3 元素的“位置、结构、性质”之间的关系规律及其应用
元素的原子结构、其在周期表中的位置及元素的性质(位、构、性)三者之间的关系可用下图表示：
应用“位置、结构、性质”三者的关系解答问题时要注意掌握以下几个方面：
1.熟练掌握四个关系式
电子层数＝周期序数最外层电子数＝主族序数
主族元素的最高正价＝族序数(O、F除外)
最低负价＝主族序数－8
2.熟练掌握周期表中的一些特殊规律
(1)各周期元素种数第一到第六周期(分别为2、8、8、18、18、32)。
(2)稀有气体元素原子序数(分别为2、10、18、36、54、86)和所在周期(分别在一到六周期)。
(3)同族上下相邻元素原子序数的关系(相差2、8、18、32等各种情况)。
(4)同周期ⅡA族与ⅢA族元素原子序数差值(有1、11、25等情况)。
3.熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律，主要包括：
(1)元素的金属性、非金属性；
(2)气态氢化物的稳定性；
(3)最高价氧化物对应水化物的酸碱性。
4.熟悉1～20号元素原子结构特点及其规律
(1)原子核中无中子的原子：11H。
(2)最外层有1个电子的元素：H、Li、Na、K。
(3)最外层有2个电子的元素：He、Be、Mg、Ca。
(4)最外层电子数等于次外层电子数的元素：Be、Ar。
(5)最外层电子数是次外层电子数2倍的元素：C；是次外层3倍的元素：O；是次外层4倍的元素：Ne。
(6)电子层数与最外层电子数相等的元素：H、Be、Al。
(7)电子总数为最外层电子数2倍的元素：Be。
(8)次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：Li、Si。
(9)内层电子总数是最外层电子数2倍的元素：Li、P。
(10)电子层数是最外层电子数2倍的元素：Li、Ca。
(11)最外层电子数是电子层数2倍的元素：He、C、S。
(12)最外层电子数是电子层数3倍的元素：O。
[特别提示] 记住原子结构的特殊性对做题很有帮助，应用时应注意几个概念：最外层电子数、最内层电子数、内层电子数、次外层电子数、电子层数、核电荷数等。
【典例5】A、B、C、D 4种元素的核电荷数依次增大，它们的离子的电子层数相同且最外层电子数均为8。A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等，D原子的K、L层电子数之和等于电子总数的一半。
请回答下列问题：
(1)4种元素的符号依次是A________，B________，C_________________，D________。它们原子的半径由大到小的顺序是_____________________________________________。
(2)试写出4种元素的离子结构示意图：
A__________，B__________，C__________，D___________________________。
它们离子的半径由大到小的顺序____________________________________________。
(3)它们最高价氧化物对应水化物的化学式分别是______________________________
________________________________________________________________________，
分别比较酸性和碱性的强弱_______________________________________________。
(4)写出能够生成的气态氢化物的化学式：__________，比较其稳定性________________，
理由________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
解析A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等，所以A的核电荷数为2×8＝16，A为硫元素。D原子的K、L层电子数之和等于电子总数的一半，所以D原子的核电荷数是(2＋8)×2＝20，D为钙元素。根据核电荷数依次增大，它们的离子电子层数相同且最外层电子数均为8可以判断出B为氯元素，C为钾元素。
答案(1)S Cl K Ca r(K)>r(Ca)>r(S)>r(Cl)
(2)S2－Cl－K＋
Ca2＋r(S2－)>r(Cl－)>r(K＋)>r(Ca2＋)
(3)H2SO4、HClO4、KOH、Ca(OH)2
酸性：HClO4>H2SO4，碱性：KOH>Ca(OH)2
(4)HCl、H2S HCl>H2S 因非金属性氯元素强于硫元素
[理解感悟] 核外电子总数相等的微粒可以是分子，也可以是离子；可以是单核微粒，也可以是多核微粒。电子总数相同的微粒：
(1)核外有10个电子的微粒
分子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4
阳离子：Na＋、Mg2＋、Al3＋、H3O＋、NH＋4
阴离子：N3－、O2－、F－、OH－、NH－2。
(2)核外有18个电子的微粒
分子：Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、N2H4、C2H6等
阳离子：Ca2＋、K＋
阴离子：P3－、S2－、Cl－、HS－。
(3)核外电子总数及质子总数均相同的粒子
Na＋、NH＋4、H3O＋；F－、OH－、NH－2；Cl－、HS－；N2、CO等。
【典例6】A、B、C、D都是短周期元素，原子半径D＞C＞A＞B，其中A、B处于同一周期，A、C处于同一主族。C原子核内的质子数等于A、B原子核内的质子数之和，C原子最外层电子数是D原子最外层电子数的4倍。试回答下列问题：
