高中化学必修二第一章物质结构元素周期律知识点().doc

第一章 物质结构 元素周期律
第一节 元素周期表
一 、 原．子．结．构．
1. 原子核的构成
质子 Z 个 原子核
原子

A
ZX

中子 （A-Z ）个
核外电子 Z 个
核电荷数 (Z) = 核内质子数 = 核外电子数 = 原子序数
2、质量数
将原子核内所有的质子和中子的相对质量取近似整数值加起来，所得的数值，叫质量数。

表示原子组成的一种方法
质量数 ——
核电荷数 ——
（核内质子数）
请看下列表示

a
b

+d
X

c+
e

A
Z
X
—— 元素符号
电荷数；

a——代表质量数；
b——代表质子数既核
c——代表离子的所带电
荷数；
d——代表化合价

质量数（ A ）= 质子数（ Z）+ 中子数（ N）
m+
阳离子 aW

：核电荷数＝质子数 >核外电子数，

核外电子数＝ a－m
阴离子 bY n-：核电荷数＝质子数 <核外电子数， 核外
n-：核电荷数＝质子数 <核外电子数， 核外
电子数＝ b＋n
e——代表原子个数
补充： 1、原子是化学变化中的最小粒子； 2、分子是保持物质的化学性质中的最小粒子； 3、元素是具有相
同核电荷数即核内质子数的一类原子的总称
二 、 核．素．、．同．位．素．
1、定义 :
核素：人们把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子称为核素。
同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素 (原子 )互为同位素。
2、同位素的特点
①化学性质几乎完全相同
②天然存在的某种元素，不论是游离态还是化合态，其各种同位素所占的原子个数百分比（即丰度）一般
是不变的。
练习：
1、法国里昂的科学家最近发现一种只由四个中子构成的粒子， 这种粒子称为 “四中子 ”，也有人称之为 “零号
元素 ”。下列有关 “四中子 ”粒子的说法不正确的是 （ ）
A．该粒子不显电性 B．该粒子质量数为 4
C．与氢元素的质子数相同 D．该粒子质量比氢原子大
2－、B ＋ 2＋、E3＋
－
、C 、D
五种简单离子的核外电子数相等，与它们对应的原子的核电荷数由大到小 2、已知 A
的顺序是 ___________ 。
1
3、现有 bX

