九年级化学竞赛辅导资料.pdf
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1、九年级化学竞赛辅导资料目 录物质结构与元素周期律.2重要的反应类型及其反应规律.15身边的化学物质.31化学实验探究.52化学计算.69化学与社会发展.80综合检测题.86物质结构与元素周期律一、原子结构质 子(Z 个)原子核Y-中 子(N 个)1.原子(AX I核外电子(Z 个)注意:质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)原子序数=核电荷数=质子数=原子的核外电子数熟背前20号元素,熟 悉 1 20号元素原子核外电子的排布:H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca2.原子核外电子的排布规律:电子总是尽先排布在能量最低的电子层里;各
2、电子层最多容纳的电子数是2n2;最外层电子数不超过8 个(K 层为最外层不超过2 个),次外层不超过18个,倒数第三层电子数不超过32个。电子层:一(能量最低)二 三 四 五 六 七对应表示符号:K L M N O P Q3.元素、核素、同位素元素:具有相同核电荷数的同一类原子的总称。核素:具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子。同位素:质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。(对于原子来说)二、元素周期表1.编排原则:按原子序数递增的顺序从左到右排列将电子层数相同的各元素从左到右排成一横行。(周期序数=原子的电子层数)把最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序从上到下
3、排成一纵行。主族序数=原子最外层电子数2.结构特点:核外电子层数r元素种类 周期短周期V第一周期 1第二周期 21 第三周期 32 种元素8 种元素8 种元素元素周(7 个横行M(7 个周期)1长周期Y 第四周期 4第五周期 5第六周期 618种元素18种元素32种元素期,表3、F1 第七周期 7主族:I A-VIIA共 7 个主族族 J副族:IIIB VDB、I B-I I B,共 7 个副族(18个纵行)I第W 1族:三个纵行,位于VHB和 I B 之间(16个族)零族:稀有气体用期元素中最外层电子数的个性:未 填 满(已有26种元素)(1)最外层电子数是1 的元素是H、Li、N a,最外
4、层电子数是2 的元素是He、Be、Mg;(2)最外层电子数是次外层电子数2 倍的元素是C,最外层电子数是次外层电子数3 倍的元素是0,最外层电子数是次外层电子数4倍的元素是N e;(3)最外层电子数是次外层电子数的1/2 的元素是L i、S i;(4)最外层电子数是内层电子总数1/2 的元素是L i、P;(5)最外层电子数与电子层数相等的元素是H、B e、A L三、元素周期律(-).元素周期律:元素的性质(核外电子排布、原子半径、主要化合价、金属性、非金属性)随着核电荷数的递增而呈周期性变化的规律。元素性质的周期性变化实质是元素原子核外电子排布的周期性变化的必然结果。(二)、元素金属性非金属性
5、的判断方法1元素的金属性强弱判断方法(1)根据元素所在周期表中的位置关系判断:同周期主族元素自右向左金属性逐渐增强,同主族元素自上而下金属性逐渐增强,所以相比之下,左下角的元素比右上角的元素金属性强。(2)根据金属活动性顺序表判断:金属的位置越靠前,金属性越强(金属活动性顺序与金属性顺序大多数一致)。(3)根据酸碱理论判断:元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,则对应的金属元素的金属性越强。(4)根据发生化学反应的难易情况判断:金属与水(或酸)反应越容易,金属性越强。(5)根据反应能力判断:金属与盐溶液发生置换反应,A置换出B,则A活泼。(6)根据反应能力判断:金属与盐溶液不能发生置换反应
6、,A不能置换出B,但可以置换出氢气,生成含B元素的氢氧化物沉淀,则A远比B活泼。(7)根据反应条件判断:常温下与水(或氧气)就反应的金属比加热条件下反应的金属活泼,例如:钾、钠、钙比铁、铜活泼。(8)根据反应对象判断:常温下金属钠遇水(或氧气)就变质,常温下铁在氧气和水同时存在的情况下才缓慢变质,常温下铜遇到氧气、二氧化碳和水同时存在的情况下才缓慢变质,结论:金属性由强到弱依次为钠、铁、铜。(9)根据氧化还原理论判断:金属阳离子氧化能力越强,其对应的金属单质还原性越弱(铁离子对应的是亚铁离子,不是铁单质)。(1 0)根据氧化产物中氧元素的价态判断:金属与氧气化合,生成物中氧元素的价态种类越多,
