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1绳拴物体的圆周运动田树华在圆周运动中有两种典型的习惯类型,一是绳拴物体的圆周运动,二是杆拴物体的圆周运动。笔者通过做大量的习题对绳拴物体的圆周运动概括总结为:水平面上的圆周运动、竖直面上的圆周运动、斜面上的圆周运动、锥面上的圆周运动。不同面上的圆周运动情况不同,是因为它们的受力情况和初始条件不同,但它们的研究方法和依据的规律是相同的。解决这方面问题的关键是分析临界状态、抓住临界条件,然后恰当的选择公式进行求解。一.绳拴物体在水平面上的圆周运动例1.如图1,细绳一端系着质量M=0.6kg的物体,静止在水平面上,另一端通过光滑小孔吊着质量m=0.3kg的物体,M与圆孔距离为0.2m,并知M和水平面的静摩擦力为2N,现使此平面绕过小孔的中心轴线转动,问角速度数值在什么范围m才会处于静止状态?g取。图1解析:较小时,M有向心运动的趋势。设为时,恰好不做向心运动(临界状态)对:当较大时,M有离心运动的趋势,设为时,M恰好不做离心运动(临界状态)。对M:2二.绳拴物体在竖直面上的圆周运动例2.长为的绳拴一质量为m的小球,在竖直面内做圆周运动。求最低点和最高点的最小速度至少为多大?解析:如图2所示,在最低点:小球重力G和绳的拉力T的合力提供向心力。图2在最高点:小球重力G和绳的拉力T的合力提供向心力。当时,最高点最小向心力为最高点最小速度(临界速度)可见,当,小球能在竖直面内做圆周运动3当,小球不能在竖直面内做圆周运动当物体在最高点仅由重力提供向心力时,由机械能守恒定律得:说明:此题中物体在最高点或最低点只要满足一个临界速度便能做匀速圆周运动。三.绳拴物体在斜面上的圆周运动例3.如图3所示,质量为m的小球用长为细绳悬于光滑的斜面上的O点,小球在这个倾角为的斜面内做圆周运动,若小球在圆周的最高点和最低点的速率分别为和。问绳子在这两个位置时的张力分别为多大?图3解析:小球在最低点和最高点的受力情况如图4所示:图4在最低点的向心力:4在最高点的向心力:恰好在斜面上做圆周运动(临界状态),,最高点最小向心力为由机械能守恒,得可见,当时,小球就能在斜面上做圆周运动。当时,小球不能在斜面上做圆周运动。例3与例2相比可看出:例2是例3在时的特例。确定元素在周期表中位置的常用方法夏尊华一、结构简图法本方法常用于原子序数小于18的元素或已知某微粒的核外电子排布。1.已知原子结构示意图,可以根据下列等式来推:电子层数=周期数,最外层电子数=主族序数。52.电子层结构相同的微粒:阴离子在具有该电子层结构的稀有气体的前面,阳离子在具有该电子层结构的稀有气体的下一周期的左边位置,简称“阴上阳下”。例1.X元素的阳离子和Y元素的阴离子具有与氩原子相同的电子层结构,下列叙述正确的是:()A.X的原子序数比Y的小B.X原子的最外层电子数比Y的大C.X的原子半径比Y的大D.X元素的最高正价比Y的小解析:依题意知,X、Y两元素在周期表中的位置为:YArX由上述位置关系可知,原子序数为:XY;最外层电子数:YX;原子半径:XY;最高正价:YX。选CD。二、区间定位法记住原子序数推断元素位置。基本公式:原子序数-区域尾序数(10,18,36,54,86)=差值,对于18号以前的元素,若0差值≤7时,元素在下一周期,差值为主族序数;若差值为0,则元素在尾序数所在的周期,一定为零族元素。对于19号以后的元素分三种情况:若差值为1~7时,差值为族序数,位于VIII族左侧。若差值为8、9、10时,为VIII族元素。若差值为11~17时,再减去10最后所得差值,即为VIII族右侧的族序数。例2.据国外有关资料报道,在独居石(一种共生矿,化学成分为Ce、La、Nb…的磷酸盐)中,查明有尚未命名的116、124、126号元素。试判断,其中116号元素应位于周期表中的:()A.第六周期IVA族B.第七周期VIA族C.第七周期VIII族D.第八周期VIA族解析:因86116118,所以元素应与118号元素同处于第七周期,又116-86-14=16,故该元素位于第16纵行,即VIA族。选B。三、特征法1.