第四章 物质结构
2019人教版新教材高中化学必修一第四章重点知识点归纳总结( 物质结构元素周期律)
第四章物质结构元素周期律第一节原子结构与化学周期表一、原子结构1、原子的构成原子由原子核和核外电子组成（原子核包括质子和中子），质子带正电，电子带负电，中子中立不带电。
2、质量数（1）概念：将核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加，所得的数值。
（2）构成原子的粒子间的两个关系①质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)②质子数＝核电荷数＝核外电子数3、原子的表示方法如作为相对原子质量标准的126C表示质子数为6，质量数为12的碳原子。
4、粒子符号(A Z X±b n±m)中各数字的含义5、原子核外电子排布的表示方法（1）原子结构示意图用小圆圈和圆圈内的符号及数字表示原子核及核内质子数，弧线表示各电子层，弧线上的数字表示该电子层上的电子数。
以钠原子为例：（2）离子结构示意图①金属元素原子失去最外层所有电子变为离子时，电子层数减少一层，形成与上一周期的稀有气体元素原子相同的电子层结构(电子层数相同，每层上所排的电子数也相同)。
如Mg：→Mg2＋：。
②非金属元素的原子得电子形成简单离子时，形成和同周期的稀有气体元素原子相同的电子层结构。
如F ：→F－：。
Na＋与稀有气体Ne 的核外电子排布相同；Cl－与稀有气体Ar 的核外电子排布相同。
二、元素在周期表1、周期的分类与包含元素类别周期序数行序数核外电子层数包含元素种数起止元素短周期1112H ～He 2228Li ～Ne 3338Na ～Ar 长周期44418K ～Kr 55518Rb ～Xe 66632Cs ～Rn 77732Fr ～Og2、族的分类16个族分为7个主族、7个副族、1个第Ⅷ族和1个0族。
3、元素周期表中的方格中各符号的意义注：元素周期表记忆口诀横行叫周期，现有一至七；三四分长短，四长副族现；竖行称作族，总共十六族；Ⅷ族最特殊，三列是一族；二三分主副，先主后副族；镧锕各十五，均属ⅢB族。
4、元素在周期表中的位置与原子结构的相互推断（1）元素的位置与原子结构的关系（2）短周期元素原子结构与位置的关系①族序数等于周期数的元素有H、Be、Al。
高中化学必修一第四章物质结构元素周期律必须掌握的典型题(带答案)
高中化学必修一第四章物质结构元素周期律必须掌握的典型题单选题1、锂、钠、钾的化学性质相似的根本原因是A．都能与水反应生成碱B．原子半径相近C．都能与酸反应产生氢气D．最外层电子数相同答案：D金属的化学性质由核外电子数决定，所以锂、钠、钾化学性质相似的根本原因在于原子的最外层都只有一个电子，即最外层电子数相同，故选D。
2、下列物质的电子式书写不正确．．．的是A．B．C．D．答案：AA．二氧化碳为共价化合物，碳原子与两个氧原子分别共用2对电子，电子式为：，故A错误；B．氯化氢为共价化合物，氢原子与氯原子通过共用1对电子结合，电子式为：，故B正确；C．水分子中O原子分别与H原子以共价键结合，故电子式为，故C正确；D．氢气中H原子之间以单键结合，故其电子式为H：H，故D正确；故答案选A。
3、已知氢元素有1H、2H、3H三种核素，氯元素有35Cl、37Cl两种核素。
由这五种微粒构成的HCl分子中，其质量数的数值可能有A．1种B．5种C．6种D．7种答案：BH的核素有3种，氯的核素有2种，所以HCl的种类=C31×C21=6种，但1H37Cl和3H35Cl的相对分子质量相同，所以HCl分子的相对分子质量数值可能有5种，故选：B。
4、下列关于离子半径的比较不正确的是A．Fe ＞ Fe2+＞ Fe3+B．Ca2+＞ Cl－C．Na+＞Mg2+D．S2－＞ Cl－＞K+答案：BA．同种元素的原子半径大于阳离子半径，离子所带电荷越多，阳离子半径越小，半径：Fe ＞ Fe2+＞Fe3+，故A正确；B．Cl-、Ca2+电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，离子半径：Cl-＞Ca2+，故B错误；C．Na+、Mg2+核外电子排布相同，核电荷数分别为11 .12，核电荷数越大，离子半径越小，离子半径：Na+＞Mg2+，故C正确；D．电子层结构相同的离子，离子半径随着原子序数的增大而减小，离子半径：S2-＞Cl-＞K+，故D正确；故选B。
41第四章 物质结构
9
根据当时的物理学概念, 带电微粒在力场中运动
时总要产生电磁辐射并逐渐失去能量, 运动着的电子轨
道会越来越小, 最终将与原子核相撞并导致原子毁灭. 由于原子毁灭的事实从未发生, 将经典物理学概念推到
前所未有的尴尬境地。
10
玻尔原子结构理论的要点:
1、关于固定轨道的概念：电子只能在某些特定的轨道上运动，这些轨道 上电子的角动量 Ｍ 必须是 h/2π 的整数倍。 M = mvr = n·(h/2π ) ２、关于轨道能量量子化的概念：在一定轨道中运动的电子具有一定的能 量，称定态。核外电子只能在定态轨道上运动, 且既不吸收也不辐射能 量;不同定态轨道能量不同,且不连续。
26
27
氢原子的某些波函数、径向波函数和角度波函数
轨道
（r,
,
）
a0
R(r)
2 1 r e 3 a0
a0
Y( ， )
1 4π 1 4π
3 cos 4π
1s
2s 2pz 2px 2py
1 4
1 4
1 r e 3 π a0