7、金属性越强;例如:锂元素只有氧化锂,钠元素有氧化钠和过氧化钠,钾元素有氧化钾、过氧化钾和超氧化钾三种,金属性强弱顺序是:钾、钠、锂。2、元素的非金属性强弱判断(1)根据元素所在周期表中的位置关系判断:同周期主族元素自左向右非金属性逐渐增强,同主族元素自下而上非金属性逐渐增强,所以相比之下,右上角的元素比左下角的元素非金属性强。(2)根据非金属活动性顺序表判断:F 2 O 2 Cb B r 2 l2 S,非金属的位置越靠前,非金属性越强。(3)根据酸碱理论判断:元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,则对应的非金属元素的非金属性越强(一定要强调最高价氧化物对应的水化物)。(4)根据氧化还原理论
8、判断:非金属阴离子还原能力越强,其对应的非金属单质氧化性越弱。(5)根据发生化学反应的难易情况判断:非金属与氢气发生化合反应越容易,非金属性越强。(6)根据非金属与氢化合产物的稳定性判断:产物越稳定,非金属性越强。(7)根据反应能力判断:非金属与盐溶液发生置换反应,A置换出B,则A活泼。(8)根据反应能力判断:非金属与盐溶液不能发生置换反应,A不能置换出B,但可以置换出氧气,则A远比B活泼。(9)根据反应条件判断:常温下就能与金属就反应的非金属比加热条件下才能反应的非金属活泼,例如:钠与氧气常温下就反应,钠与硫单质加热条件才能反应,氧气比硫活泼。(1 0)根据氧化产物中变价金属元素的价态判断:
9、变价金属与非金属单质反应,使变价金属生成高价态化合物的非金属比生成低价态化合物的非金属的非金属性强。例如:铁丝在氯气中燃烧,生成三氯化铁,红热的铁丝插入到硫蒸气中只生成硫化亚铁,说明非金属性氯比硫强。(三)、周期元素性质递变规律1、主族金属元素的原子半径、金属性、元素最高价氧化物对应水化物的碱性递变规律箭头所指的方向:金属渐增强、原子半径增大、最高价氧化物对应水化物的碱性增强图示含义:2、主族非金属元素的原子半径、非金属性、元素最高价氧化物对应水化物的酸性递变规律箭头所指的方向:非金属渐增强、原子半径减小、最高价氧化物对应水化物的酸性增强周期12345673、第三周期元素及其相关化合物的性质第
10、三周期元素n N a12Mg13Al14Si15P16s17C1i s A r(1)电子排布电子层数相同,最外层电子数依次增加.(2)原子半径原子半径依次减小、(3)主要化合价+1+2+3+4-4+5-3+6-2+7-1(4)金属性、非金属性金属性减弱,非金属性增加 单质与水或酸置换难易冷水剧烈热水与酸快与酸反应慢(6)氢化物的化学式SiH4PH3H 2sHC1(7)与 法 化合的难易由难钊易,(8)氢化物的稳定性稳 定 件 增 弹最高价氧化物的化学式Na2OMgOA12O3SiO2P2O5SO?C12O7最高价氧化物对应水化物(10)化学式NaOHMg(OH)2A1(OH)3H2SiO3H3
11、PO4H2SO4HC1O4(11)酸碱性强碱中强碱两 卜 上 氢氧化物弱酸中强酸强酸很强的酸(12)变化规律_碱性减弱酸性增强f一第 I A 族碱金属元素:Li Na K Rb Cs Fr(F r是金属性最强的元素,位于周期表左下方)第VDA族卤族元素:F Cl Br I At(F 是非金属性最强的元素,位于周期表右上方)4、元素周期表中元素性质与位置是关系I、近朱者赤,近墨者黑,在元素周期表中铝元素与硅元素邻近,硅的性质有许多和铝相似,如下:(1)颜色:铝是带有银白色金属光泽的固体,硅是带有金属光泽的灰黑色固体,相似点:带有金属光泽。(2)导电性:铝是电的良导体,常用做输电线;硅是半导体材料
12、,高纯单质硅的半导体性能,可以制成光电池,将光能直接转换成电能,光电池可以用作计算器、人造卫星、登月车、火星探测器、太阳能电动汽车等的动力,是极有发展前景的新型能源,相似点:硅发电,铝送电。(3)与酸反应产生氢气:铝与非氧化性酸反应产生氢气:2Al+6HCl=2AlCb+3H2 T;硅只与氢氟酸反应产生氢气:Si+4HF=SiF4+2H2 T(4)与碱溶液反应产生氢气:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 f;Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2 T;(5)与碳酸盐反应,体现了 SiCh和 ALCh的高熔沸点。SiO2+Na2CO3 蟹 Na2SiO3+CO2 t;