(1)这四种元素分别是A________，B______，C________，D________。
(2)这四种元素中能形成的气态氢化物的稳定性由大到小的顺序是________。
(3)A与B形成的三原子分子的化学式是______________________________________，
B与D形成的原子个数之比为1∶1的化合物的化学式是______________。
(4)A元素的某氧化物与D元素的某氧化物反应生成单质的化学方程式是________。
解析A、B处于同一周期且r(A)＞r(B)，故A的原子序数比B的小；A、C同主族且r(C)＞r(A)，故C在A的下一周期，又r(D)＞r(C)，故D与C同周期且原子序数D比C小。根据C 原子最外层电子数是D原子最外层电子数的4倍可知，C为第三周期ⅣA族的硅，D为第三周期ⅠA族的钠，则A为碳，又C原子核内的质子数等于A、B原子核内的质子数之和，推知B 为氧。
答案(1)碳氧硅钠(2)H2O＞CH4＞SiH4
(3)CO2Na2O2(4)2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2
[理解感悟] 解元素推断题的方法：解答元素推断题，必须抓住原子结构和元素的有关性质，掌握元素周期表中的主要规律，熟悉某些元素(短周期或前20号元素)的性质、存在形式和用途及其他们的特殊性，用分析推理法确定未知元素在周期表中的位置。
物质结构和元素周期律 （时间：90分） 一、选择题 1.硼元素的平均相对原子质量为，则硼在自然界中的两种同位素 [ ] (A)1:1(B)10:11(C)81:19(D)19:81 2.原子序数为47的银元素有2种同位素，它们的摩尔分数几乎相等，已知银的相对原子质量是108，则银的这两种同位素的中子数分别是[ ] (A)110和106 (B)57和63 (C)53和66 (D)60和62 3.在同温、同压下，相同物质的量的氢气和氦气，具有相同的 [ ] (A)原子数 (B)质子数 (C)体积 (D)质量 4.关于同温、同压下等体积的N2O和CO2的叙述： [ ] ①质量相同②碳原子数和氮原子数相等 ③所含分子数相等④所含质子总数相等 (A)①②③ (B)②③④ (C)①②④ (D)①③④
5.阴离子X n-含中子N个，X的质量数为A，则W gX元素的气态氢化物中含质子的物质的量是[ ] 6.下列各组物质中都是由分子构成的化合物是 [ ] (A)CO2、NO2、SiO2(B)HCl、NH3、CH4 (C)NO、CO、CaO (D)O2、N2、Cl2 7.根据下列各组元素的原子序数，可组成化学式为AB2型化合物且为原子晶体的是[ ] (A)14和6 (B)14和8 (C)12和17 (D)6和8 8.下列微粒中，与OH-具有相同的质子数和相同的电子数的是 [ ] 9.元素A、B、C原子核内质子数之和为31，最外层电子数之和为17，这三种元素是[ ] (A)N、P、Cl (B)P、O、S (C)N、O、S (D)O、F、Cl 10.某元素原子核内质子数为m，中子数为n，则下列论断正确的是[ ] (A)不能由此确定该元素的相对原子质量 (B)这种元素的相对原子质量为m+n (C)若碳原子质量为W g，则此元素原子质量为(m+n)W g (D)该元素原子核内中子的总质量小于质子的总质量
物质结构元素周期律总结 1．对原子的组成和三种微粒间的关系 A Z X的含义：代表一个质量数为A、质子数为Z的原子。 质量数(A)＝质子数(Z)+中子数(N)。 核电荷数＝元素的原子序数＝质子数＝核外电子数。 2．原子核外电子分层排布的一般规律 在含有多个电子的原子里，电子依能量的不同是分层排布的，其主要规律是： (1)核外电子总是尽先排布在能量较低的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层(能量最低原理)。 (2)原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。 (3)原子最外层电子数目不超过8个(K层为最外层时不能超过2个电子)。 (4)次外层电子数目不能超过18个(K层为次外层时不能超过2个)，倒数第三层电子数目不能超过32个。 3．元素的性质与元素的原子核外电子排布的关系 (1)稀有气体的不活泼性；稀有气体元素的原子最外层有8个电子(氦是2个电子)，处于稳定结构，因此化学性质稳定，一般不跟其他物质发生化学反应。 (2) 最外层电子数得失电子趋 势 元素的性 质 金属元素＜4易失金属性 非金属元素＞4易失非金属 4．1～20号元素微粒结构的特点 (1)稀有气体原子的电子层结构与同周期的非金属元素形成的阴离子的电子层结构相同，与下一周期的金属元素形成的阳离子的电子层结构相同。 (2)核外有10个电子的微粒： ①分子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4。 ②阳离子：Mg2+、Na+、Al3+、NH4+、H3O+。 ③阴离子：N3—、O2—、F—、OH—、NH2—。 (3)元素的原子结构的特殊性： ①原子核中无中子的原子： 1 1 H。②最外层有1个电子的元素：H、Li、Na。③最外层有2个电子的元 素：Be、Mg、He。④最外层电子数等于次外层电子数的元素：Be、Ar。⑤最外层电子数是次外层电子数2倍的元素：C；是次外层电子数3倍的元素：O；是次外层电子数4倍的元素：Ne。⑥电子层数与最外层电子数相等的元素：H、Be、Al。⑦电子总数为最外层电子数2倍的元素：Be。⑧次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：Si。⑨内层电子数是最外层电子数2倍的元素：Li、P。 5．从质量、电性两个方面来认识原子结构 （1）原子核的体积虽小但原子的质量几乎全集中在原子核上，质子和中子的相对质量都近似为1，电
