专题六物质结构元素周期律汇总

物质结构、元素周期律授课主题高一物质结构元素周期律教学目的1、掌握元素周期表的结构以及周期和族的概念2、掌握对原子结构和位置间的关系的推导3、认识元素周期表和元素周期律的关系教学重点1、同周期、同主族的性质变化规律2、元素原子结构、位置、性质之间的关系教学内容第一节元素周期表一、元素周期表（门捷列夫）1.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．．。

称为周期（周期序数＝原子的电子层数）．．．．．．的各元素从左到右排成一横行③把最外层电子数相同．．。

称为族．．．．．．．．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＝元素的最高正化合价2.结构特点：核外电子层数元素种类第一周期（2） 1 2种元素短周期第二周期（10） 2 8种元素周期第三周期（18） 3 8种元素元（7个横行）第四周期（36） 4 18种元素素（7个周期）第五周期（54） 5 18种元素周长周期第六周期（86） 6 32种元素（镧系元素）期第七周期（118）7 32种元素（锕系元素）表主族：ⅠA～ⅡA 、ⅢA～ⅦA共7个主族族副族：ⅢB～ⅦB、ⅠB～ⅡB，共7个副族（18个纵行）第Ⅷ族：三个纵行，位于ⅦB和ⅠB之间（16个族）零族：稀有气体第ⅠA族（氢除外）：碱金属元素（锂Li钠Na钾K铷Rb铯Cs钫Fr）第ⅡA族：碱土金属元素（铍Be镁Mg钙Ca锶Sr钡Ba镭Ra）第ⅢA族：硼元素（硼B铝Al镓Ga铟In铊Tl）第ⅣA族：碳元素（碳C硅Si锗Ge锡Sn铅Pb）第ⅤA族：氮元素（氮N磷P砷As锑铋Bi）第ⅥA族：氧元素（氧O硫S硒Se碲Te钋Po）第ⅦA族：卤族元素（氟F氯Cl溴Br碘I砹At）0族：稀有气体元素（氦He氖Ne氩Ar氪Kr氙Xe氡Rn）二、元素的性质与原子结构1、碱金属元素（锂Li钠Na钾K铷Rb铯Cs）①原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱②除铯Cs外，其余都是银白色，柔软，有延展性③密度都比较小，由上往下，密度逐渐增大（钾K除外ρ（K）＝0.86g/cm3＜ρ（Na）＝0.97g/cm3）④熔点比较低，导热性导电性好，由上往下，熔沸点逐渐降低碱金属的化学性质：相似性和递变性相似性：①都能与氧气等非金属反应4Li+O22Li2O 2Na+S Na2S②都能与水反应，生成氢氧化物和氢气③均为强还原剂：M－e－== M+（M代表碱金属）从锂到铯递变规律：①与氧气反应越来越剧烈。

