專題四物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律（知識串講）-2023-2024學(xué)年高一化學(xué)期末知識串講專題檢測過（人教版2019必修一）原卷版

專題四物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律一、原子的構(gòu)成與原子核外電子排布1．構(gòu)成原子的微粒及其性質(zhì)原子eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(原子核\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(質(zhì)子：相對質(zhì)量為1，帶1個(gè)單位正電荷,中子：相對質(zhì)量為1，不帶電)),核外電子：帶1個(gè)單位負(fù)電荷，質(zhì)量很小,可忽略不計(jì)))2．質(zhì)量數(shù)(1)概念：將原子核內(nèi)所有質(zhì)子和中子的相對質(zhì)量取近似整數(shù)值相加，所得的數(shù)值叫做質(zhì)量數(shù)，常用A表示。(2)構(gòu)成原子的粒子間的兩個(gè)關(guān)系①質(zhì)量數(shù)(A)＝質(zhì)子數(shù)(Z)＋中子數(shù)(N)。②質(zhì)子數(shù)＝核電荷數(shù)＝核外電子數(shù)。3．電子層(1)概念：在含有多個(gè)電子的原子里，電子分別在能量不同的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動。我們把不同的區(qū)域簡化為不連續(xù)的殼層，也稱作電子層。(2)不同電子層的表示及能量關(guān)系各電子層由內(nèi)到外電子層數(shù)1234567字母代號KLMNOPQ離核遠(yuǎn)近由近到遠(yuǎn)能量高低由低到高4.核外電子排布規(guī)律在含有多個(gè)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每個(gè)電子層最多容納2n2個(gè)電子（n為電子層數(shù)）③最外層電子數(shù)不能超過8個(gè)（K層為最外層時(shí)不能超過2個(gè)）④次外層電子數(shù)目不能超過18個(gè)（K層為次外層時(shí)不能超過2個(gè)）⑤倒數(shù)第三層電子數(shù)目不能超過32個(gè)（K層為倒數(shù)第三層時(shí)不能超過2個(gè)）5．核外電子排布的表示方法——原子結(jié)構(gòu)示意圖(1)鈉的原子結(jié)構(gòu)示意圖：(2)畫出下列原子或離子的結(jié)構(gòu)示意圖。①S，S2－；②Ca，Ca2＋?！練w納總結(jié)】(1)簡單離子中，質(zhì)子數(shù)與核外電子數(shù)的關(guān)系陽離子(Rm＋)質(zhì)子數(shù)＞電子數(shù)質(zhì)子數(shù)＝電子數(shù)＋m陰離子(Rm－)質(zhì)子數(shù)＜電子數(shù)質(zhì)子數(shù)＝電子數(shù)－m(2)與Ne電子層結(jié)構(gòu)相同的陽離子有：Na＋、Mg2＋、Al3＋；陰離子有：F－、O2－、N3－等。6．巧記“10電子微?！焙汀?8電子微粒”核外電子總數(shù)相等的微?？梢允欠肿?，也可以是離子；可以是單核微粒，也可以是多核微粒。電子總數(shù)相同的微粒：（1）核外有10個(gè)電子的微粒分子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4陽離子：Na+、Mg2+、Al3+、H3O+、NH4+陰離子：N3、O2、F、OH、NH2。（2）核外有18個(gè)電子的微粒分子：Ar、HC1、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、N2H4、C2H6等陽離子：Ca2+、K+陰離子：P3、S2、Cl、HS。（3）核外電子總數(shù)及質(zhì)子總數(shù)均相同的粒子Na+、NH4+、H3O+；F、OH、NH2；Cl、HS；N2、CO等。7．“8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)”的判斷方法（1）經(jīng)驗(yàn)規(guī)律法①分子中的氫原子不滿足8電子結(jié)構(gòu)；②一般來說，在ABn型分子中，若某元素原子最外層電子數(shù)＋|化合價(jià)|＝8，則該元素原子的最外層滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。如CO2分子中，碳元素的化合價(jià)為＋4，碳原子最外層電子數(shù)為4，二者之和為8，則碳原子滿足最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，同理知氧原子也滿足最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。（2）成鍵數(shù)目法若該原子達(dá)到所需成鍵數(shù)目，則為8電子結(jié)構(gòu)，若未達(dá)到或超過所需成鍵數(shù)目則不為8電子結(jié)構(gòu)，如PCl5中的P，BeCl2中的Be?！纠?】（2023上·北京東城·高一?？计谀┫铝袛⑹稣_的是A．