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1、第一章第一章物质结构物质结构 元素周期律元素周期律知识结构知识结构一、元素:一、元素:二、原子的构成二、原子的构成:具有相同具有相同核电荷数(即核内质子数)核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称。的一类原子的总称。原子原子原子核原子核核外电子核外电子质子质子中子中子原子序数核电荷数质子数核外电子数原子序数核电荷数质子数核外电子数 元素元素种类种类原子原子(核核素素)种类种类元素的化学性质元素的化学性质决定决定决定决定决定决定质量数(质量数(A)质子数()质子数(Z)中子数()中子数(N)表示核电荷数表示核电荷数(质子数质子数)为,质量数为为,质量数为的一个的一个X原子原子a代表质量数;代表质
2、量数;b代表核电荷数代表核电荷数(质子数质子数);c代表离子的电荷数;代表离子的电荷数;d代表化合价;代表化合价;e 代表原子个数代表原子个数abe+dXc+-a、b、c、d、e各代表什么?核素:核素:把具有一定数目的质子和一定把具有一定数目的质子和一定数目的中子的数目的中子的一种原子一种原子叫做核素。叫做核素。同位素:同位素:质子数相同而中子数不同的同质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同原子互称为同位素。一种元素的不同原子互称为同位素。(同一种元素的不同核素互称为同位素同一种元素的不同核素互称为同位素)如:如:1H、2H、3H;12C、14C质量数:质量数:忽略电子的质量,将核内所忽略电
3、子的质量,将核内所有质子和中子的相对质量取近似值加起有质子和中子的相对质量取近似值加起来,该数值即为质量数。来,该数值即为质量数。质量数(质量数(A)=质子数(质子数(Z)+中子数中子数(N)1、据报道,某些建筑材料会产生、据报道,某些建筑材料会产生放射性同位素放射性同位素 从而对人体产从而对人体产生伤害。该同位素原子的生伤害。该同位素原子的 中子数中子数和质子数之差是(和质子数之差是()A.136 B.50 C.86 D.222222 86RnB 三、核外电子的排布规律及表示方法三、核外电子的排布规律及表示方法 1、核外电子总是尽先排布在能量最低的电子核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层里
4、,然后由里往外,依次排布在能量较高的电层里,然后由里往外,依次排布在能量较高的电子层里(子层里(这就是能量最低原理这就是能量最低原理)。)。2、各电子层最多能容纳的电子数为、各电子层最多能容纳的电子数为 2n2 3、最外层电子数不能超过、最外层电子数不能超过 8(当(当K层为最外层层为最外层时不能超过时不能超过 2)。)。4、次外层电子数不能超过、次外层电子数不能超过 18,倒数第三层,倒数第三层电子数不能超过电子数不能超过 32。注意:注意:以上四条规律是相互联系的,不能孤以上四条规律是相互联系的,不能孤 立地理解。立地理解。电子层的代号电子层的代号n n各各电电子子层层序号序号1 1 2
5、2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7K K L L M M N N O O P P Q Q与原子核与原子核的距离的距离从小到大从小到大能量能量从低到高从低到高1、元素周期表的结构、元素周期表的结构(1)7个周期个周期三个短周期三个短周期第第1周期周期2种元素种元素第第2周期周期8种元素种元素第第3周期周期8种元素种元素第第6周期周期32种元素种元素第第5周期周期18种元素种元素第第4周期周期18种元素种元素三个长周期三个长周期四、元素周期表和元素周期律四、元素周期表和元素周期律 一个不完全周期:第七周期,应有一个不完全周期:第七周期,应有32种元素,种元素,现有现有26种元素。种元素。周