1 r (2 )e r 2 a0 3 2πa0 a0
3
十九～二十世纪初建立的原子分子学说：
1．道尔顿原子学说： 一切物质都是由不可见的、不可再分 割的原子组成。原子不能自生自灭。
同种类的原子在质量、形状和性质上 都完全相同，不同种类的原子则不同。 每一种物质都是由它自己的原子组成。 单质是由简单原子组成，化合物是由复杂原 子组成，而复杂原子又是由为数不多的简单 原子组成。复杂原子的质量等于组成它的简 单原子的质量的总和。
玻尔的氢原子结构理论成功地解释了氢原子光谱的规律 性，但是用于解释多电子原子的光谱时却遇到了困难，其 主要原因是没有完全冲破经典物理的束缚，后来，微观粒 子二象性的发现，导致了原子结构的现代理论。
第四章 物质结构基础
原子轨道角度分布图
n, l, m（
r，θ，φ）=R n, l （r）﹒Yl, m（θ，φ）
原子轨道角度分布图：由Y（θ ，φ ）对θ ，φ 作图所 得，表示电子可能出现的区域。
3. 概率密度和电子云
概率:电子在核外空间某处出现机会的多少称为概率。 概率密度: 电子在核外空间某处单位体积中出现的概率 称为概率密度。 电子云: 用小黑点的疏密表示原子核外电子出现的概率
密度的大小,这种图像称为电子云。
所以，电子云是概率密度大小的形象化描述。黑点密集 的地方，表示电子出现的概率密度大。
4. 量子数
核外电子的运动状态用波函数或原子轨
道来描述，波函数或原子轨道是由一些参数
来确定的，这些参数都是量子化的（取值不
连续），叫做量子数。
（1）主量子数（n） 【意义】描述电子出现概率最大的区域离核的距离 ，是决定电子能量高低的主要因素。 n越大，表示距 离越远，能量越高。 【取值范围】n只能取1，2，3，4…等正整数，常用 符号K、L、M、N…来表示。 （2）角量子数（L） 【意义】描述原子轨道或电子云的空间形状，在多 电子原子中与n共同决定电子的能量高低。 【取值范围】 L 只能取小于 n 的正整数。即对于给定 的n值，L可取0，1，2，3，…n-1，用符号 s,p,d,f…表示。
磁量子数 m 决定原子轨道在 空间的取向。同 一亚层（l 相同） 的几条原子轨道 在空间有不同的 取向，共有2l +1 种取向，每种取 向相当于一个原 子轨道。
m = 0, ± 1, ± 2, ..., ±l 数目 = 2l + 1
自旋量子数 m s
意义
电子层，决定核 外电子的能量和 离核的平均距离 。n 越大，电子 离核越远，电子 的能量越高。
无机及分析化学第4章化学键与物质结构
Cs + F
Cs+ + F
➢ 正负离子靠静电引力相互吸引而形成离子晶体。
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离子键的要点
➢由于离子键是正负离子通过静电引力作用相 连接的，从而决定了离子键的特点是没有方向 性和饱和性。
*若A﹑B两原子各有一未成对电子且自旋反平行， 则互相配对构成共价单键，如H—H单键。如 果A、B两原子各有两个或三个未成对电子，则 在两个原子间可以形成共价双键或共价三键。 如N≡N分子以三键结合，因为每个N原子有3个 未成对的2p电子。
*成键原子轨道最大程度重叠，重叠越多，越牢 固。
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3. 共价键的特征
离子半径越小，正、负离子间的引力越大，离子键的强度越
强，其熔、沸点越高，硬度越大。
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4.2 共价键
离子键理论能很好解释电负性差值较大的离 子型化合物的成键与性质，但无法解释其 他类型的化合物的问题。
美国化学家路易斯(G N Lewis)提出了共价键 (covalent bond)的电子理论：原子间可共用 一对或几对电子，以形成稳定的分子。这 是早期的共价键理论。
两个同元素原子间形成的共价键不具有极性，称为 非极性键。
32
键的极性的大小可以用键矩( )来衡量： = q l
q：电量
l：通常取两个原子的核间距 ：单位为库仑米(Cm)。
键矩是矢量，其方向是从正电荷中心指向负电 荷中心。
键矩也叫“偶极矩”
33
键的类型小结：
成键原子间电负性差值的大小一定程度上反映了 键的离子性的大小。
107.3 109.5°
第4章 物质结构元素周期律 第1节 基础课时 18原子结构
原子结构学 习 任 务1．知道原子的结构及构成原子的粒子间的关系；根据原子核外电子排布规律，能画出1～20号元素的原子结构示意图。
培养学生“微观探析与证据推理”的核心素养。
2．了解预测、假设、模型等方法在研究原子结构中的作用，培养学生“证据推理与模型认知”的核心素养。
一、原子的构成 1．构成原子⎩⎨⎧原子核⎩⎪⎨⎪⎧ 质子相对质量近似为1，带1个单位 正电荷中子相对质量近似为1，不带电核外电子带1个单位负电荷2．质量数(1)概念：质子和中子的相对质量都近似为1，如果忽略电子的质量，将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加，所得的数值叫作质量数。
(2)关系：质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。