電子的能量越低，運(yùn)動區(qū)域離核越遠(yuǎn)B．某原子K層上只有一個(gè)電子C．稀有氣體元素原子的最外層都排有8個(gè)電子D．當(dāng)M層是最外層時(shí)，最多可排布18個(gè)電子二、元素周期表的編排原則與結(jié)構(gòu)1．元素周期表的編排原則(1)原子序數(shù)：按照元素在周期表中的順序給元素編的序號。(2)原子序數(shù)＝核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)。(3)橫行原則：把電子層數(shù)目相同的元素，按原子序數(shù)遞增的順序從左到右排列。(4)縱列原則：把不同橫行中最外層電子數(shù)相同的元素，按電子層數(shù)遞增的順序由上而下排列。2．元素周期表的結(jié)構(gòu)(1)周期(2)族個(gè)數(shù)元素周期表中有18個(gè)縱列，共有16個(gè)族特點(diǎn)主族元素的族序數(shù)＝最外層電子數(shù)分類主族共有7個(gè)，包括第ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族副族共有7個(gè)，包括第ⅠB、ⅡB、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB族Ⅷ族包括第8、9、10三個(gè)縱列0族占據(jù)元素周期表的第18縱列，最外層電子數(shù)為8(He為2)(3)常見族的別稱族別名第ⅠA族(除氫外)堿金屬元素第ⅦA族鹵族元素0族稀有氣體元素【歸納總結(jié)】元素周期表中的序差規(guī)律1．序差規(guī)律（1）同周期相鄰主族元素的“序數(shù)差”規(guī)律①除第A族和第A族外，其余同周期相鄰元素序數(shù)差為1。②同周期第A族和第A族為相鄰元素，其原子序數(shù)差為：第二、第三周期相差1，第四、五周期相差11，第六、第七周期相差25。（2）同主族相鄰元素的“序數(shù)差”規(guī)律①第二、第三周期的同族元素原子序數(shù)相差8。②第三、第四周期的同族元素原子序數(shù)相差有兩種情況：第IA族和第ⅡA族相差8，其它族相差18。③第四、第五周期的同族元素原子序數(shù)相差18。④第五、第六周期的同族元素原子序數(shù)鑭系之前相差18，鑭系之后相差32。⑤第六、第七周期的同族元素原子序數(shù)相差32。2．奇偶差規(guī)律元素的原子序數(shù)與該元素在周期表中的族序數(shù)和該元素的主要化合價(jià)的奇偶性一致。若原子序數(shù)為奇數(shù)時(shí)，主族族序數(shù)、元素的主要化合價(jià)均為奇數(shù)，反之則均為偶數(shù)（但要除去有多種價(jià)態(tài)的元素）。零族元素的原子序數(shù)為偶數(shù)，其化合價(jià)視為0?！纠?】（2023上·重慶長壽·高一統(tǒng)考期末）下列關(guān)于元素周期表的敘述不正確的是A．元素周期表有7個(gè)橫行，稱為七個(gè)周期B．元素周期表的18個(gè)縱行，分為16個(gè)族C．周期表中同周期第ⅡA族與第ⅢA族原子序數(shù)一定相差1D．周期表中元素種類最多的族是ⅢB族三、核素同位素1．元素(1)概念：具有相同質(zhì)子數(shù)(核電荷數(shù))的一類原子的總稱。(2)決定元素種類的是質(zhì)子數(shù)。2．核素(1)概念：具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目中子的一種原子。(2)表示方法——原子符號(3)實(shí)例①質(zhì)子數(shù)為19，中子數(shù)為20的核素為eq\o\al(39,19)K；②質(zhì)子數(shù)為6，中子數(shù)為6的核素為eq\o\al(12,

6)C；③核素eq\o\al(14,

6)C的質(zhì)子數(shù)為6，中子數(shù)為8。(4)決定原子(核素)種類的是質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)。3．同位素(1)概念：質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同原子互稱為同位素(即同一元素的不同核素互稱為同位素)。“同位”是指核素的質(zhì)子數(shù)相同，在元素周期表中占有相同的位置。(2)氫元素的三種核素互為同位素eq\o\al(1,1)Heq\o\al(2,1)Heq\o\al(3,1)H名稱氕氘(重氫)氚(超重氫)符號HDT質(zhì)子數(shù)111中子數(shù)012(3)同位素的特征①同一種元素的各種同位素的化學(xué)性質(zhì)幾乎相同；物理性質(zhì)略有差異。②在天然存在的某種元素里，不論是游離態(tài)還是化合態(tài)，同位素相互之間保持一定的比率。(4)常見同位素的用途(同位素與用途之間連線)【歸納提升】(1)一個(gè)信息豐富的符號解讀eq\o\al(A,Z)Xeq\o\al(n±,b)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(A——質(zhì)量數(shù),Z——核電荷數(shù)或質(zhì)子數(shù),n——離子所帶的電荷數(shù),b——化學(xué)式中原子的個(gè)數(shù)))(2)元素、核素、同位素、同素異形體的聯(lián)系【例3】（2023下·云南·高一?？