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）.pdf

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 负虬，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质量数)=质子数(Z)+中子数(N)质子数=核电荷数=核外电子数3、原子的表示方法质量数2 X 一元素符号质子数,如作为相对原子质量标准的IC表示质子数为6 ,质 量 数 为 12的碳原子。4、粒子符号咸/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：代电子层粒子符号-*Na (+1 1)2 8 k产层内电子数原 子 核 核 内质子数或核电荷数(2)离子结构示意图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 M g :1 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。（+9）（+9）嘘 （+T1）、工如F:7）一：叵;与 稀 有 气 体N e的 核 外 电 子 排 布 相（+17）2 同；C1/与 稀 有 气 体A r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 He2228Li Ne3338Na Ar长周期44418K Kr55518Rb Xe66632Cs Rn77732Fr Og2、族 的 分 类16个 族 分 为 _ 乙 个 主 族、7个 副 族、1个 第V IH族 和1个0族。由短周期元素和长周期元素共同构成,表示:在族序数后标A；包括第IA族 第 V1 IA族，共 7 个主族完全由长周期元素构成,表示:在族序数后标B；包括第IB B 族 第 W B族、第I B 族 第 U B 族，共7个副族 包括第8、9、1 0 三个纵列，位于第VO B 族和第I B 族之间（主，族（副 ，族（第皿族）f 0族占据周期表的第1 8纵列，最外层电子数是8（He是2）3、元 素 周 期 表 中 的 方 格 中 各 符 号 的意义原子序数卜 92 U|元素符号元素名称-铀（注*的是 I _价电子排布（加小括号的人造元素）5 f36dl7s2 一 指可能的电子排布）2 3 8.0 -相对原子质量（加中括号的1-1 数据为该放射性元素半衰期最长同位素的质量数）注：元素周期表记忆口诀横 行 叫 周 期，现 有 一 至 七；2三四分长短，四长副族现；竖行称作族，总共十六族；vin族最特殊，三列是一族;二三分主副，先主后副族；锢舸各十五，均属niB 族。元辜中置互 推 终据.原；结构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-I周期序数=电子层数II主族序数=最外层电子数I-原子序数=核电荷数=核外电子薮(2)短周期元素原子结构与位置的关系族序数等于周期数的元素有H、Be、Al。族序数是周期数2 倍的元素有C、S。族序数是周期数3 倍的元素是 Q。周期数是族序数2 倍的元素是，j。周期数是族序数3 倍的元素是Na。5、由元素的原子序数推断元素在周期表中的位置常用0 族元素定位法：(1)明确0 族元素信息0 族元素HeNeArKTXeRnOg所在周期序数1234567原子序数21018365486118(2)比大小定周期比较该元素的原子序数与。族元素的原子序数大小，找出与其相邻近的()族元素，若该元素的原子序数小于相邻近0 族元素的原子序数，那么该元素就和原子序数大的0 族元素处于同一周期，反之则在下一周期。(3)求差值定族数若某元素的原子序数比相应的0 族 元 素 多 1或 2,则该元素应处在该0 族元素所在周期的下一个周期的IA 族或IIA族。若某元素的原子序数比相应的0 族 元 素 少 5 I时,则该元素处在同周期的第IHA VIIA 族。若某元素的原子序数与相应的0 族元素相差 其 他 数，则由相应差数找出相应的族。