碱金属规律习题A

1、一、碱金属规律及例外、碱金属单质活泼，一般保存在煤油及石蜡中以隔绝空气和水，但锂只能保存在石蜡中；、碱金属单质的密度一般随核电荷数的增大而增大，但(K)(Na)；、碱金属单质在空气中燃烧后的生成物可以是Li2O、Na2O2及MO2 (MK、Rb、Cs) ；、碱金属单质都能与水反应成生碱和H2 ；但Li、Na、K在水面上，Rb、Cs在水底；、碱金属单质一般用电解法制取，但K例外； 、碱金属的氢氧化物一般易溶于水，为强碱，受热不分解，但2LiOH Li2O + H2O ；、一般酸式盐的溶解度大于正盐，但碱金属的碳酸酸式盐却小于正盐；、活泼金属的氧化物一般都是典型的碱性氧化物，但Na2O2、KO2等

2、不是；、焰色反应虽称之为“反应” ，但却是元素的物理性质；、碱金属单质不能将其它可溶性盐溶液中的金属置换出来。二、元素的性质和原子结构的关系1、原子结构与化合价：价电子：参加化学反应显示出化合价的电子。范围：最外层、最外层十次外层、最外层次外层部倒数第三层；规律：8xy x3y xy3 等主族元素的族序数2、主族元素的主要化合物及主要化学性质AAAAAAA正价+1+2+3+4+5+6+7负价4321氧化物M2OMOM2O3MO2M2O5MO3M2O7及水化物MOHM(OH)2M(OH)3H2RO3HRO3H2RO4HRO4氢化物RH4RH3H2RHR3、对角相似性：相邻元素的左上角与右下角元素

3、的性质相似。 如LiMg BeAl O Cl注意：Al(OH)3是两性的，为一元酸三元碱：H+ + AlO2 + H2O Al(OH)3 Al3+ + 3OH B(OH)3是酸性的、为一元酸：B(OH)3 + H2O B(OH)4 + H+补充：A、B是同族上下相邻的两种元素，其核电荷数均为两位数，若用x和y来表示每一个数字（取值0、1、2 9），则A的核电荷数为x y、B的核电荷数为y x，试推导A和B各可能为何处元素？ 例题：某元素的最高正价氧化物的水化物的分子式为HxROy，气态氢化物的分子式为HzR；已知1 mol HxROy质量比1 mol HxR质量多64克，又已知1 mol Hx

4、ROy中R原子的核外电子总数比1 mol HxROy中氢原子和氧原子核外电子总数少16 mol，试 R的原子序数。 化学键一、化学键：定义：使离子相结合或原子相结合的作用力。 可以断裂亦可结合分类：离子键、共价键、金属键等及其衍生的其它键型。二、离子键：1、离子键的形成及其特点： 2、特点：电子一定转移。3、定义：带相反电荷离子之间的相互作用。4、离子键的形成表达式： 原子结构简图表示法：略 电子式表示法 一般与化学方程式无多大联系。与分子式有关，复杂离子要用方括号表示出来 电子式：在元素符号的周围用小黑点或“”来表示元素原子最外层电子数的式子。 注意：复杂离子是构成份不单一离子，转移的电子可

5、与原来的电子用不同的标记。课堂练习：2Mg + O2 2MgO Ca + Br2 CaBr25、离子键的形成条件： 原子键合时要形成离子。 阴、阳离子间要有一定的距离，使得吸引力与排斥作用达到平衡。 原子间得失电子能力相差较大（一般是典型的金属如K、Na、Mg；典型的非金属如F、C1、Br、O）及FeCl2、CuCl2等。6、离子的结构特征： 离子的电荷：离子 带电荷的原子或原子团。 注意离子的写法：微粒符号的右上角，先写数值后写性质（+、一 号） 离子的电子层结构： 阴离子 得到电子后形成的阴离子的电子层结构是饱和的。 离子的半径：注意参考态。 a、原子当丢失电子而形成阳离子时：r (阳)