计谀┫铝姓f法正確的是A．16O2、18O2互為同位素B．、、三種核素的化學(xué)性質(zhì)不同C．、兩種核素的中子數(shù)相同，質(zhì)子數(shù)不同D．白磷與紅磷是磷元素的兩種同素異形體四、堿金屬元素1．堿金屬元素的對比元素名稱元素符號核電荷數(shù)原子結(jié)構(gòu)示意圖最外層電子數(shù)電子層數(shù)原子半徑/nm鋰Li3120.152鈉Na11130.186鉀K19140.227銣Rb37150.248銫Cs55160.265（1）堿金屬元素原子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：①相同點(diǎn)：堿金屬元素原子的最外層都有1個(gè)電子，②不同點(diǎn)：堿金屬元素原子的核電荷數(shù)和電子層數(shù)各不相同。（2）堿金屬元素性質(zhì)的相似性和遞變性①相似性：由于堿金屬元素原子最外層都只有一個(gè)電子，所以都容易失去最外層電子，都表現(xiàn)出很強(qiáng)的金屬性，化合價(jià)都是+1價(jià)。②遞變性：隨著核電荷數(shù)的遞增，堿金屬元素原子的電子層數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸增大，原子核對最外層電子的吸引力逐漸減弱，失電子能力逐漸增強(qiáng)，故從鋰到銫，金屬性逐漸增強(qiáng)?！咎貏e提醒】元素金屬性強(qiáng)弱可以從其單質(zhì)與水（或酸）反應(yīng)置換出氫的難易程度，以及它們的最高價(jià)氧化物的水化物——?dú)溲趸锏膲A性強(qiáng)弱來比較。（3）堿金屬單質(zhì)的性質(zhì)①化學(xué)性質(zhì)：堿金屬單質(zhì)都能與氧氣等非金屬單質(zhì)反應(yīng)，生成對應(yīng)的金屬氧化物等化合物；都能與水反應(yīng)，生成對應(yīng)的金屬氫氧化物和氫氣；并且隨著核電荷數(shù)的遞增，堿金屬單質(zhì)與氧氣、水等物質(zhì)的反應(yīng)越來越劇烈。4Li+O22Li2O2Na+O2Na2O22Na+2H2O==2NaOH+H2↑2K+2H2O==2KOH+H2↑2.對比鉀、鈉與氧氣、水的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容現(xiàn)象結(jié)論或解釋與氧氣反應(yīng)鈉在空氣中燃燒鈉開始熔化成閃亮的小球，著火燃燒，產(chǎn)生黃色火焰，生成淡黃色固體化學(xué)方程式：2Na+O2Na2O2鉀在空氣中燃燒鉀開始熔化成閃亮的小球，劇烈反應(yīng)，生成橙黃色固體化學(xué)方程式：K+O2KO2（超氧化鉀）堿金屬與水反應(yīng)鈉與水的反應(yīng)鈉塊浮在水面，熔化成閃亮小球，四處游動嘶嘶作響，最后消失化學(xué)方程式：2Na+2H2O==2NaOH+H2↑鉀與水的反應(yīng)鉀塊浮在水面，熔成閃亮的小球，四處游動，嘶嘶作響，甚至輕微爆炸，最后消失化學(xué)方程式：2K+2H2O==2KOH+H2↑【注意事項(xiàng)】a．鈉、鉀在實(shí)驗(yàn)室中都保存在煤油中，所以取用剩余的金屬塊可放回原試劑瓶中，并且使用前要用濾紙把表面煤油吸干。b．對鈉、鉀的用量要控制；特別是鉀的用量以綠豆粒大小為宜。否則容易發(fā)生爆炸危險(xiǎn)。c．對堿金屬與水反應(yīng)后的溶液，可用酚酞試液檢驗(yàn)生成的堿。②物理性質(zhì)堿金屬單質(zhì)顏色和狀態(tài)密度／g·cm－3熔點(diǎn)／℃沸點(diǎn)／℃鋰（Li）銀白色、柔軟0.534180.51347鈉（Na）銀白色、柔軟0.9797.81882.9鉀（K）銀白色、柔軟0.8663.65774銣（Rb）銀白色、柔軟1.53238.89688銫（Cs）略帶金屬光澤、柔軟1.87928.40678.4a．相似性：除銫外，其余都呈銀白色；都比較柔軟；有延展性；導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性也都很好；堿金屬的密度都比較小，熔點(diǎn)也都比較低。b．遞變性：隨著核電荷數(shù)的遞增，堿金屬單質(zhì)的密度依次增大（鉀除外）；熔沸點(diǎn)逐漸降低。3.堿金屬元素單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的相似性和遞變性(1)相似性(用R表示堿金屬元素)(2)遞變性具體表現(xiàn)如下(按從Li→Cs的順序)①與O2的反應(yīng)越來越劇烈，產(chǎn)物越來越復(fù)雜，如Li與O2反應(yīng)只能生成Li2O，Na與O2反應(yīng)還可以生成Na2O2，而K與O2反應(yīng)能夠生成KO2等。②與H2O的反應(yīng)越來越劇烈，如K與H2O反應(yīng)可能會發(fā)生輕微爆炸，Rb與Cs遇水發(fā)生劇烈爆炸。③最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的堿性逐漸增強(qiáng)。即堿性：LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH【例4】（2020下·遼寧·高一?？