3．原子结构模型的演变一种中子数为9的氧原子的质量数为多少？核外电子数为多少？其二价氧离子的质量数为多少？核外电子数为多少？[提示] 17,8,17,10(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)原子呈电中性，其质量主要集中在原子核上。
( )(2)相对原子质量就是质量数。
( )(3)任何粒子的质子数等于电子数。
( )(4)阳离子的质量数等于其中的质子数与中子数之和。
( )[答案] (1)√ (2)× (3)× (4)√二、原子的核外电子排布1．电子层(1)概念：在含有多个电子的原子里，电子分别在能量不同的区域内运动。
我们把不同的区域简化为不连续的壳层，也称作电子层。
(2)不同电子层的表示及能量关系各电子层由内到外电子层数 1 2 3 4 5 6 7 字母代号K L M N O P Q 离核远近由近到远能量高低由低到高(1)能量最低原理核外电子总是优先排布在能量最低的电子层里，然后再由里往外排布在能量逐步升高的电子层里，即按K→L→M→N……顺序排列。
(2)电子层最多容纳的电子数①第n层最多容纳2n2个电子。
如K、L、M、N层最多容纳电子数分别为2、8、18、32。
新教材人教版高中化学必修第一册第四章物质结构元素周期律 知识点考点及解题方法规律汇总
第四章 物质结构元素周期律第一节 原子结构与元素周期表 .................................................................................. - 1 -第1课时 原子结构 .............................................................................................. - 1 - 第2课时 元素周期表 .......................................................................................... - 5 - 第3课时 核素 ...................................................................................................... - 8 - 第4课时 原子结构与元素的性质 .................................................................... - 10 - 第二节 元素周期律 .................................................................................................... - 16 -第1课时 元素性质的周期性变化规律 ............................................................ - 16 - 第2课时 元素周期表和元素周期律的应用 .................................................... - 19 - 第三节 化学键............................................................................................................ - 22 -第一节 原子结构与元素周期表第1课时 原子结构1.基础知识一、原子的构成 1．原子的构成原子⎩⎨⎧原子核⎩⎪⎨⎪⎧质子：带1个单位正电荷中子：不带电电子：带1个单位负电荷如碳原子的原子结构模型2．质量数(1)质量数：原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值后相加所得的数值。
第四章 物质结构 元素周期律 知识点【新教材】人教版(2019)高中化学必修一
第四章物质结构元素周期律一、原子结构1、质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)质子数＝原子序数＝核电荷数＝核外电子数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。
水化物(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。
无机与分析化学 第四章 物质结构简介
2.玻尔理论 1）.电子只能在符合一定条件的轨道（能量不随时间而变）上 运动，不吸收也不放出能量（解释原子的稳定性）。 2）.不同的轨道有不同的能量，轨道的能量是量子化的，电子 的能量也是量子化的。所谓量子化，即不连续。（“连续”和“ 不 连续”是看量的变化有没有一个最小单位，如长度、时间没有最 小单位，量的变化是连续的，电量的最小单位是一个电子的电 量，电量的变化是不连续的。）在一定的轨道上电子具有一定 的能量 电子运动时所处的能量状态称为能级。电子尽可能在距 13 .6 核较近、能量最低的轨道上运动，这时原子处于基态。 n En = （ev） rn = a0﹒n2
【特征】①不连续的线状光谱：从红外区到紫外区呈现多条具有 特征波长的谱线 ②从长波到短波， Hα 至 Hε 等谱线间的距离越来越小（ n 越来 越大）表现出明显的规律性。 频率 R ( 1 1 ), ( n 3, 4, 5,...)
