第三章 元素的结合规律
九年级化学第三章重点知识总结
九年级化学第三章重点知识总结
本文旨在概括九年级化学第三章的重点知识，帮助同学们更好
地复和理解相关内容。
1. 元素与化合物
- 元素是由同类原子组成的物质，可通过化学符号表示，如氧
气（O2）。
- 化合物是由不同元素按一定比例结合而成的物质，可通过化
学公式表示，如水（H2O）。
2. 电子结构
- 原子由质子、中子和电子组成。
质子和中子位于原子核中，
电子绕核运动。
- 原子的电子结构可用壳层、子壳层和轨道描述，如2层、2s
子壳层和2s轨道。
- 电子的排布遵循泡利不相容原理、阜里不同原理和洪特规则。
3. 元素周期表
- 元素周期表按照元素的原子序数、元素符号和元素性质等规律排列。
- 周期表分为周期、族和区块，包含主族元素、过渡元素和稀有气体等。
4. 化学键
- 化学键是原子间的相互作用力，包括离子键、共价键和金属键。
- 离子键由正负电荷的离子吸引而成，如氯化钠（NaCl）。
- 共价键通过电子的共享而形成，如氢气（H2）。
- 金属键是金属原子间的电子云共享，如铜（Cu）。
5. 化学方程式
- 化学方程式用化学式和化学符号表示化学反应过程。
- 方程式左边为反应物，右边为生成物。
- 反应物和生成物的物质量守恒，即质量不会发生变化。
以上是九年级化学第三章的重点知识总结。
希望同学们通过研究和复，更好地掌握这些基础概念和原理，为进一步研究化学打下坚实的基础。
地球化学元素共生组合关系及结合规律
Geochemistry
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3、与各种阴离子结合的阳离子也组成特征各异
的共生元素组合various paragenetic
计算方法：以氟电负性（最大）为4.0，根据热化学键和分
子键能计算其相对值，无绝对值。
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规律：（1）同周期，从左至右，电负性递增。
（2）同主族，从上至下，电负性递减。
（3）过渡元素，d轨道存在空轨道，电负性变化不大。
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应用：
（1）判断元素金属性和非金属性。
（1）元素电子亲和能：气态原子获取一个电子成为-1价离子所释
放的能量。
M(g)+e-→M-(g)
其意义：衡量元素非金属性，电子亲和能越大，越易获得电
子，非金属性越强。
（2）元素电负性：元素的第一电离能和电子亲和能之和。用χ表
示。
意义：原子在化合物中吸引价电子的能力，元素电负性大，
吸引电子能力强，易形成阴离子；电负性小，吸收电子能力越弱。
第三章金属元素及其化合物
3.钠的氢氧化物
电子式为
，属于离子化合物，形成离子晶体。
①物理性质
俗名烧碱、火碱、苛性钠，白色固体，易吸水潮解，易溶于水并放热。 不能直接放在托盘上、纸上，应置于小烧杯或称量瓶中称取。
②化学性质
常用一元强碱，具有碱的通性。
⑴NaOH溶于水后完全电离，能使酸碱指示剂或试纸变色。
用途 与酸互滴 相互转化
不反应 产生二氧化碳较慢
产生白色沉淀 玻璃、肥皂、纺织、造纸；洗涤剂
顺序不同，现象不同
产生二氧化碳快 不反应
发酵剂、灭火剂、医用 顺序不同，现象相同
工业制法
用NaCl、CO2、NH3、H2O作原料先制备出碳酸氢钠，再将碳酸氢钠 加热分解即得碳酸钠
第三节 镁铝及其化合物
1.镁、铝单质
4Na + TiCl4
Ti + 4NaCl
Na-K合金（液态）用作原子反应堆的导热剂。
用钠制作高压钠灯。
2.钠的氧化物
颜色、状态 物质类别 电子式
化学键类型 生成条件 氧的价态
氧化还原性 转变关系 与水反应 与CO2反应
与盐酸反应 用途
氧化钠Na2O 白色固体 离子化合物、碱性氧化物 仅含有离子键
与足量盐酸反应放出气体；c受热易分解
2.有五种溶液分别含有NO3-、HCO3-、SO32-、CO32-、SO42-五种离子中的 各一种，向其中加入少量的Na2O2固体后，溶液中离子浓度基本保持不 变的是（忽略溶液体积变化）
3.下列判断正确的是
可用水来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2 可用二氧化碳来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2 可用在空气中加热的方法除去Na2O中的Na2O2 将足量的Na2O和Na2O2分别加到酚酞试液中，最终溶液均为红色
