原子结构与核外电子排布

元素的非金属性：
➢单质与氢气化合的难易程度
实验
➢气态氢化物的稳定性
判断
➢最高价氧化物的水化物的酸性强弱
依据
➢元素周期表的位置
➢单质间的置换反应；
➢单质的氧化性（或离子的还原性）强弱；
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Biblioteka Baidu 七、特殊性质
最活泼金属Cs、最活泼非金属单质F2
找 元
最轻的金属Li、最轻的非金属H2
素 最高熔沸点是C、最低熔沸点是He
族（18纵行16族）
➢七主(A)、七副(B)、零族、Ⅷ族
➢主族序数 ＝ 最外层电子数
➢各族排列顺序
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元素周期表的应用： 1、推测未知元素的性质，预测新元素 2、寻找原料 a、半导体 ——金属与非金属的分界线附近 b、催化剂 ——过渡元素 c、耐高温、耐腐蚀性的合金 ——过渡元素
结构、性质、位置之间的关系
原子结构
决定 反映
元素性质
反映 决定
反映 决定
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元素在表中位置
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(１)、请确定以上8种元素在周期表中的位置，将元素的编 号填入下表中：
③ ⑥②
⑧
⑦①
④
⑤
Tl
(3)画出金属与非金属的分界线。 (4)铊（Tl)与元素④同主族且在第六周期，有同学预测：单质铊能与 盐酸反应放出氢气，氢氧化铊是两性氢氧化物。你认为这同学的预 测正确吗？说明你的理由。
(5)设计实验比较⑥和②的金属性强弱
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微粒之间的相互作用
分子、 原子、 离子
分子间作用力 共价键 离子键 金属键
（特殊：含氢键）
化学键 定义：物质中直接相邻的两个或多个原 子(或离子)之间强烈的相互作用。
化学反应的实质：旧化学键的断裂，新化学键的形成
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离子键越强，熔沸点越高 2、结构特点：无单个分子,化学式不表示分子式。
每个Na+吸引 6 个Cl-，每个Cl-吸引 6 个Na+ 。 3、性质特点
熔沸点较高（离子键越强，熔沸点越高） 硬度较大 固态不导电，熔融状态下导电 有些易溶于水，其溶液能导电
二、分子晶体
1、定义：分子间通过分子间作用力结合而成的晶体。
2、结构特点：有单个分子存在；化学式就是分子式。 3、性质特点
熔、沸点较低 固态、熔融状态下都不导电 溶解性差异较大. 4、常见的物质 绝大多数共价化合物和非金属单质的 固体。如：H2、He、H2O、CO2等。
每个202C0/9/2O4 2分子周围与之紧邻等距的CO2有 12 个。
与CO2分子距离最近的CO2分子共有12个 。
例：
在一定条件下， RO3－与R－发生如下反应： RO3－＋5R－＋6H＋= 3R2＋3H2O，
下列关于R元素的叙述，正确的是 （ AD）
A．R的氢化物的水溶液属于强酸 B．R位于VA族 C．RO3－中的R只能被还原 D．R2在常温常压下不一定是气体
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3、金属性和非金属性
金属性:失电子能力
d、农药 －－非金属元素 Cl、P、S、N、As等元素的化合物。
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2、不同元素之间的位置关系
（1）同周期ⅡA族与ⅢA族元素原子序数差的关系如何？
周期
23 45 6
序数差 1 1 11 11 25
（2）同主族相邻周期元素原子序数差的关系如何？
①ⅠA族元素，原子序数依次相差2、8、8、18、18、32。 ②ⅡA族和0族元素，原子序数依次相差8、8、18、18、32。 ③ⅢA～ⅦA族元素，原子序数依次相差8、18、18、32。
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三、不同类型的晶体
微观粒子
原子 离子 分子 金属
相互作用力 共价键 离子键 分子间作用力 金属键
宏观晶体
原子晶体 离子晶体 分子晶体 金属晶体
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一、离 子 晶 体
1、定义：阴、阳离子按一定的方 式有规则地排列而形成的晶体
金属阳离子、NH4+ 微粒之间的作用力：离子键
从组成和结构上：
构成晶体的微粒
微粒之间的相互作用力
从性质上判断：
熔沸点和硬度；(高：原子晶体；中：离子晶体；低： 分子晶体) 熔融状态的导电性。(导电：离子晶体、金属导学晶P4体2 6)
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元素周期律 1．定义：元素的 性质 随着的 原子序数递增而 呈周期性变化的规律。
原子半径大小 元素化合价 元素的金属性、非金属性
2．实质：元素原子核外电子排布 的周期性变化。
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1、半径大小
逐
渐