6、期序数电子层数周期序数电子层数(2)16个族个族七个主族七个主族(A):由长周期和短周期元素组由长周期和短周期元素组成,成,IAVIIA 位于第位于第1、2、13、14、15、16、17纵行纵行 一个第一个第族:族:位于第位于第8、9、10三个纵行三个纵行七个副族七个副族(B):仅由长周期元素组成,仅由长周期元素组成,IBVIIB位于第位于第11、12、3、4、5、6、7纵行纵行一个一个0族:族:稀有气体元素族,位于第稀有气体元素族,位于第18纵行纵行主族序数主族序数最外层电子数最高正价数最外层电子数最高正价数 主族序数主族序数主族元素的最高正价数主族元素的最高正价数 8最低负价数最低负价数2
7、、(、(05全国卷全国卷)下列说法正)下列说法正确的是确的是A常温常压下,只有一种元素常温常压下,只有一种元素的单质呈液态的单质呈液态B周期表中所有元素都是从自周期表中所有元素都是从自然界中发现的然界中发现的C过渡元素不全是金属元素过渡元素不全是金属元素D常温常压下,气态单质的分常温常压下,气态单质的分子都是由非金属元素的原子形成子都是由非金属元素的原子形成D概念:概念:规律:规律:主要化合价主要化合价:原因:原因:2元元素素周周期期律律金属性、非金属性、还原性、氧化性、氢化金属性、非金属性、还原性、氧化性、氢化物稳定性、最高价氧化物的水化物酸碱性物稳定性、最高价氧化物的水化物酸碱性元素的性质
8、(原子半径、主要化合元素的性质(原子半径、主要化合价)随着原子序数的递增而呈价)随着原子序数的递增而呈周期周期性的变化性的变化原子半径同周期从左到右原子半径同周期从左到右渐小渐小,同主族从上到下同主族从上到下渐大渐大。+1+2 +3 +4 +5 +6 +7 0 -4 -3 -2 -1核外电子排布随着原子序数的递核外电子排布随着原子序数的递增而呈周期性的变化增而呈周期性的变化(18)3 3、某元素最高正价氧化物对、某元素最高正价氧化物对应的水化物的化学式是应的水化物的化学式是H H2 2XOXO4 4,这种元素的气态氢化物的化学这种元素的气态氢化物的化学式为(式为()A.HX B.HA.HX B
9、.H2 2X X C.XHC.XH3 3 D.XH D.XH4 4B 3、元素的性质与元素在周期表中位置的关系、元素的性质与元素在周期表中位置的关系 同一主族元素,结构相似,性质相似同一主族元素,结构相似,性质相似Na11钠钠Li3锂锂K19钾钾Rb37铷铷Cs55铯铯最外层电子数最外层电子数_从上到下从上到下 核电核数核电核数_电子层数电子层数_原子半径原子半径_原子核对最外层电子吸引力原子核对最外层电子吸引力_失电子能力失电子能力_还原性还原性_金属性金属性_得电子能力得电子能力_氧化性氧化性_非金属性非金属性_F9氟氟Cl17氯氯Br35溴溴I53碘碘At85砹砹相同相同增多增多增多增多
10、增大增大减弱减弱 增强增强增强增强增强增强减弱减弱 减弱减弱 减弱减弱 碱金属元素的性质碱金属元素的性质名名称称相相似似形形 递递变变性性最最外外层层电电子子数数物物 理理性性 质质化化 学学性性 质质电电 子子层层 数数熔熔 点点 沸沸 点点 密密 度度 化化 学学性性 质质锂锂钠钠钾钾铷铷铯铯逐逐逐逐渐渐渐渐增增增增多多多多逐逐逐逐渐渐渐渐降降降降低低低低逐逐逐逐渐渐渐渐降降降降低低低低逐逐逐逐渐渐渐渐增增增增大大大大金金金金属属属属性性性性逐逐逐逐渐渐渐渐增增增增强强强强1银白银白银白银白,软软软软,轻轻轻轻.低低低低(熔熔熔熔点点点点).).略带略带略带略带金色金色金色金色单单单单质质
