践有重要的指导作用。总之,在哲学、自然科 学、生产实践等方面都具有十分重要的价值。在回答该问题 时,要有具体的事例说明。
(Ta)、钼(Mo)、
钨(W)等的单质,多具有
□18
__________等特点,们利用它们为原料制作航空航天器 材。
④人们还利用元素周期表寻找合适的 □19 __________材
料、□20 ____________材料等。
(3)在探矿领域的应用
地球上化学元素的分布与□21 ____________有着密切的关
点拨:X、Y同周期,两种元素最高化合价为H2 +X6 O4和 H +Y7 O4,所以X在Y元素的左边,原子半径:X>Y,非金属 性:Y>X,氢化物稳定性HY>H2X,B错误;R与冷水即可 反应,M与热水反应缓慢,说明R、M的金属性为:M<R, R排在M的下面,原子核内质子数M<R,溶液碱性M(OH)2 <R(OH)2。
(1)推出这五种元素的名称和符号; (2)写出AC、ED2的化学式; (3)写出这五种元素最高价氧化物对应水化物的化学式, 并分析其酸、碱性变化情况;
(4)C元素位于元素周期表的第____________周期,第 __________族。D元素的最高正价是__________,价电子数 是____________。
(2)在探寻新材料中的应用 ①根据在元素周期表中位置靠近的元素具有相似的性质
这一规律,可以利用元素周期表寻找□15 ________。 ②人们可以在□16 ____________寻找半导体材料,还可以
在过渡元素中寻找优良的□17 ____________。
③位于元素周期表ⅢB和ⅣB的过渡元素如钛(Ti)、钽
系。
①相对原子质量较小的元素在地壳中含量
□22
____________,□23 ____________较大的元素在地壳中含量较
少;
②原子序数是偶数的元素在地壳中的含量
□24
____________,原子序数是奇数在地壳中的含量
□25
__________;
③处于地球表面的元素多数呈现□26 ____________态,处
【答案】 (1)A是镁(Mg),B是铝(Al),C是硫(S),D是
氯(Cl),E是钙(Ca)
(2)MgS,CaCl2
(3)CaOH2 MgOH2 ―A―l→OH3 H2SO4 HClO4
碱性减弱
酸性增强
(4)三 ⅥA +7 7
【点拨】 (1)对于某些复杂的推断题,往往不能一步到 位地确定某种具体元素,这时,可先确定某个范围,再在这 个范围内结合条件进行假设、推断、排除。
□21 它们在元素周期表中的位置 □22 较多 □23 相对原子质量 □24 较多 □25 较少 □26 高价 □27 低价态 □28 碱金属
●自主探究 1.什么元素的金属性最强?什么元素的非金属性最强? 它们分别位于元素周期表中的什么位置?
提示:由周期表中同一周期和同一主族元素金属性和非 金属性的递变规律可以看出:周期表的左下方是金属性最强 的元素,是钫元素;右上方是非金属性最强的元素,是氟元 素;由于元素的金属性和非金属性之间并没有严格的界线, 位于分界线附近的元素既能表现出一定的金属性,又能表现 出一定的非金属性。如铝元素的单质有金属光泽,能导电, 能跟酸反应置换出H2,但铝又能跟NaOH溶液反应产生H2, 且Al2O3、Al(OH)3具有两性,因此铝元素既表现一定的金属 性,又表现一定的非金属性。
【解析】 A、C两元素的电子层数相同,A、B、C原 子序数依次增大,所以,A、B、C处于同一周期。A、E两元 素的最外层电子数和次外层电子数也相同,则A、E两元素位 于同一主族,且它们是第三、四两周期的元素,若是第一、 二周期或第二、三周期,则A、E两元素的次外层电子数不可 能也相同。所以,E是K或Ca,A是Na或Mg。
3.元素的化合价与元素在周期表中位置的关系 元素的化合价与原子的电子层结构,特别是与最外层中 电子的数目有密切关系。 (1)主族元素的最高正化合价=主族序数=价电子数。 (2)非金属元素:最高正化合价+|负化合价|=8。 温馨提示:元素原子的最外电子层中的电子也叫价电 子,有些元素的化合价与原子的次外层或倒数第三层的部分 电子有关,这部分电子也叫价电子。
