第一章物质结构元素周期律.doc

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第一章 物质结构 元素周期律
一、原子结构
质子（Z个）
原子核
中子（N个） 注意： 质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)
Z
1.原子（ A X ） 原子序数=核电荷数=质子数=原子的核外电子数
核外电子（Z个）
★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 Ca
2.原子核外电子的排布规律：①电子总是尽先排布在能量最低的电子层里；②各电子层最多容纳的电子数是2n2；③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 Q
3.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：
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
2.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：ⅠA～ⅦA共7个主族
族 副族：ⅢB～ⅦB、ⅠB～ⅡB，共7个副族
（18个纵行） 第Ⅷ族：三个纵行，位于ⅦB和ⅠB之间
（16个族） 零族：稀有气体
三、元素周期律
1.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。

2.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
—
(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
—
(5)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
——
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)最高价氧化物的化学式
Na2O
MgO
Al2O3
SiO2
P2O5
SO3
Cl2O7
—
最高价氧化物对应水化物
(10)化学式
NaOH
Mg(OH)2
Al(OH)3
H2SiO3
H3PO4
H2SO4
HClO4
—
(11)酸碱性
强碱
中强碱
两性氢
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
—
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ⅦA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）
★判断元素金属性和非金属性强弱的方法：
（1）金属性强（弱）——①单质与水或酸反应生成氢气容易（难）；②氢氧化物碱性强（弱）；③相互置换反应（强制弱）Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu。
（2）非金属性强（弱）——①单质与氢气易（难）反应；②生成的氢化物稳定（不稳定）；③最高价氧化物的水化物（含氧酸）酸性强（弱）；④相互置换反应（强制弱）2NaBr＋Cl2＝2NaCl＋Br2。
（Ⅰ）同周期比较：
金属性：Na＞Mg＞Al
与酸或水反应：从易→难
碱性：NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3

非金属性：Si＜P＜S＜Cl
单质与氢气反应：从难→易
氢化物稳定性：SiH4＜PH3＜H2S＜HCl
酸性(含氧酸)：H2SiO3＜H3PO4＜H2SO4＜HClO4
（Ⅱ）同主族比较：
金属性：Li＜Na＜K＜Rb＜Cs（碱金属元素）
与酸或水反应：从难→易
碱性：LiOH＜NaOH＜KOH＜RbOH＜CsOH
非金属性：F＞Cl＞Br＞I（卤族元素）
单质与氢气反应：从易→难
氢化物稳定：HF＞HCl＞HBr＞HI
（Ⅲ）
金属性：Li＜Na＜K＜Rb＜Cs
还原性(失电子能力)：Li＜Na＜K＜Rb＜Cs
氧化性(得电子能力)：Li＋＞Na＋＞K＋＞Rb＋＞Cs＋
非金属性：F＞Cl＞Br＞I
氧化性：F2＞Cl2＞Br2＞I2
还原性：F－＜Cl－＜Br－＜I－
酸性(无氧酸)：HF＜HCl＜HBr＜HI

比较粒子(包括原子、离子)半径的方法：
（1）先比较电子层数，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。
[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.13Al B.13Al C.13C D.13C
2、下列粒子半径最小的是（ ） A.Na＋ B.Na C.Cl D.Cl－
3、下列各组中属于同位素关系的是（ ）
A.与 B.T2O与H2O C.与 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. OH－、H2O、F－ B. NH3、NH4＋、NH2－
C. H3O＋、NH4＋、NH2－ D. HCl、F2、H2S
5、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X＜Y B.原子半径X＜Y
C.离子半径X＞Y D.原子最外层电子数X＜Y
6、下列各组中化合物的性质比较，不正确的是（ ）
A.酸性：HClO4＞HBrO4＞HIO4 B.碱性：NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3
C.稳定性：PH3＞H2S＞ HCl D.非金属性：F＞O＞S
7、同周期的X、Y、Z三种元素，已知其高价氧化物对应的水化物的酸性强弱顺序是：HXO4＞H2YO4＞H3ZO4，则下列各判断中正确的是( )
A.原子半径：X＞Y＞Z B.单质的非金属性：X＞Y＞Z
C.气态氢化物稳定性：X＜Y＜Z D.原子序数：X＞Y＞Z
8、据报道，1995年我国科研人员在兰州首次合成了镤元素的一种同位素镤－239，并测知其原子核内有148个中子。现有A元素的一种同位素，比镤—239的原子核内少54个质子和100个中子，则A元素在周期表中的位置是（ ）。
A.第3周期第ⅠA族 B.第4周期第ⅠA族
C.第5周期第ⅠA族 D.第3周期第ⅡA族
9、美国劳仑斯国家实验室曾在1999年宣布用86Kr离子轰击208Pb靶得到118号元素的一种原子，其质量数为293。其后，反复实验均未能重现118号元素的信号，因此该实验室在2001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118号元素将来被确认，则下列预测合理的是（ ）
A.它的中子数是118 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8
10、铊是超导材料的组成元素之一，铊在周期表中位于第六周期，与铝是同族元素，元素符号是Tl，以下对铊的性质的推断不正确的是（ ）
A.铊是易导电的银白色金属 B.能生成+3价离子化合物
C.T1(OH)3是两性氢氧化物 D. Tl3+的氧化能力比Al3+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
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
成键元素
活泼金属与活泼非金属元素之间（特殊：NH4Cl、NH4NO3等铵盐只由非金属元素组成，但含有离子键）
非金属元素之间
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）
共价键 极性共价键（简称极性键）：由不同种原子形成，A－B型，如，H－Cl。
非极性共价键（简称非极性键）：由同种原子形成，A－A型，如，Cl－Cl。
2.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）[ ]（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。
[练习]11、①写出下列物质的电子式：（注意先判断是离子化合物还是共价化合物）
H2 N2 O2 Cl2 HF H2O NH3 CH4 CO2 KCl Na2S MgCl2 NaOH Na2O2 H2O2
②用电子式表示下列物质的形成过程。
MgBr2 CO2
12、下列说法错误的是（ ）
A.含有共价键的化合物一定是共价化合物 B.在共价化合物中一定含有共价键
C.含有离子键的化合物一定是离子化合物 D.双原子单质分子中的共价健一定是非极性键
13、有下列物质：①Cl2 ②Na2O2 ③NaOH ④HCl ⑤H2O2 ⑥MgF2 ⑦NH4Cl
(1)只由离子键构成的物质是________ (2)只由极性键构成的物质是________
(3)只由非极性键构成的物质是____ (4)只由非金属元素组成的离子化合物是____
(5)由极性键和非极性键构成的物质是______ (6)由离子键和极性键构成的物质是________
(7)由离子键和非极性键构成的物质是______