专题六物质结构与元素周期律1.(2012·高考课标全国卷)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，其中W的阴离子的核外电子数与X、Y、Z原子的核外内层电子数相同．X的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代，工业上采用液态空气分馏方法来生产Y的单质，而Z不能形成双原子分子．根据以上叙述，下列说法中正确的是()A．上述四种元素的原子半径大小为W<X<Y<ZB．W、X、Y、Z原子的核外最外层电子数的总和为20C．W与Y可形成既含极性共价键又含非极性共价键的化合物D．由W与X组成的化合物的沸点总低于由W与Y组成的化合物的沸点2.(2012·高考北京卷)已知33As、35Br位于同一周期．下列关系正确的是()A．原子半径：As＞Cl＞PB．热稳定性：HCl＞AsH3＞HBrC．还原性：As3－＞S2－＞Cl－D．酸性：H3AsO4＞H2SO4＞H3PO43.(2012·高考天津卷)下列叙述正确的是()A．乙酸与丙二酸互为同系物B．不同元素的原子构成的分子只含极性共价键C.23592U和23892U是中子数不同质子数相同的同种核素D．短周期第ⅣA与ⅦA族元素的原子间构成的分子，均满足原子最外层8电子结构4.(2012·高考山东卷)下列关于原子结构、元素性质的说法正确的是()A．非金属元素组成的化合物中只含共价键B．ⅠA族金属元素是同周期中金属性最强的元素C．同种元素的原子均有相同的质子数和中子数D．ⅦA族元素的阴离子还原性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强5.(2012·高考江苏卷)短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是其内层电子总数的3倍，Y原子的最外层只有2个电子，Z单质可制成半导体材料，W与X属于同一主族．下列叙述正确的是()A．元素X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强B．元素W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的弱C．化合物YX、ZX2、WX3中化学键的类型相同D．原子半径的大小顺序：r Y>r Z>r W>r X6.(2012·高考福建卷)短周期元素R、T、Q、W在元素周期表中的相对位置如右图所示，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>QB．最高价氧化物对应水化物的酸性：Q<WC．原子半径：T>Q>RD．含T的盐溶液一定显酸性7.(2012·高考浙江卷)X、Y、Z是原子序数依次递增的短周期元素，3种元素的原子核外电子数之和与Ca2＋的核外电子数相等，X、Z分别得到一个电子后均形成稀有气体原子的稳定电子层结构．下列说法正确的是()A．原子半径：Z＞Y＞XB．Z与X形成化合物的沸点高于Z的同族元素与X形成化合物的沸点C．CaY2与水发生氧化还原反应时，CaY2只作氧化剂D．CaX2、CaY2和CaZ2等3种化合物中，阳离子与阴离子个数比均为1∶28.(2012·高考四川卷)已知W、X、Y、Z为短周期元素，W、Z同主族，X、Y、Z同周期，W的气态氢化物的稳定性大于Z的气态氢化物的稳定性，X、Y为金属元素，X的阳离子的氧化性小于Y 的阳离子的氧化性．下列说法正确的是()A．X、Y、Z、W的原子半径依次减小B．W与X形成的化合物中只含离子键C．W的气态氢化物的沸点一定高于Z的气态氢化物的沸点D．若W与Y的原子序数相差5，则二者形成化合物的化学式一定为Y2W39.(2012·高考大纲全国卷)原子序数依次增大的短周期元素a、b、c、d和e中，a的最外层电子数为其周期数的二倍；b和d的A2B型氢化物均为V形分子，c的＋1价离子比e的－1价离子少8个电子．回答下列问题：(1)元素a为________，c为______；(2)由这些元素形成的双原子分子为____________________________________；(3)由这些元素形成的三原子分子中，分子的空间结构属于直线形的是__________，非直线形的是______________________；(写2种)(4)这些元素的单质或由它们形成的AB型化合物中，其晶体类型属于原子晶体的是______，离子晶体的是______，金属晶体的是______，分子晶体的是______；(每空填一种)(5)元素a和b形成的一种化合物与c和b形成的一种化合物发生的反应常用于防毒面具中，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________．