元素的周期性与原子轨道
元素的周期性与原子轨道元素的周期性是指元素周期表中的元素按一定的规律周期性地变化。
这种周期性的现象可以从原子的结构角度进行解释，其中原子轨道起到了重要的作用。
原子轨道是描述电子在原子中运动的数学模型。
根据量子力学理论，原子轨道可以分为s、p、d、f等不同类型。
s轨道是最简单的一种轨道，具有球对称性。
p轨道则具有两个不同的方向，形状类似于双叶风车。
而d和f轨道则更加复杂，包括更多的方向和节点。
元素的周期性与原子轨道之间存在着密切的关系。
首先，元素的周期性可以通过原子轨道的填充顺序来解释。
根据“Aufbau原理”，电子会按照能量从低到高的顺序填充原子轨道。
具体而言，首先填充s轨道，然后是p轨道，接着是d轨道，最后是f轨道。
这种填充顺序决定了元素周期表中元素的排列。
此外，原子轨道的能级结构也影响着元素的周期性。
原子轨道的能级随着电子数量的增加而逐渐分裂，形成一系列的能级。
当一个能级填满电子后，开始填充下一个能级。
这种填充顺序决定了元素的化学性质和反应活性。
元素的周期性还可以从原子轨道的形状角度解释。
具有相似原子轨道结构的元素在周期表中往往表现出类似的性质。
例如，具有相同数量的电子壳的元素，其最外层电子都在相似的p轨道中，因而呈现出类似的化学性质。
这种周期性的表现称为“周期性规律”。
另外，原子轨道的形状还影响着元素的离子半径和原子半径。
由于不同轨道电子云的形状不同，相同元素的原子或离子的半径也会发生变化。
一般来说，电子数量增加会使原子半径变大，而电荷增加会使离子半径变小。
总结起来，元素的周期性与原子轨道密不可分。
原子轨道的填充顺序、能级结构和形状都决定了元素周期表中元素的排列和性质。
通过研究原子轨道，可以更深入地理解元素的周期性规律，为化学科学的发展提供重要的理论基础。
注意：该文本仅供参考，具体格式和表述方式根据实际需求进行修改。
第三章一些元素的单质及化合物
第三章一些元素的单质及化合物第一节氯溴碘一、氯气：1、物理性质：氯气的分子式，电子式，摩尔质量。
氯气是一种的有毒气体，溶于水，密度比空气。
2、化学性质：1）与金属反应（1）钠在氯气中，生成的烟。
化学反应方程式（2）铁在氯气中，生成的烟，化学反应方程式2）与非金属反应：（1）氢气在氯气中平静的燃烧，火焰呈，瓶口有。
化学反应方程式。
工业上常用在中燃烧的方法来合成氯化氢气体，使充分反应，防止污染空气。
（2）氯气溶于水，化学反应方程式，次氯酸光照分解新制氯水漂白的原理：3）与碱反应（1）与氢氧化钠溶液反应化学反应方程式（2）工业上用和制取漂粉精，化学反应方程式漂粉精的主要成分、，其中有效成分为漂粉精使用原理漂粉精露置在空气中失效的原因，（3）氯离子的检验，胶卷感光原理二、海水提溴，海带提碘1、海水提溴，一般要经过、、三个步骤，常用作氧化剂，反应离子方程式为。
常温下，溴是色，密度比水，状态为，易，实验室保存溴的方法是。
2、海带提碘一般要经过常温下，、、、、、等步骤，常用作氧化剂，反应离子方程式为。
碘是，状态为，几乎不溶于水，但能溶于形成，碘受热易 ，检验碘的方法为 。
三、卤族元素性质递变规律：四、转换关系Cl 2+1Ca(ClO)+1HClO+1NaClO—1AgCl—1NaClBr 2 I 2F 2第二节硫一、硫单质的性质1、物理性质：硫通常是一种色固体，密度比水，不溶于水，易溶于。
在自然界主要以态和态的形式存在。
2、化学性质：a作氧化剂：写反应的方程式:与氢气实验现象：与铁实验现象：与铜实验现象：b作还原剂：写出硫与氧气反应的方程式实验现象：黑火药反应：二、硫化氢1.化学式：电子式，硫和氢元素之间是以键相结合。
2．物理性质：硫化氢是一种色、有味的气体，有剧毒，比空气，溶于水，水溶液叫，显性。
3．化学性质(写出相应的化学式，能写离子方程式的要写离子方程式)a不稳定性：b可燃性：(强还原性)不完全燃烧完全燃烧C具备酸的通性：如：硫化氢与氢氧化钠溶液三、二氧化硫1、物理性质：二氧化硫是色，味的有毒气体，密度比空气；易液化，易溶于水，水溶液叫。
地球化学复习资料
地球化学复习资料第1章绪论一、地球化学的定义地球化学是研究地球及子系统(含部分宇宙体)的化学组成、化学作用和化学演化的科学（涂光炽）。
地球化学是研究地球的化学成分及元素在其中分布、分配、集中、分散、共生组合与迁移规律、演化历史的科学。
二、地球化学研究的基本问题第一：元素（同位素）在地球及各子系统中的组成（量）第二：元素的共生组合和存在形式（质）第三：研究元素的迁移（动）第四：研究元素（同位素）的行为第五：元素的地球化学演化第2章自然体系中元素的共生结合规律一、元素地球化学亲和性的定义在自然体系中元素形成阳离子的能力和所显示出的有选择地与某种阴离子结合的特性称为元素的地球化学亲和性。
