物質結構元素周期律總結

物質結構元素周期律總結物質結構元素周期律總結物質結構元素周期律總結xxx公司物質結構元素周期律總結文件編號：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準審核制定方案設計，管理制度物質結構元素周期律總結1．對原子的組成和三種微粒間的關系eq\o(\s\up8(A),\s\do3(Z))X的含義：代表一個質量數(shù)為A、質子數(shù)為Z的原子。質量數(shù)(A)＝質子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N)。核電荷數(shù)＝元素的原子序數(shù)＝質子數(shù)＝核外電子數(shù)。

2．原子核外電子分層排布的一般規(guī)律在含有多個電子的原子里，電子依能量的不同是分層排布的，其主要規(guī)律是：(1)核外電子總是盡先排布在能量較低的電子層，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的電子層(能量最低原理)。(2)原子核外各電子層最多容納2n2個電子。(3)原子最外層電子數(shù)目不超過8個(K層為最外層時不能超過2個電子)。(4)次外層電子數(shù)目不能超過18個(K層為次外層時不能超過2個)，倒數(shù)第三層電子數(shù)目不能超過32個。

3．元素的性質與元素的原子核外電子排布的關系(1)稀有氣體的不活潑性；稀有氣體元素的原子最外層有8個電子(氦是2個電子)，處于穩(wěn)定結構，因此化學性質穩(wěn)定，一般不跟其他物質發(fā)生化學反應。(2)非金屬性與金屬性(一般規(guī)律)：最外層電子數(shù)得失電子趨勢元素的性質金屬元素＜4易失金屬性非金屬元素＞4易失非金屬4．1～20號元素微粒結構的特點(1)稀有氣體原子的電子層結構與同周期的非金屬元素形成的陰離子的電子層結構相同，與下一周期的金屬元素形成的陽離子的電子層結構相同。(2)核外有10個電子的微粒：①分子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4。②陽離子：Mg2+、Na+、Al3+、NH4+、H3O+。③陰離子：N3—、O2—、F—、OH—、NH2—。(3)元素的原子結構的特殊性：①原子核中無中子的原子：eq\o(\s\up8(1),\s\do3(1))H。②最外層有1個電子的元素：H、Li、Na。③最外層有2個電子的元素：Be、Mg、He。④最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的元素：Be、Ar。⑤最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的元素：C；是次外層電子數(shù)3倍的元素：O；是次外層電子數(shù)4倍的元素：Ne。⑥電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的元素：H、Be、Al。⑦電子總數(shù)為最外層電子數(shù)2倍的元素：Be。⑧次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素：Si。⑨內層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素：Li、P。

5．從質量、電性兩個方面來認識原子結構（1）原子核的體積雖小但原子的質量幾乎全集中在原子核上，質子和中子的相對質量都近似為1，電子的質量很小，僅約為質子質量的1/1836。所以，離子的相對質量就可以認為等于原子的相對質量。（2）組成原子的“三微粒”的帶電情況及微粒數(shù)目的關系：中子不帶電，一個質子帶一個單位正電荷，一個電子帶一個單位負電荷。在學習和解題時要充分利用微粒之間的關系，并注意理解“六種量”的概念：核內質子數(shù)＝核電荷數(shù)＝核外電子數(shù)＝原子序數(shù)；質量數(shù)A．＝質子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N)；離子所帶電荷數(shù)＝質子數(shù)—電子數(shù)，負值表示帶負電，正值表示帶正電。6．全面掌握周期表中的元素性質遞變規(guī)律

