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      探索“物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律”的“不一定”

      2024-08-23 00:00:00馬彩霞
      中學(xué)化學(xué) 2024年7期
      關(guān)鍵詞:外層金屬元素原子

      “物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律”蘊(yùn)含著豐富的知識規(guī)律,但在一般規(guī)律中往往隱含著一定的特殊知識,需特別注意?;诖藢ⅰ拔镔|(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律”的“不一定”點(diǎn)進(jìn)行匯集,避免學(xué)生在遇到問題時以偏概全。

      一、有關(guān)元素知識的“不一定”

      1.目前發(fā)現(xiàn)的118種元素不一定都有同位素。如Na、F、P、Al等元素均沒有同位素。

      2.金屬元素原子的最外層電子數(shù)不一定少于4。如金屬元素銻、鉍和釙原子的最外層電子數(shù)均多于4。

      3.原子最外層電子數(shù)為1或2的元素不一定是金屬元素。如H、He原子的最外層電子數(shù)分別為1和2。

      4.主族元素的電負(fù)性越大,該元素原子的第一電離能不一定越大。如:電負(fù)性:Ogt;N,但第一電離能:Ngt;O。

      二、有關(guān)原子結(jié)構(gòu)或離子結(jié)構(gòu)知識的“不一定”

      1.原子核不一定都由質(zhì)子和中子組成。如:H原子核中沒有中子。

      2.核外電子層結(jié)構(gòu)相同的離子的化學(xué)性質(zhì)不一定相同。如O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+的化學(xué)性質(zhì)不同。

      3.稀有氣體元素的原子的最外層電子數(shù)不一定是8。如He原子的最外層電子數(shù)為2。

      4.離子核外不一定都有電子。如H+核外無電子。

      5.原子失去電子時不一定先失去最后填充的能量最高的電子。如2n2+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d10,而不是1s22s22p63s23p63d84s2(30 Zn的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s2,Zn原子失去最外層的2個電子形成2n2+,而不是失去最后填充在3d軌道的2個電子)。

      三、有關(guān)元素周期表和元素周期律知識的“不一定”

      1.0族元素原子的最外層電子數(shù)不一定是8。如0族的氦元素原子的最外層電子數(shù)為2。

      2.第ⅥA族元素的最高正價不一定為+6。如氧元素的最高正價為+2。

      3.第ⅦA族元素的最高正價不一定為+7。如氟元素?zé)o正價。

      4.過渡元素不一定是副族元素。如第Ⅷ族元素屬于過渡元素,但不是副族元素。

      5.元素周期表中占據(jù)同一格的元素不一定是同位素。如鑭系元素和錒系元素都占據(jù)一格,但均不是同位素。

      6.同周期主族元素的離子半徑不一定逐漸減小。如第三周期元素的離子S2-和CI-的離子半徑均大干Na+、Mg2+和Al3+的離子半徑。

      7.同周期主族元素從左到右元素的最高正價不一定從+1價遞增到+7價。如第二周期主族元素鋰、鈹、硼、碳、氮、氧、氟的最高正價從+1價遞增到+5價(氧元素的最高正價為+2,氟元素?zé)o正價)。

      8.能形成+3價金屬離子(M3+)的元素不一定是第ⅢA族元素。如第Ⅷ族元素鐵能形成Fe3+。

      9.能形成+2價金屬離子(M2+)的元素不一定是第ⅡA族元素。如第ⅦB族元素錳能形成Mn2+。

      四、有關(guān)化學(xué)鍵與化合物知識的“不一定”

      1.活潑的非金屬元素和活潑的金屬元素形成的化學(xué)鍵不一定是離子鍵。如AlCl3中的化學(xué)鍵是共價鍵。

      2.離子化合物中不一定含有金屬元素。如某些銨鹽中不含金屬元素。

      3.離子化合物中不一定不存在共價鍵。如含有原子團(tuán)的離子化合物(如NaOH等強(qiáng)堿、Na2O2、CaC2、銨鹽)中也含有共價鍵。

      4.含有共價鍵的化合物不一定屬于共價化合物。如含有原子團(tuán)的離子化合物(如NaOH等強(qiáng)堿、Na2O2、CaC2、銨鹽)中也含有共價鍵。

      5.共價化合物中所有原子的最外層不一定都滿足2電子或8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。如BeCl2中的Be原子的最外層為4電子結(jié)構(gòu),AlCl2中的Al原子和BF3中的B原子的最外層為6電子結(jié)構(gòu),PCl5中的P原子的最外層為10電子結(jié)構(gòu),SF6中的S原子的最外層為12電子結(jié)構(gòu)。

      6.分子中中心原子的價層電子對數(shù)最多不一定為4。如PCl5中的中心原子P原子的價層電子對數(shù)=5 + 1/2(5 -5×1) =5 +0 =5,SF6中的中心原子s原子的價層電子對數(shù)=6+1/2(6 -6×1)=6+0=6。

      7.只含有共價鍵的物質(zhì)不一定是共價化合物,也可能是非金屬單質(zhì)。

      8.物質(zhì)中不一定都含有化學(xué)鍵。如稀有氣體中不含化學(xué)鍵。

      9.第ⅠA族元素的原子與鹵族元素的原子所形成的化學(xué)鍵不一定是離子鍵,如氫原子與鹵素原子所形成的化學(xué)鍵是共價鍵。

      10.由氫元素所形成的二元化合物不一定是共價化合物。如NaH是離子化合物。

      11.非極性鍵不一定只存在非金屬單質(zhì)分子中,有可能存在某些共價化合物(如N2H4)分子中和某些含有原子團(tuán)的離子化合物(如Na2O2、CaC2等)中。

      12.烷烴分子中不一定含有非極性鍵。如CH4分子中只存在極性鍵。

      13.氫鹵酸不一定都是強(qiáng)酸,如氫氟酸是弱酸(鹽酸、氫溴酸、氫碘酸是強(qiáng)酸)。

      14.元素的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,其水溶液的酸性不一定越強(qiáng)。如鹵化氫中最穩(wěn)定的HF,其水溶液(氫氟酸)的酸性最弱。

      五、有關(guān)分子性質(zhì)的“不一定”

      1.非金屬單質(zhì)分子不一定屬于非極性分子。如O2屬于極性分子。

      2.由極性鍵形成的分子不一定屬于極性分子。如正四面體形的CH4、CCl4、SiF4與平面正三角形的BF3、BCl3及直線形的CO2、C2H2等均屬于非極性分子。

      3.非極性分子中不一定含有非極性鍵。如CH4、CCl4、SiF4等非極性分子中只含有極性鍵。

      4.鹵化氫(HX)的相對分子質(zhì)量越小,其熔沸點(diǎn)不一定越低。如相對分子質(zhì)量最小的HF,由于分子間能夠形成氫鍵,其熔沸點(diǎn)在鹵化氫中最高。

      5.氧族元素(第ⅥA族元素)的簡單氫化物的相對分子質(zhì)量越小,其熔沸點(diǎn)不一定越低。如相對分子質(zhì)量最小的H2O,由于分子間能夠形成氫鍵,其熔沸點(diǎn)最高。

      6.氮族元素(第ⅤA族元素)的簡單氫化物的相對分子質(zhì)量越小,其熔沸點(diǎn)不一定越低。如相對分子質(zhì)量最小的NH3,由于分子間能夠形成氫鍵,其熔沸點(diǎn)最高。

      (收稿日期:2024 - 05 - 10)

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