高考化学冲刺的核心知识和解题策略 第二讲高考冲刺：物质结构 和元素周期律 1、原子序数为8 2、88、112的属于何族何周期？ 2、在元素周期表中，哪纵元素最多，哪纵化合物种类最多？ 3、在元素周期表中，前三周期空着的有多少个元素？ 4、在元素周期表中，第三主族是哪一纵？三副族呢？ 5、在元素周期表中，镧系有多少个元素？ 6、在元素周期表中，周期差是多少， 同周期的第二主族和第三主族相差是多少？ 核外电子排布规律： 1．核外电子是分层排布的，各电子层最多容纳的电子数目为2n 2 。 2．核外电子排布符合能量最低原理，能量越低的电子离核越近。 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），次 外层电子数目不超过18个，倒数第三层电子数目不超过32个。 上述几条规律相互制约，应综合考虑。 原子序数为82、88、112的如何排布？ ⅡA 族某元素的原子序数为n ，则与之同周期的ⅢA 族的元素的原 若上一周期某元素的原子序数为n ，则与之同主族的下一周期的元素的 原子序数可能为n+2、n+8、n+18、n+32。 元素金属性、非金属性强弱的比较： 1．金属性强弱的比较依据： （1）根据周期表中的位置； （2）根据金属活动性顺序表（盐溶液之间的置换关系、阳离子在水 溶液中电解时放电的一般顺序）； （3）根据单质与水或非氧化性酸反应置换出氢气的难易程度； （4）根据最高价氧化物对应水化物的碱性强弱； （5）根据构成原电池时的正负极。 2．非金属性强弱的比较依据： （1）根据周期表中的位置； （2）根据置换关系判断（阴离子在水溶液中电解时放电的一般顺序）； （3）根据与金属反应的产物比较； （4）根据与H 2化合的难易程度及气态氢化物的稳定性、还原性； （5）根据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱。 微粒半径大小的比较： 1． 同周期，从左向右，随核电荷数的递增，原子半径越来越小，到惰 性气体原子半径突然增大。 2．同主族，从上向下，随电子层数递增，原子半径、离子半径越来越大。 3．同种元素的不同微粒，核外电子数越多，半径越大，即：阳离子 半径＜原子半径、阴离子半径＞原子半径。 4．核外电子层结构相同的不同微粒，核电荷数（即质子数）越多， 对电子的吸引力越强，微粒半径越小。 电子层结构相同的微粒: ①常见的2电子微粒：分子有：H 2、He ；阴离子有： H －；阳离子有：Li ＋。 ②常见的10电子微粒：分子有：Ne 、CH 4、NH 3、 H 2O 、HF ；阳离子有：Na +、Mg 2+、Al 3+、NH 4+、 H 3O +；阴离子有：F -、O 2-、N 3-、OH - 、NH 2-。 ③常见的18电子微粒：分子有：Ar 、SiH 4、PH 3、
1．熟记并正确书写常见元素的名称、符号、离子符号。 2.熟悉常见元素的化合价，能根据化合价正确书写化学式(分子式)，或根据化学式判断元素的化合价。 3.掌握原子结构示意图、电子式等表示方法。 4.了解相对原子质量、相对分子质量的定义，并能进行相关计算。 5.了解元素、核素和同位素的含义。 6.了解原子的构成。了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。 7.了解原子核外电子排布规律。 8.掌握元素周期律的实质。了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。 9.以第三周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。10.以ⅠA和ⅦA族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。11.了解金属、非金属元素在周期表中的位置及其性质递变规律。12.了解化学键的定义。了解离子键、共价键的形成。 1．(2019·全国卷Ⅰ)科学家合成出了一种新化合物(如图所示)，其中W、X、Y、Z为同一短周期元素，Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半，下列叙述正确的是() A．WZ的水溶液呈碱性 B．元素非金属性的顺序为X>Y>Z C．Y的最高价氧化物的水化物是中强酸 D．该新化合物中Y不满足8电子稳定结构
C[W、X、Y、Z为同一短周期元素，可能同处于第二或第三周期，观察新化合物的结构示意图可知，X为四价，X可能为C或Si。若X为C，则Z核外最外层电子数为C原子核外电子数的一半，即为3，对应B元素，不符合成键要求，不符合题意，故X为Si，W能形成＋1价阳离子，可推出W为Na元素，Z核外最外层电子数为Si原子核外电子数的一半，即为7，可推出Z为Cl 元素。Y能与2个Si原子形成共价键，另外得到1个电子达到8电子稳定结构，说明Y原子最外层有5个电子，进一步推出Y为P元素，即W、X、Y、Z分别为Na、Si、P、Cl元素。A项，WZ为NaCl，其水溶液呈中性，错误；B项，元素非金属性：Cl>P>Si，错误；D项，P原子最外层有5个电子，与2个Si原子形成共价键，另外得到1个电子，在该化合物中P元素满足8电子稳定结构，错误。] 2．(2019·全国卷Ⅱ)今年是门捷列夫发现元素周期律 150周年。下表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z 为短周期主族元素，W与X的最高化合价之和为8。下 列说法错误的是() A．原子半径：W＜X B．常温常压下，Y单质为固态 C．气态氢化物热稳定性：Z＜W D．X的最高价氧化物的水化物是强碱 D[由题意，W、X、Y、Z为短周期主族元素，W与X的最高化合价之和为8，可推出W、X、Y、Z分别为N、Al、Si、P。A项，根据电子层数越多，原子半径越大，可得原子半径：W