计谀┮韵玛P(guān)于鋰、鈉、鉀、銣、銫的敘述正確的是()①氫氧化物中堿性最強(qiáng)的是CsOH②單質(zhì)熔點(diǎn)最高的是銫③它們都是熱和電的良導(dǎo)體④它們的密度依次增大，且都比水輕⑤它們的還原性依次增強(qiáng)⑥它們對應(yīng)陽離子的氧化性依次增強(qiáng)A．①③ B．②⑤ C．②④⑥ D．①③⑤五、鹵族元素1．原子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)【特別提醒】①相同點(diǎn)：最外層電子數(shù)都是7個(gè)。②不同點(diǎn)：核電荷數(shù)和電子層數(shù)不同。2．鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)鹵素單質(zhì)顏色和狀態(tài)密度熔點(diǎn)／℃沸點(diǎn)／℃F2淡黃綠色氣體1.69g/L（15℃）－219.6－188.1Cl2黃綠色氣體3.215g/L（0℃）－101－34.6Br2深紅棕色液體3.119g/cm3（20℃）－7.258.78I2紫黑色固體4.93g/cm3113.5184.4【特別提醒】隨著核電荷數(shù)的遞增，鹵素單質(zhì)的顏色逐漸加深；狀態(tài)由氣→液→固；密度逐漸增大；熔沸點(diǎn)都較低，且逐漸升高。3．鹵素單質(zhì)與氫氣反應(yīng)F2＋H2＝2HF在暗處能劇烈化合并發(fā)生爆炸，生成的氟化氫很穩(wěn)定Cl2＋H22HCl光照或點(diǎn)燃發(fā)生反應(yīng)，生成氯化氫較穩(wěn)定Br2＋H22HBr加熱至一定溫度才能反應(yīng)，生成的溴化氫較穩(wěn)定I2＋H22HI不斷加熱才能緩慢反應(yīng)；碘化氫不穩(wěn)定，在同一條件下同時(shí)分解為H2和I2，是可逆反應(yīng)【特別提醒】隨著核電荷數(shù)的增多，鹵素單質(zhì)（F2、Cl2、Br2、I2）與氫氣反應(yīng)的劇烈程度逐漸減弱，生成的氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱：HF>HCl>HBr>HI；元素的非金屬性逐漸減弱：F>Cl>Br>I。

4．鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)實(shí)驗(yàn)探究：對比鹵素單質(zhì)（Cl2、Br2、I2）的氧化性強(qiáng)弱實(shí)驗(yàn)內(nèi)容將少量氯水分別加入盛有NaBr溶液和KI溶液的試管中，用力振蕩后加入少量四氯化碳，振蕩、靜置。將少量溴水加入盛有KI溶液的試管中，用力振蕩后加入少量四氯化碳，振蕩、靜置?，F(xiàn)象靜置后，液體均分為兩層。上層液體均呈無色，下層液體分別呈橙色、紫色。靜置后，液體分為兩層。上層液體呈無色，下層液體呈紫色。方程式①2NaBr+Cl2==2NaCl+Br2②2KI+Cl2==2KCl+I2③2KI+Br2==2KBr+I2結(jié)論隨著核電荷數(shù)的增加，鹵素單質(zhì)的氧化性逐漸減弱：Cl2>Br2>I25.鹵族元素的相似性和遞變性（1）相似性：最外層電子數(shù)都是7個(gè)，化學(xué)反應(yīng)中都容易得到1個(gè)電子，都表現(xiàn)很強(qiáng)的非金屬性，其化合價(jià)均為－1價(jià)。（2）遞變性：隨著核電荷數(shù)和電子層的增加，原子半徑逐漸增大，原子核對最外層電子的吸引力逐漸減弱，元素原子的得電子能力逐漸減弱，元素的非金屬性逐漸減弱。鹵素單質(zhì)的氧化性逐漸減弱。【特別提醒】元素的非金屬性強(qiáng)弱可以從其最高價(jià)氧化物的水化物的酸性強(qiáng)弱，或單質(zhì)與氫氣生成氣態(tài)氫化物的難易程度以及氫化物的穩(wěn)定性來推斷。6.鹵素的特殊性（1）氟無正價(jià)，無含氧酸；氟的化學(xué)性質(zhì)特別活潑，遇水生成HF和O2，能與稀有氣體反應(yīng)，氫氟酸能腐蝕玻璃。氟化銀易溶于水，無感光性。（2）氯氣易液化，次氯酸具有漂白作用，且能殺菌消毒。（3）溴是常溫下唯一液態(tài)非金屬單質(zhì)，溴易揮發(fā)，少量溴保存要加水液封，溴對橡膠有較強(qiáng)腐蝕作用。（4）碘為紫黑色固體，易升華，碘單質(zhì)遇淀粉變藍(lán)。7.鹵素元素單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的相似性和遞變性(1)相似性(用X代表鹵族元素)：單質(zhì)X2eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(與氫氣反應(yīng)：X2＋H2===2HX,\a\vs4\al(與水,反應(yīng))\b\c\|\rc\(\a\vs4\al\co1(如X2＋H2O===HX＋HXO（X為Cl、Br、I），,[例外：2F2＋2H2O===4HF＋O2]))))化合物→最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物(除氟外)都為強(qiáng)酸(2)遞變性具體表現(xiàn)如下：①與H2反應(yīng)越來越難，對應(yīng)氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱，還原性逐漸增強(qiáng)，其水溶液的酸性逐漸增強(qiáng)，即：穩(wěn)定性：HF>HCl>HBr>HI；還原性：HF<HCl<HBr<HI；酸性：HF<HCl<HBr<HI。