22 n2
式中R为里德堡常数。而且某一瞬间一个氢原子只能放出一条谱 线，许多氢原子才能放出不同的谱线。 为什么氢原子光谱是不连续的线状光谱？按照麦克斯威的电磁理 论，绕核运动的电子应不停地连续地辐射电磁波，得到连续光谱； 由于电磁波的辐射，电子的能量将逐渐减小，最终会落到带正电的 核上。可事实上，原子稳定的存在着。为解决这一问题，1913年， 年轻的丹麦物理学家玻尔，吸收了量子论的思想，建立了玻尔原子 模型，即玻尔理论。
r
d d 4 r dr
2 2 2
r
4 r 2
只考虑径向部分，则 d 4 r R dr 2 2 D(r ) 4 r R 令 D(r):径向分布函数，表示电子在离核为r的单位厚度（d r = 1）球 形薄壳中出现的概率。 作D(r)－ r图（p.99 图4－10，图4－11），即为电子云（几率）径 向分布图。
高中化学必修一第四章物质结构元素周期律必考知识点归纳(带答案)
高中化学必修一第四章物质结构元素周期律必考知识点归纳单选题1、锶的原子序数为38，它在元素周期表中的位置是A．第5周期第IVA族B．第5周期第IIA族C．第4周期第IIA族D．第5周期第VIA族答案：B第五周期第ⅠA族元素是37号元素Rb，则38号元素位于第五周期第ⅡA族。
答案选B。
2、下列说法正确的是A．多电子原子中，在离核较远的区域运动的电子能量较高B．原子核外电子排布，先排满K层再排L层、先排满M层再排N层C．同一周期中，IIA与IIIA族元素原子的核电荷数相差1或10或25D．铊(T1)与铝同主族，其氢氧化物一定既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应答案：AA．核外电子在电子层上由内向外能量越来越高，故多电子原子中，在离核较远的区域运动的电子能量较高，A正确；B．原子核外电子排布，先排满K层再排L层，但副族元素的M层不一定全部排满再排N层，B错误；C．同一周期中，IIA与IIIA族元素原子的核电荷数相差1或11或25，C错误；D．铊(T1)与铝同主族，铊的金属性强于Al，故其氢氧化物不一定是两性氢氧化物，D错误；故选A。
3、在以下分子中，含10个电子的分子是A．H2O B．HClC．C2H2D．CO答案：AA．H2O为含10个电子的分子，故A符合题意；B．HCl为含18个电子的分子，故B不符合题意；C．C2H2为含14个电子的分子，故C不符合题意；D．CO为含14个电子的分子，故D不符合题意；故选A。
4、Al—PMOF其结构如图(分子式：C4H9XYZ)，可快速将芥子气降解为无毒物质。
其中X、Y、Z为短周期元素且原子序数依次增大，X、Y同主族。
下列说法不正确的是A．简单离子半径：Y＞Z＞ XB．自来水不能用ZX2杀菌消毒C．最高价含氧酸的酸性：Z＞YD．YXZ2遇水能产生使品红褪色的气体答案：B分析：X、Y都形成2个共价键，Z形成1个共价键，X、Y、Z为短周期元素且原子序数依次增大，X、Y同主族，则X是O元素、Y是S元素、Z是Cl元素。
2022年高考一轮复习 第4章 物质结构与性质 第1节 原子结构核外电子排布
原 轨子 道能量关系1③s＜同2一s＜能3层s＜内4形s…状…相同而伸展方向
不同的原子轨道的能量相等，如
2px、2py、2pz轨道的能量_相__等__
3．基态原子核外电子排布 (1)排布原则
(2)填充顺序——构造原理
(3)基态原子核外电子排布的表示方法 表示方法
电子排布式 简化电子排布式 电子排布图(或轨道表示式) 价层电子排布式
2．元素、核素、同位素 (1)元素、核素、同位素的关系
不同核素之间的转化属于核反应，不属于化学反应。
(2)同位素的特征 ①相同存在形态的同位素，化学性质_几__乎__完__全__相__同__，物理性质 _不__同__。 ②天然存在的同一元素各核素所占的原子百分数(丰度)一般 _不__变__。
(3)同位素的“六同三不同”
1234
解析：(1)根据对角线规则，与Li化学性质最相似的邻族元素是 Mg。Mg中M层电子为3s2，根据泡利不相容原理，M层电子自旋状态 相反。(2) 基态S原子电子占据最高能级为3p能级，p轨道电子云轮廓 为哑铃(纺锤)状。(3)基态K原子的价电子排布为4s1，核外电子占据的 最高能层为N层，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为球形。(4)用 电子云形象化描述电子在原子核外出现的概率密度分布，基态14C原 子的电子排布式为1s22s22p2。其中p轨道为2个未成对电子，核外存在 2对自旋相反的电子。