11、质质都都都都具具具具有有有有强强强强的的的的还还还还原原原原性性性性名名称称相似形相似形递变性递变性最外层最外层电子数电子数物理物理性质性质化学化学性质性质电子电子层数层数熔点熔点沸点沸点密度密度化学化学性质性质氟氟氯氯溴溴碘碘7 7单质单质单质单质的熔的熔的熔的熔,沸点沸点沸点沸点较低较低较低较低,颜色颜色颜色颜色较深较深较深较深单质单质单质单质具有具有具有具有强的强的强的强的氧化氧化氧化氧化性性性性逐逐逐逐渐渐渐渐增增增增多多多多逐逐逐逐渐渐渐渐升升升升高高高高逐逐逐逐渐渐渐渐升升升升高高高高逐逐逐逐渐渐渐渐增增增增大大大大非非非非金金金金属属属属性性性性逐逐逐逐渐渐渐渐减减减减弱弱弱弱卤
12、素的性质卤素的性质同一周期元素(稀有气体除外)同一周期元素(稀有气体除外)Na11钠钠Mg12镁镁Al13铝铝Si14硅硅P15磷磷S16硫硫Cl17氯氯Ar18氩氩同一周期,电子层数同一周期,电子层数_从左到右,金属性逐渐从左到右,金属性逐渐_非金属性逐渐非金属性逐渐_金属性越强,最高价氧化物对应水化物碱性金属性越强,最高价氧化物对应水化物碱性_非金属性:非金属性:_最高价氧化物对应水化物酸性最高价氧化物对应水化物酸性_单质与氢气反应条件越单质与氢气反应条件越_生成的氢化物稳定性生成的氢化物稳定性_相同相同减弱减弱增强增强越强越强越强越强越容易越容易越强越强越强越强4 4、同周期的三种元素、
13、同周期的三种元素X X、Y Y、Z Z,已已知它们的最高价含氧酸的酸性由强知它们的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序为到弱的顺序为HXOHXO4 4HH2 2YOYO4 4HH3 3ZOZO4 4,则则下列叙述正确的是(下列叙述正确的是()A.A.非金属性非金属性XYZXYZB.XB.X、Y Y、Z Z形成的阴离子还原性逐形成的阴离子还原性逐渐增强渐增强C.C.原子半径原子半径XYZXYZD.XD.X、Y Y、Z Z的气态氢化物稳定性由的气态氢化物稳定性由弱到强弱到强AB 1B Al SiGeAs Sb Te 2 3 4 5 6 7A AAA AAA 0 Po At非金属性逐渐增强非金属性逐渐增
14、强 金属性逐渐增强金属性逐渐增强金金属属性性逐逐渐渐增增强强 非非金金属属性性逐逐渐渐增增强强非金属区非金属区 金属区金属区零零族族元元素素4、金金属属性性和和非非金金属属性性强强弱弱判判断断依依据据 (1)金属性强弱的判断依据:)金属性强弱的判断依据:。金属单质与水或者酸反应快慢金属单质与水或者酸反应快慢 最高价氧化物的水化物的碱性强弱最高价氧化物的水化物的碱性强弱 金属与盐溶液发生的金属间的置换反应金属与盐溶液发生的金属间的置换反应(2)非金属性强弱判断依据:)非金属性强弱判断依据:。非金属非金属 单质与氢气反应的难易单质与氢气反应的难易 气态氢化物的稳定性强弱气态氢化物的稳定性强弱 最高
15、化氧化物的水化物的酸性强弱最高化氧化物的水化物的酸性强弱 非金属单质间的置换反应非金属单质间的置换反应 原子结构原子结构周期表位置周期表位置元素性质元素性质最外层电子数最外层电子数=主族最高正价数主族最高正价数电子层结构、原子半径决定得失电子层结构、原子半径决定得失电子的难易、氧化性、还原性电子的难易、氧化性、还原性同位同位同化性同化性;左右左右递变性递变性;上下相似性上下相似性质子数质子数=原子序数原子序数电子层数电子层数=周期序数周期序数最外层电子数最外层电子数=主族序数主族序数1.主要化合价主要化合价2.最高价氧化物及其最高价氧化物及其水化物的组成水化物的组成3.氢化物组成氢化物组成1.