②最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性逐漸減弱，即HClO4>HBrO4>HIO4?！纠?】（2023上·河北承德·高一統(tǒng)考期末）某同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象Ⅰ向溴水中滴加少量，振蕩，層顯橙色Ⅱ向碘水中滴加少量，振蕩，層顯紫色Ⅲ向KBr、KI的混合液中加入，然后滴加氯水，振蕩后層顯紫色；再滴加氯水，振蕩后紫色褪去；繼續(xù)滴加氯水，振蕩后層變?yōu)槌壬铝蟹治鲥e(cuò)誤的是A．Ⅰ和Ⅱ?yàn)閷φ战MB．Ⅰ中層顯橙色，說明層含C．Ⅲ中層顯紫色，說明的氧化性強(qiáng)于D．Ⅲ中層變?yōu)槌壬?，說明水層中不含六、1～18號元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律1．原子最外層電子排布變化規(guī)律周期序號原子序數(shù)電子層數(shù)最外層電子數(shù)結(jié)論第一周期1→211→2同周期由左向右元素的原子最外層電子數(shù)逐漸增加(1→8)第二周期3→1021→8第三周期11→1831→8規(guī)律：隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子的核外電子排布呈現(xiàn)周期性變化2.原子半徑的變化規(guī)律(稀有氣體除外)周期序號原子序數(shù)原子半徑(nm)結(jié)論第一周期1→2……同周期由左向右元素的原子半徑逐漸減小(不包括稀有氣體)第二周期3→90.152→0.071大→小第三周期11→170.186→0.099大→小規(guī)律：隨著原子序數(shù)的遞增，元素的原子半徑呈現(xiàn)周期性變化3．元素的主要化合價(jià)周期序號原子序數(shù)主要化合價(jià)結(jié)論第一周期1→2＋1→0①同周期由左向右元素的最高正價(jià)逐漸升高(＋1→＋7，O和F無最高正價(jià))；②元素的最低負(fù)價(jià)由ⅣA族的－4價(jià)逐漸升高至ⅦA族的－1價(jià)；③最高正價(jià)＋|最低負(fù)價(jià)|＝8第二周期3→9最高價(jià)＋1→＋5(不含O、F)最低價(jià)－4→－1規(guī)律：隨著原子序數(shù)的遞增，元素的主要化合價(jià)呈現(xiàn)周期性變化【歸納總結(jié)】1．主族元素主要化合價(jià)的確定方法(1)最高正價(jià)＝主族的序號＝最外層電子數(shù)(O、F除外)。(2)最低負(fù)價(jià)＝最高正價(jià)－8(H、O、F除外)。(3)H最高價(jià)為＋1，最低價(jià)為－1；O最低價(jià)為－2；F無正化合價(jià)，最低價(jià)為－1。2．氫化物及其最高價(jià)含氧酸的關(guān)系ⅣAⅤAⅥAⅦA氫化物RH4RH3H2RHR最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物H2RO3或H4RO4H3RO4或HRO3H2RO4HRO4【例6】（2023下·河北保定·高一校考期末）原子序數(shù)為11~17的元素，隨核電荷數(shù)的遞增而逐漸減小的是A．電子數(shù) B．最外層電子數(shù)C．原子半徑 D．元素最高正化合價(jià)七、同周期元素金屬性和非金屬性的遞變規(guī)律1.以第三周期元素為例探究元素性質(zhì)的遞變規(guī)律。第三周期元素電子層數(shù)相同，由左向右元素的原子最外層電子數(shù)逐漸增加，原子半徑依次減小，失電子的能力依次減弱，得電子的能力依次增強(qiáng)，預(yù)測它們的金屬性依次減弱，非金屬性依次增強(qiáng)。2．鈉、鎂、鋁元素金屬性的遞變規(guī)律(1)鈉、鎂元素金屬性強(qiáng)弱的實(shí)驗(yàn)探究①原理：金屬與水反應(yīng)置換出H2的難易。②實(shí)驗(yàn)操作：③現(xiàn)象：加熱前，鎂條表面附著了少量無色氣泡，加熱至沸騰后，有較多的無色氣泡冒出，滴加酚酞溶液變?yōu)榉奂t色。④結(jié)論：鎂與冷水幾乎不反應(yīng)，能與熱水反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Mg(OH)2＋H2↑。結(jié)合前面所學(xué)鈉與水的反應(yīng)，可得出金屬性：Na>Mg。(2)鎂、鋁元素金屬性強(qiáng)弱的實(shí)驗(yàn)探究AlMg原理最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱實(shí)驗(yàn)操作沉淀溶解情況沉淀逐漸溶解沉淀逐漸溶解沉淀溶解沉淀不溶解相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式Al(OH)3＋3HCl=AlCl3＋3H2OAl(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2OMg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O實(shí)驗(yàn)結(jié)論金屬性：Mg>Al(3)鈉、鎂、鋁的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的堿性NaOHMg(OH)2Al(OH)3分類強(qiáng)堿中強(qiáng)堿(屬于弱堿)兩性氫氧化物堿性強(qiáng)弱NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3結(jié)論金屬性：Na>Mg>Al3.