二、亲氧元素、亲硫元素与亲铁元素的特点地球的组分分异，由元素的性质决定。
元素在周期表中的位置：亲铁元素: 地核亲石元素: 地幔与地壳亲气元素: 大气圈和水圈三、其它的概念离子电位（π）：是离子电价（W）与离子半径（R）的比值，即π=W/R电离能：指从原子电子层中移去电子所需要的能量。
电离能愈大，则电子与原子核之间结合得愈牢固。
电子亲和能：原子得到电子所放出的能量（E)叫电子亲和能。
E越大，表示越容易得到电子成为负离子。
电负性：中性原子得失电子的难易程度。
或者说原子在分子中吸引价电子的能力叫电负性。
表示为：X=I+E (X：电负性；I：电离能；E：电子亲和能)周期表上，以Li的电负性为1.0，得出其它元素相对电负性。
化学键：离子键（电子交换）,共价键（电子共用），金属键（价电子自由移动），范德华键（分子间或惰性原子间，存在弱的偶极或瞬时偶极），氢键（也属分子间静电力，含H的分子与其它极性分子或负离子间)四、元素的地球化学化学分类（戈式分类）亲氧（亲石）、亲硫（亲铜）、亲铁、亲气根据地球中阴离子中氧丰度最高，其次是硫（主要形成氧的化合物和硫化物）；而能以自然金属形式存在的丰度最高的元素是铁，因此，元素的地球化学亲和性主要分为以下三类：①亲氧性（亲石）元素；②亲硫性（亲铜）元素；③亲铁元素。
第三章-平面构成中的形态元素组合形式
基本形的群化方法
将两个或两个以上日本“三菱”公司的商标，其构成形式就是典型的重复群化构成。 又如国际奥林匹克运动会的会徽，以五个圆环联扣在一起象征世界五大洲的团结，也是 对重复群化构成的成功应用。
三菱标志
五环标志
（5）联合。形象与形象交错重叠，不分前后、上下关系， 而把两个形象联合起来成为同一个空间平面内的较大的 新的形象。 （6）减缺。形象与形象相互重叠，覆盖产生了前后、上 下关系，保留覆盖在上面的形象，后面被上面覆盖所留 下的剩余形象为减缺的新形象。 （7）差叠。两个形象相互交叠，交叠部分成为新的形象， 其余部分被减去。 （8）重合。两个相同的形象，不相互交错，其中一个覆 盖在另一个上面，成为合二为一、完全重合的形象。
对称放置
2. 旋转放射式放置
将基本形以某一点为圆心进行旋转，并按照放射形 式放置。这时形体可以是相交、分离、边缘相接、局部 重合等关系。依据不同的基本形，可采用不同的旋转放 射式放置方式。
旋转放射式放置
3. 按不同的方向自由放置
只要画面中的图形具有较为稳定的平衡关系，基本 形的位置关系在符合形式美法则的前提下，可相对灵 活地运用。
作业：基本型的组合设计
要求： (1) 首先设计出一种基本形。 (2) 用这个基本形再进行重新组合，得出另一种 新的基本形（至少6个）。 (3) 注意新基本形要保持它的完整性。 (4) 数量：六张。
按不同的方向自由放置
群化构成
群化是基本形重复构成的一种特殊表现形式，它不象一般重复构成那样四 面连续发展，而是具有独立存在的意义，因此可以作为标志、符号等设计 的一种设计手段。
群化构成
元素的结构知识点总结
元素的结构知识点总结
1. 元素是物质世界的基本构成单位，它由原子构成。
原子是构成元素的最小单位，由质子、中子和电子组成。
2. 元素的质子数决定了元素的化学性质，被称为元素的原子序数。
原子序数不同的元素具
有不同的化学性质。
3. 元素的电子分布决定了元素的化学反应性。
具有相似电子分布的元素具有相似的化学性质，被归为同一族。
4. 元素的核子数等于质子数加上中子数，决定了元素的原子量。
原子量是一个相对的数值，以碳-12的原子质量为基准。
5. 元素可以通过周期表来进行分类。
周期表是将元素按照原子序数的大小排列在一起的表格，它反映了元素的周期性规律。
6. 元素的结构可以通过原子核结构和电子云结构来描述。
原子核结构主要描述元素的核子
组成，而电子云结构描述了电子在原子周围的分布情况。
7. 元素的稳定性跟其原子结构有关。
原子核内质子和中子的相互作用力决定了核子的稳定性，而电子的排布决定了原子的化学稳定性。
8. 元素的化学性质主要由其电子组织和元素的原子结构决定。
电子的数量和排布决定了元
素的离子化倾向和共价化倾向，而核子的排布则决定了元素的同位素特性。
9. 元素的物理性质也受其原子结构的影响。
原子核结构决定了元素的密度、熔点和沸点，
而电子云结构则决定了元素的导电性、热导性和光学性质。
心理学史知识点总结