物质结构及元素周期表 为您服务的教育网络 主题一材料结构和元素周期表 一、审查考试地点 1.考试网站网络建设 (1)元素“位-结构-单位”之间的关系 (2)。推断元素的名称或位置是本节中常见的问题之一。其方法可以大致概括如下: 2.检查现场解释: 测试地点1:同一时期、同一主体群体性质变化的逻辑衍生关系1。相同周期和相同主族元素性质变化规律性质原子半径电子层结构电子损失能力获得电子能力金属非金属主价最高价氧化物酸相应水合物碱性非金属气态氢化物形成困难稳定性相同周期(从左到右)具有相同数量电子层的最外层电子的数量逐渐减少，最外层电子的数量逐渐减少，最外层电子的数量逐渐增加，最外层电子的数量逐渐减少，最外层电子的数量逐渐减少，最外层电子的数量逐渐增加，最外层电子的数量逐渐增加，最大正价(+1→+7)非金属负价=-(8族序数)酸度逐渐增加，最外层电子的数量XK碱度 随着主族(自上而下)电子层数的逐渐增加，最外层电子的数量也在逐渐增加，逐渐减少，逐渐增加，逐渐减少，逐渐减少，逐渐减少，最高正价=族序数(除O，F外)非金属负价=-(8-族序数)酸度逐渐减少，碱度逐渐增加，形成从难到易的稳定性逐渐增加，形成从易到难的稳
定性逐渐减少2。元素周期表中的“三角形”变化规律 如果元素a、b和c位于元素周期表中图5-1所示的位置，所有相关的性质都可以顺利释放。 1 为您服务的教育网络 订单(但D不能参与安排)。(1)原子半径:碳>氮>硼；(2)金属度:碳>碳>硼；(3)非金属:硼>碳>碳3。元素周期表(1)中的相似性规则与主族元素的性质相似(因为最外面的电子是相同的)；⑵元素周期表中对角线位置(如2中的A、D位置)的元素具有相似的性质，如锂和镁、铍和铝、硼和硅等。 (3)相邻元素的性质差别不大。 测试点2元素周期定律的普通次定律 1.最外层电子数大于或等于3且小于8的元素必须是主族元素；最外层电子数为1或2的元素可以是主族、次族或0族(he)元素；最外层电子数为8的元素是稀有气体元素(氦除外)。 2.在元素周期表中，IIA族和IIA族元素的原子数有三种不同:①1-3周期(短周期)1元素的原子数不同；(2)第4和第5周期之间的差异为11；③第6和第7周期的差异为25。 3.在每个周期中排列的元素类型满足以下规则:如果n是周期序数，那么在奇数周期中它是(n？1)222(n？2)物种，物种处于偶数周期。2 4.在元素周期表中，除了第八族元素外，具有奇数(或偶数)原子序数的元素，元素所在的族的序数和主价也是奇数(或偶数)。
物质结构 元素周期律 中子N （不带电荷） 同位素 （核素） 原子核 → 质量数（A=N+Z ） 近似相对原子质量 质子Z （带正电荷） → 核电荷数 元素 → 元素符号 原子结构 ： 最外层电子数决定主族元素的 决定原子呈电中性 电子数（Z 个）： 化学性质及最高正价和族序数 体积小，运动速率高（近光速），无固定轨道 核外电子 运动特征 电子云（比喻） 小黑点的意义、小黑点密度的意义。 排布规律 → 电子层数 周期序数及原子半径 表示方法 → 原子（离子）的电子式、原子结构示意图 随着原子序数（核电荷数）的递增：元素的性质呈现周期性变化： ① 、 原子最外层电子数呈周期性变化 元素周期律 ②、原子半径呈周期性变化 ③、元素主要化合价呈周期性变化 ④、元素的金属性与非金属性呈周期性变化 ①、按原子序数递增的顺序从左到右排列； 元素周期律和 排列原则 ②、将电子层数相同的元素排成一个横行； 元素周期表 ③、把最外层电子数相同的元素（个别除外）排成一个纵行。 ①、短周期（一、二、三周期） 周期（7个横行） ②、长周期（四、五、六周期） 周期表结构 ③、不完全周期（第七周期） ①、主族（ⅠA ～ⅦA 共7个） 元素周期表 族（18个纵行） ②、副族（ⅠB ～ⅦB 共7个） ③、Ⅷ族（8、9、10纵行） ④、零族（稀有气体） 同周期同主族元素性质的递变规律 ①、核电荷数，电子层结构，最外层电子数 ②、原子半径 性质递变 ③、主要化合价 ④、金属性与非金属性 ⑤、气态氢化物的稳定性 ⑥、最高价氧化物的水化物酸碱性 电子层数： 相同条件下，电子层越多，半径越大。 判断的依据 核电荷数 相同条件下，核电荷数越多，半径越小。 最外层电子数 相同条件下，最外层电子数越多，半径越大。 微粒半径的比较 1、同周期元素的原子半径随核电荷数的增大而减小（稀有气体除外）如：Na>Mg>Al>Si>P>S>Cl. 2、同主族元素的原子半径随核电荷数的增大而增大。如：Li
《物质结构与元素周期律》易错知识点总结 2011-12-02 10:48:08来源: 作者: 【大中小】浏览:155次评论:0条 【内容讲解】 第一部分物质结构 一．原子组成 1、并不是所有的原子都含有中子，11H原子核内就只有一个质子而没有中子。 2、只有呈电中性的原子核电荷数才等于核外电子数；核电荷数和核外电子数相等的微粒一定是同类微粒（原子、阳离子或阴离子）。 二．概念辨析 1、同位素研究的对象是原子，同系物研究的对象是有机物，同分异构体研究的对象是化合物。 2、同种元素的不同核素化学性质基本相同，物理性质不同。 3、原子量是相对原子质量的简称，而元素周期表中的原子量是元素的原子量，是一个加权平均值。 三．核外电子排布规律 1、注意原子结构示意图和电子式的区别： 原子结构示意图：描述原子核电荷数（质子数）和核外电子排布情况的示意图； 电子式：在元素符号周围用●或X来表示微粒（原子、分子、离子）中原子的最外层电子的式子。 2、特别要注意用电子式表示离子化合物和共价化合物形成过程的区别。 四．微粒半径大小的比较 1、阳离子半径＜原子半径、阴离子半径＞原子半径。 2、核外电子层结构相同的原子和单原子离子（例如2e-、10e-、18e-微粒）在元素周期表中的位置规律，原子半径和离子半径顺序。 五．化学键 1、离子键和共价键的形成过程；极性键和非极性键的区别。 