(2)通过假设推断出来的元素一般还要进行验证。 (3)划定范围要根据条件,有所指向,有的放矢。
●变式训练 1.(2012·经典习题选萃)已知X、Y、Z为同周期的三种 主族元素,其最高价氧化物对应水化物的化学式分别是: HXO4、H2YO4、H3ZO4,则下列说法正确的是( ) A.气态氢化物的稳定性:HX>H2Y>ZH3 B.酸性:HXO4<H2YO4<H3ZO4 C.原子半径:X>Y>Z D.原子最外层电子数的关系:Y=X+Z
若A是Na,E是K,由A和C形成化合物AC推知,C是 Cl;而D在C与E之间,D应是氩(Ar),但D和E形成化合物 ED2,故A不可能是Na,E不可能是K。
若A是Mg,E是Ca,由A和C形成化合物AC推知,C是 S,AC是MgS;而D在C与E之间,D应是氯(Cl),ED2是 CaCl2,B在A、C之间,且B原子最外层上的电子数比最内层 上的电子数多1个,所以,B是铝。
第一章 物质结构 元素周期律
第一章
第二节 元素周期律(共 3 课时)
第二节
第 3 课时元素周期表和元素周期律的应用
新情境·激趣入题 新知识·导学探究 新思维·名师讲堂
新方考法题警·示随探堂究自测 新提升·达标作业
新情境·激趣入题
元素周期律和元素周期表的诞生是19世纪化学科学的重 大成就之一,具有重要的哲学意义、自然科学意义和实际应 用价值。
于岩层深处的元素多数呈现□27 ____________;
④□28 ____________一般是强烈的亲石元素,主要富集于
岩石圈的上层。
自我校对:
□1 硼 □2 砹 □3 金属 □4 非金属□5 金属 □6 钫 □7 非金属 □8 氟 □9 稀有气体 □10 金属 □11 非金属 □12 元素的性质 □13 元素在周期表中的位置 □14 元素的原子 结构 □15 新材料 □16 金属元素和非金属元素的交界处 □17 催化剂 □18 耐高温、耐腐蚀 □19 超导 □20 磁性
答案:A
点拨:由HXO4、H2YO4、H3ZO4可知:X、Y、Z的最高 化合价分别是+7、+6、+5,即X、Y、Z分别为第ⅦA、 ⅥA、ⅤA族元素,原子最外层电子数的关系为2Y=(X+ Z),D错误;由化合价可知X、Y、Z在周期表中的大致位置
如图:
从左往右:气态氢化物的稳定性,最高价氧化物对应水 化物的酸性逐渐增强,原子半径逐渐减小,所以A选项正 确,B、C选项错误。思维流程如下图:
2.(2012·试题调研)X、Y、R、M均为短周期元素,X、 Y同周期,X、Y两种元素最高价氧化物对应水化物化学式分 别为H2XO4和HYO4。R、M同主族,R与冷水即可反应,M 与热水反应缓慢。下列关系正确的是( )
A.原子半径X>Y B.氢化物稳定性H2X>HY C.原子核内质子数R<M D.溶液碱性R(OH)2<M(OH)2 答案:A
【解析】 因为X、Y、Z是同一周期的三种元素,其最 高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是: HZO4>H2YO4>H3XO4。根据同周期元素性质的递变规律,最 高价氧化物对应水化物的酸性越强,则对应元素的单质非金 属性越强,氧化性越强:Z>Y>X,原子序数越大: Z(Z)>Z(Y)>Z(X),原子半径越小:r(X)>r(Y)>r(Z),气态氢 化物的稳定性越大:XH3<H2Y<HZ,对应阴离子的还原性: X3->Y2->Z-。所以,只有选项D正确。
例如,第三周期元素中,Na、Mg、Al的金属性逐渐减 弱,而Si、P、S、Cl的非金属性逐渐增强。
(2)同主族元素,自上而下,电子层数依次增多,原子半 径依次增大,原子核对核外电子的作用力逐渐减弱,则失去 电子能力逐渐增强,得电子能力逐渐减弱,因此金属性逐渐 增强,非金属性逐渐减弱。
例如,第ⅠA族的碱金属元素,从Li到Cs金属性逐渐增 强而第ⅦA族元素从F到I非金属性逐渐减弱。
你知道门捷列夫是如何做出如此准确的预测的吗?门捷列夫 作出这一伟大预言的科学依据是什么?元素周期表中元素性 质之间存在着怎样的内在联系呢?