心理学史第一章绪论一、心理学史的研究对象心理学史：研究心理学的形成和发展的历史二、研究和学习心理学史应坚持的原则（一）以心理实质为主线原则（二）古今参照、古为今用原则（三）科学的历史主义原则第二章西方心理学的起源第一节古希腊罗马时期的心理学思想一、德谟克利特二、柏拉图三、亚里士多德四、希波克拉底五、盖伦（Galen，公元130－200）一、德谟克利特（Democritus）公元前460－370，出身于工商业奴隶主家庭（一）原子说世界是由原子和虚空组成的。
原子是一种最小的，不能再分的物质微粒，虚空则是原子运动的场所。
二、柏拉图（Plato）（一）理念论柏拉图认为世界的本原不是物质原子，而是一种叫做“理念”的精神性的东西。
（二）学习理论“灵魂回忆”说：人未出生以前，他的灵魂早就存在于某个地方，出生以后，灵魂与物相结合，因而玷污了灵魂，所以生不如死。
（三）灵魂的等级说他也把灵魂分为三等：即理性、激情、欲望西方心理学史上最早的知、情、意三分法三、亚里士多德（Aristotle）（一）四因论质料因：构成事物的原材料。
形式因：事物应有的形式。
动力因：影响质料、使之转变为形式的因素。
目的因：每一种事物都有其目的或功能，从而使自然界和谐有序。
（二）灵魂论3、关于灵魂的分类植物的灵魂、动物的灵魂和人的灵魂4、关于灵魂的功能①认识功能（知）②动求功能（意）西方心理学史上最早的心理过程二分法的表述四、希波克拉底（Hippocrates）（一）脑是心理的器官（二）体液说四种体液，粘液、黄胆汁、黑胆汁、血液盖伦提出了四种气质类型：胆汁质、多血质、粘液质、抑郁质第二节欧洲中世纪和文艺复兴时期的心理学思想一、中世纪的官能心理学（一）奥古斯丁灵魂的官能灵魂的主要官能是记忆、理智（理解）和意志（二）阿奎那把灵魂分为：植物性、感性和理性的灵魂二、文艺复兴时期的心理学思想（一）达.芬奇（Da.Vinci，1452－1512）1、视知觉方面（1）线条透视：（2）项目透视（隐形透视）（3）空气透视：（4）移动透视（5）双眼视差：（二）斐微斯（Vices，1492－1540）心理学思想：1、主张世界有两个实体，即物质实体和精神实体2、研究心理现象的方法上主张用经验法，因此有人称斐微斯为“经验心理学之父”。
初三化学第三章知识点完全总结
第三单元物质构成的奥秘知识点完全总结第一节分子和原子一、分子和原子的异同分子原子定义分子是保持物质化学性质的最小粒子。
原子是化学变化中的最小粒子。
性质质量小、体积小；不断运动；有间隔；同种粒子的化学性质相同。
联系分子是由原子构成的。
分子、原子都是构成物质的微粒。
区别在化学变化中，分子可以再分，而原子不可以再分。
备注1.所有金属、稀有气体、金刚石（石墨）和硅是由原子构成的，其他大多数物质是由分子构成的。
2.在受热的情况下，粒子能量增大，运动速率加快。
3.物体的热胀冷缩现象，原因是构成物质的粒子的间隔受热时增大，遇冷时缩小。
4.气体容易压缩是因为构成气体的粒子的间隔较大。
5.不同液体混合后总体积小于原体积的和，说明粒子间是有间隔的。
6.一种物质如果由分子构成，那么保持它化学性质的最小粒子是分子；如果它由原子构成，那么保持它化学性质的最小粒子是原子。
二、验证分子运动的探究实验【实验操作】如右图，取适量的酚酞溶液，分别倒入A、B两个小烧杯中，另取一个小烧杯C，加入约5mL浓氨水。
用一个大烧杯罩住A、C两个小烧杯，烧杯B置于大烧杯外。
观察现象。
【实验现象】烧杯A中的酚酞溶液由上至下逐渐变红。
【实验结论】分子是不断运动的。
【注意事项】浓氨水显碱性，能使酚酞溶液变红。
浓氨水具有挥发性，能挥发出氨气。
三、从微观角度解释问题1.用分子观点解释由分子构成的物质的物理变化和化学变化物理变化：没有新分子生成的变化。
（水蒸发时水分子的间隔变大，但水分子本身没有变化，故为物理变化）化学变化：分子本身发生变化，有新分子生成的变化。
（电解水时水分子变成了新物质的分子，故为化学变化）2.纯净物和混合物（由分子构成的物质）的区别：纯净物由同种分子构成，混合物由不同种分子构成。
3.分子和原子的联系：分子是由原子构成的，同种原子结合成单质分子，不同种原子结合成化合物分子。
4.分子和原子的本质区别：在化学变化中，分子可以再分，而原子不能再分。
05第三章元素的结合规律
第二节 元素的类质同像规律
二、类质同像的晶体化学条件 1、类质同像元素要求具有近似的成键轨道和相近的
电负性. 2、离子的电价相同或电价平衡，且离子半径相似。 3、异价类质同像要求元素间电价平衡，同时要求类
质同像元素间的半径差更小． 在周期表左方，位于对角线上的亲氧元素间半径 近似，异价类质同像在周期表上存在对角线法则.
