高三化学复习专题八:物质结构、元素周期律和周期表(学生版)
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高中化学专题复习五原子结构与周期表一、核外电子排布1.元素:含有相同质子数的同一类原子的总称。
核素:含有一定数目质子和中子的原子。
同位素:含有同质子数,不同中子数的同一种元素的不同原子之间的互称。
质量数:质子数与中子数之和。
2.核外电子排布规律:①最外电子层最多只能容纳8个电子(氢原子是1个,氦原子是2个);②次外电子层最多只能容纳18个电子;③倒数第三电子层最多只能容纳32个电子;④每个电子层最多只能容纳2n2个电子。
注意:电子总是先排布在能量最低的电子层里。
3.1~18号元素的原子结构示意图:略。
4.元素周期律:元素的性质随着原子核电荷数的递增而呈现周期性变化的规律。
元素周期律是元素核外电子排布随元素核电荷数的递增的必然结果。
(1)随着原子核电荷数的递增原子的最外层电子排布呈现周期性变化。
除1、2号元素外,最外层电子层上的电子重复出现1递增到8的变化。
(2)随着原子核电荷数的递增原子半径呈现周期性变化。
同周期元素,从左到右,原子半径减小,如:Na Mg Al Si P S Cl;C N O F同主族元素,从上到下,原子半径增大。
(3)随着原子核电荷数的递增元素的主要化合价呈现周期性变化。
同周期最高正化合价从左到右逐渐增加,最低负价的绝对值逐渐减小元素的最高正化合价==原子的最外层电子数;最高正化合价与负化合价的绝对值之和=8。
(4)随着原子核电荷数的递增元素的金属性和非金属性呈现周期性变化同周期,从左到右,元素的金属性逐渐减弱,元素的非金属性逐渐增强Na Mg Al Si P S Cl 金属性:Na>Mg>Al 金属性逐渐减弱非金属性逐渐增强非金属性:Cl>S>P>Si,(5)①元素的金属性越强,最高价氧化物对应的水化物(氢氧化物)的碱性越强,反之也如此。
如:金属性:Na>Mg>Al,氢氧化物碱性强弱为:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3。
②元素的非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物(含氧酸)的酸性越强,反之也如此。
物质结构 元素周期律 2019-5一、2019考试说明① 了解元素、核素和同位素的含义。
② 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。
③ 了解原子核外电子排布规律。
④ 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。
⑤ 以第 3 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。
⑥ 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。
⑦ 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。
⑧ 了解化学键的定义。
了解离子键、共价键的形成。
二、教材精要 (一)原子结构1.原子的构成 原子AZX2.符号中各数字的含义 ⎩⎪⎨⎪⎧ 原子核⎩⎪⎨⎪⎧ Z ——决定元素的种类中子[A -Z ]在质子数确定后决定原子种类同位素Z ——最外层电子数决定元素的化学性质3.构成原子或离子的微粒之间的数量关系(1)质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N) (2)原子中:原子序数=质子数=核电荷数=核外电子数(3)阳离子中:质子数=核电荷数=核外电子数+离子所带电荷数(4)阴离子中:质子数=核电荷数=核外电子数-离子所带电荷数 ※有质子的微粒不一定有中子,如1H 。