6、r (原) b、原子当获得电子而形成阴离子时：r (阴)r (原) c、对于阴、阳离子半径的比较： 具有相同电子层数的离子，核电荷数越小，半径越大，如：r (Ca2+) r (K+) r (Cl) r (S2) 不同电子层的阴、阳离子：阴层多，阳层少：r (阴) r (阳)阳层多阴层少：不比较。 越阳越小，越阴越大7、离子晶体：离子化合物：以离子键构成的化合物。离子晶体：离子间通过离子键合而形成的晶体：晶体：具有一定的几何外形的固体。离子化合物的特点：离子间存在较强的静电引力。硬度高、密度较大、难于压缩、质脆、难于挥发、有较高的熔、沸点。化学式：用元素符号表示各种物质的化学组成的式子；如分子式

7、，结构式等。介绍NaCl：每个Na+ 离子被6个Cl 所包围，每个Cl被6个Na+ 所包围。A4B4型 CsCl：每个Cs+ 离子被8个Cl 所包围，每个Cl 被8个Cs+ 所包围。 NaCl：每个Na+ 被与之最近的另外 个Na+ 所包围；以Na+ 为中心， 个 与之形成正面八体。晶体具有规则的几何外形，晶体中最基本的重要单位称为晶胞，NaCl晶体的结构已知：现测得Fe x O晶体的晶胞结构为NaCl型，由于晶体缺限，x值小于1。测知Fe x O的密度为5.71克cm3 ，晶胞边长为4.281010 m 。（1）Fe x O中X值（精确至0.01）为 （2）晶体中Fe分别为Fe2+、Fe3+

8、，在Fe2+ 和Fe3+ 的总数中，Fe2+ 所占的分数（精确至0.001）为 。（3）此晶体的化学式为 （4）与某个Fe2+ （或Fe3+）距离最近且等距离的O2 围成的空间几何形状是 。（5）在此晶体中，铁元素的离子间最短距离为 。共价键讨论：HC1为什么不可能形成离子键非金属原子都有强的获得电子的能力。三、共价键：以He为什么是单原子分子，H2为什么是双原子为例解释时有：1、共价键的形成： 2、特点： 有饱和性有方向性 共用电子对或中间或偏移。3、定义：原子间通过共用电子对所形成的相互作用。4、共价键的形成表达式。 用电子云表示法略 电子式表示法所有的原子均不同方括号 5、共价键的形成条

9、件： 两原子必须有未成对电子，并且自旋方向必须相反 形成共价键时，电子云发生重叠，重叠程度越大，键越牢固。 原子间对电子对的吸引力相差不很大（无论是金属非金属还是非非） 课堂练习：用电子式表示2Na + O2 Na2O2 的形成过程。6、共价键的饱和性和方向性。 饱和性：以N为例，先写出电子排布式，再画出轨道表示式，再找出有多少个未成对电子，结合“共价键的形成”时情况及其“8电子稳定结构”而解释有。 一个原子有几个未成对电子，就可以和几个自旋方向相反的电子配对成键。 故不难可知氢气的化学式为H2 ，而不是H3 及H4 的了。 方向性：由于除S轨道的电子云是球形对称之外， 其它轨道（如p、d）的

10、电子云都具有一定的伸展方向，且共价键的形成尽可能沿着电子云密度最大的方向重叠，故不难可知，H2S的成键情况如图： 键的参数： 键角：分子中键与键之间的夹角 键长：成键原子中两原子的核间平均距离。 键能：断开1 mol AB单键时所需要的能量；它能描述分子的稳定与否。注意解释清楚键长与键能的其它情况。 反应热与键能的关系：Q7、配位键： 共价键的特例： 例形：以NH4Cl为例：着重讲解三种化学键，先就NH4Cl讲解离子键，后讲解NH4+离子中的共价键，最后比较四个NH键，而依据N元素为3价讲解孤对电了形成配位键情况 进而缩写到为主NH4+ ，强调配位键： 定义：由一个原子单方面提供孤对电子，而跟