13、SiO2+CaCO3 蟹 CaSiO3+CO2 t;ALCh+Na2cO3 高 温 2NaA102+C02 t;AhOj+CaCOa 局温 Ca(AlO2)2+CO2 t;(I D、物以类聚、人以群分的思想在化学元素周期表中的体现:(1)化学性质相似的元素排在一列。(2)电子层数相同的元素排在同一行。(3)非金属元素排在周期表的右上方,金属元素排在周期表的左下方。(4)在非金属区寻找制取农药的原料(5)在I B (第1 1列)中找到货币金属:A u、Ag、C u o(6)在V H I (第8、9、1 0)中找到催化剂金属。(7)冶金工业的黑色金属在元素周期表的相邻位置(第四行、第6、7、8列)
14、。(I I I)、卤素的化学性质的相似性(1)XF、C k B r、1 时:.H2+X2=2 H X ;.2 N a+X 2=2 N a X ;(2)XF、C l、B r 时:.C u+X2 点 燃 2 Cu X 2;.2 F e+3 X2 点 燃 2 F e X 3 ;(3)X C k B r、1 时:.X2+H2O=H X+H X O ;.X 2+S O 2+2 H 2 O 2 H X+H 2 s 0 4 ;.X2+2 N a O H=N a X+N a X O+H2O ;.3 X2+6 K O H (浓)加热5 K C I+K C I O 3+3 H 2 O ;.X 2+N a 2 s
15、O 3+H 2 O 2 H X+N a 2 s o4 ;.4 H x(浓)+M 1 1 O 2 Mn X2+X2+2 H2O ;.H X+A g N O3=A g X I +H N O 3 ;.2 A g X 加 热 2 A g+X 2I V、根据同族元素的递变性,推测彷的性质 密度:比钠大。熔点:比葩低。沸点:比葩低。与氧气反应:生成物中氧元素的价态更高,含氧化合物的种类更多。与水反应:生成碱并放出氢气,反应更激烈。1 5、根据同族元素的递变性,推测碳的性质 单质颜色:比碘深,可能为黑色。与氢气化合:比碘更难HAt的稳定性:比 H I更差。HAt的还原性:比 H I更强。HAt的水溶液酸性:
16、比 H I更强,是强酸。AgAt的溶解性:不溶于水。AgAt的感光性:见光易分解,产生黑色银和接近黑色的破(V)同周期比较:金属性:NaMgAl与酸或水反应:从易一难碱性:NaOH Mg(OH)2 A1(OH)3非金属性:SiPSC l单质与氢气反应:从难一易氢化物稳定性:S1H4PH3H2SHCI酸性(含氧酸):H2SiO3 H3PO4 H2SO4 HC1O4同周期元素从左到右非金属性增强,同主族元素从下到上非金属性增强,所以非金属性:右上角元素的大于左下角元素的。同周期元素从左到右原子半径渐小,同主族元素从下到上原子半径渐小,所以原子半径:右上角元素的小于左下角元素的。同周期元素从左到右最
17、高价氧化物对应水化物的酸性增强,同主族元素从下到上最高价氧化物对应水化物的酸性增强,所以最高价氧化物对应水化物的酸性增强:右上角元素大于左下角元素。元素周期表中,非金属性最强的元素是F,原子半径最小的元素是H,最高价氧化物对应的水化物的酸性最强的是C1。短周期元素中,非金属性最强的元素是F,原子半径最小的元素是H,最高价氧化物对应的水化物的酸性最强的是CL(VI)同主族比较:金属性:LiN aK R bC s(碱金属元素)与酸或水反应:从难一易碱性:LiOHNaOHKOHRbOHC lB rI(卤族元素)单质与氢气反应:从易一难氢化物稳定:HFHClHBrHI金属性:LiN aK RbCs还原
18、性(失电子能力):LiN aK RbN a+K+Rb+C s+非金属性:FC lB rI氧化性:F2C12Br2 I2还原性:F C1 Br I酸性(无氧酸):HFHCKHBrHl比较粒子(包括原子、离子)半径的方法:(1)先比较申子层数,电子层数多的半径大。(2)电子层数相同时,再比较核电荷数,核电荷数多的半径反而小。同周期元素从右到左金属性增强,同主族元素从上到下金属性增强,所以金属性:左下角元素的大于右上角元素的。同周期元素从右到左原子半径增大,同主族元素从上到下原子半径增大,所以原子半径:左下角元素的大于右上角元素的。同周期元素从右到左最高价氧化物对应水化物的碱性增强,同主族元素从上到
19、下最高价氧化物对应水化物的碱性增强,所以最高价氧化物对应水化物的碱性增强:左下角元素的大于右上角元素的。元素周期表中,金属性最强的元素是C s,原子半径最大的元素是C s,最高价氧化物对应的水化物的碱性最强的是Cs。短周期元素中,金属性最强的元素是N a,原子半径最大的元素是N a,最高价氧化物对应的水化物的碱性最强的是N a。归纳:(1)核外电子排布的递变规律:同周期主族元素,随着核电荷数增大,内层电子数不变,最外层电子数逐渐增多,除第一周期外,每一周期主族元素的最外层电子数都是从1 个增加到7 个。(2)原子半径变化规律:同周期主族元素,随着核电荷数增大,原子半径逐渐增大。(3)最高正化合