1234
(3)23952U与23982U互为同素异形体。( × )
提示：23952U与23982U互为同位素。 (4)(2018·全国卷Ⅰ)22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA。
提示：氩气为单原子分子。
(√ )
(5)(2018·全国卷Ⅲ)1 mol重水和1 mol水中，中子数比为2∶1。
部编版高中化学必修一第四章物质结构元素周期律解题方法技巧
(名师选题)部编版高中化学必修一第四章物质结构元素周期律解题方法技巧单选题1、下列关于2760Co的说法中，正确的是A．质子数是27B．电子数是33C．中子数是60D．质量数是87答案：AA．根据原子构成，左下角为质子数，2760Co的质子数为27，故A正确；B．对原子来说，质子数等于核外电子数，即该核素的电子数为27，故B错误；C．中子数=质量数-质子数=60-27=33，故C错误；D．左上角为质量数，即质量数为60，故D错误；答案为A。
2、下列比较中正确的是A．离子的还原性：S2->Cl->Br->F-B．热稳定性：HF>HCl>H2SC．酸性：HClO>H2SO4>H3PO4D．碱性：Al(OH)3>Mg(OH)2>Ca(OH)2答案：BA．元素的非金属性F>Cl＞S＞Br，非金属性越强其单质的氧化性越强，对应的离子还原性越弱，则离子还原性：S2-＞Br-＞Cl-＞F-，故A错误；B．元素的非金属性F＞Cl＞S，气态氢化物稳定性HF＞HCl＞H2S，故B正确；C．非金属性Cl＞S＞P，元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强，即酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4，HClO不是最高价的含氧酸，是弱酸，其酸性比硫酸弱，故C错误；D．金属性：Ca>Mg>Al，元素的金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强，即酸性：Al(OH)3<Mg(OH)2<Ca(OH)2，故D错误；故选：B。
3、短周期金属元素甲~戊在元素周期表中的相对位置如右表所示，下面判断正确的是A．原子半径：丙＜丁＜戊B．金属性：甲＞丙C．氢氧化物碱性：丙＞丁＞戊D．最外层电子数：甲＞乙答案：CA．根据同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，则原子半径：丙>丁>戊，A项错误；B．根据同主族元素从上到下元素的金属性逐渐增强，则金属性：甲<丙，B项错误；C．根据同周期元素从左到右元素的金属性逐渐减弱，则金属性：丙>丁>戊，由于元素的金属性越强，其氢氧化物碱性越强，故氢氧化物的碱性：丙>丁>戊，C项正确；D．根据同周期元素从左到右，原子的最外层电子数逐渐增多，则最外层电子数：甲<乙，D项错误；故答案选C。
_新教材高中化学第四章物质结构元素周期律第一节第一课时原子结构核素课件新人教版必修第一册
→F－：
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[名师点拨] (1)最外层电子数排满 8 个(He 为 2 个)形成稳定结构，不易得失电子、化学性 质稳定。 (2)原子核外电子排布规律是相互联系、相互制约的，不能孤立地理解或应用其 中一部分。如 M 层不是最外层时，其容纳的电子数最多为 18 个，当 M 层为最外 层时，其容纳的电子数最多为 8 个。 (3)原子形成离子时，核外电子数发生变化，但核内质子数不变。
提示：Na＋
与稀有气体 Ne 的核外电子排布相同；Cl－
与稀有气
体 Ar 的核外电子排布相同。
1．电子层 在含有多个电子的原子中，电子分别在能量不同的区域内运动。我们把不同的区
域简化为不连续的壳层，也称作电子层。
2．核外电子的分层排布 在多电子原子中，电子的能量是不相同的。能量较低的，通常在离核较近的区域
第四章 物质结构 元素周期律
第一节 原子结构与元素周期表
第一课时 原子结构 核素
[素养发展目标]
1．从微观视角认识原子的构成，了解元素、核素、同位素的含义。 2．了解原子核外电子排布规律，能画出 1～20 号元素的原子结构示意图，能根据
原子的结构特征确定元素，促进宏观辨识与微观探析化学核心素养的发展。