項

目同周期(左→右)同主族(上→下)核電荷數(shù)逐漸增大逐漸增大電子層數(shù)相同逐漸增多原子半徑逐漸減小逐漸增大性

質化合價最高正價由+1→+7負價數(shù)＝-(8-族序)最高正價、負價數(shù)相同最高正價＝族序數(shù)元素的金屬性金屬性逐漸減弱金屬性逐漸增強非金屬性非金屬性逐漸增強非金屬性逐漸減弱單質的氧化性還原性減弱氧化性減弱還原性氧化性增強還原性增強最高價氧化物對應的水化物的酸性堿性酸性增強堿性減弱酸性減弱堿性增強氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性漸增漸減①上表所列規(guī)律的內在聯(lián)系是：原子結構決定位置，決定性質。②上述性質之間關系可以用下述方式來理解：電子層數(shù)越多原子半徑越大原子核對核外電子的吸引力越弱失電子能力增強，得電子能力減弱金屬性增強，非金屬性減弱。電子層數(shù)相同，質子數(shù)越大原子半徑越小原子核對核外電子的引力越強失電子能力減弱，得電子能力增強金屬性減弱，非金屬性增強。③根據(jù)上表得出的推論：在周期表中越靠左方和下方的元素，其元素的金屬性愈強，因此銫(Cs)是自然界里最活潑的金屬(鈁在自然界不能穩(wěn)定存在)；越靠右方和上方的元素，其元素的非金屬性愈強，因此，氟是最活潑的非金屬元素?？梢?，在周期表中金屬元素集中在左下半部(含所有副族元素)，非金屬元素集中的右上部(包括氫)，而在金屬與非金屬的交界處的元素，既表現(xiàn)某些金屬的性質，又表現(xiàn)某些非金屬的性質，如Be,B,Al,Si,Ge等。④特殊的相似規(guī)律：對角線規(guī)律(也叫斜線規(guī)則)在周期表中，左上向右下的斜線方向上相鄰元素的性質相似，這個規(guī)律稱為對角線規(guī)律，如Be位于第二周期ⅢA族與鋁斜線相對。已知Al顯兩性，則可推知Be也顯兩性，Be(OH)2，與Al(OH)3相似，也是兩性氫氧化物。7．微粒半徑的比較規(guī)律(1)同周期的主族元素，隨著原子序數(shù)的遞增，原子半徑逐漸減小(惰性元素除外)(2)同主族元素的原子半徑(或離子半徑)都是隨著原子序數(shù)的增加而逐漸增大(3)對同種元素來說，其陰離子半徑＞原子半徑＞陽離子半徑(4)電子層結構相同的離子，原子序數(shù)越大，微粒半徑越小(5)同周期元素形成的離子，陰離子半徑一定大于陽離子半徑。(6)惰性元素的原子半徑與其它元素的原子半徑的測定標準不同，因而沒有可比性。8．元素金屬性、非金屬性強弱的判斷方法（1）單質、化合物的性質、實驗判斷法對于金屬性：①金屬與水(或非氧化性酸)反應越劇烈，其金屬性越強。②金屬的還原性越強(或金屬陽離子的氧化性越弱)，其金屬性越強。③金屬的最高價氧化物的水化物的堿性越強，一般金屬性越強。④若一種金屬能把另一種金屬從其鹽溶液中置換出來，則前者的金屬性強于后者的金屬性。此外還有原電池原理判斷法等，這將在以后的章節(jié)中學習。對于非金屬性：①單質與氫氣反應越容易，生成的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，元素的非金屬性越強。②非金屬單質的氧化性越強(或非金屬陰離子還原性越弱)，元素的非金屬性越強。③非金屬的最高價氧化物的水化物的酸性越強，元素的非金屬性越強。④若非金屬單質Xn能將非金屬陰離子Ym-從其鹽溶液中置換出來，則X的非金屬性比Y的強（注意，這里的鹽溶液就是指Ym-型的鹽，不是任何形式的鹽）。(2)主族元素的經驗公式K＝（其中m是最外層電子數(shù)，n為電子層數(shù)）巧斷法：①當K＜1時，元素顯金屬性，且K值越小，元素的金屬性越強②當K＝1時，元素顯兩性。③當K＞1時，元素顯非金屬性，且K值越大，元素的非金屬性越強。9．元素性質、存在、用途的特殊性(1)形成化合物種類最多的元素是C；單質是自然界中硬度最大的物質的元素是C；(2)空氣中含量最多的元素是N；氣態(tài)氫化物的水溶液呈堿性的元素是N。(3)地殼中含量最多的元素是O；氣態(tài)氫化物的沸點最高的元素是O；氫化物在通常情況下呈液態(tài)的元素是O。(4)地殼中含量最多的金屬元素是Al。(5)最活潑的非金屬元素是F；無正價的元素且無含氧酸的非金屬元素是F；氣態(tài)氫化物（其水溶液）可腐蝕玻璃的元素是F；氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定的元素是F；陰離子的還原性最弱的元素是F。(6)自然界中最活潑的金屬元素是Cs；最高價氧化物對應水化物堿性最強的元素是Cs；陽離子氧化性最弱的元素是Cs。(7)焰色反應呈黃色的元素是Na。(8)焰色反應呈紫色(透過藍色的鈷玻璃觀察)的元素是K。(9)單質最輕的元素：H。(10)最輕的金屬元素：Li。(11)常溫下單質呈液態(tài)的非金屬元素是Br；金屬元素是Hg。(12)最高價氧化物及其水化物既能與強酸反應，又能與強堿反應的元素：Be、Al。10．核素和同位素(1)核素：具有一定數(shù)目的質子和一定數(shù)目的中子的一種原子。如11H(H)、12H(D)、13H(T)就各為一種核素。(2)同位素：同一元素的不同核素之間互稱同位素。如816O、817O、818O是氧元素的三種核素，互為同位素。(3)元素、核素、同位素之間的關系如下圖所示。(4)同位素的特點①同種元素，可以有若干種不同的核素。至今已發(fā)現(xiàn)了110多種元素，但發(fā)現(xiàn)的核素遠多于這些元素的種類。②核電荷數(shù)相同的不同核素，雖然它們的中子數(shù)不同，但是屬于同一種元素。③同位素是同一元素的不同核素之間的互相稱謂，不指具體的原子。④817O是一種核素，而不是一種同位素。816O、817O、818O是氧元素的三種核素，互為同位素。⑤同一種元素的不同同位素原子其質量數(shù)不同，核外電子層結構相同，其原子、單質及其構成的化合物化學性質幾乎完全相同，只是某些物理性質略有差異。