4.原子核外电子排布规律 (1)能量最低原理:核外电子总是尽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,即依次K →L →M →N 顺序排列。
(2)各电子层最多容纳电子数为2n 2 个,即K 层2个,L 层8个,M 层18个,N 层32个等。
(3)最外层电子数不超过8个,次外层不超过18个,倒数第三层不超过32个。
【注意】以上三条规律是相互联系的,不能孤立理解其中某条。
如M 层不是最外层时,其电子数最多为18个,当其是最外层时,其中的电子数最多为8个。
※核外电子排布的特殊规律(短周期元素) (1)最外层有1个电子的元素:H 、Li 、Na 。
高三化学复习专题八:物质结构、元素周期律和周期表(学生版)【知识网络】原子核质子()——决定元素种类Z 中子()——相同不同时互称同位素N Z N 质子数()+中子数()=质量数()Z N A 核外电子——决定元素的化学性质原子(核素)排列规律: 分层排列; 离核越近能量越低元素周期律:元素的性质(核外电子排布、原子半径、主要化合价等)随着原子序数的递增呈周期性变化的规律① ②使离子相结合或原子相结合的作用力子键价属键性共价键极性共价键周期周期完全周期族 族 Ⅷ族族同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱一、原子结构原子⎪⎩⎪⎨⎧⎩⎨⎧核外电子中子质子原子核1、构成原子或离子的各基本粒子间的数量关系⑪质量关系:质子数(Z )+中子数(N )= =该原子的近似相对原子质量 ⑫电荷的关系:质子数= = = (原子)=核外电子数+离子的电荷数(适用____离子)=核外电子数—离子的电荷数(适用____离子)2、核外电子排布在含有多个电子的原子中,能量低的电子通常在离核较 的区域内运动,能量高的电子通常在离核较 的区域内运动。
据此可以认为:电子在原子核外距核由 到 ,能量是由 到 的方式进行排布。
通常把能量最 、离核最 的电子层叫第一层,由里往外以此类推,共有 个电子层,分别用字母 表示,每层最多容纳的电子数为 个,而最外层电子数不得超过 个(第一层为最外层时,电子数不超过 个),次外层不得超过 个,倒数第三层不得超过 个。
3、 原子结构示意图(或离子结构示意图)电子层数(原子或阴离子)=阳离子的电子层数+1= 数主族元素 数=最高正价(除F 、O )= 数=8—|最低负价(非金属)|4、元素的原子半径、离子半径大小比较规律(1)先看电子层数,一般电子层数多的半径。
(2)电子层数相同的,质子数大的半径反而。
(3)质子数相同的简单微粒半径大小为:<<,价态越高的粒子半径越。
根据周期表中的位置:(1)同周期元素的原子、最高价阳离子和最低价简单阴离子半径:从左至右分别(稀有气体元素除外)。
(2)同主族元素的原子或离子半径从上到下渐。
5、基本概念:⑪元素:⑫核素:⑬同位素:①同位素的概念:的互称。
②同位素的性质特点:(两同;两不同)③同位素的两个特性:a.同位素的几乎完全相同;b.稳定同位素的原子百分比不变;④氢元素有三种同位素原子,它们分别是,可分别用三种符号表示,它们的中子数分别为。
⑭同素异形体:二、元素周期表的结构1、编排原则:横行:纵行:2、周期:周期序数=(含种元素)(含种元素)(含种元素)(含种元素)周期(含种元素)(含种元素):(含种元素)第七周期:89号元素-103号元素,共15种元素,总称锕系元素第六周期:57号元素镧到71号元素镥,共15种元素,总称镧系元素。
3、族:周期表中共个纵行,第8、9、10三个行为一族,其余每一纵行为一族,即个纵行,个族。
(个):(符号)(个):(符号)(个):(符号)(个):(符号)主族元素族序数=元素周期表中,过渡元素都是元素;第族包含镧系和锕系,各15种元素,所以第族所含元素种类最多;第族中由于含C,而C可形成若干种有机物,所以,族元素所能形成化合物种类最多。