CaS+ ZnCO3 一 CaCO3十ZnS
ΔrG = -120.998kJ／mol
Ca形成CaCO3，Zn形成ZnS 趋势很强． 在缺乏CO32-及SiO2的陨石中Ca可呈CaS形式 出现，前者显示了Ca的亲氧性，后者则表现 为亲硫性。
二 元素结合的基本规律
1 电价对应结合规律：
在多元素多相体系中 高价阳离子与高价阴离子结合，低价阳离子与低 价阴离子结合的体系能量最低 (阳离子与阴离子半 径相近时)。
S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ca Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba TR Hf
W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
第一节 元素的地球化学亲合性
一、元素结合的能量最低法则
在内生地质作用的不同地球化学体系中，阳离子 选择性与某种阴离子或络阴离子结合的规律性称 之为元素的地球化亲合性．元素间的这种结合规 律服从体系总能量最低的法则。 例如交换反应： SnS+ FeO——SnO十FeS 反应式中的左、右两方哪个组合出现取决于能量 最低的一方。
2自然体系中元素共生结合规律
为什么元素的表现出地球化学亲和性？ 1. 元素本身性质(结构)； 2. 元素结合的物理化学条件.（宏观上：元素化合反应的能量效应）
实际状况
争夺阴离子 的能力很强
**一部分元素:只“喜欢”与氧结合形成氧化物和氧盐
类。？？
争夺阴离子 的能力较强
**另一些元素: “喜欢”与硫结合形成硫化物。？？
在地壳中，易于获得电子，成为阴离子，并与 其他元素结合的元素中，丰度最高的为氧，其次 是硫。两者的地球化学亲和性显著不同。原因是: ① O、S 本身的电子层结构差异，获取电子能力和 方式不同； ②与之结合的阳离子自身的电子层结构。
1 氧、硫性质的差异
氧和硫某些化学性质参数
I1(ev) Y1 Y2 Y1+2 X R0 R 2- 丰度
型，电负性较小。 如K、Na、Ca、Mg、Nb、Ta、Zr、Hf、REE等；
亲硫性元素
特征是：离子半径较大，具有铜型的电子层构型，如
Cu、Pb、Zn、Au、Ag等；
IB,IIB副族及 其邻近
亲铁性元素
特征是：电子层构型为18或18+2外层电子 层结构，离子电离能较高，电负性中等，不 容易得和失电子，在单质或金属互化物中共 享自由电子。如Cu、Au、Ag 、Fe、Co、 Ni和Pt族元素等。
（2S2P）氧 13.57 -1.47 +7.29 +5.82 3.5 0.66Å 1.32Å 47% （3S3P）硫 10.42 -2.08 +3.39 +1.32 2.5 1.04Å 1.74Å 0.047%
硫的电负性小于氧（Xs<Xo），而硫的原子半径大于氧 （ Rs0 > Ro0 ）。这样，硫的外电子联系较弱，导致硫
元素周期表中元素的分布规律
元素周期表中元素的分布规律元素周期表是描述元素的基本性质和结构的一种标准化工具。
它按照元素的原子序数、原子量和化学性质进行排列。
通过研究元素周期表，我们可以发现一些元素分布规律，这些规律可以帮助我们更好地理解元素和化学反应。
1. 元素周期表的基本结构元素周期表是由横向的周期和纵向的族组成。
横向周期从左至右依次增加原子序数，纵向族则是具有相似化学性质的元素组成。
2. 电子排布和周期性元素周期表的分布规律与元素的电子排布密切相关。
每个元素的原子核中都含有质子和中子，而电子则围绕着原子核运动。
元素周期表中，原子序数递增的元素，其电子数也递增。
3. 周期性表现为化学性质的变化元素周期表中，相邻元素间具有着相似的化学性质，这体现了周期性。
例如，同一周期内的元素具有相似的价电子层电子配置，因此它们倾向于形成相似的化合物。
4. 元素周期表的分区元素周期表可以分为主族、过渡族、稀有气体和镧系放射性元素等不同的分区。
主族元素为周期表中包含的1A到8A族元素，它们具有相似的化学性质。
过渡族元素为元素周期表中的d区元素，它们具有良好的导电性和变价性。
稀有气体位于元素周期表的18族，它们具有稳定的化学性质。
镧系放射性元素是元素周期表中镧系元素的一部分，它们具有放射性。
5. 原子半径的变化规律原子半径是指原子从核心到外层电子轨道边缘的距离。
元素周期表中，从左到右，原子半径一般逐渐减小，因为原子核的正电荷数逐渐增加，电子层数目相同，电子云缩小。
而从上到下，原子半径一般逐渐增大，因为原子核的正电荷数增加，电子层数目也增加。
6. 电离能的变化规律电离能是指从一个原子中去除一个电子所需的能量。
元素周期表中，电离能通常随着原子序数的增加而增加。
这是因为原子核的正电荷数逐渐增加，对外层电子的束缚力增强，需要更多的能量才能将其剥离。
总结起来，元素周期表中元素的分布规律包括周期性表现为化学性质的变化、原子半径的变化规律以及电离能的变化规律等。
地球化学 元素共生组合关系及结合规律
（2）判断元素在化合物中正负价，电负性小为正价，电负性大为 负价。
如SO2(S 2.5; O 3.5); CO2( C 2.5 O 3.5); CH4 (C 2.5 H 2.1)
