第4讲.物质结构与化学键(目)

高考要求内容要求层次具体要求ⅠⅡⅢ原子结构与化学键√了解元素、核素和同位素的含义√依据原子构成了解原子序数、核电荷数、质子数、核外电子数的彼此关系和质子数、中子数、质量数之间的相互关系√了解原子核外电子排布√通过离子键、共价键（极性键和非极性键）的形成过程认识化学键元素周期表与元素周期律√了解元素周期表的结构√通过同一短周期或同一主族元素性质的递变规律与原子结构的关系，理解元素周期律的实质√通过金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质递变规律，理解元素的原子结构、元素在周期表中的位置和元素性质三者之间的相互关系北京高考解读年次2010 2011 2012题号27（1）（6）25 9、26（1）分值 4 10 8解析本部分在高考中多考查原子结构与元素周期律结合进行元素推断，此外元素、核素、同位素概念，电子式书写，微粒结构等也是考点之一。

元素周期律的特点是规律性强，内容丰富。

一方面可以以元素化合物知识为载体，进行分析与推断；另一方面考查对于元素中期表与元素周期律的应用。

满分晋级新课标剖析第4讲物质结构物质结构与元素周期律3级元素周期表(律) 推断专题物质结构与元素周期律6级元素周期表(律) 化学键物质结构与元素周期律7级物质结构3839化学键 物质结构原子结构同位素等电子粒子化学键原子核核外电子电子层最外层电子核外电子的排布规律Z ：质子数N ：中子数A ：质量数原子中微粒的量的关系常见“10”电子微粒常见“18”电子微粒符号：元素：具有相同核电荷数（即质子数）的同一类原子的总称X A Z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：具有相同质子数而有不同中子数的同一类元素的不同核素之间的互称同位素、同素异形体、同系物、同分异构体之间的区别概念分类表示方法离子键共价键极性共价键非极性共价键与物质类别的关系离子化合物共价化合物结构式电子式使离子相结合或使原子相结合的作用力元素周期表元素周期律横行：周期纵列：族元素原子核外电子排布的周期性元素性质的周期性原子结构元素性质元素在周期表中的位置排布原则递变规律结构决定归纳编排依据表现形式4．1 原子结构知识点拨知识网络40一、原子的构成【小结】原子、离子中粒子间的数量关系：1． 核内质子数（Z ）= 核电荷数 = 原子核外电子数 = 原子序数； 2． 质量数（A ）= 质子数（Z ）+中子数（N ）； 3． 质量数≈相对原子质量二、原子核外的电子排布规律1． 电子层的划分电子层数(n)1 2 3 4 5 6 7 字母符号 K L M N OP Q最多容纳电子数(2n 2)281832……2n 22． 核外电子的排布规律（1） 各电子层最多容纳的电子数是2n 2个（n 表示电子层序数）。

（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）； （3） 次外层电子数不超过18个；倒数第三层不超过32个。

（4） 核外电子总是最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。

3． 短周期元素的原子结构特征（1） 最外层电子数等于次外层电子数的元素是Be 、Ar ；（2） 最外层电子数是次外层电子数2倍的元素是C ，是次外层电子数3倍的元素是O ，是次外层电子数4倍的元素是Ne ；（3） 最外层电子数是电子层数2倍的元素是He 、C 、S ； （4） 电子层数与最外层电子数相等的元素是H 、Be 、Al ； （5） 电子总数为外层电子数2倍的元素是Be ；（6） 次外层电子数是最外层电子数2倍的元素是Si 、Li ；（7） 内层电子数之和是最外层电子数2倍的元素是Li 、P 。

三、常见的等电子粒子（1） 分子 离子一核10电子 Ne 3N -、2O -、F -、Na +、2Mg +、3Al +二核10电子 HF OH -三核10电子 2H O 2NH - 四核10电子3NH3H O +41（2） 常见“18电子”的微粒4．2 元素 核素 同位素一、元素、核素、同位素二、不同的“相对原子质量”1． 同位素的相对原子质量的计算式：r 121C 12M =⨯一个同位素原子的质量一个原子质量 2． 同位素的近似相对原子质量数值上约等于该同位素原子的质量数。

3． 元素的相对原子质量等于该元素各种同位素的相对原子质量与它们的丰度的乘积之和。

计算的平均值。

r =%+%+%+M A a B b C c ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅【备注】①其中A 、B 、C…分别为各同位素的相对原子质量；a %、b %、c %…分别为该同位素在自然界中所占的原子的含量或原子个数的组成分数；r M 是元素（精确）的相对原子质量。

②同位素原子的数目在原子总数中所占的个数百分数称为该元素的丰度。

4．3 化学键一、化学键的分类与对比“[ ]”②作为有机物基团的原子团，不需要用“[4243H相同离子间隔排列，注意相同离子不能合并。

原子通过共价键形成，出未成键电子。

如对于多原子分子，电子式可以粗略的表示分子的构型，如【常考物质电子式】N 2：N N ∶∶； Cl 2：Cl Cl ∶∶∶； O 2：O O ∶∶； HCl ：H Cl ∶∶； OH -：O H ∶； H 2O ：H O H ∶∶； NH 3：H N H H ∶∶； CH 4：H C H HH∶∶； NaOH ：+Na O H -[∶∶]； NH 4Cl ：[H N H]Cl HH+-∶∶[∶∶]； HClO ：H O Cl ∶∶∶Na 2O 2：++Na O O Na -2[∶∶∶]； H 2O 2：H O O H ∶∶∶； 3CH -： C H HH∶；4．4 元素周期表(律)一、元素周期表的结构二、元素周期律1．定义：元素的性质随原子序数的递增而呈现周期性变化的规律。