增
➢原子：
大
逐渐减小
（1）最外层电子数相同，电子层数越多，半径越大 （2）电子层数相同，最外层电子数越多，半径越小 （3）稀有气体半径特别大 ➢离子： （1）同元素：r（阴离子）> r（原子）> r（阳离子）；
相对原子质量：原子的质量与12C原子质量的1/12（约为 1.66×10-27Kg）的比值，单位为1。
35Cl：34.969 37Cl：36.966
近似相对原子质量： 35Cl：35 37Cl：37
质量数
元素的相对原子质量:按各同位素原子所占的原子百分比 算出来的平均值。
Ar(Cl)= Ar(35Cl) ×a% + Ar(37Cl) ×b%
（2）HI、HBr、HCl、HF共价键逐渐增强，分子越来 越稳定，熔沸点越来越高。
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3、一般来说，对于组成和结构相似的物质，相对分子 质量越大，分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高。 如卤素单质：
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2、氢键
（1）形成条件: H2O、 HF、NH3 （ F、O、N 均为半径小、吸引电子能力强的原子）
元素的近似相对原子质量:各种同位素的质量数代替相对
原子质量按百分比算出来的平均值。
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三. 原子核外电子排布规律
电子层数 一 二 三 四 五 六 七
电子符号 K L M N O P Q
电子能量 低
高
离核距离 近
远
1、能量最低原理。
2、 每层最多能容纳2n2个电子
3、最外层电子数目不超过8个（K层为最外层时 不超过2个）。 4、次外层电子数最多不超过18个，倒数第三层不 超过32个。 2020/9/24
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21.．元素、核素、同位素的关系
2．同位素的性质 同一元素的各种核素的 中子数 不同， 质子数 相 同，化学性质 几乎完全相同 ，物理性质 差异较大 。
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例如
①H ②D ③T ④H+ ⑤D－ ⑥H2 ⑦T3 思考：
(1) H2、D2的化学性质相同吗？ (2) HD属于单质吗？
判断对错： 1、含有共价键的化合物一定是共价化合物。错（NaOH） 2、共价化合物只含共价键。 对 3、含有离子键的化合物一定是离子化合物。对 4、离子化合物可以含共价键。 对（NaOH） 5、只含有共价键的物质一定是共价化合物。错（H2） 6、非金属单质内都含共价键错。，稀有气体
7、活泼金属元素与活泼非金属元素原子间形成的一 定离子化合物。 错，AlCl3
；
阴离子： N3— O2－ F－ OH－ NH2－
；
分子： HF H2O NH3 CH4 Ne
；
（2）核外电子总数为18个电子的微粒 阳离子： K+ Ca2+ 阴离子： Cl－ S2— HS－ O22— 分子： H2S PH3 SiH4 Ar F2 H2O2
； ； N2H4 C；2H6
CH3F CH3OH CH3NH2 NH2F等
四、元素周期表 1869年，门捷列夫提出了元素周期律——元素 的性质按元素相对原子质量的递增而呈周期性 变化的规律，并列出了第一张元素周期表（共 63个元素）。
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1、元素周期表的结构
横向 纵向
周期(7个） ➢三短四长（第7周期也称 不完全周期） ➢周期序数 ＝ 电子层数
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三、原子晶体
1、定义：相邻原子间通过共价键相结合而形 成空间网状的晶体。 2、结构特点
由原子直接构成，无单个分子 存在；化学式不表示分子式
3、性质特点
熔、沸点高，硬度大 不导电 难溶于一些常见的溶剂
4、常见原子晶体：金刚石、晶体硅（Si）、金刚 砂（SiC）、石英（SiO2 ）等。
非金属性:得电子能力
（1）①同周期。从左往 右，金属性减弱，非金 属性增强。
还原性 氧化性
②同主族。从上往下， 金属性增强，非金属性 逐渐减弱。
（2）单质的氧化性（还原性）越强，对应离子 的还原性（氧化性）越弱。
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元素的金属性和非金属性强弱判断：
元素的金属性
➢单质与水或酸反应置换出氢气的难易程度 实验
（2）不属化学键，比化学键弱得多，比分子间作用力稍 强，一种特殊分子间作用力（HF、 H2O 、NH3）
（ 3 ）结果 氢键的作用：
①使物质熔、沸点大大升高（HF、H2O、NH3、醇等）
②使物质易溶于水（HF、NH3、乙醇等） ③使物质易液化（ NH3 ） ④产生多聚分子[（ HF ）n]
⑤解释反常现象（水变冰体积膨胀）
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1)一个C原子与 4 个C原
子相连;形成 4 个共价
键成为 正四面体 结 构
金刚石
2) 6 个C原子形成一个环？ 这些原子共面吗?
