专题三物质结构元素周期律

专题三物质结构元素周期律
一、原子的组成及表示方法
原子
A X
Z
质子 Z 原子核 中子 N=（A－Z）
核外电子 Z
①质子带正电，决定核电荷数，决定元素种类。
②中子不带电，与质子数一起决定原子种类。
③核外电子带负电，通过最外层电子决定元素的 主要化学性质。
二、构成原子的粒子基本性质
三、原子中的等量关系
(1) 核电荷数=质子数(Z)=核外电子数=原子序数
(2)阳离子 Az M m：核外电子数=质子数- 电荷数
核外电子数=Z- m
(3)阴离子
A Z
R
n： 核外电子数=质子数+
带电荷数
核外电子数=Z+n
(4)质量关系：原子的质量主要集中在原子核上 （原子核的密度极高），即原子的质量主要由质 子和中子的质量决定； 原子的质量所有质子的质量+所有中子的质量
⑴按原子序数 递增的顺序从左向右排列
⑵把 电子层数 相同的排为同一横行
⑶把最外层电子数 相同的排为同一纵行
2、结构
1
族
2
周3 期
4
5
过渡元素
6
镧 系
锕
7
系
2 元素周期表的结构
短周期：第21、28、38周期
周期(7) 长周期：第4、5、6周期
元 素
7个横行
18 18 32 不完全周期：第7周期
(5)质量数（A）： 忽略电子的质量，将原子核内所有质子和中子的相
对质量取近似整数值（1）加起来，所得的数值。
质量数（A）= 质子数（Z）+ 中子数（N）
1.放射性原子
125 53
I
能治疗肿瘤，该原子的
原子核内中子数与核外电子数之差为：
A.72 B.19 C.53 D.125
B
2、某元素的某种离子X2-核外共有a个 电子，核内有b个中子，表示该X原子 的下列符号中正确的是 C
1、非金属单质与氢气化 合的难易以及氢化物的稳 定性
2、最高价氧化物对应水 化物的酸性强弱
3、非金属的置换反应
4、非金属阴离子还原性 的强弱
5、根据元素周期表
三、金属、非金属性和氧化、还原性的关系
①一般说来，元素的金属性强，元素的失电
子能金力属强、，非单金质属的还性原是性元强素，的其性阳质离。子的氧
3、18个电子的微粒：
①Ar、F2、HCl、H2S、PH3、SiH4、 H2O2、
N2H4 、CH3OH、C2H6 、CH3F
②S2-、HS-、Cl- 、O22-
③K+、Ca2+
⒋核外电子总数和质子数均相同的粒子
①Na+、NH4+、H3O+——11个质子，10个电子 ②F-、OH-、NH2-——9个质子，10个电子
氢元素的同位素
1 1
H
2 1
H
3 1
H
同位素的性质
1.同位素的原子核外电子排布相同,故其原子、单 质、化合物的化学性质几乎完全相同，只是某些 物理性质略有差异。 2.天然同位素在地壳中的分布，不论是单质，还 是化合物，各种同位素原子所占的原子个数百分 比几乎完全一致，即元素各同位素的原子个数百 分比为定值。
Al Si
Ar
铝硅
18
过渡元素
镧 系
Ge As
Kr
锗砷
36
Sb Te 锑碲
Po 钋
Xe 54
At Rn 砹 86
锕 系
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
1
H 氢
2
3 4
5
6
7
全是金属元素的主族 第IIA族
全是非金属元素的主族是 第VIIA族
若第7周期填满，最后一种元素是 非金属 （金属，非金属）
2、某元素原子的核电荷数是电子层数的 5倍，其质子数是最外层电子数的3倍， 则该元素是 磷 .其原子结构示意 图为： P +15 2 8 5
七、核素、同位素与元素的关系 1、元素
具有相同的核电荷数（即质子数）的同一类原 子叫元素
2、核素：
具有一定数目质子和一定数目中子的原子叫核素。
3、同位素
质子数相同而中子数不同的同一元素不同原子 互称为同位素。
4、元素的相对原子质量
A=A1×a1%+A2×a2%+…… A A1、A2…… a1%、a2%…… 为同位素的原子个数百分数
区别以下概念：
1、原子的质量 即真实质量，通过精密实验测得 2、原子的相对原子质量
——同位素的相对原子质量
3、同位素的近似相对原子质量 即质量数 4、元素的相对原子质量
5、元素的近似相对原子质量
③HS-、Cl- ——17个质子，18个电子
④S2-、O22- ——16个质子，18个电子