16、金属性与非金属性金属性与非金属性2.“最高价氧化物的水最高价氧化物的水化物化物”的酸碱性的酸碱性3.氢化物的稳定性氢化物的稳定性相相似似性性递递变变性性五、五、“位位构构性性”之间的关系之间的关系 右图是周期表中短周期的一部分,右图是周期表中短周期的一部分,A A、B B、C C三种元素原子核外电子数之和等于三种元素原子核外电子数之和等于B B的质量数。的质量数。B B原子核内质子数和中子数相等。下面叙述中不正原子核内质子数和中子数相等。下面叙述中不正确的是确的是A A、三种元素的原子半径的、三种元素的原子半径的 大小顺序是大小顺序是B BA AC CB B、A A元素最高价氧化物的对应水元素
17、最高价氧化物的对应水 化物具有强氧化性和不稳定性化物具有强氧化性和不稳定性C C、B B元素的氧化物、氢化物的水溶液都呈酸性元素的氧化物、氢化物的水溶液都呈酸性D D、C C元素的单质是非金属单质中唯一能跟水激元素的单质是非金属单质中唯一能跟水激 烈反应的单质烈反应的单质六、六、周期表的应用周期表的应用A.推断元素位置、结构和性质推断元素位置、结构和性质B B比比较较或或推推断断一一些些性性质质比较同族元素的比较同族元素的 金属性金属性 BaCaMg 非金属性非金属性 FClBr 最高价氧化物的水化物的酸碱性最高价氧化物的水化物的酸碱性 KOHNaOHLiOH 氢化物的稳定性氢化物的稳定性 C
18、H4SiH4比较同周期元素及其化合物的性质比较同周期元素及其化合物的性质 碱性碱性:NaOHMg(OH)2Al(OH)3 稳定性稳定性:HFH2ONH3比较不同周期元素的性质比较不同周期元素的性质(先找出与其同(先找出与其同周期元素参照)周期元素参照)推断一些未知元素及其化合物的性质推断一些未知元素及其化合物的性质C、粒子半径比较、粒子半径比较1、电子层数、核电荷数均不同,电子层、电子层数、核电荷数均不同,电子层数越多,半径越大。(例如:数越多,半径越大。(例如:NaMg、Na+Mg2+)3、当核电荷数相同、电子层数也相同的、当核电荷数相同、电子层数也相同的时候,核外电子数越多,半径越大。时候
19、,核外电子数越多,半径越大。(例如:(例如:ClCl-)HLiBeBCNHeNaKRbCsFrMgCaSrBaRaAlGaInTlSiGeSnPbPAsSbBiOSSeTePoFClBrIAtNeArKrXeRn原子半径原子半径示意图示意图原子半径的递变规律 IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA1234567族族周期周期原子半径逐渐变小原子半径逐渐变小原原子子半半径径逐逐渐渐变变小小在在周期表中,同一主族周期表中,同一主族的元素,从的元素,从下到上下到上,同,同一周期的主族元素,从一周期的主族元素,从左到右左到右原子半径依次减原子半径依次减小小七、化学键七、化学键:化学键化学
20、键离子键离子键 形成离子化合物形成离子化合物共价键共价键 极性键极性键 非极性键非极性键 金属键金属键 思考:原子间为什么能相互结合?思考:原子间为什么能相互结合?定义:物质中定义:物质中相邻相邻的两个或多个原子(或离子)的两个或多个原子(或离子)之间之间强烈强烈的相互作用,称为化学键。的相互作用,称为化学键。1、离子键、离子键(1 1)定义:带相反电荷的离子间形成的)定义:带相反电荷的离子间形成的相互作用相互作用叫做离子键叫做离子键.成键的微粒:成键的微粒:成键的本质(作用力):成键的本质(作用力):静电作用(吸引和排斥)静电作用(吸引和排斥)阴离子、阳离子阴离子、阳离子(2)离子化合物:)