利用次外层电子数的特征确定周期位置:次外层电子数是2的元素在第二周期;次外层电子数是8的元素在第三周期;从第四周期开始次外层电子数有如下规律,IA、IIA族都是8个;IIIA~零族都是18个。2.利用常用特征来推主族元素的位置:如根据“形成化合物最多的元素”、“空气中含量最多的元素”、“地壳中含量最多的元素”等特征来推。例3.X、Y、Z是3种短周期元素,其中X、Y位于同一主族,Y、Z处于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。Z原子的核外电子数比Y原子少1。下列说法正确的是:()A.元素非金属性由弱到强的顺序为ZYXB.Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为43YOHC.3种元素的气态氢化物中,Z的气态氢化物最稳定D.原子半径由大到小的顺序为ZYX6解析:依题给信息:“X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍”可知,X元素为O,“X、Y位于同一主族”则Y为S,“Z原子的核外电子数比Y原子少1”则Z为P。据此可判断A正确、B错误、C错误、D正确。选AD。四、性质法利用元素周期表中的同周期、同主族元素的递变性质来确定。1.根据原子半径、离子半径来推主族元素的相对位置:同周期中左边元素的原子半径比右边元素的原子半径大;同主族中下边元素的原子半径比上边元素的原子半径大。同周期和同主族元素的离子半径变化与原子半径的变化情况类似。2.根据化合价来推主族元素的位置:最高正化合=最外层电子数=主族序数。如果已知负化合价(或阴离子符号),则须用等式先求出最高正化合价:最高正化合价=8-1负化合价1,再确定主族位置。3.通过氢化物的稳定性、氢化物对应水化物的酸碱性比较,确定元素的相对位置。4.通过最高价氧化物的水化物的酸碱性比较,确定元素的相对位置。5.通过比较组成、结构相似的物质的熔沸点高低,确定元素的相对位置。例4.A、B、C、D四种短周期元素的原子半径依次减小,A与C的核电荷数之比为3:4,D能分别与A、B、C形成电子总数相等的分子X、Y、Z。下列叙述正确的是:()A.X、Y、Z的稳定性逐渐减弱B.A、B、C、D只能形成5种单质C.X、Y、Z三种化合物的熔沸点逐渐升高D.自然界中存在多种由A、B、C、D四种元素组成的化合物解析:本题主要考查元素周期表和等电子体OHNHCH234、、的有关知识,侧重考查考生的推断能力。由题设条件不难推出A、B、C、D分别为碳、氮、氧、氢,X、Y、Z分别为CH4、NH3、H2O,它们的稳定性应依次增强,A错;由于碳、氧等都存在同素异形体,故形成的单质多于5种,B错;C项中X、Y在常温下为气体,选CD。元素周期律、元素周期表学法指导张照启元素周期律和元素周期表是化学理论的重要组成部分,学好本部分知识对元素化合物知识的学习起着非常重要的作用。现将本部分的学习方法及知识规律总结如下:学法指导:1、抓牢两条知识链(1)金属元素链:元素在周期表中的位置→最外层电子数及原子半径→原子失去电子的能力→元素的金属性→最高价氧化物对应水化物的碱性→单质置换水(或酸)中氢的能力→单质的还原性→离子的氧化性。(2)非金属元素链:元素在周期表中的位置→最外层电子数及原子半径→原子获得电子的能力→元素的非金属性→最高价氧化物对应水化物的酸性→气态氢化物形成难易及稳定性→单质的氧化性→离子的还原性。72、理解判断元素金属性或非金属性强弱的实验依据(1)金属性强弱的实验标志①单质与水(或酸)反应置换氢越容易,元素的金属性越强。②最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,元素的金属性越强。③相互间的置换反应,金属性强的置换弱的。④原电池中用作负极材料的金属性比用作正极材料的金属性强。(2)非金属性强弱的实验标志①与氢气化合越容易(条件简单、现象明显),气态氢化物越稳定,元素非金属性越强。②最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,元素的非金属性越强。③相互间置换反应,非金属性强的置换弱的。