11、另一个原子共用所形成的化学键。 配位键的形成条件： 一个原子有空轨道，另一个原子有孤对电子 性质：形成过程与共价键有区别，但键能、键长、键角都一样；键的化学性质完全相同。8、共价键的不同组成分类： 由相同原子所组成的：如 HH H2 OO O2 由不同原子所组成的：如 HCl HCl OCO CO2 由单方面原子提供孤对电子的：如 H3+O NH4+ 例题：近年用红外激光技术研究液氢，发现分子间作用力也可以引起中微粒间的反应，在液氢中，有氢分子和质子形成的H3+ 离子，其结构是等边三角形，属于二电子三中心离子。同时H3+可进一步形成Hn+ ，下列判断正确的是（ ）A、H3+ 的电子式是 B、H

12、3+ 可在液氢中形成H4+、H5+、H6+C、H3+ 可在液氢中形成H5+、H7+、H9+ D、H3+ 可广泛存在于固态、液态和气态氢中解：由于研究的对象是液氢，故D不可能，又xH2 + H+ H+ 2x+1 ，故n为奇数即B不正确而C正确，又H3+ 的结构等边三角形结构 故A正确。 使含重水(D2O)的水分解，得到H2、HD、D2 的混和气体；现有1升含重水0.017%（质量分数）的水，设其密度为1克/cm3 将其完全分解的后，分离得到HD和D2 的混和气体，其平均分子量为3.5，试计算D2 和HD混和气体在标准状态时的体积。非极性分子和极性分子 由不同原子所组成的： HCl HCl 由一个

13、原子单方面提供共用电子对的： NH4+ 配位键下面，将讨论这类化学键的性质及分子结构的关系等。一、非极性键和极性键： 极 性：极端的性质 事物顺着某一方向达到的顶点：非极性键：同种原子所组成的共价键。原 因：两个原子吸引电子对的能力相同，共用电子对不偏向任何一个原子。特 点：电子对在键的中央出现的机会最多。极 性 键：由不同种原子所形成的共价键：原 因：原子吸引电子对的能力不同，电子对偏向吸引电子能力强的一方。特 点：吸引电子能力较强的原子带部分负电荷。思 考：配位键是属于极性键还是属于非极性键？为什么？不同种原子，极性键。二、电负性衡量原子吸引电子能力的价尺度，成键原子吸引电子能力大小的标志

14、：1、含义：衡量元素的原子在分子中吸引电子能力的一个物理量，其数值约在0.74.0的范围之间。 特别地：稀有气体无所谓吸引电子。2、电负性与周期律： 提问：电负性的变化规律与前面所学习元素周期律中的哪一条相一致？ 与非金属性的变化规律一致非金属性越强，电负性越大，吸引电子能力亦越强，金属的电负性一般小于2，非金属的电负性一般说来大于2 。3、电负性与键的极性的关系：两原子成键时的经验判定 判断不明显的金非 键 注意： 上述规律只是经验的总结，不可能绝对： 如 BF4.02.0 2.0 却为极性键 NaI 2.50.9 1.6却为离子键 非金属元素间不管电负性差值如何均形成极性健（不同种原子）

15、如 HF4.02.1 1.9PH2.12.1 0在任何分子中都有带正电荷的原子核和带负电荷的电子，可以设想：在分子中的所有正电荷集中于一点，这一点叫正电荷重心；所有负电荷集中于一点，这一点叫负电荷重心；不难可知，正电荷重心与负电荷重心是可以重合的、也是可以不重合的。三、非极性分子和极性分子：1、非极性分子：在一个分子中，电荷的分布是对称的、均匀的分子。组成： 由同种原子所组成的分子，如O2、N2、H2、X2 等。 由不同种原子所组成的多原子分子（不少于3）CH4、CCl4、CO2、CS2 等。性质：共用电子对不偏向任何一方，电荷分布对称，均匀；实质是原子对称分布、均匀。特点：正、负电荷重心重合