（1）“10
2 + 4
（2）“18电子”的微粒
22
+
2+
5
6
（3
“9电子”的微粒：—F、—OH、—NH2、—
CH3 “14电子”的微粒：Si、N2、CO、C2H2
“2电子”的微粒：He、H-、Li+、Be2+、H2 （4
A.②③⑤
C.①②⑤ D
B.①②④ D.①③④⑤
4、填写下列符号中“2”的含义:
⑴
2 1
H
⑷
+2
Fe
⑵ H2 ⑸ 2He
⑶ Ca2+ ⑹ 2Cl
四、核外电子运动特征
质量小 （1）核外电子 运动空间小(在直径10-10m空间内)
速度很大(接近光速3x108m.S-1)
（2）“电子云”图的意义：小黑点并不表示电子， 小黑点的疏密表示电子出现机会的多少。
和
210 83
Bi
2、金刚石、石墨、C60
同位素 原子 同素异形体单质
3、CH3COOH和HCOOCH3同分异构体 化
合
4、CH3OH和C2H5OH
同系物
物
八、核外电子数相同的粒子
⒈总数为2的粒子： ①He、H- 、 ②Li+ 、Be2+ ⒉总数为10的粒子： ①分子：Ne 、HF、H2O、NH3、CH4 ②阳离子：Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、H3O+ ③阴离子：N3-、O2-、F-、OH-、NH2-
元素的金属性和非金属性递变规律
非金属性逐渐增强
金 属
非 金
性 逐 渐 增 强
属 性 逐 渐 增 强
金属性逐渐增强
元素气态氢化物的热稳定性
热稳定性逐渐增强
热
热
稳
稳
定
定
性
性
逐
逐
渐
渐
减
增
弱
强
热稳定性逐渐减弱
元素最高价氧化物对应水化物的酸碱性
酸性逐渐增强
碱
酸
性 逐 渐 增
性 逐 渐 增
强
强
碱性逐渐增强
电负性
2、变化规律:
①同一周期，主族元素的电负性从左到右逐 渐增大，表明其吸引电子的能力逐渐增强。 ②同一主族，元素的电负性从上到下呈现减 小趋势，表明其吸引电子的能力逐渐减弱。
3、电负性的意义：
①电负性越大，元素的非金属性越强，电负 性越小，元素的非金属性越弱，金属性越强。
五 元素周期表
1、编排原则
1.下列各组微粒中,互为同位素的是 ( C )
A. D2O 和 H2O
C.
Y 1 2 6 52
和
Y 128 52
40 19
BX.
40 20
X和
D. O2 和 O3
分析：
A中D2 O与H2O是同一种物质 B中与是质量数相同的不同元素的原子
D中O2 和O3 互为同素异形体
请正确判断下列粒子的关系：
1、28039 Bi
原子结构示意图
根据原子的核电荷数和电子层的排布规律，画出 原子结构图：
请指出
Na +11 2 8 1
元素符号 原子核 核内质子
层内电子数 电子层
1、下列说法肯定错误的是： B
A.某原子K层上只有一个电子 B.某原子M层电子数是L层电子数的4倍 C.某离子M层上和L层上的电子数均为K层
电子数的4倍 D.某离子的核电荷数与最外层电子数相等
五、原子外电子排布规律
（1）在多电子原子里，电子的能量并不相同。电 子在核外按能量高低不同而在不同的区域运动， 不同的区域称为不同的电子层。
（2）电子层的表示方法：
六、原子外电子排布规律
归纳为：一低四不超。 即核外电子总是尽先排布在能量较低 的电子层 里，每层电子不能超过 2n2 个，最外层电子不 能超过 8 个，次外层电子不能超过 18 个， 倒数第三层电子不能超过 32 个。 这些规律是相互联系的，是一个整体，不能孤 立、单独地理解。
化性弱。
还原性、氧化性是物质的性质。
②元素的非金属性强，元素的原子得电子能 力越强，单质的氧化性越强，其阴离子的还 原性越弱。
四、元素周期律
元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周期 性的变化，这个规律叫做元素周期律。
随着原子序数(核电荷数)递增：
①原子核外电子排布呈周期性变化
②原子半径呈周期性变化
周
期 表
主族7个（用ⅠA、ⅡA…表示）
族(16) 副族7个（用ⅠB、ⅡB…表示） 18个纵行
第Ⅷ族1个（包括3 个纵行）
零族1个（稀有气体）
2、元素周期表的结构
元素周期分长短, 三长三短一不全, 十八纵行十六族, 七主、七副、Ⅷ和零