3三、核素1、核素(1)概念：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。(2)实例氢元素的三种核素原子符号(双)原子名称氢元素的原子核质子数(Z)中子数(N)IH10汨 或D笊11汨 或T氟12氧元素的三种核素：妆 0、幻_ 和4 0。碳元素的三种核素：片 C、和 长。铀元素有受U、2 飙J、2 逸 U 等核素。2、同位素(1)概念：质 子 数 相 同 而 中 子 数 不同的同一元素的不同原子互为同位素。(2)性质同一元素的各同位素虽然质 量 数 不同，但它们的化学性质基本相同。天然存在的同位素，相互间保持一定的比率。(3)用途 考 古 时 利 用 依：测定一些文物的年代。汨 和 汨用于制造氢弹。利用放射性同 位 素 释放的射线育种、给金属探伤、诊断和治疗疾病等。3、“理素”的区别名称项目元素核素同位素同素异形体本质质 子 数 相同的一类原子的总称质子数、中子数都一定的原子质子数相同、中子数不同的核素同种元素形成的不同单质范畴同类原子原子原子单质特性只有种类，没有个数化学反应中的最小微粒化学性质几乎完全相其L，物理性质不同元素相同，性质不同决定因素质子数质子数、中子数质子数、中子数组成元素、结构举例H、C、0三种元%C、M C、4 C 三种出 C、M C、笨 互为同。2 与。34素核素位素互为同素异形体四、原子结构与元素的性质（-）碱金属元素杂，说明金属越来越 活 泼。（2）结论为与水反应的剧烈程度：KNa:金属活泼性：KNa2、碱金属单质的主要物理性质,L颜色 硬度 密度熔点延展性导电、导热性银 白 色 较 小 较 小 较 低 良 好 良好（艳略带金色光泽）|叫递变性M-从Li Cs,密度逐渐增大（钠、钾反常）,熔、沸点逐渐降低3、碱金属元素化学性质的相似性和递变性（1）相似性（用R表示碱金属元素）K与非金属单质反应，如Cl2+2R（或2RC1与水反应，如 2R+2H2O=2R0H+H2 f与酸溶液反应，如2R+2H+-2R+H2 f化 合 物 T最 高 价 氧 化 物 对 应 水 化 物 的 化 学 式 为ROH,且均呈碱性（2）递变性产 乎 f 毕 生 单 质 还 原 性 逐 渐 增 典LT3 lc Rb*（L*离子氧化性逐渐减弱”5具体表现如下（按 L i C s 的顺序）与 02的反应越来越剧烈，产物越来越复杂，如 L i 与 Ch 反 应 只 能 生 成 N a 与 02反应牛成N aO、N a O?,而 K 与 6 反应能够生成K,0、K?Ch、K 6,R b、Cs 遇空气立即 燃 烧，生成更复杂的产物。与 H 2 O 的反应越来越剧烈，如 K 与 H Q反应可能会发生轻微 爆 炸,R b 和 Cs 遇水会发生爆炸。最 高 价 氧 化 物 对 应 水 化 物 的 碱 性 逐 渐 增 强，即 碱性：L i O H Na O H KO H R b O HHCl HBrHI :还原性：HFHCl HBrHI ；酸性：_ HFHCl HBrHBrO 4HI O 4。(3)特殊性澳是常温常压下唯一的液态的非 金 属 单 质。卤素单质都有毒，漠有很强的腐 蚀 性，保存液浪时要加一些水进行上 曲:，碘单质遇淀粉溶液变壁 色 一(检验上)。CL、Br2、b易 溶 于 有 机 溶 剂(如苯、CCk、汽油等)。F无正化合价。(4)从原子结构角度认识卤族元素性质的递变规律第二节元素周期律1、探究N a、M g、Al金属性强弱(1)N a、M g与水的反应实验内容实验现象实验结论N a将绿豆大小的钠投入水中，滴加2滴酚醐溶液与冷水发生剧烈反应，有气泡产生，溶液变红与钠和水的反应相比，镁和水的反应更难，镁在冷水中反应很缓慢，与沸水反应加快，反应生成了 碱性物质和H2;Mg与水反 应 的 化 学 方 程 式：M g +2H2O M g(O H)2+H2TM g取一小段镁条，用砂纸除去表面的氧化膜，放入水中，滴加2滴酚献溶液与冷水反应缓慢在之前的基础上加热至液体沸腾反应加快，有 气 泡 产牛,溶液 变 红(2)探究 N a O H、M g(O H)2、A1(O H)3 碱性强弱AlM g8_Na Mg Al单质与水（或酸）反应的剧烈程度越来越弱,展高价氧化物对应的水化物的碱性越来越弱即随着原子序数的递增，同周期的N a、M g、Al 失去电子的能力逐渐 减 弱，金属性 逐渐 减 弱。