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)随着的递增而呈周期性变化的规律。
2、元素性质的周期性变化实质是...的必然结果。
3、元素金属性和非金属性强弱的判断方法5、位—构—性的规律及应用*元素在周期表中位置与原子结构的关系原子序数= = ;周期数= ;主族序数=四、极性分子与非极性分子1、概念:非极性分子:极性分子:2、键的极性与分子极性的关系:分子的极性是由化学键的极性产生的。
①如果分子内所有化学键都是非极性键,这种分子必定是分子。
②由极性键结合的双原子分子,必定是分子。
③由极性键结合的多原子分子,可能是极性分子,也可能是非极性分子。
含有极性键的多原子分子,结构对称,电荷分布均匀的是非极性分子,如CO2,CH4,CCl4都是非极性分子;结构不对称,电荷分布不均匀的是极性分子,如H2O、H2S、NH3都是极性分子。
④判断AB n型分子极性有一经验规律:4、分子的极性对物质性质的影响①分子的极性对熔、沸点的影响:极性大,熔,沸点一般要高一些。
②分子的极性对溶解度的影响:相似相溶原理——极性分子组成的溶质,易溶于极性分子组成的溶剂中(如HCl气体的极易溶于水,而不易溶于CCl4);非极性分子组成的溶质,易溶于非极性分子组成的溶剂中(I2易溶于CCl4而不易溶于水)。
五、化学键:晶体或分子内直接相邻的两个或多个原子之间的强烈相互作用,通常叫做化学键。
2.化学键与物质类别规律(1)只含非极性共价键的物质:同种非金属元素构成的单质,如I2、N2、P4、金刚石、晶体硅等。
(2)只含有极性共价键的物质:一般是不同非金属元素构成的共价化合物。
如HCl、NH3、SiO2、CS2等。
(3)既有极性键又有非极性键的物质:如H2O2、C2H2、CH3CH3、C6H6(苯)等。
(4)只含有离子键的物质:活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物,如Na2S、CsCl、K2O、NaH等。
(5)既有离子键又有非极性键的物质,如Na2O2、Na2S x、CaC2等。
(6)只有共价键,没有范德瓦耳斯力的物质——金刚石、单晶硅、SiO2、SiC。
(7)无化学键的物质——稀有气体。
六、晶体结构1、各类晶体主要特征在离子晶体、原子晶体和金属晶体中均不存在分子,因此NaCl、SiO2等均为化学式。
只有分子晶体中才存在分子。
2、晶体类型的判断:离子晶体:分子晶体:原子晶体:金属晶体:*分子晶体与离子晶体的实验区别:3、熔点高低的判断:⑪一看晶体类型:一般来说晶体﹥晶体﹥晶体⑫同晶体类型:分子晶体:由分子间的作用力有关(范德华力和氢键)①组成相同,结构相似的分子,相对分子质量越大,熔沸点越。
②同分异构体:支链越多,沸点越。
③若分子间存在氢键,分子间作用力强烈。
金属晶体:金属离子的半径越、电荷数越,则金属键强烈,熔沸点高。
离子晶体:离子所带的电荷数越,离子半径越,则熔、沸点越高。
原子晶体:键长越、键能越,则熔、沸点越高。
4、原子晶体、离子晶体在熔化、气化时必须破坏化学键;而分子晶体熔化时破坏的是分子间作用力,5、求晶体中粒子个数比的方法——均摊法⑪处于顶点的粒子,同时为8个晶胞所共用,每个晶胞占有;⑫处于棱上的粒子,同时为4个晶胞所共用,每个晶胞占有;⑬处于面上的粒子,同时为2个晶胞所共用,每个晶胞占有;⑭处于晶胞内部的粒子,则完全属于该晶胞,即每个晶胞占有个。
七、基本规律总结1.元素周期表中的特殊结构元素:某些元素的原子,有特殊的电子层结构。
例如:(1)核外电子总数是原子最外层电子数2倍的元素是Be。
(2)次外层电子数是最外层电子数2倍的元素是Li,Si。
(3)原子电子层数和核外最外层电子数相等的元素是H,Be,Al,Ge。
(4)最外层电子数等于次外层电子数的元素是Be,Ar。