专题六物质结构与元素周期律1.【解析】选C.依据题意，W、X、Y、Z依次为：H、C、N、Ne，故A项半径大小为W<Y<X<Z，A错．B项，W、X、Y、Z原子的核外最外层电子数的总和为18，B错．C项，W与Y可形成N2H4，结构式为，既含极性共价键，又含非极性共价键．D项，H与C组成的化合物种类繁多，不一定都低于NH3的沸点．2.【解析】选C.原子半径大小与元素在周期表中的位置有关，Cl的原子半径应小于P，故A错．热稳定性可由共价键的牢固程度进行比较，As—H键键能比H—Br键键能小，且键长更长，故HBr比AsH3更稳定，故B项错误．C项中由于非金属性Cl＞S＞As，非金属性越强，其对应的离子就越难失去电子，还原性就越弱，故C项正确．As、S、P三种元素中S元素非金属性最强，故其最高价含氧酸H2SO4比H3PO4、H3AsO4的酸性更强，D项错误．3.【解析】选D.乙酸为一元酸，丙二酸为二元酸，不互为同系物，A项错；不同元素的原子构成的共价键为极性键，但构成的分子也可以含非极性共价键，如H2O2分子也含O—O非极性键，B 项错；23592U和238 92U互为同位素是两种不同的核素，C项错；ⅣA族与ⅦA族元素的原子构成的分子如CCl4，原子最外层均满足8电子结构，D项正确．4.【解析】选B.NH4Cl全部由非金属元素组成，但含有离子键和共价键，A项错误；同周期元素从左到右金属性逐渐减弱，各周期中ⅠA族元素的金属性最强，B项正确；同种元素的原子的质子数相同，但中子数可能不同，C项错误；ⅦA族元素的阴离子还原性越强，则元素的非金属性越弱，其最高价氧化物对应水化物的酸性越弱，D项错误．5.【解析】选AD.首先根据原子结构特点判断出X、Y、Z、W分别为O、Mg、Si、S四种元素．A项，H2O的稳定性大于H2S，因H—O键比H—S键稳定，A项正确．B项，H2SO4的酸性比H2SiO3强，B项错误．C项，MgO为离子晶体，SO3为分子晶体，SiO2为原子晶体，其化学键MgO为离子键，其他两个为极性共价键，C项错误．D项，原子半径考虑电子层数和在周期表中的位置，D项正确．6.【解析】选D.短周期元素中，元素的周期序数与族序数相等的T为Al，根据图中各元素位置关系可知，Q为Si，R为N，W为S.非金属性N>Si，热稳定性NH3>SiH4，A项正确；非金属性S>Si，酸性H2SO4>H2SiO3，B项正确；原子半径大小为：Al>Si>N，C项正确；AlCl3溶液显酸性而NaAlO2溶液显碱性，D项错误．7.【解析】选B.根据题意，X、Z分别得到一个电子后形成稀有气体原子的稳定电子层结构，所以X为H，Z为F，三种元素原子核外电子数之和为18，Y为O.A项：原子半径：Y＞Z＞X，A错．B项：因为HF分子间存在氢键，故HF的沸点高于其他同族元素的氢化物．C项：2CaO2＋2H2O2Ca(OH)2＋O2↑，CaO2在反应中既作氧化剂又作还原剂．D项：CaO2中阳离子与阴离子个数比为1∶1.8.【解析】选A.由W与Z的氢化物稳定性比较，可确定W为第二周期元素，Z为第三周期元素，由X、Y的阳离子的氧化性对比，确定X的原子序数小于Y，故由元素在周期表中的相对位置，可确定A项正确．W、X形成的化合物可以是Na2O2，其中含有共价键，故B项错．若W为C元素，其氢化物沸点CH4＜SiH4，故C项错误．W与Y原子序数相差5，二者化合可以是Al2O3，也可以为Mg3N2，故D项错误．9.【解析】根据题意，a最外层电子数为周期数的二倍，应为C或S，五种短周期元素原子序数依次增大，则a为C元素，短周期元素b和d的A2B型氢化物为V形的只有H2O或H2S，e的原子序数最大，且为－1价，则应为Cl元素．e比c的＋1价离子多8个电子，则c为Na元素，则a、b、c、d、e依次为：C、O、Na、S、Cl. 【答案】(1)C Na(2)CO、O2、Cl2(3)CO2、CS2SO2、O3、SCl2、Cl2O等(任写两种)(4)金刚石NaCl Na CO(或O2、Cl2)(5)2CO2＋2Na2O2====2Na2CO3＋O2。