20、价变化规律:同周期主族元素,随着核电荷数增大,最高正化合价从+1 一+7。(4)非金属元素的最低负价变化规律(从到I V A-V I I A):-4-1。(5)金属性、非金属性递变规律:同周期主族元素,随着核电荷数增大,电子层数不变,最外层电子数逐渐增多,核对最外层电子的引力越来越强,最外层电子越来越不容易失去,表现为金属性越来越弱、非金属性越来越强,元素最高价氧化物对应的水合物的碱性越来越弱、酸性越来越强 练习 1、某粒子含有6个电子、7个中子,净电荷数为0,则它的化学符号可能是()A.1 3 A l B.I3A1 C.1 3C D.I3 c2、下列粒子半径最小的是()A.N a+B.N a
21、 C.C 1 D.C 13、下列各组中属于同位素关系的是()与北Ca BTO与 H 2 O C.得K与得K D.金刚石与石墨4、下列各组微粒具有相同的质子数和电子数的是()A.O H,H 2 O、F-B.N H 3、NHj、N H2-C.H.Q+、NHj、N H2 D.H C k F 2、H2S5、X元素的阳离子和Y元素的阴离子具有相同的核外电子结构,下列叙述正确的是()A.原子序数XY B.原子半径XY D.原子最外层电子数XVY6、下列各组中化合物的性质比较,不正确的是()A.酸性:H C l O4 H B r O4 H I O 4 B.碱性:N a O H M g(O H)2A1 (OH
22、)3C.稳定性:P H3H2S H C 1 D.非金属性:F O S7、同周期的X、Y、Z三种元素,己知其高价氧化物对应的水化物的酸性强弱顺序是:H X O4H2Y O 4H3ZO4,则下列各判断中正确的是()A.原子半径:XYZ B.单质的非金属性:XYZC.气态氢化物稳定性:XYYZ8、据报道,1 9 9 5 年我国科研人员在兰州首次合成了镶元素的一种同位素馍一2 3 9,并测知其原子核内有1 4 8 个中子。现有A元素的一种同位素,比镶一2 3 9 的原子核内少5 4 个质子和1 0 0 个中子,则A元素在周期表中的位置是()A.第 3周期第I A族 B.第 4周期第I A族C.第 5周
23、期第I A族 D.第 3周期第H A族9、美国劳仑斯国家实验室曾在1 9 9 9 年宣布用8 6K r 离子轰击2。8 P b 靶 得 到 1 1 8 号元素的一种原子,其质量数为2 9 3。其后,反复实验均未能重现1 1 8 号元素的信号,因此该实验室在2 0 0 1 年 8月宣布收回该论文。但是科学家们相信,完成的第七周期包含的元素数目与第六周期相同。若 1 1 8 号元素将来被确认,则下列预测合理的是()A.它的中子数是1 1 8 B.它是第八周期元素C.它是活泼的金属元素 D.它的最外层电子数是81 0、钱是超导材料的组成元素之一,铭在周期表中位于第六周期,与铝是同族元素,元素符号是T
24、 1,以下对错的性质的推断不正确的是()A.钝是易导电的银白色金属 B.能生成+3 价离子化合物C.T 1(O H)3 是两性氢氧化物 D.T F+的氧化能力比A1 3+强四、化学键化学键是相邻两个或多个原子间强烈的相互作用。1 .离子键与共价键的比较离子化合物:由离子键构成的化合物叫做离子化合物。(一定有离子键,可能有共价键)共价化合物:原子间通过共用电子对形成分子的化合物叫做共价化合物。(只有共价键)键型离子键共价键概念阴阳离子结合成化合物的静电作用叫离子键原子之间通过共用电子对所形成的相互作用叫做共价键成键方式通过得失电子达到稳定结构通过形成共用电子对达到稳定结构成键粒子阴、阳离子原子成
25、键元素活泼金属与活泼非金属元素之间(特殊:N H C l、N H4 N O 3 等镂盐只由非金属元素组成,但含有离子键)非金属元素之间一 极性共价键(简称极性键):由不同种原子形成,A B 型,如,H-C U共价键一一 非极性共价键(简称非极性键):由同种原子形成,A A 型,如,C l-C l o2 .电子式:用电子式表示离子键形成的物质的结构与表示共价键形成的物质的结构的不同点:(1)电荷:用电子式表示离子键形成的物质的结构需标出阳离子和阴离子的电荷;而表示共价键形成的物质的结构不能标电荷。(2)1 (方括号):离子键形成的物质中的阴离子需用方括号括起来,而共价键形成的物质中不能用方括号。
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