硅、磷、硫、氯的非金屬性的遞變規(guī)律SiPSCl最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性H2SiO3：弱酸H3PO4：中強(qiáng)酸H2SO4：強(qiáng)酸HClO4：強(qiáng)酸酸性：HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H2SiO3結(jié)論Si、P、S、Cl的非金屬性逐漸增強(qiáng)4.同周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律同一周期從左到右，元素金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)。5．元素周期律(1)內(nèi)容：元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性的變化。(2)實(shí)質(zhì)：元素性質(zhì)的周期性變化是原子的核外電子排布的周期性變化的必然結(jié)果?！纠?】（2023上·天津?qū)幒印じ咭恍？计谀┮韵履茏鳛榉墙饘購?qiáng)弱判斷依據(jù)的是A．工業(yè)法制硅單質(zhì)：SiO2+2CSi+2CO↑ B．沸點(diǎn)：H2O＞H2SC．氟氣通入水中：2F2+2H2O=4HF+O2 D．酸性：HCl＞H2SO3八、元素在周期表中的分布及性質(zhì)規(guī)律1．同周期、同主族元素性質(zhì)的變化規(guī)律(0族除外)項(xiàng)目同周期(從左至右)同主族(自上而下)電子層數(shù)相同逐一增加最外層電子數(shù)逐一增加(除第一周期外均為1～7)相同原子半徑逐漸減小逐漸增大得電子能力逐漸增強(qiáng)逐漸減弱失電子能力逐漸減弱逐漸增強(qiáng)氧化性逐漸增強(qiáng)逐漸減弱還原性逐漸減弱逐漸增強(qiáng)金屬性逐漸減弱逐漸增強(qiáng)非金屬性逐漸增強(qiáng)逐漸減弱最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸、堿性堿性逐漸減弱，酸性逐漸增強(qiáng)堿性逐漸增強(qiáng)，酸性逐漸減弱非金屬形成氣態(tài)氫化物難易程度由難到易由易到難氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)逐漸減弱化合價(jià)最高正價(jià)由(＋1)～(＋7)價(jià)，負(fù)價(jià)(－4)～(－1)最高正價(jià)=主族序數(shù)，最低負(fù)價(jià)=－(8－族序數(shù))2．元素周期表的金屬區(qū)和非金屬區(qū)(1)金屬性強(qiáng)的在周期表的左下方，最強(qiáng)的是Cs(放射性元素除外)，非金屬性強(qiáng)的在周期表的右上方(稀有氣體除外)，最強(qiáng)的是F。(2)分界線附近的元素，既能表現(xiàn)出一定的金屬性，又能表現(xiàn)出一定的非金屬性，故元素的金屬性和非金屬性之間沒有嚴(yán)格的界線。3．元素化合價(jià)與元素在周期表中位置的關(guān)系(1)同主族元素的最高正價(jià)和最低負(fù)價(jià)相同(O、F除外)。(2)主族元素最高正化合價(jià)＝主族序數(shù)＝最外層電子數(shù)。(3)非金屬元素的最高正價(jià)和最低負(fù)價(jià)的絕對值之和等于8(H最低價(jià)為－1，O、F除外)?！纠?】（2023下·云南紅河·高一?？计谀┫铝袛⑹稣_的是A．隨著元素原子序數(shù)的遞增，原子最外層電子數(shù)總是從1到8重復(fù)出現(xiàn)B．隨著元素原子序數(shù)的遞增，同周期元素的原子半徑呈現(xiàn)由大到小的周期性變化C．隨著元素原子序數(shù)的遞增，同周期元素的最高正化合價(jià)從＋1到＋7，最低負(fù)化合價(jià)從7到1重復(fù)出現(xiàn)D．電子層數(shù)越多，微粒半徑越大九、元素周期表和周期律的應(yīng)用1．預(yù)測元素及其化合物的性質(zhì)根據(jù)元素周期表和元素周期律，互相交流討論，填寫下表：元素名稱及符號溴(Br)原子序數(shù)35是金屬還是非金屬非金屬原子結(jié)構(gòu)示意圖最高正價(jià)＋7最低負(fù)價(jià)－1中間價(jià)＋1、＋3、＋5預(yù)測依據(jù)氯元素有＋1、＋3、＋5的化合物最高價(jià)氧化物Br2O7最高價(jià)氧化物的水化物HBrO4酸性HClO4>HBrO4>H2SeO4穩(wěn)定性H2Se<HBr<HCl還原性Se2－>Br－>Cl－2.尋找有特殊用途的新物質(zhì)【例9】（2023下·四川成都·高一統(tǒng)考期末）X、Y、Z、W、Q是原子序數(shù)依次增大的五種短周期主族元素，Z是地殼中含量最高的金屬元素，W的單質(zhì)是黃色固體。X、Y、W在周期表中的相對位置關(guān)系如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是XYWA．原子半徑的大小：X>YB．