1、df,第07讲物质结构 元素周期律,知识梳理 基础练习 能力提升,一 、原子结构 二 、元素周期律 元素周期表 三 、化学键,物质结构、元素周期律,知识梳理,原子,原子核,核外电子,质子,中子,电荷,+1,0,-1,实际质量,1.672610-27kg,1.674810-27kg,相对质量,1.007,1.008,一、原子的构成,（带正电）,（带负电）,原子结构,核电荷数（Z）,=质子数,= 电子数,原子序数 =,原子核半径小于原子半径的万分之一，体积占原子体积 的几千亿分之一，但：原子的质量却集中在原子核。,明确组成原子的各种粒子的作用：质子：决定元素的种类 中子：决定元素的同位素 核外电子
2、：最外层电子决定化学性质,返回,几个重要概念： 质量数、核素、同位素、元素、原子量,1、质量数,将原子核内所有的质子和中子的相对质量取近似整数值加起来，所得的数值，叫质量数。,质量数（A）= 质子数（Z）+ 中子数（N）,Z 个,（AZ）个,Z 个,O,8,16,2,2-,- 2,离子电荷,原子个数,质量数,质子数,化合价,数字的位置不同，所表示的意义就不同.,返回,粒子与所带电荷的关系：,对原子而言：原子不显电性（即呈电中性）核外电子数 =核电荷数=核内质子数=原子序数 对阳离子而言：核内质子数=阳离子核外电子数 +电荷数 对阴离子而言：核内质子数=阴离子核外电子数 -电荷数 离子电荷数=核
3、内质子数-核外电子数,思考：决定元素种类和核素种类的微粒分别是什么？,3、同位素： （1）概念：把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。,决定元素种类的微粒是质子数，决定核素种类的微粒是中子数。,几种常见的同位素：,思考：同位素的“同”和“异”分别是什么？“同位”是什么含义？,同：质子数相同，异：中子数不同。 同位：在周期表中的位置相同。,（2）同位素的性质：,同一元素的各种同位素的化学性质相同。（为什么？）,在天然存在的某种元素里，不论是游离态还是化合态，各种同位素所占的原子百分数是一定的。,质子数和核外电子排布相同。,元素、同位素、核素的联系与区别,返回,核素的相对原子质
4、量和元素的相对原子质量,质量数：质子数与中子数之和，近似等于该核素的相对原子质量 核素的相对原子质量：一个原子的质量与一个12C原子质量的1/12的比值。其数值近似等于该核素的质量数。 元素的相对原子质量：用该元素的各种天然核素的相对原子质量及其在自然界中含量算出来的平均值。（该值为周期表上的元素的相对原子质量）元素的近似相对原子质量：用同位素的质量数代替其相对原子量进行计算的结果。,4、几种重要的原子量,例1、R原子的质量数为Y，mgR2-离子中含电子Xmol。则R原子核内中子数为（ ） A (mY+XY-2m)/m B Y-X+2 C (mY-XY+2m)/m D Y-X-2,C,解析：根
5、据mg离子中有电子Xmol,及其质量数为Y，可得： mgR2-离子的物质的量为m/Ymol, 则其每个离子中所含电子数为：XY/m 每个R原子的电子数为XY/m-2， 则质子数为(mY-XY+2m)/m,例2、一些科学家预言，存在稳定的超重元素，如114个质子和184个中子的原子，它位于元素周期表的第七周期A族，由此下列说法正确的是（ ） A、第七周期元素共有50种 B、该元素原子的质量数是184 C、该元素的相对原子质量是298 D、该元素的原子核外有114个电子，最外层有4个电子,D,解析：第七周期元素共有32种，故A错，该元素原子的质量数是184+114=298，故B错，元素的相对原子质
6、量是其各同位素原子的原子量平均值，故C选项不能说是元素的原子量，C错，D正确。,返回,（1）电子层名称 K L M N O P 。 （2）表示：原子（离子）结构示意图,二、核外电子的排布规律,（3）排布规律能量最低原则：电子的排布先排离核较近的能量低的电子层，尔后排在离核较远的能量较高的电子层上。2n2规则：每一电子层最多容纳的电子数最多为2n2限制：最外层不超过8个；次外层不超过18个；倒数第三层不超过32个,（4）原子的组成和核外电子排布的规律 1、熟悉稀有气体及大多主族简单离子核外电子排布（参考坐标）2He 10Ne 18Ar 36Kr 54Xe 86Rn 118X 2、了解主族元素的核