n－ m＋
和 aY 两种离子，它们的电子数相同，则 a 与下列式子有相等关系的是（ ）
（A ）b－m－n （B） b＋m＋n
（C）b－m＋n （D） b＋m－n
n＋，核外共用 x 个电子，原子的质量数为 A ，则该元素原子里的中子数为（ ）
4、某元素的阳离子 R
（A ）A －x－n （B）A－x＋n（C）A＋x－n （D）A ＋x＋ n
三 、 元．素．周．期．表．的．结．构．
2. 编排原则：
①按原子序数递增的顺序从左到右排列
② 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）
③ 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排成一纵行 ．．。
主族序数＝原子最外层电子数
3. 结构特点：
核外电子层数 元素种类
第一周期 1 2 种元素
短周期 第二周期 2 8 种元素
周期 第三周期 3 8 种元素
元 （7 个横行） 第四周期 4 18 种元素
素 （7 个周期） 第五周期 5 18 种元素
周 长周期 第六周期 6 32 种元素
期 第七周期 7 未填满（已有 26 种元素）
表 主族：Ⅰ A ～ⅦA 共 7 个主族
族 副族：Ⅲ B～ⅦB、ⅠB～ⅡB，共 7 个副族
（18 个纵行） 第Ⅷ族：三个纵行，位于Ⅶ B 和ⅠB 之间
（16 个族） 零族：稀有气体
练习：
1、推算原子序数为 6、13、34、53、88 的元素在周期表中的位置。
2、下列各组中的元素用原子序数表示，其中都属于主族的一组元素是（）
（A）14、24、34 （B）26、31、35
（C）5、15、20 （D）11、17、18
3、下列各表为周期表的一部分（表中为原子序数），其中正确的是（）
（A ） （B） （C） （D）
四 、 元．素．性．质．与．原．子．结．构．
碱金属元素
1、在结构上的异同：
异：核电荷数：由小→大；电子层数：由少→多；
同：最外层电子数均为 1 个。
最外层都有１个电子，化学性质相似；随着核电荷数的增加，原子的电子层数递增 ,原子核对最外层电
子的引力逐渐减弱 ,金属性逐渐增强。
2、化学性质
2
（1）碱金属与氧气的反应
4Li + O 2 ==== 2Li 2O（白色、氧化锂） 2Na + O 2 ==== Na 2O2（淡黄色、过氧化钠）
（2）碱金属与水反应
2Na + 2H 2O === 2NaOH + H 2↑2K + 2H 2O === 2KOH + H 2↑
（3）碱金属元素在化学性质上的规律：
①相似性：均能与氧气、与水反应 ,表现出金属性（还原性）；
②递变性：与氧气、与水反应的剧烈程度有所不同；在同一族中，自上而下反应的剧烈程度逐渐增大；
3、物理性质：随核电荷数增加，密度逐渐增大（ K．除．外．），熔沸点逐渐降低。
4、元素金属性判断标准
（1）根据金属单质与水或者与酸反应置换出氢的难易程度。置换出氢越容易，则金属性越强。
（2）根据金属元素最高价氧化物对应水化物碱性强弱。碱性越强，则原金属元素的金属性越强。
（3）可以根据对应阳离子的氧化性强弱判断。金属阳离子氧化性越弱，则元素金属性越强。
结论：同一主族的金属具有相似的化学性质 ,随着金属元素核电荷数的增大，单质的金属性 (还原性 )逐渐增
强。
卤族元素
1、在结构上：最外层都有 7 个电子，化学性质相似；
随着核电荷数的增加，原子的电子层数递增 ,原子核对最外层电子的引力逐渐减弱 ,得电子的能力逐渐减
弱，非金属性逐渐减弱。
2、卤族元素单质的物理性质的变化规律 （随原子序数的递增）
○1 ．颜色： 浅黄绿色 ~黄绿色 ~深红棕色 ~紫黑色 颜色逐渐加深
○2 ．状态： 气态~液态~固态
○3 ．熔沸点： 逐渐升高
○4 ．密度： 逐渐增大
○5 ．溶解性： 逐渐减小
3、卤素的化学性质
（1）卤素单质与氢气反应
○1 卤素单质与 H2 反应的剧烈程度 :F2>Cl2>Br 2>I2
○2 生成氢化物的稳定性 :逐渐减弱 .即氢化物稳定性次序为 HF>HCl>HBr>HI
反应通式： X 2 + H2 === 2HX
(2) 卤素单质间的置换反应： 2NaBr+ Cl 2 = 2NaCl +Br 2；2NaI + Cl 2 = 2NaCl + I 2；2NaI + Br 2 = 2NaBr + I 2
随核电荷数的增加，卤素单质氧化性强弱顺序：
F2 Cl2 Br2 I 2
氧化性逐渐减弱
非金属性逐渐减弱
4、非金属性强弱判断依据：
(1) 非金属元素单质与 H2 化合的难易程度，化合越容易，非金属性也越强。
(2)形成气态氢化物的稳定性，气态氢化物越稳定，元素的非金属性也越强。
(3)最高氧化物对应水化物的酸性强弱，酸性越强，对于非金属元素性也越强 。
练习：
4. 若用 X 代表 F、Cl、Br、I 四种卤族元素，下列属于它们共性反应的是
A．X2+H2 == 2HX B．X 2+H2O == HX+HXO
C．2Fe+3X 2 == 2FeX 3 D．X 2+2NaOH == NaX+NaXO+H 2O
5. 随着卤素原子半径的增大，下列递变规律正确的是
A．单质的熔、沸点逐渐降低 B．卤素离子的还原性逐渐增强
3
C．单质的氧性逐渐增强 D．气态氢化物的稳定性逐渐增强
3．砹（ At）是放射性元素，它的化学性质符合卤素性质的变化规律，下列说法正确的是（ ）
A．HAt 很稳定 B．AgAt 易溶于水 C．砹易溶于有机溶剂 D．砹是白色固体
4．下列叙述正确的是 ( )
－
A. 卤素离子（ X
）只有还原性而无氧化性
B. 某元素由化合态变成游离态，该元素一定被氧化
C. 失电子难的原子获得电子的能力一定强
D. 负一价卤素离子的还原性在同一族中从上至下逐渐增强
6、碱金属钫（ Fr）具有放射性，它是碱金属元素中最重的元素，下列对其性质的预言中，错误的是（）
A、在碱金属元素中它具有最大的原子半径
B、它的氢氧化物化学式为 FrOH ，是一种极强的碱
C、钫在空气中燃烧时，只生成化学式为 Fr2O 的氧化物
D、它能跟水反应生成相应的碱和氢气，由于反应剧烈而发生爆炸
7、砹（ At）是卤族元素中位于碘后面的元素，试推测砹和砹的化合物最不可能具备的性质是（）
A、砹的非金属性在卤素中是最弱的， At