解析：4200Ca 和4220Ca 是质子数相同、中子数不同的两种核素，二者互为同位素，不 属于同素异形体。
答案：B
3．(1)下列原子：162C、174N、11H、2113Na、21H、4200Ca、4109K、31H、164C 中，元素有________ 种，核素有________种，互为同位素的有________。 (2)18O2 与 16O2，二者的关系是________(填“互为同位素”“互为同素异形体”或 “属于同一种物质”)。 解析：(1)题目提供的 9 种原子共 9 种核素，6 种元素，其中11H、21H、31H，126C、164C 分别互为同位素。 (2)18O2 和 16O2 是分子，属于同一种物质。 答案：(1)6 9 11H、21H、31H；126C、146C (2)属于同一种物质
新教材2023年高中化学第4章物质结构元素周期律第3节化学键课件新人教版必修第一册
H2O
CH4
三、化学键、分子间作用力和氢键 1．化学键 (1)定义：相邻的原子之间强烈的相互作用。 (2)分类
(3)化学反应的本质：___旧__化__学__键__断__裂__和__新__化__学__键__形__成___。
2．分子间作用力 (1)定义：把__分__子__聚__集__在__一__起____的作用力叫分子间作用力，又叫范
①其中只含共价键的是___N_2_、__H_2_S_O_4__； ②只含离子键的是__C__a_O_、__N__a_2S__； ③既含有共价键又含有离子键的是__K__O_H__、__N_a_H__C_O__3 _；
④属于共价化合物的是___H_2_S_O_4__； ⑤属于离子化合物的是__C_a_O__、__N_a_2_S_、__K_O__H_、__N__a_H_C__O_3_。
点拨：“·(点)”或“×”都表示电子，二者应用时没有区别。
二、共价键
两个氯原子各提供一个电子
1．氯分子的形成过程
↓
两个氯原子间形成共用电子对
↓
两个氯原子均达到8e－稳定结构
↓
形成稳定的氯气分子
请你根据上述图示，用电子式表示其形成过程
____________________________。
2．共价键 (1)概念及成键要素 概念 ——原子间通过__共__用__电__子__对____所形成的相互作用
1．漏写孤电子对。如将 N2 的电子式误写成 。
，正确的应为
2 ． 混 淆 电 子 式 与 化 学 式 的 书 写 ， 如 将 Na2S 的 电 子 式 误 写 成
知识归纳总结：
1．离子键和共价键的比较
键型
离子键
共价键
非极性键
高中化学必修一 第四章第一节 物质结构与元素周期表20202021学年新)解析版)
第四章物质结构元素周期律第一节原子结构与元素周期表本章内容是继氧化还原反应和离子反应之后又一个化学的理论知识点，通过本章的学习可以体会化学也是有规律可循的，本节内容是本章的基础，也是整个周期表周期律的基础，这一节学不好，就很难体会化学上结构决定性质的奥秘，也就很难体会化学的规律性，本节内容共有13个重点内容，静下心来慢慢体会吧！一、核外电子排布的表示方法(1)原子结构示意图①小圆圈和圆圈内的符号及数字表示原子核及核内质子数。
②弧线表示电子层。
③弧线内数字表示该层中的电子数。
(2)离子结构示意图①当主族中的金属元素原子失去最外层所有电子变为离子时，电子层数减少一层，形成与少一个电子层的稀有气体元素原子相同的电子层结构。
②非金属元素的原子得电子形成简单离子时，形成与电子层数相同的稀有气体元素原子相同的电子层结构。
（2020·上海市奉贤区奉城高级中学高一期末）有四种微粒的结构示意图，下列叙述中错误的是（）它们属于不同种元素它们的核外电子排布相同它们都是离子它们都具有稀有气体原子的稳定结构【答案】C【分析】根据结构示意图分析可得，四种微粒分别为O2-、Ne、Mg2+和Al3+。
【详解】由分析可知，它们属于不同元素，故A不选；根据结构示意图，它们的核外电子排布相同，故B不选；由分析可知，第二种微粒不是离子，是氖原子，故C选；稀有气体原子最外层有8个电子（氦有2个），是稳定结构，第二种微粒就是Ne，其他几种微粒都和Ne的原子结构相同，故D不选；故选C。
二、明确符号A Z X±c n±m中各个字母的含义并了解它们之间的关系(1)质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)，质量数可近似地代替原子的相对原子质量。
(2)原子的核外电子总数＝质子数＝核电荷数＝原子序数。