7、外电子排布（最外层、次外层）3、掌握短周期元素的核外电子排布（重点熟练掌握）,返回,1、原子核内无中子的原子：,2、最外层有1个电子的元素：,3、最外层有2个电子的元素：,5、最外层电子数比次外层电子数多的元素：第二周期元素（2倍的是C、3倍的是O、4倍的是Ne）,4、最外层电子数等于次外层电子数的元素：,6、电子层数等于最外层电子数的元素：,7、电子总数是最外层电子数2倍的元素：,8、次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：,9、内层电子数是最外层电子数2倍的元素：,118号元素原子结构特点,1H,H、Li、Na,Be、Mg、He,Be、Ar,H、Be、Al,Be,Li、Si,Li、P,返回,
8、三、重要的规律、方法,1、判断微粒半径大小的依据：,一、先看电子层数，电子层数越多，原子半径越大 。如：Na、K二、当电子层数相同时，再看核电荷数，核电荷数越大，原子半径越小。如：Na、Mg三、当电子层数和核电荷数都相同时，再看核外电子总数越多，核外电子总数越多，半径越大。如：Cl、Cl-,返回,1.下列化合物中阳离子与阴离子半径比最小的是（ ） A. NaF B. MgI2 C.BaI2 D.KBr,B,2. A元素的阴离子、B元素的阴离子和C元素的阳离子具有相同的电子层结构。已知A的原子序数大于B的原子序数。则A B C三种离子半径大小的顺序是 （ ） A. ABC B. BAC C. C
9、AB D. CBA,B,知识巩固,2、10电子、18电子微粒及反应,阳离子：Na+、 Mg 2 + 、 Al 3+ 、 NH4+ 、 H3O+,阴离子：N3-、 O2- 、 F- 、 OH- 、 NH2-,分子：Ne、 HF 、 H2O 、NH3 、 CH4 、,10e-,10电子体之间的反应？,18e-,阳离子：K+、 Ca 2 +,阴离子：P3-、 S2- 、 HS- 、Cl-,分子：Ar、 HCl 、 H2S 、PH3 、 F2 、H2O2、C2H6、CH3OH、N2H4,18电子体之间的反应？ 10e-与18e-之间的反应？,例：用A、B - 、C2-、D、E、F、G和H分别表示含有1
10、8个电子八种微粒 （离子或分子）。请回答： A元素是 、B元素是 、C元素是_ (用元素符号表示)。 D是由两种元素组成的双原子分子，其分子式是 _。 E是所有含18个电子的微粒中氧化能力最强的分子，其分子式是_。 F是由两种元素组成的三原子分子，其分子式是_ G分子中含有4个原子，其分子式是 _。 H分子中含有8个原子，其分子式是 _。,【答案】K，Cl，S HCl F2 H2S H2O2（或 PH3） C2H6,返回,元素周期律 元素周期表,主要包括： 1、核外电子排布的周期性变化 2、原子半径的周期性变化 3、元素主要化合价的周期性变化,一、元素周期律,什么是元素周期律？,元素的性质随着
11、元素原子序数的递增而呈周期性变化的规律叫元素周期律。,1、核外电子排布的周期性变化,2、元素原子半径的周期性变化,3、元素主要化合价的周期性变化,元素金属性、非金属性强弱的判断： 1、金属性强弱的判断 （1）单质的还原性强，离子的氧化性弱 （2）根据单质与水或非强氧化性酸反应情况 （3）最高价氧化物对应水化物的碱性 （4）单质与盐溶液的置换反应,2、非金属性强弱的判断 （1）单质的氧化性弱，离子的还原性强 （2）与氢气化合的难易及氢化物的稳定性 （3）最高价氧化物对应水化物的酸性 （4）单质与盐溶液的置换反应,返回,二 、元素周期表,1元素周期表的编排,编排原则：, 按原子序数递增的顺序从左到
