高中化學(xué)人教版第一章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律【省一等獎(jiǎng)】

（039）§1物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律【教學(xué)目標(biāo)】理解原子的組成及同位素的概念，掌握原子序數(shù)、核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核外電子數(shù)以及質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)之間的相互關(guān)系；以1、2、3周期的元素為例，掌握核外電子排布規(guī)律；理解離子鍵、共價(jià)鍵的含義，了解鍵的極性；掌握元素周期律的實(shí)質(zhì)及元素周期表的結(jié)構(gòu)；以第3周期為例，掌握同一周期內(nèi)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系；以ⅠA和ⅡA族為例，掌握同一主族內(nèi)元素性質(zhì)遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系?！局R(shí)框架】一、物質(zhì)結(jié)構(gòu)基本概念質(zhì)子（Z個(gè)）原子核1．原子的結(jié)構(gòu)中子（A-Z個(gè)）核外電子（Z個(gè)）2．粒子間的關(guān)系：（1）質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)=質(zhì)量數(shù)=原子的近似相對(duì)原子質(zhì)量（2）原子的核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)（3）陽(yáng)離子的核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)-電荷數(shù)（4）陰離子的核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)+電荷數(shù)二、主族元素性質(zhì)的變化規(guī)律1．同周期主族元素性質(zhì)遞變規(guī)律主族ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA化合價(jià)+1+2+3+4-4+5-3+6(O除外)-2+7(F除外)-1原子半徑大 小 小單質(zhì)的還原性與氧化性單質(zhì)的還原性減弱、氧化性增強(qiáng)金屬性與非金屬性金屬性減弱，非金屬性增強(qiáng)最高正價(jià)氧化物R2OROR2O3RO2R2O5RO3R2O7氣態(tài)氫化物及穩(wěn)定性RH4RH3H2RHR穩(wěn)定性增大最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸堿性堿性減弱，酸性增強(qiáng)2．同族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律周期性質(zhì)遞變規(guī)律1234567原子半徑逐漸增大金屬性增強(qiáng)，非金屬性減弱單單質(zhì)質(zhì)還氧原化性性增減強(qiáng)弱氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性減弱最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物堿性增強(qiáng)酸性減弱陽(yáng)離子氧化性減弱陰離子還原性增強(qiáng)三、元素周期表結(jié)構(gòu)1．元素周期表結(jié)構(gòu)的記憶方法橫行叫周期周期只有七四三分長(zhǎng)短第七不完全表中十八豎共有十六族七主零七副三列是Ⅷ族二三分主副中間是過(guò)渡鑭錒各十五均屬ⅢB族2．同主族元素原子序數(shù)的確定對(duì)于周期表中ⅠA族、ⅡA族的元素，上下周期原子序數(shù)之差等于上一周期所包含元素的種類數(shù)；對(duì)于從ⅢA族→零族的元素，上下周期原子序數(shù)之差等于下一周期所包含元素的種類數(shù)。（左加上、右加下）從第一周期至第六周期所含元素種類數(shù)分別為2、8、8、18、18、32。如已知K為19號(hào)元素，則Rb的原子序數(shù)為19+18=37（18為K所在的第四周期的元素種類數(shù)）；再如I為53號(hào)元素，則At的原子序數(shù)為53+32=85（32為At所在的第六周期的元素種類數(shù)）。3．同周期元素原子序數(shù)的確定對(duì)于同周期元素，其原子序數(shù)必須根據(jù)該周期中元素的種類及所在族的位置而定。