总之，元素在自然界中存在某种特殊的结合 规律及赋存状态。
Geochemistry
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二、元素地球化学亲和性 1.元素的地球化学亲和性Geochemical Coherence of Element (1)定义: 在自然体系中元素形成阳离子 的能力和所显示出的有选择地与某种阴离 子结合的特性称为元素的地球化学亲和性。
第一节 元素基本性质
1869年，俄罗斯科学家门捷列夫发现了元素周期表，周期表很好总结了元素基本性质变 化规律。
1、原子或离子半径变化规律（受核内质子数和电子层数影响） （1）同周期，原子序数增大，原子半径减小。 （2）同主族，原子序数增加，原子半径增大。 （3）左上方至右下方原子和离子半径相似。 （4）镧系收缩。 （5）正电价越高，半径越小，负电价越高，半径越大。
一些元素彼此很少共生？
为什么在自然界多组份复杂的化学体系
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内，化合物（矿物）却按特定的比例构成？
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高中化学选修3知识点总结
高中化学选修3知识点总结高中化学选修3知识点总结第一章原子结构与性质一.原子结构1.原子核外电子排布规律⑴构造原理随着核电荷数递增，大多数元素的电中性基态原子的电子按顺序填入核外电子运动轨道，叫做构造原理。
能级交错：由构造原理可知，电子先进入4s轨道，后进入3d轨道，这种现象叫能级交错。
（2）能量最低原理现代物质结构理论证实，原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理。
构造原理和能量最低原理是从整体角度考虑原子的能量高低，而不局限于某个能级。
（3）泡利原理：基态多电子原子中，不可能同时存在4个量子数完全相同的电子。
（4）洪特规则当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同，这个规则叫洪特规则。
2.基态原子核外电子排布的表示方法(1)电子排布式用数字在能级符号的右上角表明该能级上排布的电子数。
二.原子结构与元素周期表1.原子的电子构型与周期的关系(1)每周期第一种元素的最外层电子的排布式为ns1。
每周期结尾元素的最外层电子排布式除He为1s2外，其余为ns2np6。
He核外只有2个电子，只有1个s轨道，还未出现p轨道，所以第一周期结尾元素的电子排布跟其他周期不同。
(2)一个能级组最多所容纳的电子数等于一个周期所包含的元素种类。
但一个能级组不一定全部是能量相同的能级，而是能量相近的能级。
2.元素周期表的分区(1)根据核外电子排布①分区②各区元素化学性质及原子最外层电子排布特点③若已知元素的外围电子排布，可直接判断该元素在周期表中的位置。
三.元素周期律1.电离能、电负性（1）电离能是指气态原子或离子失去1个电子时所需要的最低能量，第一电离能是指电中性基态原子失去1个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量。
第一电离能数值越小，原子越容易失去1个电子。
在同一周期的元素中，碱金属第一电离能最小，稀有气体第一电离能最大，从左到右总体呈现增大趋势。
2自然体系中元素共生结合规律
实例分析
在地壳中某体系内，阴离子（S2-）不足，地壳中 Fe的丰度比Mn高出两个数量级，况且Fe的亲硫性比Mn 强。为此在这样的环境下，只能产生Fe的硫化物和Mn 的氧化物（硅酸盐）共生现象，绝对不会发生硫锰矿和 铁的氧化物共生的现象。这就是化学反应抑制原理在起 作用！
反应自由能：
FeSiO3+MnS → MnSiO3+FeS (Gr=-11.56 KJ, 25℃)
型，电负性较小。 如K、Na、Ca、Mg、Nb、Ta、Zr、Hf、REE等；
亲硫性元素
特征是：离子半径较大，具有铜型的电子层构型，如
Cu、Pb、Zn、Au、Ag等；
IB,IIB副族及 其邻近
亲铁性元素
特征是：电子层构型为18或18+2外层电子 层结构，离子电离能较高，电负性中等，不 容易得和失电子，在单质或金属互化物中共 享自由电子。如Cu、Au、Ag 、Fe、Co、 Ni和Pt族元素等。
4）正负离子同时代换: Ce3+ +O2- → Ca2+ +F- (磷灰石)
4.被代换的矿物晶体构造特征
被代换的矿物晶体构造愈复杂、松弛（偏离最紧密堆 积愈远），类质同像的可能性愈大。因为这样的晶格， 一种离子代换引起的电荷或体积的差异，容易由另外一 种离子来进行补偿，甚至在某些铝硅酸盐中由于有较大 的空间（10 Å -1000Å层间空腔），一些元素可以完 全不顾体积补偿，而进行代换。
一. 决定元素类质同像代换的基本条件 （一）内因→晶体化学 （二）外因→物理化学
（一）晶体化学条件
1. 原子或离子半径相近（离子电价和离子类型相同 的离子键化合物）
2. 化学键类型相同或相似