12、右排列, 将电子层数相同的元素排列成一个横行., 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纵行.,编排依据：,元素周期律,返回,（三）元素周期表的结构,周期的分类及各周期的元素数目,注意:,主族序数 = 最外层电子数,各族在元素周期表中的位置,过渡元素：,A、,从B族到B族10个纵行的元素它包括了第族和全部副族元素，这些元素都是金属元素,0。,A、,A、,A、,A、,A、,B、,B、,，,B、,B、,B、,B，,B、,A、,第二周期（+8 ）第三周期（+18；A、A +8 ） 第四周期（+18 ）第五周期（+32； A、A +18 ） 第六周期（+32 ） 第七周期。,同主族元
13、素原子序数之间的关系：,返回,例：A、B、C是周期表中相邻的三种短周期元素，其中A、B是同周期，B、C是同主族。此三种元素原子最外层电子数之和为17，质子数之和为31，则A、B、C分别为什么元素？,解析：,设A.B.C的位置关系用联立方程式求解.由三元素有如下四种位置关系:,常规解法:,设中B的质子数为X,则A为（X-1）,C为（X+8）可得:X+（X-1）+ （X+8）=31,X=8.故B为O, A为N, C为S.,设中B的质子数为X,则A为（X+1）,C为（X+8）可得: X+（X+1）+ （X+8）=31,X=22/3. （不合题意）,三种元素原子最外层电子平均数为 17/3 = 5.7
14、,三种元素位于第A、A族。,三种元素质子数之和为31，应为第二第三周期元素,观察，可得 A是氮元素 B是氧元素 C是硫元素,5 + 26 = 17,试商法:,解析：,周期表中特殊位置的元素： （1）族序数等于周期数的元素： （2）族序数是周期数两倍的元素： （3）族序数是周期数三倍的元素： （4）周期数是族序数两倍的元素： （5）周期数是族序数两倍的元素： （6）最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素：,H、Be、Al,C、S,O,Li、Ca,Na,Li,气态氢化物含氢量最高的非金属 ；,常温下呈液态的非金属 ;,硬度最大的单质 ；,熔点最高的单质 ；,地壳中含量最多的元素 ；,地壳中含量最
15、多的金属元素 ；,气态氢化物与最高价氧化物对应水化物能反应的元素 。,最活泼的非金属 ； 最活泼的金属 ；,常见元素的一些特性：,F,Cs,C,Br,C,C,O,Al,S、N,返回,一、基本概念,化学键：离子键：共价键（极性键、非极性键）：离子化合物、共价化合物：,分子或晶体内相邻原子(或离子)间强烈的相互作用,使阴阳离子结合成化合物的静电作用,原子间通过共用电子对而形成的相互作用，同种原子间的叫非极性键，不同种原子间的叫极性键。,离子化合物判断：由金属和非金属元素构成的化合物、铵盐,共价化合物判断：只由非金属元素构成的化合物、除铵盐外,化学键,离子键和共价键与离子化合物和共价化合物之间的关系
16、： 有离子键的化合物一定是离子化合物；离子化合物中一定有离子键，可能有共价键。 共价化合物中一定没有离子键，一定有共价键；有共价键的化合物不一定是共价化合物。,例、下列物质不含离子键的是（ ） NH4HCO3NH3BaSO4KAl（SO4）212H2OBa（OH）2H2SO4 A、 B、 C、 D、,D,返回,电子式：式子在元素符号周围用小黑点（或X）来表示原子的最外层电子的。,二、电子式,1)原子的电子式,2)离子的电子式,3)离子化合物的电子式,4)共价化合物的电子式,5）用电子式表示化合物的形成过程：,练习:按要求完成下列过程: (1)判断下列物质中化学键类型,写出电子式: HClO、H
17、2O2、 NH4Cl、Na2O2、CO2、CCl4,N2、KOH、CaCl2、HCN、CaC2、CS2、C2H4、C2H2、羟基、甲基,(2)用电子式表示下列物质的形成过程: H2S,CaH2,NH3,Na2S,KI,总结：书写电子式时应先判断是离子化合物还是共价化合物，再分离子和共价来写。,返回,三.共价键的极性,同种元素原子间形成的共价键。共用电子对无偏移，如：H2 Cl2,(2)非极性键：,不同种元素原子间形成的共价键。共用电子对有偏移，如：HCl,(1)极性键：,四.共价键的参数,(1)键能：,在25，101025Pa时，拆开1mol某化学键所需的能量称为键能。单位KJ/mol。键能越
