第四章 物质结构

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。

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。

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。

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。