规律总结:1、同周期元素“四增四减”规律同周期元素从左至右:①原子最外层电子数逐渐增多,原子半径逐渐减小;②非金属性逐渐增强,金属性逐渐减弱;③最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐增强,碱性逐渐减弱;④非金属气态氢化物的稳定性逐渐增强,还原性逐渐减弱。2、同主族元素“四增四减四相同”规律同主族元素从上到下:①电子层数逐渐增多,核对外层电子的引力逐渐减弱;②金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱;③非金属气态氢化物的还原性逐渐增强,稳定性减弱;④最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐增强,酸性逐渐减弱。四相同:原子最外层电子数相同;最高正化合价、最低负化合价相同;最高价氧化物及其水化物通式相同;非金属气态氢化物通式相同。3、判断每周期最多容纳元素数目的“”规律每周期最多容纳元素数目为种,其中当周期序数n为奇数时,;当n为偶数时,,如第6周期容纳元素种数为:。4、“阴前阳后”规律具有相同电子层结构的阴、阳离子,阴离子必位于与之有相同电子层结构的稀有气体元素的前面(与该稀有气体元素同周期),而阳离子位于该稀有气体元素的后一周期,再通过阴、阳离子所带电荷数即可确定其所处主族数。5、“奇偶数”规律8元素的原子序数为奇(或偶)数,则其在周期表中所处主族序数及最高正化合价数必为奇(或偶)数。若结合数学中“两奇数(或两偶数)的和或差必为偶数,奇数与偶数的和或差必为奇数”的规律,会给解题带来方便。例:若短周期元素X和Y能组成化合物,则两种元素的原子序数之差不可能是()。A、1B、3C、5D、6解析:由元素的化合价可知X为奇数族元素,而Y为偶数族元素,原子序数之差必为奇数,故选D。元素的金属性、非金属性及其强弱的判断依据邵西良一、金属性与金属活动性金属性是指气态金属原子失去电子(形成气态阳离子)能力的性质。我们常用电离能来表示原子失去电子的难易程度,一般说来,元素的电离能数值越大,它的金属性越弱。金属活动性则指在水溶液中(非固相或气相),金属原子失去电子(形成简单水合离子)能力的性质。它是以金属的标准电极电位为标准的,标准电极电位与原子的电离能、升华能、水合能等多种因素有关。可见“金属性”与“金属活动性”并非同一概念,一般来说,金属性强的元素,金属活动性越强,但两者有时也表现不一致。例如Cu和Zn、Na和Ca,金属性:CuZn,NaCa;金属活动性:ZnCu,CaNa。二、金属性强弱的判断依据1、依据金属活动顺序表(极少数除外)。位置越靠前,金属性越强。2、常温下与水反应的难易程度。与水反应越容易,金属性越强。3、常温下与酸反应的难易程度。与酸反应越容易,金属性越强。4、金属与盐溶液间的置换反应。金属性强的金属能置换出金属性弱的金属。5、金属阳离子的氧化性强弱(极少数除外)。阳离子的氧化性越强,对应金属的金属性越弱。6、最高价氧化物对应水化物的碱性强弱。碱性越强,对应元素的金属性越强。7、同周期中,从左向右,随核电荷数的增加,金属性减弱。同主族中,从上到下,随核电荷数的增加,金属性增强。98、高温下与金属氧化物间的置换反应。金属性强的金属能置换出金属性弱的金属,如铝热反应。三、非金属性非金属性是指非金属原子得到电子(形成阴离子)能力的性质。我们常用电子亲合能来表示原子得到电子的难易程度,一般说来,元素的电子亲合能越大,它的非金属性越强。四、非金属性强弱的判断依据1、气态氢化物的稳定性。氢化物越稳定,则对应元素的非金属性越强。2、与H2化合的条件,反应条件越容易。则对应元素的非金属性越强。3、与盐溶液之间的置换反应。非金属性强的单质能置换出非金属性弱的单质。4、最高价氧化物对应水化物的酸性强弱(F除外)。酸性越强,对应元素的非金属性越强。5、同周期中,从左向右,随核电荷数的增加,非金属性增强。同主族中,从上到下,随核电荷数的增加,非金属性减弱。6、非金属的简单阴离子还原性的强弱。阴离子还原性越强,对应非金属单质的氧化性越弱。7、与同一可变价金属反应,生成物中金属元素价态的高低。金属元素在该产物中价态越高,则说明该
本文标题:高一下月考知识点
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