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：Y>WC．Q的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物為強(qiáng)酸D．可電解Z與Q形成的化合物冶煉Z的單質(zhì)十、“位、構(gòu)、性”三者的關(guān)系1．元素的結(jié)構(gòu)、位置與性質(zhì)之間的關(guān)系元素在周期表中的位置，反映了元素的原子結(jié)構(gòu)和元素的性質(zhì)，而根據(jù)元素的原子結(jié)構(gòu)又可推測它在元素周期表中的位置和性質(zhì)，三者之間的關(guān)系如圖所示。2．解答元素推斷題的一般思路(1)由元素原子或離子的核外電子排布推斷(2)由元素單質(zhì)或化合物的性質(zhì)(特性)推斷(3)由元素在周期表中的位置推斷3．短周期主族元素的某些特殊性質(zhì)(1)原子半徑最小的元素是氫元素，最大的是鈉元素。(2)氣體單質(zhì)密度最小的元素是氫元素。(3)元素原子的原子核中只有質(zhì)子沒有中子的元素是氫元素。(4)原子序數(shù)、電子層數(shù)、最外層電子數(shù)都相等的元素是氫元素。(5)與水反應(yīng)最劇烈的金屬單質(zhì)是Na，非金屬單質(zhì)是F2。(6)氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定的元素是F。(7)只有負(fù)價(jià)而無正價(jià)的元素是F。(8)最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物酸性最強(qiáng)的元素是Cl，堿性最強(qiáng)的元素是Na?！纠?0】（2023下·湖南郴州·高一統(tǒng)考期末）我國科學(xué)家開發(fā)一種光學(xué)晶體M，其結(jié)構(gòu)如圖。M由短周期主族元素X、Y、Z、W組成，其中X和Y的質(zhì)子數(shù)之和等于Z原子的電子數(shù)，Y和Z同周期，Z和W同主族。下列說法正確的是A．簡單氫化物的還原性 B．原子半徑：C．四種元素形成的化合物一定是共價(jià)化合物 D．Y、W的氧化物對應(yīng)的水化物都是強(qiáng)酸十一、“四同法”比較微粒半徑的大小1．同周期——“序大徑小”(1)規(guī)律：同周期主族元素，從左往右，原子半徑逐漸減小。(2)舉例：r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl)。2．同主族——“序大徑大”(1)規(guī)律：同主族元素，從上到下，原子(或離子)半徑逐漸增大。(2)舉例：r(Li)<r(Na)<r(K)<r(Rb)<r(Cs)，r(Li+)<r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+)。3．同元素不同微粒半徑(1)同種元素的原子和離子半徑比較——“陰大陽小”。某原子與其離子半徑比較，其陰離子半徑大于該原子半徑，陽離子半徑小于該原子半徑。如：r(Na+)<r(Na)；r(Cl?)>r(Cl)。(2)同種元素不同價(jià)態(tài)的陽離子半徑比較規(guī)律——“數(shù)大徑小”。帶電荷數(shù)越多，粒子半徑越小。如：r(Fe3+)<r(Fe2+)<r(Fe)。4．同結(jié)構(gòu)——“序大徑小”(1)規(guī)律：電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小。(2)舉例：r(O2?)>r(F?)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)。【易錯(cuò)警示】“一看”電子層數(shù):當(dāng)電子層數(shù)不同時(shí),電子層數(shù)越多,半徑越大?！岸础焙穗姾蓴?shù):當(dāng)電子層數(shù)相同時(shí),核電荷數(shù)越大,半徑越小?！叭础焙送怆娮訑?shù):當(dāng)電子層數(shù)和核電荷數(shù)均相同時(shí),核外電子數(shù)越多,半徑越大。所帶電荷、電子層均不同的離子可選一種離子參照比較。例：比較r(Mg2+)與r(K+)可選r(Na+)為參照，可知r(K+)>r(Na+)>r(Mg2+)?！纠?1】（2023上·江蘇徐州·高一統(tǒng)考期末）是重要的還原劑，遇水立即發(fā)生爆炸性的猛烈反應(yīng)并放出氫氣，同時(shí)生成兩種堿：，合成方法：。下列說法正確的是A．金屬性大?。?B．半徑大?。篊．還原性大小： D．