18、大，键越牢固，键的热稳定性越好。,(2)键长：,两个成键的原子的核间距离。键长越短，键越牢固。,(3)键角：,分子中键与键的夹角。（HCl、H2等无夹角）,返回,返回目录,基础练习,1、（2010福建卷）8下列有关化学研究的正确说法是 A同时改变两个变量来研究反映速率的变化，能更快得出有关规律 B对于同一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应的焓变相同 C依据丁达尔现象可将分散系分为溶液、胶体与浊液 D从HF、HCl、 、HI酸性递增的事 实，推出F、Cl、Br、I的非金属递增的规律,解析：本题侧重考查反应速率、盖斯定律、分散系、元素周期律重要的基本概念，规律 同时改变两个变量来研究
19、反应速率的变化，不容易判断影响反应速率的主导因素，因此更难得出有关规律 这是盖斯定律的表述 分散系的划分是以分散质颗粒大小来区分的 在以酸性强弱作为判断元素非金属性非金属性强弱依据时，是以最高价氧化物对应水化物的酸性强弱为判断依据的。,答案：B,2、,解析：此题考查了物质结构与元素周期律知识。根据题给数据，X、Y的化合价不同，但原子半径相差较小，可知两者位于同一周期相邻主族，故金属性XY，A错；根据Z、W的原子半径相差不大，化合价不同，且W只有负价，则其可能是O，Z是N，两者的单质直接生成NO，B错；据此判断可知X是Mg，Y是Al；Y的最高价氧化物的水化物是氢氧化铝，其不溶于氨水，C错；一定条
20、件下，氧气可以和氨气反应生成水和氮气，D对。,答案：D,解析：A选项中同位素是指中子数不同、质子数相同的不同核素（原子）的互称，选项中给出的是分子，错误；B中PH=1的溶液为强酸性环境，解答时应在离子组Na+、NO3-、HCO3-、Fe2+ 中增加H+，分析可知碳酸氢根离子和氢离子不共存，在氢离子存在时硝酸根离子和亚铁离子不能共存，错误；C中明矾的净水原理是其溶于水电离产生的铝离子水解生成氢氧化铝能吸附水中悬浮物，而漂白粉是由其成分中的次氯酸钙和水、二氧化碳反应生成的次氯酸能杀菌消毒，作用原理不同，错误；D中此反应的H，说明此反应是吸热反应，也就是金刚石的具有能量大于石墨，物质具有的能量越大，
21、该物质越不稳定，正确。,答案：D,解析：A中只有活泼金属和活泼非金属元素之间形成离子键，形成化合物属于离子化合物，但像铝元素和氯元素等不活泼的金属和不活泼的非金属元素之间形成的则是共价键，正确；B中分子等呈现电中性的微粒中质子数和核外电子数也相等，错误；C中目前使用的元素周期表，最长的周期是第6周期，含有32种元素，错误；D中非金属形成的化合物种类繁多，像一氧化碳、一氧化氮、二氧化硫等均不符合2或8电子结构，错误。,答案：A,答案：B,解析：只有离子化合物中才含有离子键，题目给出的各个选项中只有C选项中的NaCl为离子化合物。其余各选项中的物质均含有共价键。,答案：C,解析：Li、Na、K元素
22、处于同一主族，原子核外电子层数随着核电荷数的增加而增多，金属性逐渐增强，故A选项正确、C选项错误；同于周期从左到右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，因此第二周期元素从Li到F，非金属性逐渐增强，正确；O与S为同主族元素，且S的核电荷数大于O，因此O的非金属性比S强，正确。,答案：C,解析：本题考查了原子结构与离子键的含义。本题可以根据原子序数写出化学式即A、HCl BMgF2 CSiC DP2O5 写出化学式后，很容易看出只有MgF2 是离子化合物，存在离子键。,答案：B,解析：难度，中等。此题是传统的元素推断题，由题意分析可知：X、Y、Z最外层电子数之和为13，13/34，Z原子最外层电子数
23、最多，又是3的整数倍。故Z最外层电子数为6，只能是S，Y与Z同周期，最外层电子数为2，故为Mg, X、Y、Z原子的最外层电子数之和为13,X内层电子数为2，由此可知X为N。,答案：B,答案： D,返回目录,能力提升,解析：HBr分子的H原子和Br原子是以共用电子对形成的化合物，没有电子的转移，不存在离子。,答案：A,解析：中O和F属于同周期元素，氢化物的稳定性：HFH2O；中Na和Mg为第三周期元素，原子半径：NaMg，而Mg比O多一个电子层，所以MgO；P、S、Cl属于同周期元素，其酸性：HClO4H2SO4H3PO4。,答案：B,解析：由题目信息可推断出，X为Na ，Y为Cl，Z为O。同周