2、S i x P、S、Cl非金属性强弱的比较S ipSC1判断依据与氢气化合高温磷蒸气与氧气反应加热光照或点燃由易到难的 顺序是Cl、S、P、S i判断依据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱H2S i O 3弱酸H 3 P 0 4中强酸H 2 S O 4强酸H C1 O 4 强酸（酸性比H 2 s0 4 强）酸性：H C1 0-H 2 sC)4 H 3 P o 4 H 2 S i O 3结论一2 随着原子序数的递 增，同周期的si、p、s、c i 得电子的能力逐渐 增 强，非 金 属 性 逐渐增强3、同周期、同主族元素性质的递变规律同周期（从左到右）同主族（自上而下）化合价最高价：+1价T+7 价（0、F除外）；最低价：一4价一 1 价：最低价=主族序数一8（H除外）最高价相同（0、F除外）；最低价相同；最高价=族序数（0、F除外）得电子能力逐渐增强逐渐减弱9失电子能力逐渐减弱逐渐增强单质氧化性逐渐增强逐渐减弱单质还原性逐渐减弱逐渐增强金属性逐渐减弱逐渐增强非金属性逐渐增强逐渐减弱最高价氧化物对应水化物的酸、碱性碱性逐渐减弱酸性逐渐增强碱性逐渐增强酸性逐渐减弱形成气态氢化物的难易由难到易由易到难简单气态氢化物的稳定性逐渐增强逐渐减弱第三节化学键一、离子键1、离子键和离子化合物 概念:带相反电荷离子之间的相互作用（也可以理离 解为阴、阳离子间的静电作用）子一 广成键粒子：阳离子和阴离子键L藏一卜成键本质:静电作用8“匚成键元素：一般是活泼金属和活泼非金属概念：由离子键构成的化合物广强碱:Na（）H、K O H等f 翳一-大多数盐:KCkNaCkK2sCh等f活泼金属氧化物：Na2O、CaO等离r-化合物2、电子式的书写（1）一个“”或“X”代表一个电子，原子的电子式中“，（或“X”）的个数即原子的最外层电子 数。（2）同一原子的电子式不能既用“x”又用“.”表示。（3）“在所有的阴离子、复杂的阳离子中出现。（4）在化合物中，如果有多个阴、阳离子，阴、阳离子必须是间隔的，即不能将两个阴离子 或 两 个 阳 离 子 写 在 一 起，如 Ca F 2 要 写 成：文 0 a 2+文 :，不能写成*+”：片，也不能写成Ca 2+一 文 二（5）用电子式表示化合物形成过程时，由于不是化学方程式，不能出现=。”一 ”前是原子的电子式，“一 后是化合物的电 子 式。二、离子键1、共价键10（1）概念：原子间通过 共用电子 对所形成的相互作用。（2）成键三要素成键粒子：原 子：成键本质：共用电子对；成键元素：一般是同种或不同种非 金 属 元素。（3）分类c共价 一键 极性键 A（不同种元素AC电子对偏移）r x;构成元素 1成键特点i _ i_L（非极性键A（同种元素 A（电子对不偏移）2、共价化合物（1）概念：以 共 用 电 子 对形成分子的化合物。（2）四类常见物质非金属氢化物，如 H Cl、H 2 O 等；非金属氧化物，如 C0 2、S Ch 等；含氧酸，如H 2 so 4、H N O 3 等；大多数有机化合物，如甲烷、酒精等。3、常见的以共价键形成的分子及其结构分子电子式结构式分子结构模型H2H爻HH-Ho oHC1HxCl：HClo-OCO2:0 ：爻C爻：0 ：O=C=OOOSOH20H；O；H0/H HCH4H iCH1HC H1H赢1.离子键与共价键的区别离子键共价键概念带 相反电荷离子 之间的静电作用原子间通过 共用电子 对所形成的相互作用成键元素活泼金屈元素和活泼非 金 属 元素之间非金属元素之间成键微粒阴、阳离子原子成键条件一般是活泼金属与活泼非金属化合时，易发生电子的得失形成离子键一般是非金属元素的原子最外层电子未达到稳定状态，相互间通过共用11电子对形成共价键影响因素离子的半径越小，所带电荷数越多，离子 键 越强原子半径越小，共用电子对数越多，共 价 键 越牢固形成过程举例N ag O：N a x 十 0 ,十 x N g一-N a+/6 汨 2-N a+NH3：N -+3 H X一Ni i存在范围只存在于离子化合物中可存在于非金属单质、共价化合物及部分离子化合物中12