堿性強(qiáng)弱：十二、元素的金屬性和非金屬性強(qiáng)弱的判斷金屬性比較本質(zhì)原子越易失電子，金屬性越強(qiáng)(與原子失電子數(shù)目無關(guān))判斷方法①在金屬活動性順序表中越靠前，金屬性越強(qiáng)②單質(zhì)與水或非氧化性酸反應(yīng)越劇烈，金屬性越強(qiáng)③單質(zhì)還原性越強(qiáng)或陽離子氧化性越弱，金屬性越強(qiáng)④最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng)，金屬性越強(qiáng)⑤若Xn＋＋Y→X＋Ym＋，則Y比X的金屬性強(qiáng)⑥元素在周期表中的位置：左邊或下方元素的金屬性強(qiáng)非金屬性比較本質(zhì)原子越易得電子，非金屬性越強(qiáng)(與原子得電子數(shù)目無關(guān))判斷方法①與H2化合越容易，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，非金屬性越強(qiáng)②單質(zhì)氧化性越強(qiáng)或陰離子還原性越弱，非金屬性越強(qiáng)③最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，非金屬性越強(qiáng)④元素在周期表中的位置：右邊或上方元素的非金屬性強(qiáng)【特別提醒】①通常根據(jù)最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸堿性的強(qiáng)弱判斷元素金屬性或非金屬性的強(qiáng)弱，而不是根據(jù)其他化合物酸堿性的強(qiáng)弱來判斷。②非金屬性強(qiáng)弱與單質(zhì)的活潑性不完全一致；通常非金屬性越強(qiáng)，其單質(zhì)越活潑，但也有例外。如非金屬性：O>Cl，但Cl2比O2活潑，原因是O2中存在O=O雙鍵，比Cl—Cl單鍵難斷裂?！纠?2】（2023下·北京海淀·高一校考期末）下表是元素周期表的一部分，下列說法正確的是SiPSClArGeAsSeBrKrSnSbTeIXePbBiPoAlRnA．原子半徑： B．穩(wěn)定性：C．酸性： D．上表中，元素Pb的金屬性最強(qiáng)十三、離子鍵1．從微觀角度理解氯化鈉的形成過程－，兩種帶相反電荷的離子通過靜電作用結(jié)合在一起，形成新物質(zhì)氯化鈉。2．離子鍵和離子化合物(1)離子鍵(2)離子化合物(3)關(guān)系：離子化合物一定含有離子鍵，含離子鍵的化合物一定是離子化合物?！纠?3】（2023上·廣西貴港·高一統(tǒng)考期末）下列物質(zhì)中，只含有離子鍵的是A．NH4Cl B．KOH C．CaF2 D．Na2O2十四、電子式1．電子式的定義在元素符號周圍用“·”或“×”來表示原子的最外層電子(價(jià)電子)的式子叫做電子式。2．電子式的書寫(1)原子的電子式：以第三周期元素為例Na原子：·NaMg原子：eq\o\al(·,·)Mg或·Mg·Al原子：eq\o\al(·,·)eq\o(Al,\s\up6(·))或·eq\o(Al,\s\up6(·))·Si原子：eq\o\al(·,·)eq\o(Si,\s\up6(·))·或·eq\o(Si,\s\up6(·),\s\do4(·))·P原子：eq\o\al(·,·)eq\o(P,\s\up6(·),\s\do4(·))·S原子：·eq\o(S,\s\up6(··),\s\do4(··))·Cl原子：eq\o\al(·,·)eq\o(Cl,\s\up6(··),\s\do4(··))·Ar原子：eq\o\al(·,·)eq\o(Ar,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)【提示】每個(gè)方向最多一對電子(兩個(gè)電子)。(2)簡單陽離子的電子式：簡單陽離子是由金屬原子失電子形成的，原子的最外層已無電子，故用陽離子的符號表示，例如：Na＋、Li＋、Mg2＋、Al3＋等。(3)簡單陰離子的電子式：畫出最外層電子數(shù)，用“[]”括起來，并在右上角標(biāo)出“”以表示其所帶的電荷。例如：氯離子、硫離子。(4)離子化合物的電子式：氧化鈣：、硫化鉀?！咎崾尽肯嗤x子不合并，分列在另一離子的周圍。3．用電子式表示下列物質(zhì)的形成過程左邊寫原子的電子式，右邊寫離子化合物的電子式，中間用“→”連接，例如：(1)NaCl：。(2)MgBr2：?！疽族e(cuò)警示】書寫電子式的注意事項(xiàng)(1)一個(gè)“·”或“×”代表一個(gè)電子，原子的電子式中“·”(或“×”)的個(gè)數(shù)即原子的最外層電子數(shù)。(2)同一原子的電子式不能既用“×”又用“·”表示。(3)“[]”在所有的陰離子、復(fù)雜的陽離子中出現(xiàn)。，也不能寫成。(5)用電子式表示化合物形成過程時(shí)，由于不是化學(xué)方程式，不能出現(xiàn)“=”。“→”前是原子的電子式，“→”后是化合物的電子式?！纠?4】（2023上·黑龍江牡丹江·高一校考期末）下列表述正確的有幾種①的電子式：

②碳原子電子式為

③氨氣分子的結(jié)構(gòu)式：

④次氯酸的電子式

⑤用電子式表示的形成過程：

⑥核外有a個(gè)電子，核內(nèi)有b個(gè)中子原子符號：A．1種 B．2種 C．4種 D．5種十五、共價(jià)鍵1．從微觀角度理解氯氣的形成過程eq\x(兩個(gè)氯原子各提供一個(gè)電子)→eq\x(兩個(gè)氯原子間形成共用電子對)→eq\x(兩個(gè)氯原子達(dá)到8e－穩(wěn)定結(jié)構(gòu))→eq\x(形成穩(wěn)定的氯氣分子)用電子式表示其形成過程。2．共價(jià)鍵和共價(jià)化合物(1)共價(jià)鍵(2)共價(jià)化合物3．共價(jià)分子結(jié)構(gòu)的表示方法(1)電子式如H2：Heq\o\al(·,·)H；N2：eq\o\al(·,·)N??Neq\o\al(·,·)；NH3：。(2)結(jié)構(gòu)式化學(xué)上，常用“—”表示1對共用電子對，如氯分子可表示為“Cl—Cl”，這種圖示叫做結(jié)構(gòu)式?！練w納總結(jié)】1．下列微?；蛭镔|(zhì)的