自然体系中的元素基本特征实例： Cu+(0.96Å) 和 Na+(0.98Å) 电价相同，半径相似！ Hg2+(1.12Å) 和 Ca2+ (1.06Å) 但是
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S16 Te52
第一节元素的地球化学亲合性
三种元素随原子序数的增加： 1、外层电子的电离势（I）减弱， 2、电子亲合能（E）减弱， 3、电负性变小，阴离子形成离子键化合物的能力 减小，形成共价键化合物的能力增大。 自然界中形成硫化物矿物的元素包括周期表中第 四、五和六长周期的后半周期的元素，这些元素 具有较大的电负性（1.5—2.l），较低的电价， （一、二价为主），较大的离子半径。外层电子 结构具有半充满或全充满的d轨道。
元素的结合规律服从体系的总吉布斯函数最 低法则: 能量最低法则。
第一节 元素的地球化学亲合性
二、元素的亲氧、亲硫性质
氧的克拉克值为46％，硫的克拉克值为0．05％， 它们都是阴离子中分布最广的元素．各自形成氧化 物、含氧盐及硫化物。 金属阳离子元素的亲氧、亲硫性质长期以来一直为 广大地球化学工作者所重视。
第一节元素的地球化学亲合性
这些元素易于形成硫化物的原因是体系吉布斯函 数最低。例如: FeS＋Cu2O－－FeO＋Cu2S ΔrG=(ΔfG FeO+ΔfG Cu2S）-（ΔfG FeS+ΔfG Cu2O） =(-245.35—86.25）-（-100.48-148.21） = -82.91 kJ／mol(放出能量) ΔrG＜0 说明铜比铁亲硫性强，而铁较铜亲氧性明 显。
第一节 元素的地球化学亲合性
氧逸度是度量介质氧化条件的变量。逸度是校正 后的分压：f=r.P r为逸度系数，与气体的性质、 温度、压力有关。每一种化合物只在一定的逸度 条件下稳定 。 如在超基性侵入岩中，Ni既可以进入硅酸盐矿物， 也可以硫化物形式出现，两种不同存在形式主要 取决于氧与硫的逸度大小，在贫硫岩浆体系中， Ni进入硅酸盐矿物，在富含硫的岩浆体系中，则 可以硫化物形式出现。
§3-1 元素的地球化学亲合性
Li、Be、Nb、Ta等稀有金属元素，常形成氟 的络合物迁移。 而Cu、Pb、Zn以及An、Ag 等常呈Cl的络合物迁移。某些超大型矿床同时 含有巨量的F和CI的沉淀。
三、元素结合规律的物理化学环境控制
化合物的吉布斯函数受地球化学体系所处环境的 介质条件（温度、压力、组分浓度、Eh值、PH 值、fO2、fS2等)控制。
二、以元素亲合性为依据的元素地球化学分 类(戚长谋，1998)
H
亲氧元素
B C N P Cr O F Cl
He Ne Ar Kr Xe Rn
该分类包括五类: 亲石元素 亲氧元素 亲硫元素 阴离子及两性元素 氢及惰性气体元素
Li Be Na Mg
Al Si
亲Ca 石 元 Rb Sr 素
K Cs Fr Ba Ra
在多元素结晶体系中，各元素是各自形成独立矿 物还是以类质同像状态进入同一矿物中．从热力
学角度分析，取决于化合过程的反应吉布斯函 变。例如：
X1KAISi3O8＋X2NaAISi3O8 －(Na，K)AISi3O8 磁黄铁矿 X1FeS十X2ZnS-----(Fe,Zn)S
§3-2 元素的类质同像规律
Te Ru Rh Pd
亲铁元素
Sn Pb
Cs Ba TR Hf Fr Ra Ac Th 为亲铁元素
Re Os
Ir Pt
Po At
为亲石元素
为亲硫元素
为亲气元素
戈尔德施密特的元素地球化学分类
元素共生组合的本质是元素的亲合性问题
元素的亲合性有三种表现形式： ①由阴阳离子组成化合物(如钛与氧结合TiO2 铅 与硫结合:PbS，分别体现为亲氧和亲硫性)； ②元素间互为类质同象结合： 如铁砷铂矿(Pt、Fe)As2 铂体现亲铁性； ③通过矿物共生体现的元素亲合性，如金矿物与 黄铁矿共生体现金的亲铁性。
Fe2+-Mn2+内生作用下可呈类质同相共生， 表生环境下Fe与Mn形成不同的矿物。 利用共生两种矿物中类质同像元素分配的 不同可测定矿物的形成温度(矿物温度计)。
第三节 元素的地球化学分类
•
戈尔德施密特的地球化学分类 教材中的地球化学分类
元素地球化学分类的目的:
探讨地质作用中元素的化学行为 认识元素地球化学性质与迁移富集规律
二 元素结合的基本规律
1 电价对应结合规律：
在多元素多相体系中 高价阳离子与高价阴离子结合，低价阳离子与低 价阴离子结合的体系能量最低 (阳离子与阴离子半 径相近时)。 如: 自然界有石英与萤石的共生，而没有CaO 与SiF4的组合。
§3-1 元素的地球化学亲合性
2 元素半径对应结合规律（离子半径分析） 在多元素多相体系中，存在元素半径对应 结合规律，即离子半径大的阳离子与离子 半径大的阴离子结合．离子半径小的阳离 子与离子半径小的阴离子结合。
§3-2 元素的类质同像规律 二、类质同像的晶体化学条件 1、类质同像元素要求具有近似的成键轨道和相近的 电负性. 2、离子的电价相同或电价平衡，且离子半径相似。 3、异价类质同像要求元素间电价平衡，同时要求类 质同像元素间的半径差更小． 在周期表左方，位于对角线上的亲氧元素间半径 近似，异价类质同像在周期表上存在对角线法则.