1 2
周3 期
4 5 6 7
1
族
B 硼
元素 数目
He 2 Ne 10
非金属元素种类最多的周期 第2周期
He
2
B
Ne
硼
10
Al Si
Ar
铝硅
18
过渡元素
镧 系
Ge As
Kr
锗砷
36
Sb Te 锑碲
Po 钋
Xe 54
At Rn 砹 86
锕 系
根据元素在周期表中位置，掌握以下关系： 1、原子序数 =质子数= 原子核外电子数 2、周期序数 = 原子核外电子层数 3、主族序数=最外层电子数=最高正价数 4、负价的绝对值=8-族序数
寻找寻催找化剂用半、于导耐高制体温取材、耐农料腐药蚀的的合元金素材料
2、位、构、性的推导
例1、短周期元素A、B、C原子序数依次递增。 已知：A、C同主族，而且三种元素原子的最 外层电子数之和为15，B原子最外层电子数等 于A原子最外层电子数的一半。下列叙述正确
的是（ C ）
A、原子半径：A<B<C B、沸点：A的氢化物低于C的氢化物 C、B的硫酸盐溶液pH<7 D、5.6g铁与足量的C化合，转移0.3mol电子
③元素主要化合价呈周期性变化
④元素的金属性与非金属呈周期性变化
⑤元素第一电离能呈周期性变化
⑥电负性呈周期性变化 元素性质的周期性变化的实质是：元素原子的 核外电子排布的周期性变化。
原子核外电子排布的周期性变化
+6 2 4
元素原子半径的周期性变化
原 子 半 径 逐 渐 增 大
原子半径逐渐减小
元素化合价
微观性质— 原子半径、化合价 元素的性质
宏观性质— 金属性、非金属性 电子得失能力
元素金属性以及非金属性的判断依据
元素的金属性判断依据
元素的非金属判断依据
1、与水（或酸）反应的难易 2、最高价氧化物对应水化物 的碱性强弱 3、与盐溶液之间的置换反应 4、金属阳离子的氧化性强弱 5、根据元素周期表 6、原电池的正负极反应 7、电解池的放电顺序
主族金属元素的氧化物及氢氧化物
非金属元素的氢化物及最含氧酸
有关元素周期表的考查
1、元素周期律知识的应用
例、运用元素周期律分析下面的推断，其中正 确的是（ AC ） A、铍的氧化物的水化物可能具有两性 B很、强A，t2为但无不色溶固于体水，也H不A溶t不于稳稀定酸，AgAt感光性 C、硫酸锶是难溶于水的白色固体 D、硒化氢是无色、有毒、比H2S稳定的气体
ⅤA半充满、 ⅡA全充满结构
2）同主族的元素自上而下第一电离能逐渐减少。
电负性（阅读课本Ｐ18）
1、基本概念
化学键：元素相互化合，相邻的原子之间产生的 强烈的相互作用力，形象地叫做化学键。
键合电子：原子中用于形成化学键的电子称为 键合电子。
电负性：用来描述不同元素的原子对键合电子的 吸引力的大小。（电负性是相对值，没 单位）
A、（aba）X B、（ （aab2） ）X
C、 （a（ ba22） ）X D、（a（ ba22） ）X
3.已知AX元素的X2-离子中含有n个中子，
a gX2-离子中含有电子的物质的量是: A
a(A n 2)
A.
A
An2 C. Aa
a(A n)
B.
A
a(Ab 2错误的是： ①质子数相同的微粒一定属于同一种元素 ②质子数相同、电子数也相同的两种微粒不可能一种是 分子一种是离子 ③一种元素只有一种质量数 ④同位素的性质相同 ⑤某种元素的相对原子质量取整数，就是其质量数
例2、已知A、B、C、D、E是核电荷数依次 增大的五种短周期元素，原子半径按D、 E、B、C、A的顺序依次减小，B和E同主 族。下列推断不正确的是（ B ） A. A、B、E一定在不同周期
气态电中性基态原子失去一个电子转化为 气态基态正离子所需要的能量叫做第一电离能 。用符号Ｉ1表示，单位：kj/mol
元素第一电离能的变化规律：
1）同周期：
a、从左到右呈现递增趋势（最小的是碱金属，
最大的是稀有气体的元素； b、第ⅡA元素>ⅢA的元素；第ⅤA元素>ⅥA元素
（第ⅡA元素和第ⅤA元素的反常现象如何解释？）
①Na+、NH 、+ H3O+ ②HS-、Cl-
③F-、OH-、N4 H -
④N2、CO、C2H2
2
第二讲 元素周期表和元素周期律
本节知识考点
1、周期表的结特点及应用。 2、同周期、同主族元素性质的递变规律。 3、利用周期表中“位——构——性”的关系
进行物质结构、性质的综合判断。
一、元素性质的内涵