16、判断依据。2、极性分子：在一个分子中，电荷的分布是不对称的、不均匀的分子。组成： 由不同种原子所组成的分子，如HCl、H2O、H2S、NH3 等 由同种原了所组成的复杂分子，如O3 等；电荷分布不对称。性质：共用电子对有偏移，电荷分布不对称，不均匀；实质是原子分布不对称、不均匀。特点：正负电荷重心不重合判断依据。3、键的极性与分子的极性：键的极性：成键原子中两个原子对电子对的吸引程度。分子的极性：分子中电子云的总体分布程度；原子的总体分布是否围绕一个原子。4、极性分子与非极性分子的经验判断：对于ABn型分子，若A原子的最外层电子均已成键则ABn为非极性分子，否则为极性分子。分子的种类空间构形键

17、的极性正负电荷重心是否重合分子的极性代表物单原子分子 球形无化学键 重合非极性分子稀有气体双原子分子A2型（对称）非极性键重合非极性分子H2、X2等AB型（不对称）极性键不重合极性分子HCl、NO三原子分子ABA型（直线）极性键重合非极性分子CO2、SO2AB2型（三角）极性键不重合极性分子H2O、NO2四原子分子AB3型（三角锥）极性键不重合极性分子NH3、PCl3AB3型（平面）极性键重合非极性分子BF3、BCl3五原子分子AB4（正四面体）极性键重合非极性分子CH4、CX4ABmCn（变形）极性键不重合极性分子CH2Cl2等补充分子间的作用力一、分子间的作用力 范德华力：1、特点：（实质

18、）是一种静电吸引力 是一种较弱的作用力，比化学键能小10100倍2、范氏力与物理性质的关系：一般规律：分子间的作用力越大，物质的熔、沸点越高。例：酒精的沸点（78）比水的沸点（100）低，主要是液体中酒精分子间的作用力较小，汽化时需要克服分子间的能量亦较小；固体亦然主要讲熔点。3、相对分子质量对分子间的作用力的影响：一般规律：对于组成结构相似的物质来说，随相对分子质量的增大，分子间的作用力也增大，物质具有较高的熔、沸点。例：F2、Cl2、Br2、I2及CF4、CCl4、CBr4、CI4等。 注意：H2、O2、N2等不是组成结构相似的物质，它们的结构分别为： HHOONN4、范德华力的影响因素：

19、除与相对分子质量有关外，还与分子的极性、分子的形状等因素有关。5、分子间作用力与化学键的比较：化学键表示分子中相邻原子间的一种强烈的相互作用；它是决定分子的化学性质的主要因素。范德华力是表示分子间的较弱的相互作用；它是决定物质的熔点、沸点等物理性质的主要因素。二、分子晶体：1、定义：分子之间以分子间作用力互相结合所形成的晶体。 特别地：共价晶体是指原子晶体，不是分子晶体。2、组成：极性分子和非极性分子。3、性质：分子间作用力弱，熔、沸点低、硬度小、不导电。补充氢键回忆与思考：分子量对分子间作用力的影响： 一般规律：对于某些组成结构相似的物质来说，分子间作用力随着相对分子质量的增大而增大；表现在熔沸点的升高上。由图可知：碳族元素的氢化物随着相对分子质量 的增大，沸点是逐步增高的，但在氮族、氧族、 卤族的氢化物中，NH3、H2O、HF出现沸点的 反常现象主要是由于分子间产生了一种叫做氢键的相互作用。 氢键：1、定义：半径很小，带部分正电荷的氢核允许带部分负荷的X原子（电负性大，半径小）充分接近它，并产生静电吸引作用，这样所形成的键叫氢键。2、特点：有饱和性，有方向性与共价键的特点一致。3、形成条件： 有氢原子参加 另一原子具有电负性大、原子半径小。4、表达式：yHx 实线部分表示强的极性键，虚线部分表示氢键。5、对物理性质的影响： 由于破