(5)最外层电子数是次外层电子数2倍的元素是C。
(6)最外层电子数是次外层电子数3倍的元素是O。
(7)最外层电子数为电子层电子数2倍的元素是He,C,S,Kr。
(8)最外层电子数是内层电子总数一半的元素为Li,P。
2.常见分子结构中的特例(1)活泼金属元素与活泼非金属元素组成的共价化合物——AlCl3;(2)非金属元素之间形成的离子化合物——NH4Cl;(3)既含极性键又含非极性键的共价化合物——H2O2;(4)既含离子键又含非极性键的离子化合物——Na2O2;(5)不含化学键的分子——稀有气体分子,如Ne、Ar等。
3.“10电子”、“18电子”的微粒小结(1)“10电子”的微粒(分子离子):一核10电子的:二核10电子的:三核10电子的:四核10电子的:五核10电子的:(2)“18电子”的微粒一核18电子的:二核18电子的:三核18电子的:四核18电子的:五核:六核:4、化学之最:最强的非金属(最右上角):,最强的金属(最左下角):最轻的金属:,最高熔点的单质:,原子半径最小的:,短周期中最强金属:。
酸性最强的含氧酸:,碱性最强的化合物:,地壳中含量最多的元素:(其次是),地壳中含量最多的金属:,空气中含量最高的成分是:,含氢质量分数最大的气态氢化物:海水中含量最高的元素:(其次是H),最轻的气体:硬度最大的物质:,形成化合物最多的是:最易着火的非金属:,最稳定的气态氢化物:。
使用最广泛的金属:。
常温下呈液态的非金属单质:。
常温下呈液态的金属单质:5、判断分子中各原子的最外层电子是否满足8电子稳定结构的题目。
其简捷准确的判断方法是:(1)分子中若含有氢元素,则氢原子不能满足最外层8电子稳定结构。
((2)分子中若不含有氢元素,则:若某元素化合价绝对值与其原子最外层电子数之和等于8,则该元素的原子最外层满足8电子稳定结构;否则将不满足。
(3)常见的X2(卤素单质)、O2、N2等双原子单质分子中原子最外层为8电子稳定结构。
6、“序差”规律:①除IA、ⅡA族外,同族上下相邻两元素原子序数的差值,与下面元素所在周期的元素种数相同。
第IA、ⅡA族则与上面元素所在周期的元素种数相同。
②同周期的ⅡA和ⅢA元素的原子序数分别为m、n(设m>n),则在二、三周期m-n=1,在四,五周期m-n=11,在六、七周期m-n=25。
③设第n周期某主族元素的原子序数为b,第(n+1)周期的同主族元素原子序数为a,则对周期表左侧主族元素:a-b=第n周期内所排元素总数;对周期表右侧主族元素:a-b=第n+1周期内所排元素总数。
附录:核素的相对原子质量:原子的质量与C—12原子质量的1/12的比值。
元素的相对原子质量:各种核素的相对原子质量乘以各自的原子百分比的加和值。
质量数(原子的近似相对原子质量):等于质子数加上中子数。
元素的近似相对原子质量:各种核素的质量数乘以各自的百分比的加和值。
元素相对原子质量的近似值:通常用于计算的相对原子质量。
练习1.下列叙述正确的是()A.两种微粒,若核外电子排布完全相同,则它们一定是同一种元素B.凡单原子形成的离子,一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布C.最外层电子数小于3的均是金属元素D.原子核外,能量越低的电子离核越近,能量越高的电子离核越远2.(2004天津8)核磁共振(NMR)技术已广泛应用于复杂分子结构的测定和医学诊断等高科技领域。
已知只有质子数或中子数为奇数的原子核有NMR现象。
试判断下列哪组原子均可产生NMR现象A.18O 31P 119Sn B.27Al 19F 12CC.元素周期表中V A族所有元素的原子D.元素周期表中第1周期所有元素的原子3. 下列各分子中,所有原子都满足最外层为8电子结构的是A.H2OB.BF3l4D.PCl54. 若某氖原子的质量是ag,12C原子的质量为bg,用N A表示阿伏加德罗常数。