11．元素化合價的規(guī)律：(1)所有元素都有零價(2)主族元素原子的最外層電子數(shù)等于元素的最高正價(3)只有非金屬主族元素才有負價，且最低負價數(shù)+最高正價數(shù)＝8(氫除外)(4)若原子的最外層電子數(shù)為偶數(shù)，則元素的正常化合價為一系列偶數(shù)；若原子的最外層電子數(shù)為奇數(shù)，則元素的正?；蟽r為一系列奇數(shù)。12.元素周期表的應用(1)預測元素的性質：常見的題目是給出一種不常見的主族元素(如砹、碲、鉍、銦、鐳、銫等)，或尚未發(fā)現(xiàn)的主族元素，推測該元素及其單質或化合物所具有的性質。解答的關鍵是根據(jù)該元素所在族的熟悉元素的性質，根據(jù)遞變規(guī)律，加以推測判斷。(2)啟發(fā)人們在一定區(qū)域內尋找新物質(農藥、半導體、催化劑等)。13.離子鍵

(1)離子鍵是一種靜電作用：①靜電作用包括陰、陽離子間的靜電吸引作用和電子之間、原子核之間的靜電排斥作用，當陰、陽離子接近到某一定距離時，吸引和排斥作用達到平衡，于是陰、陽離子間就形成了穩(wěn)定的離子鍵。②由于離子鍵是靜電吸引與靜電排斥的平衡，所以陰、陽離子間既不能離得太遠，又不能靠得太近，當離子化合物被熔化或溶解于水時，離子鍵即遭到破壞，這時離子可以自由移動。(2)離子鍵的成鍵原因14．共價鍵：原子間通過共用電子對所形成的相互作用，叫做共價鍵。(1)成鍵的微粒：一般為非金屬原子(相同或不相同)。(2)鍵的本質：原子間通過共用電子對產生的強烈的相互作用。(3)鍵的形成條件：一般是非金屬元素之間，且成鍵的原子最外層電子未達到飽和狀態(tài)，則在兩原子之間通過形成共用電子對成鍵。(4)鍵能：分子中所含鍵的鍵能越大，分子越穩(wěn)定。(反應物總鍵能-生成物總鍵能)＞0，反應吸熱。(反應物總鍵能)-生成物總鍵能＜0，反應放熱。15．電子式；用來表示原子、離子或分子的最外層電子狀況一種化學符號。①原子的電子式：常把其最外層電子數(shù)用小黑點“·”或小叉“×”來表示。如②陰離子的電子式：不但要畫出最外層電子數(shù)，而且還應用括號“［