24、期（第三周期中）X（Na）的金属性最强，A正确；同周期元素从左向右原子半径减小，原子半径X（Na）Y（Cl），电子层结构相同的离子，离子半径随核电荷数的增加而减小，离子半径X（Na+）Z（O2-），B错误；同族元素中（VIA族）Z（O）的氢化物稳定性最高，C正确；同周期（第三周期中）Y（Cl）的非金属性最强，则最高价含氧酸的酸性最强（HClO4），D正确。,答案：B,解析：根据同周期和同主族性质的递变规律可以判断各选项的正误。A选项e、d元素同主族，且d在第二周期，而e在第三周期，因此d的氢化物比e的氢化物稳定。B选项中a、b、e三种元素同周期，所以其原子半径为abe。这六中元素的单质中c的单
25、质碳是化学性质最不活泼的。,答案：D,解析：从题目所给的条件可以看出X是H元素，Y是O元素，Z是Na元素，W是Mg元素，R是S元素。所以，A项，Y、Z、W具有相同电子层结构的离子（O2、Na、Mg2），其半径依次减小（判断依据：核外电子排布相同的微粒，半径随着核电荷数的增加而减小）；B项，X和Y元素能形成2种化合物，X2Y（H2O）和X2Y2（H2O2）；C项，元素Y、R分别与元素X形成的化合物是氢化物，因为Y（O元素）和R（S元素）的非金属性强弱：YR，所以对应的氢化物的稳定性：XmYXmR；W元素最高价氧化物的水化物是Mg(OH)2，是中强碱，而R元素最高价氧化物的水化物是H2SO4,是强
26、酸。,答案：C,解析：本题中元素为同一周期，从左至右最外层电子数依次增加。而单质的活泼性分金属与非金属性，氧化能力随着单质晶体形态及分子内的化学键不同有变化，最高化合价随原子序数的递增有特例（O、F无正价）。,答案：B,解析：本题主要考查的原子结构与元素周期律的应用。从题目所给条件可以看出A为N元素、B为C元素、C为Na元素、D为Al元素、E为Cl元素，A项，由C、N元素组成的化合物，在常温下，一般形成的原子晶体，呈固态；B项，其对应的最高价氧化物对应的水化物为NaOH和Al(OH)3,能反应；C项，对于Na、Al、Cl2的制备，在工业上都采用电解的方法；D项，化合物AE和NCl3，为分子晶体
27、，只有共价键，化合物CE为NaCl,是离子晶体，存在离子键。综上分析可知，本题选C项。,答案：BC,解析：离子键是阴阳离子通过静电作用形成的，静电作用包括静电吸引和静电排斥，故A错；因同驻足元素从上到下的非金属性减弱，故HF、HCL、HBr、HI的热稳定性依次减弱，但HF、HCL、HBr、HI的还原性依次增强，故B错；根据元素的非金属性越强，其对应的最高价汉阳算得酸性越强，C错 因为没有指明是最高价含氧酸；元素周期律的根本原因是元素原子核外电子排布的周期性变化，D正确。,答案：D,解析：此题考查了硅化合物、元素周期表、原子的核外电子排布、原子的核外电子运动状态、元素周期律等知识。1）根据胃舒平
28、中三硅酸镁的化学式和书写方法，其写作：2MgO.3SiO.nH2O；与镁元素在不同周期但相邻一族的元素，其符合对角线规则，故其是Li，其核外电子排布为：1s22s1；2)中铝元素原子的核外共有13个电子，其每一个电子的运动状态都不相同，故共有13种；有1s、2s、2p、3s、3p共5个能级；3)与铝元素同周期且原子半径大于镁的元素是钠，其离子半径大于铝的离子半径；两者氢氧化物反应的离子方程式为：Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O；4)分析三种氧化物，可知三者都不溶于水且都具有很高的熔点。,答案：1)2MgO.3SiO.nH2O、1s22s1；2)13、5；3)大、Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O；4)ad。,返回目录,