2、熔融状态下能导电的化合物一定是离子化合物；溶解在水中不能电离的化合物通常是共价化合物，但溶解在水中能电离的化合物可能是共价化合物也可能是离子化合物。 3、离子化合物中一定含有离子键，有离子键的化合物一定是离子化合物；共价化合物中一定含有共价键，含有共价键的化合物不一定是共价化合物；极性键和离子键都只有存在于化合物中，非极性键可以存在于单质、离子化合物或共价化合物中。 六．分子间作用力、氢键 1、分子间作用力的强度远远小于化学键，由分子构成的物质，其熔点、沸点、溶解度等物理性质主要由分子间作用力大小决定。 2、含有氢键的物质沸点升高；氢键的强弱介于分子间作用力和化学键之间。 【错例解析】 1．下列指定微粒的个数比为2：1的是 A．Be2+离子中的质子和电子 B．21H原子中的中子和质子 C．NaHCO3晶体中的阳离子和阴离子 D．BaO2（过氧化钡）固体中的阴离子和阳离子 [注] 答案是A，特别要注意C和D选项中离子化合物是由什么离子构成的。补充：NaHSO4是由Na+和HSO4—构成的，但是溶于水电离成Na+、H+和SO42—。 2．下列各项中表达正确的是 A．F－的结构示意图：B．CO2的分子模型示意图： C．NaCl的电子式：D．N2的结构式：:N≡N: [注] 答案是A，特别要注意B选项：CO2分子是直线型的，还有D选项：把结构式和电子式混淆了。 3．某元素构成的双原子分子有三种，其相对分子质量分别为158、160、162。在天然单质中，此三种单质
物质结构与元素周期律 一、原子的构成 1、原子： 2、两个关系式： （1）核电荷数＝核内质子数＝原子核外电子数＝原子序数。 （2）质量数（A）＝质子数（Z）＋中子数（N）。 【例 1】某元素的一种核素X的原子质量数为A，含N个中子，它与1H原子组成H m X分子，在a g H m X分子中含质子的物质的量是() 二、核外电子排布 1、电子运动特点：①较小空间；②高速；③无确定轨道。 2、电子云：表示电子在核外单位体积内出现几率的大小，而非表示核外电子的多少。 3、电子层：根据电子能量高低及其运动区域不同，将核外空间分成个电子层。 表示：层数 1 2 3 4 5 6 7 符号K L M N O P Q n值越大，电子运动离核越远，电子能量越高。电子层实际上并不存在。 4、能量最低原理：电子一般总是尽先排布在能量最低的电子层里，然后排布在能量稍 高的电子层，即电子由内而外逐层排布。 5、排布规律：①各电子层最多容纳的电子数目是个。 ②最外层电子数不超过个。（K层为最外层时不超过2个） ③次外层电子数不超过个，倒数第三层电子数不超过32个。 6、表示方法： ①原子、离子结构示意图。 ②原子、离子的电子式。
三、电子式的书写 【例 2】下列化学用语中，书写错误的是( )
根据元素周期律，把相同的各种元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成横行，再把不同横行中相同的元素，按电子层数递增的顺序由上而下排成纵行， 这样得到的表就叫做元素周期表。 1、编排依据 （1）按原子序数递增的顺序从左到右排列。 （2）将电子层数相同的元素排成一个横行，得到。 （3）把最外层电子数相同的元素排成一个纵行，得到。 2、结构 短周期：1、2、3 周期（7个横行）长周期：4、5、6 不完全周期：7 7个主族：ⅠA～ⅦA 族（18个纵行）7个副族：ⅠB～ⅦB 16个族第Ⅷ族 零族（稀有气体） 【例 3】甲、乙是周期表中同一主族的两种元素，若甲的原子序数为x，则乙的原子序数不可能是() A．x＋2B．x＋4 C．x＋8 D．x＋18 【例 4】若甲、乙分别是同一周期的ⅡA和ⅢA元素，原子序数分别为m和n，则下列关于m 和n的关系不正确的是 ( ) A．n＝m＋1 B．n＝m＋18 C．n＝m＋25 D．n＝m＋11 【例 5】下列叙述中正确的是() A．除零族元素外，短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数 B．除短周期外，其他周期均有18种元素 C．副族元素中没有非金属元素 D．碱金属元素是指第ⅠA族的所有元素
物质结构与元素周期律高考题,20道 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
物质结构与元素周期律 1.【2016-浙江】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍，X、Y的核电荷数之比为3:4。W?的最外层为8电子结构。金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应。下列说法正确的是（） A．X与Y能形成多种化合物，一般条件下都能与Z的最高价氧化物的水化物发生反应 B．原子半径大小：X＜Y，Z＞W C．化合物Z2Y和ZWY3都只存在离子键 D．Y、W的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂 2.【2016-新课标III】四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X的简单离子具有相同电子层结构，X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，W与Y同族，Z与X形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列说法正确的是（） A．简单离子半径：W< X
4.【2016-新课标I】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r 是由这些元素组成的二元化合物，n是元素Z的单质，通常为黄绿色气体，q的水溶液具有漂白性，0.01 mol·L–1r溶液的pH为2，s通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是 （） A．原子半径的大小W