(3)阳离子M n＋的核外电子数＝质子数－n；阴离子N n－的核外电子数＝质子数＋n。
（2020·福建南安市·高一期中）科学研究表明，月球上有丰富的He资源，可开发利用作未来的新型能源。
高中化学必修一第四章物质结构元素周期律典型例题(带答案)
高中化学必修一第四章物质结构元素周期律典型例题单选题1、下列关于2760Co的说法中，正确的是A．质子数是27B．电子数是33C．中子数是60D．质量数是87答案：AA．根据原子构成，左下角为质子数，2760Co的质子数为27，故A正确；B．对原子来说，质子数等于核外电子数，即该核素的电子数为27，故B错误；C．中子数=质量数-质子数=60-27=33，故C错误；D．左上角为质量数，即质量数为60，故D错误；答案为A。
2、“类比”是学习化学的重要思想，化学知识有规律可循，但也存在“反规律”现象，下列“类比”正确的是A．HCl气体用浓硫酸干燥，HBr气体也可以用浓硫酸干燥B．碱金属元素单质熔点从Li到Cs逐渐降低，碱土金属元素单质熔点从Be到Ba也逐渐降低C．Al2O3是两性氧化物，B2O3也是两性氧化物D．实验室用FeS与稀盐酸反应制H2S，也可用CuS与稀盐酸反应制H2S答案：BA. HBr具有较强的还原性，可被浓硫酸氧化为溴单质，故A错误；B. 碱金属元素和碱土金属元素都属于金属晶体，从上到下，原子半径依次增大，金属键依次减弱，熔沸点依次降低，故B正确；C. B2O3是酸性氧化物，故C错误；D. CuS不与盐酸反应，故D错误。
3、下列说法正确的是A．某短周期元素最外层有2个电子，则其一定是第ⅡA族元素B．主族元素的单原子阳离子一定具有稀有气体的电子层结构(H+除外)C．元素周期表有7个主族8个副族，副族均由长周期元素组成D．主族元素在周期表中的位置只取决于该元素的电子层数答案：CA．稀有气体He最外层为2个电子，但属于零族，A错误；B．主族元素单原子阳离子不一定具有稀有气体的电子层结构，如ⅢA族Ga元素的阳离子Ga3+，其离子结构示意图为：，B错误；C．元素周期表有7个主族和8个副族（Ⅷ族属于副族），从第四周期开始出现副族元素，故副族元素均由长周期元素组成，C正确；D．主族元素所在周期取决于电子层数，所在族取决于最外层电子数，D错误；故答案选C。
化学键与晶体结构
H
O = C = O
180°（直线型）
104°30′（折线型）
N
H H H
107°18′（三角锥形）
109°28′（正四面体）
键能
判断共价键的稳定性
键长
确定分子在空间的几何构型 键角
反应热= 所有生成物键能总和－所有反应物键能总和 Nhomakorabea练习
反应 H2(气) + Cl2(气) = 2HCl(气)+179kJ 键能数据：H-H 436kJ/mol H-Cl 431kJ/mol 试回答：⑴ Cl-Cl 的键能是多少？ ⑵ 氢分子、氯分子和氯化氢分子中，哪 种分子最稳定？为什么？ 解：
2、电子式表示离子化合物的形成过程
用电子式表示氯化钠的形成过程：
· · · · + ： ] · → Na [ Cl ： Na ·＋ Cl · · · ·
· ·
二、常考物质的电子式归纳： H2、Ｃl2、O2、N2 HCl、H2O、NH3、CH4 、 CCl4、 CO2、CS2、 H2O2、 HClO、C2H4、C2H2、N2H4 、 —OH、—CH3 NaCl、NaOH、NaClO、Na2O2、 NaH、CaC2、 Mg3N2 、 NH4Cl
氟化钙晶胞的结构特点：
① 8个Ca2+ 占据立方体8个顶点，6个Ca2+ 占据立方体的6个面心，8个F-在立方体内； ②Ca2+的配位数为8，F-的配位数为4； ③不存在单个的CaF2 分子，每个晶胞平 均含4个Ca2+ 和8个F-。化学式CaF2 仅表示该 离子晶体中阴、阳离子的个数比为2:1
(4)ZnS型晶胞
(一) 非极性分子：整个分子的电荷分 布均匀的、正负电荷中心重合的分子 是非极性分子。 如： H2、Cl2、N2、O2等。
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第四章物质结构
一、填充题
1. 原子核外电子运动的特殊性是，电子云是表示核外电子
分布的图像。
2. 某元素原子序数为25，其核外电子排布式，属周期，族，元素符号是。
3. 第三周期某元素原子有3个成单电子，可推断此元素电子排布式为，原子序数为，此元素符号。
4. 某元素最高正价为+6，最外层电子数为1，原子半径是同族元素最小的。
试判断此元素外层电子构型为，元素符号，+3价离子的电子排布式。