第一节元素的地球化学亲合性
某一金属元素的氧化物生成吉布斯函数与 其硫化物生成自由能差值大，亲氧性就较 强，反之，表现为亲硫性 。 根据各种化合物的生成自由能（吉布斯函 数）可从理论上提供自然界硫化物和氧化 物及含氧盐产出的原因。
体系中组分浓度对元素结合会产生一定影响： 如地壳中CO2和SiO2的大量存在，Ca往往呈 CaCO3和CaSiO3等矿物出现。如下列反应中： CaS+ ZnCO3 一 CaCO3十ZnS ΔrG为 -120.998kJ／mol；所以Ca形成 CaCO3，Zn形成ZnS，而且这种趋势很强． 在缺乏CO32-及SiO2的陨石中Ca可呈CaS形式 出现，前者显示了Ca的亲石性，后者则表现 为亲硫性。
戈尔德施密特将易于形成氧化物和含氧盐 矿物的元素称为亲氧元素。 本节重点讨论简单氧化物和简单硫化物的 形成规律．以硫、氧、碲元素为例。
第一节
元素的地球化学亲合性
O、S、Te（碲）等元素的基本性质
表2-1氧、硫，碲元素的基本性质
外电 子层 构型
外电 子电 离势 I1 (ev）
元素
电子 亲合 能E1
亲硫元素
Mn Fe Co Ni Cu Zn Ca Ge In Sn Pb As Sb Bi
S
Sc Ti V Y Zr Nb
Se Br Te I
Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd W Re Os Ir
TR Hf
Pt Au Hg Tl
Po At
Ac Th Pa U 为亲石元素 为阴离子及两性元素 为亲氧元素
(ev） 3.09 2.09
电子 亲合 能E2
(ev） -10.3 -5.39
电负 性
X 3.5 2.5 2.1
原子 半径
nm 0.066 0.104 0.137
离子 半径
nm 0.132 0.174 0.211
克拉 克值
% 47.2 0.05 10-7
O
8
2S22P4 13.57 3S23P4 10.42 5S25P4 8.89
F、CI都具有S2P5电子层结构，只有一个P轨道 未充满，F和CI的电子层构型决定了它们在自然 界呈一价负离子存在。F是所有元素中电负性最大 的元素。CI的电负性仅次于F和O。 这些特性，决定了在自然界氟主要与亲石元素形 成矿物．如CaF2 ， CI既能与亲石元素Na、K等 形成离子健化合物，如NaCI，KCI等，同时也能 与某些亲硫元素形成矿物，如角银矿（AgCI）．
第二节 元素的类质同像规律
类质同像: 晶体结构中某种离子或原子占有的配位位 置,部分被性质相似的他种离子或原子所占 有,而不引起键性和晶体结构型式发生质变 的现象. 类质同像讨论元素在矿物晶格中的占位情 况，是地球化学体系中元素间结合的基本 规律。
第二节 元素的类质同像规律
一、类质同像发生的热力学分析
H Li Be Na Mg K Ca
亲氧元素
B C N P Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ca Ge In Sn Pb As Sb Bi O S F Cl
He Ne Ar Kr Xe Rn
3 键性对应结合规律（元素电负性分析） 电负性较大的阴离子与电负性较小的阳离 子结合（易于形成离子键的阴离子和阳离 子结合），阴离子中电负性较小的元素易 与阳离子中电负性较大的元素相结合（易 于形成共价键的阴离子与阳离子元素相结 合）
§3-1 元素的地球化学亲合性
4. 氟、氯化合物的结合规律
第三章 元素的结合规律
第一节 元素的地球化学亲合性
一、元素结合的能量最低法则
在内生地质作用的不同地球化学体系中，阳离子 选择性与某种阴离子或络阴离子结合的规律性称 之为元素的地球化亲合性．元素间的这种结合规 律服从体系总能量最低的法则。 例如交换反应： SnS+ FeO——SnO十FeS 反应式中的左、右两方哪个组合出现取决于能量 最低的一方。
一 戈尔德施密特的地球化学分类 分类依据: 陨石的元素组合特征 冶金产物中的元素组合特征 地球圈层中元素的分布特征 化合物的热力学数据
一 戈尔德施密特的地球化学分类
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将元素划分为五类： 亲铁元素：主要分布于地核的元素 亲硫元素：主要分布于地幔的元素 亲石元素：主要分布于岩石圈的元素 亲气元素：主要集中于大气圈的元素 亲生物元素：构成动植物有机体的 元素 C、H、O、N、P、S、Cl、Ca、K等
Al Si
亲 Ca 石 Rb元Sr 素
K Cs Fr Ba Ra
Sc Ti V Y Zr Nb