第一章:原子结构与元素周期律 教案编写日期:2012-2-16 课程授课日期: 应到人数: 实到人数: 教学目标: 过程与方法： 通过亲自编排元素周期表培养学生的抽象思维能力和逻辑思维能力；通过对元素原子结构、位置间的关系的推导，培养学生的分析和推理能力。 通过对元素周期律和元素周期表的关系的认识，渗透运用辩证唯物主义观点分析现象和本质的关系。 情感态度价值观： 通过学生亲自编排元素周期表培养学生的求实、严谨和创新的优良品质；提高学生的学习兴趣 教学方法：通过元素周期表是元素周期律的具体表现形式的教学，进行“抽象和具体”这一科学方法的指导。 教学重难点：同周期、同主族性质的递变规律；元素原子的结构、性质、位置之间的关系。 教学过程: 中子N （核素） 原子核 质子Z → 元素符号 原子结构 ： 决定原子呈电中性 电子数（Z 个）： 化学性质及最高正价和族序数 体积小，运动速率高（近光速），无固定轨道 核外电子 运动特征 电子云（比喻） 小黑点的意义、小黑点密度的意义。 排布规律 → 电子层数 周期序数及原子半径 表示方法 → 原子（离子）的电子式、原子结构示意图 随着原子序数（核电荷数）的递增：元素的性质呈现周期性变化： ①、原子最外层电子数呈周期性变化 元素周期律 ②、原子半径呈周期性变化 ③、元素主要化合价呈周期性变化 ④、元素的金属性与非金属性呈周期性变化 ①、按原子序数递增的顺序从左到右排列； 元素周期律和 排列原则 ②、将电子层数相同的元素排成一个横行； 元素周期表 ③、把最外层电子数相同的元素（个别除外）排成一个纵行。 ①、短周期（一、二、三周期） 周期（7个横行） ②、长周期（四、五、六周期） 周期表结构 ③、不完全周期（第七周期） A ～ⅦA 共7个） 元素周期表 族（18个纵行） ②、副族（ⅠB ～ⅦB 共7个） ③、Ⅷ族（8、9、10纵行） ④、零族（稀有气体） 同周期同主族元素性质的递变规律 ①、核电荷数，电子层结构，最外层电子数 ②、原子半径 决定 编排依据 具 体 表 现 形式 X) (A Z 七 主 七 副零和八 三长三短一不全
物质结构 元素周期律中子N （核素）原子核 质子Z → 元素符号 原子结构 ： 决定原子呈电中性 电子数（Z 个）： 化学性质及最高正价和族序数 体积小，运动速率高（近光速），无固定轨道 核外电子 运动特征 电子云（比喻） 小黑点的意义、小黑点密度的意义。 排布规律 → 电子层数 周期序数及原子半径 表示方法 → 原子（离子）的电子式、原子结构示意图 随着原子序数（核电荷数）的递增：元素的性质呈现周期性变化： ①、原子最外层电子数呈周期性变化 元素周期律 ②、原子半径呈周期性变化 ③、元素主要化合价呈周期性变化 ④、元素的金属性与非金属性呈周期性变化 ①、按原子序数递增的顺序从左到右排列；元素周期律和 排列原则 ②、将电子层数相同的元素排成一个横行； 元素周期表 ③、把最外层电子数相同的元素（个别除外）排成一个纵行。 ①、短周期（一、二、三周期） 周期（7个横行） ②、长周期（四、五、六周期） 周期表结构 ③、不完全周期（第七周期） ①、主族（ⅠA～ⅦA 共7个） 元素周期表 族（18个纵行） ②、副族（ⅠB～ⅦB 共7个） ③、Ⅷ族（8、9、10纵行） ④、零族（稀有气体） 同周期同主族元素性质的递变规律 ①、核电荷数，电子层结构，最外层电子数 ②、原子半径 性质递变 ③、主要化合价 ④、金属性与非金属性 ⑤、气态氢化物的稳定性 ⑥、最高价氧化物的水化物酸碱性 电子层数： 相同条件下，电子层越多，半径越大。 判断的依据 核电荷数 相同条件下，核电荷数越多，半径越小。 最外层电子数 相同条件下，最外层电子数越多，半径越大。 微粒半径的比较 1、同周期元素的原子半径随核电荷数的增大而减小（稀有气体除外）如： Na>Mg>Al>Si>P>S>Cl. 2、同主族元素的原子半径随核电荷数的增大而增大。如：Li
2014届高三化学高考复习教学案 1 物质结构和元素周期表专题 1．(2012福建?8)短周期元素R 、T 、Q 、W 在元素周期表中的相对位置如右下图所示，其中T 所处的周期序数与族序数相等。下列判断不正确．．． 的是 A ．最简单气态氢化物的热稳定性：R>Q B ．最高价氧化物对应水化物的酸性：Q
基础题练习(五) 物质结构与元素周期表 (建议用时：25分钟) (第162页) 1．(2019·武汉模拟)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中Y、Z位于同一主族。X的气态氢化物常用作制冷剂。ZYW2能与水剧烈反应，可观察到液面上有雾生成，并有刺激性气味的气体逸出，该气体可使品红溶液褪色。下列说法正确的是( ) A．最简单氢化物的沸点：Z>Y B．原子半径：W>Z>Y>X C．把ZY2通入石蕊试液中先变红后褪色 D．向ZYW2与水反应后的溶液中滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成 D[X的气态氢化物常用作制冷剂，所以X是N Y和Z位于同一主族， ZYW2能与水剧烈反应，可观察到液面上有雾生成，并有刺激性气味的气体逸出，该气体可使品红溶液褪色，即有SO2产生，所以Y是O，Z是S，W是Cl ZYW2是SOCl2，据此回答。] 2．(2019·恩施州模拟)短周期主族元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大，化合物M、N 均由这四种元素组成，且M的相对分子质量比N小16。分别向M和N中加入烧碱溶液并加热，二者均可产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。