21、离子化合物:一般来说活泼金属一般来说活泼金属 和活泼非金属和活泼非金属 之间可形成之间可形成离子化合物离子化合物(简单离子化合物简单离子化合物)。通过通过离子键离子键而形成的化合物而形成的化合物IA 和和 IIA族族 VIA和和VIIA族族(3)离子化合物形成过程的表示)离子化合物形成过程的表示电子式电子式 在元素符号周围用小黑点在元素符号周围用小黑点(或或x)x)表示表示原子的最外层电子原子的最外层电子的式子。的式子。原子的电子式:原子的电子式:(原子的电子式原子的电子式)()(化合物的电子式化合物的电子式).:ClCl+MgMg+ClCl:ClCl-Mg Mg2+2+ClCl:-.Na N
22、a +ClCl:Na:Na+:ClCl:-阳离子的电子式阳离子的电子式:阴离子的电子式阴离子的电子式 离子化合物的电子式离子化合物的电子式NaCl、CaO、CaCl2、Na2O、Mg3N2、Na2O2、NH4Cl、Ca(OH)2问题问题1:哪些元素之间能形成共价键哪些元素之间能形成共价键?同种或不同种非金属元素之间一般能形成同种或不同种非金属元素之间一般能形成共价键。共价键。(1 1)定义:)定义:原子间通过原子间通过共用电子对共用电子对形成的化学键形成的化学键2 2、共价键、共价键(2)极性键和非极性键:)极性键和非极性键:据据共用电子对是否发生偏移共用电子对是否发生偏移,把共价键分为,把共
23、价键分为极性共价键和非极性共价键。简称极性键和极性共价键和非极性共价键。简称极性键和非极性键。非极性键。两个两个不同原子不同原子间的共价键都是间的共价键都是极性键极性键两个两个相同的原子相同的原子间的共价键都是间的共价键都是非极性键非极性键(4)共价)共价化合物的电子式化合物的电子式表示表示共价共价化合物的形成过程的电子式化合物的形成过程的电子式表示表示H2、N2、HCl、H2O、H2S、CH4、CCl4、CO2、NH3、Cl2、H2O2、HClO(3)共价化合物)共价化合物:只含有共价键的化合物只含有共价键的化合物非金属元素之间一般能形成共价化非金属元素之间一般能形成共价化合物(除铵盐)。合
24、物(除铵盐)。离子化合物一定含离子键离子化合物一定含离子键共价化合物一定不含离子键共价化合物一定不含离子键 离子化合物可能含共价键离子化合物可能含共价键 离子化合物可能含极性共价键离子化合物可能含极性共价键 离子化合物可能含非极性共价键离子化合物可能含非极性共价键 3 3、化合物类型与化学键、化合物类型与化学键5.5.下列电子式书写正确的是(下列电子式书写正确的是()(A A)NaNa+S S2-2-Na Na+(B B)H:N:H :H:N:H :ClCl:-(C C)H:N:H H:N:H (D D)H H+:S:S:2-2-H H+:H H:+:H H:H HNa+:S:2-Na+:H:
25、S:H:H:N:HHB 分子结构和化学键用电子式表示离子键、共价键的形成过程用电子式表示离子键、共价键的形成过程2H.HH .化合物的判别只要有阴阳离子,即可判断为离子化合物;只要有阴阳离子,即可判断为离子化合物;非金属元素间形成的化合物为共价化合物。非金属元素间形成的化合物为共价化合物。另外,部分金属元素元素原子与非金属元素原另外,部分金属元素元素原子与非金属元素原子子,如如AlCl3;BeCl2;强碱:强碱:NaOH等;大多数盐:等;大多数盐:NaCl、BaSO4等等;注意:注意:NH4+的盐除外。的盐除外。氧化物:氧化物:Na2O等;另外:等;另外:Mg3N2、NaH、Na2O2等等;八、分子间作用力:八、分子间作用力:分子间作用力存在于分子之间,比化分子间作用力存在于分子之间,比化学键弱的多。学键弱的多。分子间作用力对物质的熔点、沸分子间作用力对物质的熔点、沸 点、点、溶解度等影响很大。溶解度等影响很大。分子间的作用力不是化学键。分子间的作用力不是化学键。即即F2Cl2Br2I2组成和结构相似的分子,相对分子质量组成和结构相似的分子,相对分子质量越大,分子间作用力越大,越大,分子间作用力越大,熔沸点越高熔沸点越高氢键氢键:比分子间作用力强。:比分子间作用力强。HF、H2O、NH3
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