5. 离子外层电子构型属于3s23p6的+1价离子是、+2价离子是、+3价离子是、-1价离子是、-2价离子是。
6. Cr外层电子构型不是3d44s2而是3d54s1,是因为；而Cu外层构型不是3d94s2而是3d104s1,是因为。
7. 影响元素电离能大小的主要因素是、和。
8. 各周期中第一电离能最大的是元素，部分原因是这些元素原子具有外层结构。
9. 某元素与Kr同周期，该元素原子失去3个电子后，其l =2的轨道内呈半充满。
推断此元素为，此元素的外层电子构型为。
10. s-p等性杂化轨道中，所含s和p成分完全，在不等性杂化中，各杂化轨道所含s和p成分就，造成不等性杂化的原因是。
11. NH3、CCl4、H2O分子中键角大小次序是，这是因为缘故。
12. CaO、MgO、SrO、BaO中晶格能最大的是，熔点最低的是。
13. HBr、HCl、HI中色散力最大的是，沸点最低的是。
14. NH3在水中的溶解度很大，这是因为。
二、选择题
1. 氢原子轨道的能级高低是
A. E1s＜E2s＜E2p＜E3s＜E3p＜E3d＜E4s
B. E1s＜E2s＜E2p＜E3s＜E3p＜E4s＜E3d
C. E1s＜E2s=E2p＜E3s=E3p＜E4s＜E3d
D. E1s＜E2s=E2p＜E3s=E3p=E3d＜E4s
2. 有关基态氢原子的玻尔半径为52.9pm说法正确的是
A. 氢原子1s电子在距核52.9pm处作圆周运动
B. 氢原子1s电子在距核52.9pm处，φ1s值最大
C. 在距核52.9pm的薄球壳内1s电子的概率密度最大
D. 在距核52.9pm的薄球壳内1s电子出现概率最大
3. 波函数ψ（原子轨道）是
A. 描述电子在核外空间各处概率分布的数学表达式
B．描述电子在核外空间概率密度分布的数学表达式
C．描述电子在核外运动状态的数学函数式
D．描述电子云分布的数学表达式
4. 电子云是用小黑点疏密表示电子分布的图像在核外空间的
A.概率
B.概率密度
C.角度
D.径向
5. 氢原子1s电子的ψ2
A. 在核附近ψ2最大
B.在核附近ψ2→0
C. r =a 0处ψ2最大
D. r =a 0处ψ2→0
6. 决定多电子原子的轨道能级的量子数是
A. n
B. n和l
C. l和m
D. n、l和m
7. 决定原子轨道的量子数是
A. n 、l
B. n、l、ms
C. n、l、m
D. m、ms
8. 在某原子中，各原子轨道有下列四组量子数，其中能级最高的为
A. 3、1、1
B. 2、1、0
C. 3、0、-1
D. 3、2、-1
9. 在n=4的电子层中，能容纳最多电子数是
A. 18
B. 32
C. 8
D. 16
10. 已知外层电子构型为3d54s2的元素是
A. Cr
B. Mn
C. Fe
D. Co
11. 具有Ar电子层结构的负一价离子的元素是
A. Cl
B. F
C. Br
D. I
12. 下列物质分子中有sp杂化轨道的是
A. H2O
B. NH3
C. CO2
D. BF3
13. 属于sp3不等性杂化的分子是
A. CH4
B. NH3
C. BF3
D. CH3-CH3
14. 下列说法正确的是
A. C-C 键能是C=C键能的一半
B. H2的键能等于H2的离解能
C. 根据基态电子构型，有多少个未成对的电子，就能形成多少个共价键
D. 直线型分子x-y-z是非极性分子
15. 下列分子（离子）中，不具有孤电子对的是
A. H2O
B. NH3
C. OH-
D. NH4+
16. 下列分子中偶极矩不为零的是
A. BeCl2
B. SO2
C. CO2
D. CH4
17. 下列物质分子间氢键最强的是
A. NH3
B. HF
C. H2O
D. H3BO3
18. 下列物质分子间只存在色散力的是（）
A. CO2
B. H2S
C. NH3
D. HBr
19. BeCl2分子的偶极矩等于
A. 9.93×10-30cm
B. 4.07×10-30cm
C. 0.37×10-30cm
D. 0
20. 下列物质BaF2、MgF2、MgCl2的晶体熔点的高低顺序是
A. BaF2＞MgF2＞MgCl2
B. MgF2＞MgCl2＞BaF2
C. MgCl2＞BaF2＞MgF2
D. BaF2＞MgCl2＞MgF2
三、简答题
1. 核外电子的运动有哪些特殊性？
2. 元素基本性质的周期性变化规律是怎样的？
3. 分子间力和氢键对物质性质的影响如何？
4. 晶体有哪几种类型？它们的特性？。