-易被氧化 B、砹化氢很稳定不易分解
C、砹化银不溶于水或稀 HNO 3D、砹在常温下是白色固体
第二节 元素周期律
一 、 原．子．核．外．电．子．的．排．布．
1、电子层的划分
电子层（ n） 1、2、3、4、5、6、7
电子层符号 K、L、M 、N、O、P、Q
离核距离 近 远
能量高低 低 高
2、核外电子的排布．规．律．．
2 个(n 表示电子层 ) (1)各电子层最多容纳的电子数是 2n
(2)最外层电子数不超过 8 个(K 层是最外层时，最多不超过 2 个)；次外层电子数目不超过 18 个，倒数第三
层不超过 32 个。
(3)核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层，然后由里向外从能量低的电子层逐步向能量高的电子层排
布(即排满 K 层再排 L 层，排满 L 层才排 M 层)。
练习：
根据核外电子排布规律，画出下列元素原子的结构示意图。
(1)3Li 11Na 19K 37Rb 55Cs
(2)9F 17Cl 35Br 53I
(3)2He10Ne 18Ar 36Kr 54Xe
核电荷数为 1～18 的元素原子核外电子层结构的特殊性：
(1)原子中无中子的原子：
(2)最外层电子数等于次外层电子数一半的元素：
(3)最外层电子数等于次外层电子数的元素：
(4)最外层电子数等于次外层电子数 2 倍的元素 :
(5)最外层电子数等于次外层电子数 3 倍的元素：
(6)最外层电子数等于次外层电子数 4 倍的元素：
(7)最外层有 1 个电子的元素：
4
(8)最外层有 2 个电子的元素：
(9)电子层数与最外层电子数相等的元素：
(10)电子总数为最外层电子数 2 倍的元素：
(11)内层电子总数是最外层电子数 2 倍的元素：
二 、 元．素．周．期．律．
1、随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈现周期性变化。
2、随着原子序数的递增，元素原子半径呈现周期性变化
3、随着原子序数的递增，元素化合价呈现周期性变化
4、随着原子序数的递增，元素金属性与非金属性呈现周期性变化
元素的性质随元素原子序数的递增呈现周期性变化，这个规律叫元素周期律。
元素周期律的实质： 元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布的周期性变化的必然结果。
1、 粒子半径大小比较规律 ：
（1）电子层数：一般而言，电子层数越多，半径越大
（2）核电荷数：电子层数相同的不同粒子，核电荷数越大，半径越小。
（3）核外电子数：电子数增多，增加了相互排斥，使原子半径有增大的趋势
练习：
1、比较 Na 原子与 Mg 原子的原子半径大小
2、比较 Na 原子与 Li 原子的原子半径大小
3、比较 Na 与 Na+的半径大小
―
4、比较 Cl 与 Cl 的半径大小
2+与 Fe3+的半径大小
5、比较 Fe、Fe
+与 Mg2+半径大小
6、比较 Na
2― ―
7、比较 O 与 F
半径大小
【总结】
⑴同一周期 ，随着核电荷数的递增，原子半径逐渐
⑵同一主族，随着核电荷数的递增， 原子半径逐渐
⑶对于电子层结构相同的离子，核电荷数越大，则离子半径
⑷对于同种元素 ,电子数越多，半径越大：
①阴离子半径 > 原子半径 > 阳离子半径
②阳离子所带正电荷数越多，则离子半径
③阴离子所带负电荷数越多，则离子半径
2、 判．断．元．素．金．属．性．强．弱．的．依．据． ：．
+
1、单质跟 H2O 或 H