新知识·导学探究
●新知导学 1.周期表中金属元素区和非金属元素区
(1)分界线的划分:沿着周期表中 □1 ______________跟 □2 ____________之间画一条虚线,虚线的左面是 □3 __________元素,右面是□4 ____________元素。
的□10 ________性,又能表现出一定的□11 ____________性。
2.位、构、性关系在生产实践中的应用
(1) □12 __________、 □13 __________和 □14 __________三
者之间的密切关系,除了能指导人们进行化学学习和化学研 究外,对于指导生产实践也具有十分重要的意义。
新思维·名师讲堂
知识点1 元素的金属性和非金属性 元素的化合价在周期 表中位置的关系
●思维导图
●教材点拨 1.金属元素与非金属元素的分区 (1)金属元素与非金属元素的分界线:沿着周期表中硼、 硅、砷、碲、砹跟铝、锗、锑、钋之间画一条虚线,虚线的 左面是金属元素,虚线的右面是非金属元素。这条虚线就是 金属元素与非金属元素的分界线。(详见教材17页图1-9) (2)“分界线”附近元素的性质特点:既能表现出一定的 金属性,又能表现出一定的非金属性。
●典例透析 【典例1】 (2012·经典习题选萃)已知同周期的三种元素 X、Y、Z的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序 是:HZO4>H2YO4>H3XO4,则下列推断正确的是( ) A.三种元素的原子序数按Z、Y、X的次序增大 B.单质的氧化性按X、Y、Z的次序减弱 C.阴离子的还原性按X、Y、Z顺序增大 D.气态氢化物的稳定性按X、Y、Z的顺序增强
【答案】 D
【点拨】 要熟练掌握和运用同周期元素性质的递变规 律,以及与非金属性强弱相一致的其他性质,并能已知1个推 出其他多个。
【典例2】 (2012·经典习题选萃)A、B、C、D、E是前 四周期的元素,其原子序数依次增大。A、C两元素的电子层 数相同,A、E两元素的最外层电子数和次外层电子数也相 同。A和C可形成化合物AC,D和E可形成化合物ED2,B原 子最外层上的电子数比最内层上的电子数多1个。
门捷列夫在研究元素周期表时,科学地预言了11种尚未 发现的元素,为它们在周期表中留下空位。例如,他认为在 铝的下方有一个与铝类似的元素“类铝”,并预测了它的性 质。1875年,法国化学家发现了这种元素,将它命名为镓。 镓的性质与门捷列夫推测的一样。门捷列夫还预测在硅和锡 之间存在一种元素——“类硅”,15年后该元素被德国化学 家文克勒发现,为了纪念他的祖国,将其命名为“锗”。
(3)元素金属性与非金属性最强的方位:周期表的左下方 是金属性最强的元素;周期表的右上方是非金属性最强的元 素。
2.元素金属性和非金属性的递变规律
(1)同周期元素,从左至右,核电荷数依次增多,而电子 层数相同,故原子核对最外层电子的作用力逐渐增强,则失 电子能力逐渐减弱,得电子能力逐渐增强,因此元素的金属 性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。
(2)各区域金属性、非金属性的强弱特点:
周期表的左下方是□5 ______________性最强的元素,是 □6 ____________元素;右上方是 □7 ____________性最强的 元素,是 □8 ____________元素;最后一个纵行是 □9
____________元素。在分界线附近的元素,既能表现出一定
再如硅元素能跟H2反应生成气态氢化物SiH4,其最高价氧化 物SiO2是酸性氧化物,最高价氧化物对应的水化物H2SiO3是 酸;但硅单质有金属光泽,是半导体材料,因此硅元素既表 现一定的非金属性,又表现一定的金属性。
2.学习元素周期表知识有什么重要意义?元素周期表有 什么重要应用?