］”括起來，并也要在右上角標“n-”電荷字樣。例如：氧離子：

氟離子：③陽離子的電子式：不畫離子最外層電子數(shù)，只要寫出離子符號。例如：鈉離子：Na+

鎂離子：Mg2+

鋇離子：Ba2+④原子團的電子式：不僅要畫出各原子最外層電子數(shù)，而且還應用括號“［

］”括起來，并在右上角標出“n-”或“n+”電荷字樣。例如：銨根離子：

氫氧根離子：⑤離子化合物的電子式：由陰、陽離子的電子式組成，但相同的離子不得合并。例如：⑥共價化合物的電子式：由原子的電子式通過共用電子對而形成，如：⑦離子鍵形成的表示法：

⑧共價鍵形成的表示方法：16．化學鍵：相鄰的原子之間強烈的相互作用，通常叫做化學鍵。(1)

離子鍵、共價鍵的比較：

離子鍵共價鍵概念陰、陽離子間通過靜電作用所形成的化學鍵。原子間通過共用電子對(電子云重疊)所形成的化學鍵。成鍵微粒離子原子相互作用的實質陰、陽離子間的靜電作用共用電子對與兩原子核產生的電性作用。形成條件活潑金屬(如K、Na、Ca等)跟活潑非金屬(如Cl、F、O等)化合時形成離子鍵。非金屬元素形成的單質或化合物形成共價鍵。實例CaCl2、Na2O2、NaOH、NaHCl2、CCl4、H2O、HF、HNO3

(2)化學反應的本質：一個化學反應的過程，本質就是舊化學鍵斷裂和新化學鍵形成的過程。

(3)化學鍵的存在：①構成稀有氣體的單質分子，由于原子已構成穩(wěn)定結構，在這些單原子分子中不存在化學鍵。②在多原子單質分子中存在共價鍵，如CCl4、I2、O2等。③在多原子化合物分子中存在共價鍵，如HCl、H2O2、H2SO4等。④在離子化合物中一定含有離子鍵，可能含有共價鍵。如K2O2、NaOH、NH4Cl等離子化合物中既有離子鍵又有共價鍵。⑤在共價化合物中一定不存在離子鍵。⑥離子化合物不一定都由金屬元素和非金屬元素組成。例如NH4Cl、NH4NO3等離子化合物中不含金屬元素，只含非金屬元素。17．化學鍵與分子間力的比較概念存在范圍強弱比較性質影響化學鍵相鄰的兩個或多個原子間強烈的相互作用分子內或晶體內強主要影響分子的化學性質。分子間力物質的分子間存在的微弱的相互作用分子間較弱主要影響物質的物理性質典型例題分析：例1砹（At）是原子序數(shù)最大的鹵族元素，推測砹或砹的化合物不可能具有的性質是A．HAt很穩(wěn)定B．易溶于某些有機溶劑C．AgAt不溶于水D．是有色固體例2下列說法正確的是（A）非金屬元素的原子半徑越大，其氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定（B）失電子難的原子獲得電子能力一定強（C）在化學反應中，某元素化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)，該元素被還原（D）離子化合物中，可能存在共價鍵例3molX元素被還原成中性原子時，需要得到6．02×1023個電子；0．4gX的單質與鹽酸充分反應放出0．02gH2；Y元素的陰離子結構與氬原子結構相同，它的氣態(tài)氫化物水溶液是強酸。（1）推斷X、Y兩種元素的名稱及在周期表中的位置；（2）用電子式表示X、Y形成化合物的過程．例4元素周期表中有相鄰元素A、B、C，A與B同周期，B與C同主族，它們原子最外層電子數(shù)之和為19，原子序數(shù)之和為41，則此三元素的名稱分別為A，B，C。例5A、B、C、D為短周期中相鄰兩周期中的元素。其原子序數(shù)ABCD。D和A形成簡單離子后，它們電子層相差兩層。已知A處于第n族，D處于第m族。且A單質中只含共價鍵。B的氣態(tài)氫化物的分子式為H2B，在其最高價氧化物中B的質量分數(shù)為40%，B原子核內質子數(shù)和中子數(shù)相等。C和A可形成CA3型化合物，C和A、B在同一周期，B與A左右相鄰。試回答：（1）若n—m=6，則A、D形成的化合物的電子式為。（2）D的原子序數(shù)為（用含m的代數(shù)式表示）