2．内容：①原子核外电子排布的周期性变化；②原子半径的周期性变化；③元素主要化合价的周期性变化；④元素金属性、非金属性的周期性变化。

3．实质：元素的原子核外电子排布周期性变化的必然结果。

三、元素周期表中元素性质递变规律1．同周期元素（从左到右）的递变规律同主族元素（从上到下）的递变规律2．4445四、原子半径和离子半径的比较规律中学化学范畴内，对于微粒半径大小可按“三看”规律来进行比较： “一看”电子层数：电子层数不同时，层数越多，半径越大。

“二看”核电荷数：电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小。

“三看”核外电子数：当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大。

1． 原子半径的比较（1） 最外层电子数相同时，随着电子层数的递增，原子半径逐渐增大。

例：Li Na K Rb Cs ()()()()()r r r r r <<<<（2） 电子层数相同时，随着原子序数递增，原子半径逐渐减小例：Na Mg Al Si P S Cl ()()()()()()()r r r r r r r >>>>>>2． 离子半径的比较（1） 同种元素的离子半径：阴离子大于原子，原子大于阳离子，低价阳离子大于高价阳离子。

即核电荷数（质子数）相同时，核外电子数目越多，原子半径越大。

例：2+3+Fe Fe Fe ()()()r r r >>，Cl Cl ()()r r ->（2） 电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小。

例：32+2+3+N O F Na Mg Al ()()()()()()r r r r r r --->>>>>（3） 带相同电荷的离子，电子层数越多，半径越大。

例：+++++Li Na K Rb Cs ()()()()()r r r r r <<<<五、元素金属性与非金属性的判断元素金属性强弱的判断元素非金属性强弱的判断 依据得失电子能力 金属原子失电子能力或金属阳离子得电子能力 非金属原子得电子能力或非金属阴离子失电子能力 借助工具表元素在金属活动性顺序表、周期表中的位置元素在周期表中的位置借助实验结论 ①金属与水(酸)置换出氢气的难易程度 ②最高价氧化物对应水化物的碱性强弱 ③金属与盐溶液的置换反应（还原性） ①非金属单质与2H 化合难易程度或气态氢化物的稳定性 ②最高价氧化物对应的水化物的酸性③非金属之间的相互置换（氧化性）六、元素周期表中的一些特殊的规律1．“三角”规律若C、A、B(C、D、B)三种元素位于元素周期表中如右图所示位置，则有关的各种性质均可排出顺序：原子半径：C>A>B；金属性：C>A>B；非金属性：B>A>C原子半径：C>D>B；金属性：C>D>B；非金属性：B>D>C2．对角线相似规律周期表中位于对角线位置的元素性质相似，如上图中A和D两种元素，尤以Li和Mg、Be 和Al最为典型。

4．5 元素周期表(律)的应用一、元素周期表中“位、构、性”的关系元素的原子结构决定了元素在周期表中的位置和元素的性质，元素在周期表中的位置反映了元素的原子结构和元素的性质，故三者之间可相互推断。

二、元素周期表的应用1．预测元素的性质：常见题目是给出一种不常见的主族元素或尚未发现的主族元素，推测该元素及其单质或化合物所具有的性质。

2．启发人们在一定区域内寻找新物质或新材料。

①半导体材料：位于金属与非金属阶梯线交界处的元素多为半导体材料，如Si、Ge等。

②优良催化剂：多为过渡金属元素，如Fe、Cu、Ni等。

③耐高温、耐腐蚀的特种合金材料：IIIB～VIIB族的过渡金属元素，如Ti、Cr、Mn等。

④高效农药：含Cl、P、S、N、As等元素的化合物。

三、元素推断1．推断元素的思路根据原子结构、元素周期表的知识及相关已知条件，可推算原子序数，判断元素在元素周期表中的位置、元素的相对原子质量或元素的特征等，进而推断出具体元素。

基本思路如下图所示：46“10电子粒子”“18电子粒子”特殊微粒形成单质的状态形成物质的特殊颜色特殊物理性质特殊的含量典型的化学性质及用途元素的化合价规律元素性质、存在、用途的特殊性形成物质的特殊反应现象直观推断图式求解计算分析元素在周期表中的相对位置关系同主族或同周期中元素原子序数之间的关系原子结构特征元素特征周期数、族序数原子序数相对原子质量位置与结构的特殊关系，如族序数为周期数的二倍的元素等相应的计算，例如最外层电子数之和为16等根据同主族及同周期元素的递变规律元素名称2．周期表中特殊位置、结构的元素（前20号元素）（1）族序数等于周期数的元素：H、Be、Al；族序数等于周期数的2倍的元素：C、S；族序数等于周期数的3倍的元素：O。

（2）周期数是族序数2倍的元素：Li、Ca；（3）最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素：C。