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AZX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： 11H。

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 。

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，23Na中,Na11原子的质量数为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：(1）最外层电子数从1个递增至8个（K层为最外层时，从1个递增至2个）而呈现周期性变化．（2)元素原子半径从大至小而呈现周期性变化(注：稀有气体元素的原子半径因测定的依据不同,而在该周期中是最大的)．(3)元素的化合价正价从+1价递增至+5价(或+7价)，负价从－4价递增至－1价再至0价而呈周期性变化．［元素金属性、非金属性强弱的判断依据］元素金属性强弱的判断依据：①金属单质跟水（或酸)反应置换出氢的难易程度．金属单质跟水(或酸）反应置换出氢越容易，则元素的金属性越强，反之越弱．②最高价氧化物对应的水化物-—氢氧化物的碱性强弱．氢氧化物的碱性越强,对应金属元素的金属性越强，反之越弱．③还原性越强的金属元素原子,对应的金属元素的金属性越强,反之越弱．（金属的相互置换）元素非金属性强弱的判断依据：①非金属单质跟氢气化合的难易程度(或生成的氢化物的稳定性)，非金属单质跟氢气化合越容易（或生成的氢化物越稳定)，元素的非金属性越强，反之越弱．②最高价氧化物对应的水化物（即最高价含氧酸）的酸性强弱．最高价含氧酸的酸性越强，对应的非金属元素的非金属性越强,反之越弱．③氧化性越强的非金属元素单质,对应的非金属元素的非金属性越强，反之越弱．（非金属相互置换）[两性氧化物] 既能跟酸反应生成盐和水，又能跟碱反应生成盐和水的氧化物，叫做两性氧化物．如A12O3与盐酸、NaOH溶液都能发生反应：A12O3+6H＋＝2A13＋+3H2O A12O3+2OH－＝2A1O2－+H2O［两性氢氧化物］既能跟酸反应又能跟碱反应的氢氧化物，叫做两性氢氧化物．如A1(OH)3与盐酸、NaOH溶液都能发生反应：Al（OH)3+3H＋＝2A13＋+3H2O A1（OH)3+OH－＝A1O2－+2H2O［原子序数为11—17号主族元素的金属性、非金属性的递变规律]［元素周期律] 元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化，这个规律叫做元素周期律．3．元素周期表［元素周期表］把电子层数相同的各种元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成横行，再把不同横行中最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序由上至下排成纵行，这样得到的一个表叫做元素周期表．[周期]具有相同的电子层数的元素按原子序数递增的顺序排列而成的一个横行，叫做一个周期．(1）元素周期表中共有7个周期,其分类如下：短周期(3个）：包括第一、二、三周期，分别含有2、8、8种元素周期(7个)长周期（3个）：包括第四、五、六周期，分别含有18、18、32种元素不完全周期：第七周期,共26种元素（1999年又发现了114、116、118号三种元素）（2）某主族元素的电子层数＝该元素所在的周期数．(3）第六周期中的57号元素镧（La)到71号元素镥（Lu）共15种元素,因其原子的电子层结构和性质十分相似，总称镧系元素．(4）第七周期中的89号元素锕(Ac）到103号元素铹（Lr)共15种元素，因其原子的电子层结构和性质十分相似,总称锕系元素．在锕系元素中,92号元素铀（U)以后的各种元素，大多是人工进行核反应制得的，这些元素又叫做超铀元素．［族]在周期表中，将最外层电子数相同的元素按原子序数递增的顺序排成的纵行叫做一个族．(1)周期表中共有18个纵行、16个族．分类如下:①既含有短周期元素同时又含有长周期元素的族,叫做主族．用符号“A”表示．主族有7个，分别为I A、ⅡA、ⅢA、ⅣA、VA、ⅥA、ⅦA族(分别位于周期表中从左往右的第1、2、13、14、15、16、17纵行)．②只含有短周期元素的族，叫做副族．用符号“B"表示．副族有7个，分别为I B、ⅡB、ⅢB、ⅣB、VB、ⅥB、ⅦB族（分别位于周期表中从左往右的第11、12、3、4、5、6、7纵行）．③在周期表中,第8、9、10纵行共12种元素，叫做Ⅷ族．④稀有气体元素的化学性质很稳定,在通常情况下以单质的形式存在，化合价为0，称为0族（位于周期表中从左往右的第18纵行）．(2）在元素周期表的中部，从ⅢB到ⅡB共10个纵列，包括第Ⅷ族和全部副族元素,统称为过渡元素．因为这些元素都是金属，故又叫做过渡金属．(3）某主族元素所在的族序数:该元素的最外层电子数＝该元素的最高正价数［原子序数与化合价、原子的最外层电子数以及族序数的奇偶关系］（1）原子序数为奇数的元素，其化合价通常为奇数，原子的最外层有奇数个电子，处于奇数族．如氯元素的原子序数为17,而其化合价有－1、+1、+3、+5、+7价，最外层有7个电子，氯元素位于第ⅦA族．（2）原子序数为偶数的元素，其化合价通常为偶数,原子的最外层有偶数个电子，处于偶数族．如硫元素的原子序数为16，而其化合价有－2、+4、+6价，最外层有6个电子，硫元素位于第ⅥA族．［元素性质与元素在周期表中位置的关系](1）元素在周期表中的位置与原子结构、元素性质三者之间的关系：（2)元素的金属性、非金属性与在周期表中位置的关系：①同一周期元素从左至右，随着核电荷数增多，原子半径减小，失电子能力减弱,得电子能力增强．a．金属性减弱、非金属性增强；b．金属单质与酸(或水)反应置换氢由易到难；c．非金属单质与氢气化合由难到易(气态氢化物的稳定性增强）；d.最高价氧化物的水化物的酸性增强、碱性减弱．②同一主族元素从上往下，随着核电荷数增多，电子层数增多，原子半径增大,失电子能力增强，得电子能力减弱．a．金属性增强、非金属性减弱;b．金属单质与酸（或水)反应置换氢由难到易。