置换出 H 的难易程度 (反应的剧烈程度 )反应越易，金属性就越强
2、最高价氧化物对应的水化物碱性越强，金属性就越强
3、金属间的置换反应，单质的还原性越强，金属性就越强
4、按金属活动性顺序表，金属性逐渐减弱
5、金属阳离子的氧化性越强，对应金属的金属性就越弱
3、 判．断．元．素．非．金．属．性．强．弱．的．依．据． ：．
1、单质跟 H2 化合的难易程度，条件及生成氢化物的稳定性。越易跟 H2 化合，生成氢化物越稳定，说明
非金属性就越强
2、最高价氧化物对应的水化物酸性越强，说明非金属性越强
3、非金属单质间的置换反应。单质氧化性越强，非金属性越强
4、对应阴离子的还原性越强，元素的非金属性就越弱
注：
1、 碱性氧化物均为金属氧化物，但金属氧化物不一定是碱性氧化物。
5
2、 判断碱性氧化物的标准是看该氧化物能否和酸反应生成盐和水。
3、 判断酸性氧化物的标准是看该氧化物能否和碱反应生成盐和水。
4、 若某氧化物既能和酸反应生成盐和水，又能和碱反应生成盐和水，称其为两性氧化物。
同周期元素性质递变规律
第三周期元素 11Na 12Mg 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar
(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 —
＋5 ＋6 ＋7
(3)主要化合价 ＋1 ＋2 ＋3 ＋4 —
－4 －3 －2 －1
(4)金属性、非金属性 金属性减弱，非金属性增加 —
(5) 单质与 水或酸 置换
冷水 热水与 与酸反 —— —
难易 剧烈 酸快 应慢
(6)氢化物的化学式 —— SiH4 PH3 H2S HCl —
(7)与 H2 化合的难易 —— 由难到易 —
(8)氢化物的稳定性 —— 稳定性增强 —
(9) 最高价 氧化物 的化 Na2O MgO Al 2O3 SiO2 P2O5 SO3 Cl2O7 —
学式
最高价 (10)化学式 NaOH Al(OH) 3 H2SiO3 H3PO4 H2SO4 HClO 4 —
Mg(OH) 2
氧化物
(11)酸碱性 强碱 中强碱 两性氢
弱酸 中强 强酸 很强 —
对应水
氧化物 酸 的酸
化物
(12)变化规律 碱性减弱，酸性增强 —
第ⅠA 族碱金属元素： Li Na K Rb Cs Fr （Fr 是金属性最强的元素，位于周期表左下方）
第Ⅶ A 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）
（Ⅰ）同周期比较：
金属性： Na＞Mg＞Al 非金属性： Si＜P＜S＜Cl
与酸或水反应：从易→难 单质与氢气反应：从难→易
碱性： NaOH＞Mg(OH) 2＞Al(OH) 3 氢化物稳定性： SiH 4＜PH3＜H2S＜HCl
酸性(含氧酸 )：H2SiO3＜H3PO4＜H2SO4＜HClO 4
（Ⅱ）同主族比较：
金属性： Li ＜Na＜K＜Rb＜Cs（碱金属元素） 非金属性： F＞Cl＞Br＞I（卤族元素）
与酸或水反应：从难→易 单质与氢气反应：从易→难
碱性： LiOH ＜NaOH＜KOH ＜RbOH＜CsOH 氢化物稳定： HF＞HCl＞HBr ＞HI
（Ⅲ）
金属性： Li ＜Na＜K＜Rb＜Cs 非金属性： F＞Cl＞Br＞I
还原性 (失电子能力 )：Li＜Na＜K＜Rb＜Cs 氧化性： F2＞Cl2＞Br2＞I 2

氧化性 (得电子能力 )：Li

＋

＋ ＋ ＋ ＋
＞Na ＞K ＞Rb ＞Cs

－ － －
还原性： F ＜Cl ＜Br

－
＜I
酸性(无氧酸 )：HF＜HCl ＜HBr ＜HI
6
第三节 化学键
一 、 离．子．键．
1、定义：阴阳离子结合形成化合物时的这种静电的作用，叫作离子键。
(1)、成键粒子：阴阳离子
(2)、成键性质：静电作用 (静电引力和斥力 )
2、形成条件：

-
-ne
n+
活泼金属 M M
吸引、排斥
化合 离子键
达到平衡

-
+me
活泼非金属 X X

m-
3、离子键的实质：阴阳离子间的静电吸引和静电排斥。
4、电子式
(1)、表示原子：
(2)、表示简单离子：
(3)、表示离子化合物 ：
(4)、表示离子化合物的形成过程：
5、 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）
二 、 共．价．键．
1、定义：原子间通过共用电子对所形成的相互作用。
(1) 成键粒子：原子
(2) 成键性质：共用电子对间的相互作用
2、形成条件：
同种或不同种非金属元素原子结合；
部分金属元素元素原子与非金属元素原子，如 AlCl 3 ，FeCl3；
3、电子式表示：
4、共价键的类型：
极性共价键：由不同种原子形成，电子对偏向于成键原子其中一方。 A －B 型，如， H－Cl。
共价键
非极性共价键：由同种原子形成，电子对处在成键原子中间。 A－A 型，如， Cl－Cl。
5、 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）
离子键与共价键的比较
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 原子之间通过共用电子对所形成的相互作用叫
键 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
成键元素 (1) 活泼的金属元素（ IA ，IIA ）和活泼的 (1 ) 非金属单质
非金属元素（ VIA ，VIIA ）之间的化合物。
(2) 原子团
(2) 活泼的金属元素和酸根离子形成的盐 (3) 气态氢化物，酸分子，非金属氧化物，大多
(3) 铵盐子和酸根离子（或活泼非金属元
数有机物

素）形成的盐。

(4) AlCl 3、AlBr 3、AlI 3 化合物
7