提示:明确元素周期表的重要应用:对化学学习、为研 究物质结构、发现新元素、合成新物质提供理论指导作用; 还对生产实践有重要的指导作用。总之,在哲学、自然科 学、生产实践等方面都具有十分重要的价值。在回答该问题 时,要有具体的事例说明。
(Ta)、钼(Mo)、
钨(W)等的单质,多具有
□18
__________等特点,们利用它们为原料制作航空航天器 材。
④人们还利用元素周期表寻找合适的 □19 __________材
料、□20 ____________材料等。
(3)在探矿领域的应用
地球上化学元素的分布与□21 ____________有着密切的关
点拨:X、Y同周期,两种元素最高化合价为H2 +X6 O4和 H +Y7 O4,所以X在Y元素的左边,原子半径:X>Y,非金属 性:Y>X,氢化物稳定性HY>H2X,B错误;R与冷水即可 反应,M与热水反应缓慢,说明R、M的金属性为:M<R, R排在M的下面,原子核内质子数M<R,溶液碱性M(OH)2 <R(OH)2。
(1)推出这五种元素的名称和符号; (2)写出AC、ED2的化学式; (3)写出这五种元素最高价氧化物对应水化物的化学式, 并分析其酸、碱性变化情况;
(4)C元素位于元素周期表的第____________周期,第 __________族。D元素的最高正价是__________,价电子数 是____________。
(2)在探寻新材料中的应用 ①根据在元素周期表中位置靠近的元素具有相似的性质
这一规律,可以利用元素周期表寻找□15 ________。 ②人们可以在□16 ____________寻找半导体材料,还可以
在过渡元素中寻找优良的□17 ____________。
③位于元素周期表ⅢB和ⅣB的过渡元素如钛(Ti)、钽
系。
①相对原子质量较小的元素在地壳中含量
□22
____________,□23 ____________较大的元素在地壳中含量较
少;
②原子序数是偶数的元素在地壳中的含量
□24
____________,原子序数是奇数在地壳中的含量
□25
__________;
③处于地球表面的元素多数呈现□26 ____________态,处
【答案】 (1)A是镁(Mg),B是铝(Al),C是硫(S),D是
氯(Cl),E是钙(Ca)
(2)MgS,CaCl2
(3)CaOH2 MgOH2 ―A―l→OH3 H2SO4 HClO4
碱性减弱
酸性增强
(4)三 ⅥA +7 7
【点拨】 (1)对于某些复杂的推断题,往往不能一步到 位地确定某种具体元素,这时,可先确定某个范围,再在这 个范围内结合条件进行假设、推断、排除。
□21 它们在元素周期表中的位置 □22 较多 □23 相对原子质量 □24 较多 □25 较少 □26 高价 □27 低价态 □28 碱金属
●自主探究 1.什么元素的金属性最强?什么元素的非金属性最强? 它们分别位于元素周期表中的什么位置?
提示:由周期表中同一周期和同一主族元素金属性和非 金属性的递变规律可以看出:周期表的左下方是金属性最强 的元素,是钫元素;右上方是非金属性最强的元素,是氟元 素;由于元素的金属性和非金属性之间并没有严格的界线, 位于分界线附近的元素既能表现出一定的金属性,又能表现 出一定的非金属性。如铝元素的单质有金属光泽,能导电, 能跟酸反应置换出H2,但铝又能跟NaOH溶液反应产生H2, 且Al2O3、Al(OH)3具有两性,因此铝元素既表现一定的金属 性,又表现一定的非金属性。
【解析】 A、C两元素的电子层数相同,A、B、C原 子序数依次增大,所以,A、B、C处于同一周期。A、E两元 素的最外层电子数和次外层电子数也相同,则A、E两元素位 于同一主族,且它们是第三、四两周期的元素,若是第一、 二周期或第二、三周期,则A、E两元素的次外层电子数不可 能也相同。所以,E是K或Ca,A是Na或Mg。