例如：某ⅡA族元素的原子序數(shù)為x，則同周期ⅢA族元素的原子序數(shù)可以為x+1(第二、三周期)、x+1+10（第四、五周期）、x+1+10+14（第六周期）。（1、11、25規(guī)則）4．由原子序數(shù)確定元素位置的規(guī)律記住稀有氣體元素的原子序數(shù)（He～Rn：2、10、18、36、54、86）是確定主族元素在元素周期表中位置的關(guān)鍵。（1）若比相應(yīng)的稀有氣體元素多1個(gè)或2個(gè)電子，則應(yīng)處在下周期的ⅠA族或ⅡA族。（2）若比相應(yīng)的稀有氣體元素少1～5時(shí)，則應(yīng)處在同周期的ⅦA～ⅢA族。四、元素周期表中位、構(gòu)、性三者關(guān)系1．原子結(jié)構(gòu)與元素周期表關(guān)系的規(guī)律：（1）電子層數(shù)=周期序數(shù)（2）最外層電子數(shù)=主族序數(shù)=最高正價(jià)數(shù)=價(jià)電子數(shù)（3）負(fù)價(jià)絕對(duì)值=8-主族序數(shù)2．常見原子結(jié)構(gòu)的特殊性（1）族序數(shù)等于周期數(shù)的元素：H、Be、Al、Ge。族序數(shù)等于周期數(shù)2倍的元素：C、S。族序數(shù)等于周期數(shù)3倍的元素：O。（2）周期數(shù)是族序數(shù)2倍的元素：Li、Ca。周期數(shù)的族序數(shù)3倍的元素：Na、Ba。（3）最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)代數(shù)和為零的短周期元素：C、Si。最高正價(jià)是最低負(fù)價(jià)絕對(duì)值3倍的短周期元素：S。（4）除H外，原子半徑最小的元素：F。（5）只表現(xiàn)負(fù)價(jià)的元素是F和O3．原子半徑、離子半徑大小比較規(guī)律（1）原子半徑：主族元素同一周期原子半徑從左到右依次減?。ǔ∮袣怏w外），同一主族原子半徑從上到下依次增大。（2）離子半徑：①同主族元素形成的離子：從上到下半徑依次增大②核外電子排布相同的離子，核電荷數(shù)越大，半徑越小。（數(shù)大徑?。?）質(zhì)子數(shù)相同的簡(jiǎn)單微粒半徑大小為：陽(yáng)離子<中性原子<陰離子；價(jià)態(tài)越高的粒子半徑越小。如：Fe3+<Fe2+<Fe；Cl<Cl-；H+<H<H-。4．元素金屬性和非金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)（1）金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)①與水或酸反應(yīng)置換氫的難易。②最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物堿性的強(qiáng)弱。③單質(zhì)的還原性強(qiáng)弱。④對(duì)應(yīng)離子的氧化性強(qiáng)弱。⑤相互置換反應(yīng)。（2）非金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)①與氫氣化合的難易及氫化物的穩(wěn)定性。②最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性的強(qiáng)弱。③相互置換反應(yīng)。④單質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱。⑤簡(jiǎn)單陰離子的還原性強(qiáng)弱。5．常見某些元素的特性（1）與水反應(yīng)的最激烈的非金屬元素是氟；（2）與水反應(yīng)的最激烈的金屬元素是銫；（3）單質(zhì)硬度最大的元素是碳；（4）常溫下有顏色的氣體單質(zhì)是氟氣和氯氣；（5）稀有氣體元素中原子半徑最大的是氡；（6）原子半徑最小（大）的元素是氫（銫）（稀有氣體除外）；（7）所形成的氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定的元素是氟；（8）正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為零，且氣態(tài)氫化物中含氫百分率最高的元素是碳；（9）最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性最強(qiáng)的是氯；（10）所形成的化合物種類最多的是碳；（11）原子序數(shù)、電子層數(shù)、未成對(duì)電子數(shù)三者均相等的是氫（12）只有負(fù)價(jià)并無(wú)正價(jià)的是氟；（13）最輕的金屬是鋰；最輕的氣體是氫氣；（14）常見的能形成同素異形體的元素：C、P、O、S。