将M溶液和N溶液混合后产生的气体通入品红溶液中，溶液变无色，加热该无色溶液，无色溶液又恢复红色。下列说法错误的是( ) A．简单气态氢化物的稳定性：Y>X B．简单离子的半径：Z>Y C．X和Z的氧化物对应的水化物都是强酸 D．X和Z的简单气态氢化物能反应生成两种盐 C[依题意可知，M是NH4HSO3，N是NH4HSO4，故元素R、X、Y、Z依次为H、N、O、S，据此分析。] 3．(2019·江西名校模拟)短周期W、X、Y、Z、Q五种元素的原子序数依次递增，W和Z 位于同一主族。已知W的氢化物可与Q单质在光照条件下反应生成多种化合物，且Y、Q形成一种共价化合物，X的最高价氧化物对应的水化物可与Z单质反应产生常见的还原性气体单质E。下列说法不正确的是( ) A．X、Z的最高价氧化物相互化合，生成的产物可用作防火剂 B．Y、Q形成的化合物是强电解质 C．电解X、Q元素组成的化合物的饱和溶液常被用于实验室制备E单质 D．W、X、Q三种元素都能形成多种氧化物 C[短周期W、X、Y、Z、Q五种元素的原子序数依次递增，已知W的氢化物可与Q单质在光照条件下反应生成多种化合物，则W是C元素，Q是Cl元素；W和Z位于同一主族，则Z 是Si元素；Y、Q形成一种共价化合物，Y的原子序数比Si小。则Y只能是Al元素；X的最
第一章物质结构元素周期表1、元素周期表、元素周期律 原子结构?元素周期表?元素性质（元素周期律） 几个等式： 核电荷数=核内质子数=原子序数=核外电子数 周期序数=电子层数主族序数=最外电子层数=元素最高正化合价数主族元素最低负化合价=8-主族序数 表1： 2、元素的金属性和非金属强弱比较 3、化学键和用电子式表示化学键的形成 离子键： 化学键非极性键： 共价键极性键：例题1：.某主族元素R的最高正价与最低负化合价的代数和为4，由此可以判断( ) A.R一定是第四周期元素 B.R一定是ⅣA族元素 C.R的气态氢化物比同周期其他元素气态氢化物稳定 D.R气态氢化物化学式为H 2 R 例题 2：下列关于物质性质变化的比较, 不正确的是: A. 酸性强弱: H 2 SiO 4 ＜H 2 CO 3 ＜H 3 PO 4 B. 原子半径大小: Na > S > O C. 碱性强弱: KOH > NaOH > LiOH D. 还原性强弱: F- > Cl- > I- 例题3：下列叙述中不正确的是 A．共价化合物中，一定含非金属元素 B．共价化合物中，一定没有离子键 C．离子化合物中可能含有共价键 D．离子化合物中一定含有金属元素和非金属元素 练习4： 下列各表中的数字代表的是原子序数，表中数字所表示的元素与它们在元素周期表中的位置相符的是( ) 练习5：某元素X原子核外电子数等于核内中子数，取该元素单质2.8 g与氧气充分作用，可得 6 g化合物XO2。该元素在周期表中的位置是( ) A.第三周期 B.第二周期 C.第ⅣA族 D.第ⅤA族 练习 6：元素X和元素Y在周期表中位于相邻的两个周期，X和Y两原子核外电子总数之和为19，Y原子核内质子数比X多3个，下列叙述正确的是( ) A.X和Y都是性质活泼的元素，在自然界中只能以化合态存在 B.X和Y形成的化合物的化学式为Y2X C.X的化合物种类比Y的化合物种类多 D.Y能置换酸中氢，放出氢气，但不能置换出盐中的金属 练习7：下列物质溶于水中，化学键发生改变的是 A．氧气 B．氯化氢 C．氯化钠 D．氢氧化钠
第九章
首 页 基本要求
原子结构和元素周期律
重点难点 讲授学时 内容提要
1
基本要求
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1.1 了解原子结构的有核模型和 Bohr 模型；电子的波粒二象性、测不准原理；了解了解元素和健康的 关系。 1.2 熟悉原子轨道和概率密度的观念；熟悉原子轨道的角度分布图、径向分布函数图的意义和特征；熟 悉电子组态与元素周期表的关系，有效核电荷、原子半径及电负性变化规律。 1.3 掌握 n、l、m、s 4 个量子数的意义、取值规律及其与电子运动状态的关系；掌握基态原子电子组态 书写的三条原则，正确书写基态原子电子组态和价层电子组态。
2
重点难点
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2.1 重点 2.1.1 原子轨道、概率密度的观念；n、l、m、s 4 个量子数；电子组态和价层电子组态。熟悉的意义和 特征；熟悉电子组态与元素周期表的关系，有效核电荷、原子半径及电负性变化规律。 2.1.2 原子轨道的角度分布图和径向分布函数图；了解原子结构的有核模型和 Bohr 模型；了解了解元 素和健康的关系。 2.1.3 电子组态的书写、与元素周期表的关系；元素性质的变化规律。 2.2 难点 2.2.1 电子的波粒二象性、测不准原理；波函数和原子轨道。 2.2.2 原子轨道的角度分布图和径向分布函数图。 2.2.3 熟悉电子组态与元素周期表的关系。
3
讲授学时
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建议 4～6 学时
1
4
内容提要
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第一节
第二节
第三节
第四节
第五节
4.1 第一节 氢原子的结构 4.1.1 氢光谱和氢原子的玻尔模型 α 粒子散射实验提供了原子结构的有核模型，但卢瑟福模型没有解决原子核外的空间如何被电子所 占有问题。 量子力学基于两点认识原子结构：一是量子化现象，二是测不准原理。 普朗克提出，热物体吸收或释放能量不连续，称量子化的。 氢原子的线状光谱也表现了原子辐射能量的量子化。 玻尔假定： 电子沿着固定轨道绕核旋转； 当电子在这些轨道上跃迁时就吸收或辐射一定能量的光子。 轨道能量为
E??