3)3）1mol金刚石中含 ___molC-C键
正四面 体结构
六元环
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二氧化硅晶体
1)每个硅原子与 4 个氧原子 相连；每个氧原子与 2 个 硅原子相连；
➢最高价氧化物对应水化物的碱性强弱
判断 依据
➢金属活动性顺序表
➢元素周期表的位置 ➢金属单质间的置换反应；
➢单质的还原性（或离子的氧化性）强弱；
➢原电池中正负极判断，金属腐蚀难易
不同金属形成原电池时，作负极的金属活泼；在电解池中的 惰性2020电/9/2极4 上，先析出的金属其对应的元素不活泼．
元素的金属性和非金属性强弱判断：
质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)
原子： 质子数=核电荷数=原子序数=核外电子数
阳离子：aXm+
Y 阴离子： 2020/9/24
n— b
该离子核外电子数= 该离子核外电子数=
a —m b+n
10电子、18电子微粒
（1）核外电子总数为10个电子的微粒
阳离子： Na+ Mg2+ Al3+ NH4+ H3O+
r（低价）> r（高价）
（2）当核外电子排布相同时，核电荷数越大，半径越小
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2、化合价
元素的最高正价＝最外层电子数(O, F 除外） （1）金属元素一般只有正价＝最外层电子数 （2）非金属元素有正价也有负价。|负价| ＝ 8－最高正价 （3）稀有气体一般为0价
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（二）主要化合价
2)最小环为12元环。
1.3）1mol二氧化硅中含
_4__molSi-O键
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过渡型晶体
石墨晶体
1)每个碳原子与3 个碳 原子相连；
2)最小环为 6 元环。
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晶体类型的判断
从经验上判断：
--金属单质：金属晶体 –有无金属离子或NH4+？(有：离子晶体) –是否属于“四种原子晶体”？ –以上皆否定，则多数是分子晶体。
8、均由非金属元素形成的化合物不一定是共价化合物,
9、在化合物CaCl2中，两个氯离子之间也存在离子键
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一、化学键
3、化学键的大小 键能：气态基态原子形成1mol化学键放出的 最低能量。 成键原子半径越小，键能越大，分子越稳定 4、化学键与物质变化
化学反应的实质：旧化学键的断裂，新化学键的形成 思考：（1）有化学键的断裂或形成的一定是化学变化？
一、原子结构模型的演变
道尔顿 1803年
汤姆生 1904年
阴极射线
实心球 葡萄干面包 模型 式结构模型
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卢瑟福
1911年
α粒子 散射现象
波尔 1913年
量子力学 1926年
氢原子光谱
带核的原子 结构模型
轨道模型
电子云 模型
二、原子的构成
1、原子构成
质子(Z)
原子核
原
中子(N)
子 核外电子
特之 殊最
最稳定的气态氢化物HF，含H%最大的是CH4
知
最强酸HClO4、最强碱CsOH
识
地壳中含量最多的金属和非金属 Al O
点 找半导体：在“折线”附近 Si Ge Ga
找农药： 在磷附近 P As S Cl F
找催化剂、耐高温、耐腐蚀材料：
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过渡元素 Fe Ni Pt Pd Rh
某物质中含H2、HD、D2，是纯净物吗？ H2O、D2O组成的水是纯净物吗？ (2) 氯元素有两种同位素，35Cl，37Cl， (3) 氯元素的相对原子质量35. 45是如何求得？
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3）相对原子质量
原子质量：一个特定原子的实际质量
35Cl：4.837×10-27Kg 37Cl：5.114×10-27Kg