（15）同位素之一的原子核中只有質(zhì)子沒(méi)有中子的元素是氫；（16）最高價(jià)氧化物及其水化物具有兩性的元素是鋁；（17）空氣中含量最多的元素，或氣態(tài)氫化物的水溶液呈堿性的元素是氮；（18）地殼中含量最多的元素，或氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)最高的元素，或氫化物在通常情況下呈液態(tài)的元素是氧；（19）地殼中含量最多的金屬元素是鋁；（20）最活潑的非金屬元素，或無(wú)正價(jià)的元素，或無(wú)含氧酸的非金屬元素，或無(wú)氧酸（氣態(tài)氫化物）可以腐蝕玻璃的元素，或氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定的元素，或陰離子的還原性最弱的元素是氟；（21）最易著火的非金屬元素的單質(zhì)，其元素是磷；（22）常溫下單質(zhì)呈液態(tài)的非金屬元素是溴，金屬元素是汞；（23）元素的氣態(tài)氫化物和它的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物起化合反應(yīng)的元素是氮；能起氧化還原反應(yīng)的元素：S。（24）元素的單質(zhì)在常溫下能與水反應(yīng)放出氣體的短周期元素是鋰、鈉、氟；（25）常見的能形成同素異形體的元素有碳、磷、氧、硫。（26）氫化物分子間能形成氫鍵的元素：F、O、N。五、等電子粒子1．核外有10個(gè)電子的粒子：①分子：CH4、NH3、H2O、HF、Ne②陽(yáng)離子：Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、H3O+③陰離子：N3-、O2-、F-、OH-、NH2-2．核外有18個(gè)電子的粒子：①分子：SiH4、PH3、H2S、HCl、Ar、H2O2、F2、N2H4、CH3OH等②陽(yáng)離子：K+、Ca2+等。③陰離子：P3-、S2-、Cl-、HS-、O22-等。3．核外有14個(gè)電子的粒子：Si、N2、CO等。4．核外有16個(gè)電子的粒子：S、O2等。六、8電子結(jié)構(gòu)的分析判斷1．氫原子和鈹原子一定不能滿足最外層8電子結(jié)構(gòu)。2．對(duì)于不含氫元素的ABn型化合物，當(dāng)元素化合價(jià)的絕對(duì)值與其原子最外層電子數(shù)之和為8時(shí)，此原子最外層滿足8電子結(jié)構(gòu)。如CO2分子中，C、O的化合價(jià)絕對(duì)值分別為4、2，與其最外層電子數(shù)之和均為8，故CO2分子中C、O原子最外層均為8個(gè)電子。又如NO2分子中的N原子、BF3中的B原子等均不滿足8電子結(jié)構(gòu)。七、化學(xué)鍵與物質(zhì)類型的關(guān)系1．化學(xué)鍵破壞時(shí)，不一定發(fā)生化學(xué)變化。如：氯化鈉的熔化。但發(fā)生化學(xué)變化時(shí)，一定有舊化學(xué)鍵的破壞和新化學(xué)鍵的形成。2．共價(jià)鍵可存在于一些單質(zhì)分子、共價(jià)化合物和離子化合物中。3．共價(jià)化合物中只有共價(jià)鍵，離子化合物中一定含有離子鍵。4．雙原子單質(zhì)分子中的化學(xué)鍵均為非極性鍵，共價(jià)化合物中可存在非極性鍵，離子化合物中也可存在極性鍵或非極性鍵。如H2O2Na2O25．非金屬元素的原子間可形成離子化合物，如銨鹽NH4Cl、NH4NO3、NH4HCO3八、化學(xué)鍵的表示方法1．電子式（1）陰離子和復(fù)雜陽(yáng)離子（如NH4+、H3O+）要加括號(hào)，并注明所帶電荷數(shù)。（2）重要物質(zhì)的電子式要熟練掌握。(N2,HCl,H2O,H2O2,NH3,CH4,CCl4,CO2,Na2O2,NaOH,KCl,NH4Cl,MgCl2,Na2S等)2．結(jié)構(gòu)式3．用電子式表示化學(xué)鍵的形成過(guò)程。左原子的電子式中間：→右物質(zhì)的電子式【自主檢測(cè)】1．下列變化的比較,不正確的是（）A．酸性強(qiáng)弱：HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3B．原子半徑大?。篘a>S>OC．堿性強(qiáng)弱：KOH>NaOH>LiOHD．還原性強(qiáng)弱：F->Cl->I-2．已知鈹?shù)脑有驍?shù)為４。下列對(duì)鈹及其化合物的敘述中，正確的是（）A．鈹?shù)脑影霃酱笥谂鸬脑影霃紹．氯化鈹分子中鈹原子的最外層電子數(shù)是８C．氫氧化鈹?shù)膲A性比氫氧化鈣的弱D．單質(zhì)鈹跟冷水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣3．R原子的核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為m，中子數(shù)為ｎ，則下列敘述錯(cuò)誤的是（）A．這種元素的相對(duì)原子質(zhì)量為ｍ＋ｎB．不能由此確定該元素的相對(duì)原子質(zhì)量C