4.1.2 电子的波粒二象性
RH ， n=1,2,3,4,… n2
波粒二象性是指物质既有波动性又有粒子性的特性。光子的波粒二象性关系式 λ=h/mc= h/p 德布罗意的微观粒子波粒二象性关系式
??
h h ? p mv
微观粒子的波动性和粒子性通过普朗克常量 h 联系和统一起来。 微观粒子的波动性被电子衍射实验证实。电子束的衍射现象必须用统计性来理解。衍射中电子穿越 晶体投射到照相底片上， 图像上亮斑强度大的地方电子出现的概率大； 电子出现少的地方亮斑强度就弱。 所以，电子波是概率波，反映电子在空间某区域出现的概率。 4.1.3 测不准原理 海森堡指出，无法同时确定微观粒子的位置和动量，它的位置越准确，动量（或速度）就越不准确； 反之，它的动量越准确，位置就越不准确： △x· △px≥h/4π 式中△x 为坐标上粒子在 x 方向的位置误差，△px 为动量在 x 方向的误差。 测不准原理表明微观粒子不存在确定的运动轨迹，可以用量子力学来描述它在空间出现的概率及其 它全部特征。
2
专题九物质结构和元素周期律 考点一原子构成和核外电子排布 1．氕化锂、氘化锂、氚化锂都可作为发射“嫦娥一号”卫星的火箭引燃剂。下列说法正确的是（）A．1H、D＋、T2互为同位素 B．LiH、LiD、LiT含有的电子总数分别为3、4、5 C．7LiH、7LiD、7LiT的摩尔质量之比为1∶1∶1 D．它们都是离子化合物，常作还原剂 2．甲、乙、丙、丁是4种短周期元素，它们的原子序数依次增大，其中甲和丙、乙和丁分别是同主族元素，又知乙、丁两元素的原子核中质子数之和是甲、丙两元素原子核中质子数之和的2倍，甲元素的一种核素核内无中子。 (1)丙、丁组成的常见化合物，其水溶液呈碱性，原因是______________________(用离子方程式表示)；写出两种均含甲、乙、丙、丁四种元素的化合物相互间发生反应，且生成气体的离子方程式_____________________________________。 (2)丁的单质能跟丙的最高价氧化物的水化物的浓溶液发生氧化还原反应，生成的两种正盐的水溶液均呈碱 性，写出该氧化还原反应的离子方程式____________________________。 (3)甲、乙、丁可形成A、B两种微粒，它们均为负一价双原子阴离子且A有18个电子，B有10个电子， 则A与B反应的离子方程式为________________________________。 (4)4.0 g丁单质在足量的乙单质中完全燃烧放出37.0 kJ热量，写出其热化学方程式 _____________________________________。 考点二元素周期表的结构和元素周期律 3．(2010·四川理综，8)下列说法正确的是() A．原子最外层电子数为2的元素一定处于周期表ⅡA族 B．主族元素X、Y能形成XY2型化合物，则X与Y的原子序数之差可能为2或5 C．氯化氢的沸点比氟化氢的沸点高 D．同主族元素形成的氧化物的晶体类型均相同 4．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短周期元素，W、X是金属元素，Y、Z是非金属元素。(1)W、X各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水，该反应的离子方程式为 ______________________________________。 (2)W与Y可形成化合物W2Y，该化合物的电子式为___________________。 (3)X的硝酸盐水溶液显________性，用离子方程式解释原因：________________________________。 (4)Y的低价氧化物通入Z单质的水溶液中，发生反应的化学方程式为 ______________________________________。 (5)比较Y、Z气态氢化物的稳定性：________>________(用分子式表示)。
物质结构元素周期律 1．原子结构 [核电荷数、核内质子数及核外电子数的关系] 核电荷数＝核内质子数＝原子核外电子数注意：(1) 阴离子：核外电子数＝质子数＋所带的电荷数 阳离子：核外电子数＝质子数－所带的电荷数 (2)“核电荷数”与“电荷数”是不同的，如Cl－的核电荷数为17，电荷数为1．[质量数] 用符号A表示．将某元素原子核内的所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加所得的整数值，叫做该原子的质量数． 说明(1)质量数(A)、质子数(Z)、中子数(N)的关系：A＝Z + N．(2)符号A Z X的意义：表示元素符号为X，质量数为A，核电荷数(质子数)为Z的一个原子．例如，23 Na中，Na原子 11 的质量数为23、质子数为11、中子数为12． [原子核外电子运动的特征] (1)当电子在原子核外很小的空间内作高速运动时，没有确定的轨道，不能同时准确地测定电子在某一时刻所处的位置和运动的速度，也不能描绘出它的运动轨迹．在描述核外电子的运动时，只能指出它在原子核外空间某处出现机会的多少． (2)描述电子在原子核外空间某处出现几率多少的图像，叫做电子云．电子云图中的小黑点不表示电子数，只表示电子在核外空间出现的几率．电子云密度的大小，表明了电子在核外空间单位体积内出现几率的多少． (3)在通常状况下，氢原子的电子云呈球形对称。在离核越近的地方电子云密度越大，离核越远的地方电子云密度越小． [原子核外电子的排布规律] (2)能量最低原理：电子总是尽先排布在能量最低的电子层里，而只有当能量最低的电子层排满后，才依次进入能量较高的电子层中．因此，电子在排布时的次序为：K→L→M…… (3)各电子层容纳电子数规律：①每个电子层最多容纳2n2个电子(n＝1、2……)．②最外层容纳的电子数≤8个(K层为最外层时≤2个)，次外层容纳的电子数≤18个，倒数第三层容纳的电子数≤32个．例如：当M层不是最外层时，最多排布的电子数为2×32＝18个；而当它是最外层时，则最多只能排布8个电子． (4)原子最外层中有8个电子(最外层为K层时有2个电子)的结构是稳定的，这个规律叫“八隅律”．但如PCl5中的P原子、BeCl2中的Be原子、XeF4中的Xe原子，等等，均不满足“八隅律”，但这些分子也是稳定的． 2．元素周期律 [原子序数]按核电荷数由小到大的顺序给元素编的序号，叫做该元素的原子序数． 原子序数＝核电荷数＝质子数＝原子的核外电子数 [元素原子的最外层电子排布、原子半径和元素化合价的变化规律] 对于电子层数相同（同周期）的元素，随着原子序数的递增：