原子结构与元素周期律 2007 13 下列关于元素的叙述正确的是A 金属元素与非金属元素能形成共价化合物B 只有在原子中 质子数才与核外电子数相等C 目前使用的元素周期表中 最长的周期含有36种元素D 非金属元素形成的共价化合物中 原子的最外层电子数只能是2或8 高考试题回顾 2008 11 下列说法正确的是A SiH4比CH4稳定B O2 半径比F 的小C Na和Cs属于第IA族元素 Cs失电子能力比Na的强D P和As属于第VA族元素 H3PO4酸性比H3AsO4的弱 2009 11 元素在周期表中的位置 反映了元素的原子结构和元素的性质 下列说法正确的是A 同一元素不可能既表现金属性 又表现非金属性B 第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数C 短周期元素形成离子后 最外层电子都达到8电子稳定结构D 同一主族的元素的原子 最外层电子数相同 化学性质完全相同 元素周期表 考点二 考周期表结构 考点三 考规律 考点四 考思维 考点一 原子结构 原子核 原子 2 原子组成符号AZX 质子 Z个中子 A Z个核外电子 Z个 3 两个关系式原子序数 核电荷数 质子数 原子核外电子数 阴 阳离子 质量数 A 质子数 Z 中子数 N 质子 中子 电子 1 6726 10 27kg1 007一个单位正电荷1 6743 10 27kg1 008不带电 中性9 1095 10 27kg1 1836一个单位负电荷 决定元素的种类 决定核素种类 最外层电子数决定元素化学性质 1 原子结构及三种微粒 同位素 质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素 举例 元素平均相对原子量 A A1 x1 A2 x2 A3 x3 元素近似相对原子量 A A 1 x1 A 2 x2 A 3 x3 其中A1A2A3 为各同位素的相对原子量A 1A 2A 3 为各同位素的质量数x1x2x3 为各同位素的原子百分组成 丰度 电子层划分 概念 符号 电子层数 能量 离核距离 1 每个电子层最多排2n2个电子2 最外层 8个电子 次外层 18个电子 倒第三层 323 先排能量低的电子层 后排能量高的电子层 要求 会画1 20号元素原子及离子结构示意图 能量高低不同和离核远近不同的空间区域 KLMNOPQ 1234567 低 高 近 远 一套规律要记详 核外电子排布规律 比较微粒大小的依据 三看 一看电子层数 电子层数越多半径越大Na Na K Na二看核电荷数 电子层数相同时 核电荷数越大半径越小 S2 Cl K Ca2 O2 F Na Mg2 Al3 三看电子数 电子层和核电荷数都相同时 电子数越多半径越大 Cl Cl Fe2 Fe3 概念 元素的性质 原子半径 主要化合价 随着原子序数的递增而呈周期性的变化规律 原子半径同周期从左到右渐小 同族从上到下渐大 主要化合价 1 2 3 4 5 6 70 4 3 2 1原因 核外电子排布随着原子序数的递增而呈周期性的变化 1 8 元素周期律 金属性 非金属性 还原性 氧化性 氢化物稳定性 最高价氧化物的水化物酸碱性 编排原则 1 按原子序数递增的顺序从左到右排列2 将电子层数相同元素排成一个横行3 把最外电子数相同的元素排成一个纵行 构造 周期 表中每一横行 三短三长一不完全族 7主 长短周期元素 7副 仅有长周期元素 零族 稀有气体 VIII 8 9 10三纵行 镧锕系 为紧凑周期表而列在外 元素性质变化规律 原子半径化合价得失电子能力 同周期同主族 电子层数 周期序数最外层电子数 主族序数 最高正价数最高正价数 最低负价 8 几个相等关系 元素周期表 位构性 位置 性质 结构 最外层电子数电子层数 纵 族 横 周期 原子序数 相似性 递变性 1 主要化合价2 最高价氧化物及其水化物的组成3 氢化物组成 1 金属性与非金属性2 最高价氧化物的水化物 的酸碱性3 氢化物的稳定性 周期表的应用A 推断元素位置 结构和性质 元素名称 元素特征周期数 族数原子序数原子量 物理或化学特性原子结构特征含量等其它特征元素的性质原子或离子结构最高或最低化合价根据分子式的计算根据化学方程式的计算 B 比较或推断一些性质 比较同族元素的金属性Ba Ca Mg非金属性F Cl Br最高价氧化物的水化物的酸碱性KOH NaOH LiOH氢化物的稳定性CH4 SiH4比较同周期元素及其化合物的性质碱性 NaOH Mg OH 2 Al OH 3稳定性 HF H2O NH3比较不同周期元素的性质 先找出与其同周期元素参照 推断一些未知元素及其化合物的性质 元素金属性强弱的判断标准 单质与水或酸置换出氢的难易 最高价氧化物对应的水化物碱性的强弱 元素非金属性强弱的判断标准 单质与氢气化合的难易及氢化物的稳定性 最高价氧化物对应的水化物酸性的强弱 1 在同一周期元素原子的 相同 从左到右随着原子序数的递增 原子半径逐渐 原子核对外层电子的引力逐渐 从而失电子能力逐渐 得电子能力逐渐 因此 同一周期从左到右随着原子序数的递增 金属性逐渐 非金属性逐渐 电子层数 减小 增强 减弱 增强 减弱 增强 5 元素的金属性和非金属性与元素在周期表中位置的关系 2 在同一主族元素原子的 相同 从上到下随着原子序数的递增 原子半径逐渐 原子核对外层电子的引力逐渐 从而失电子能力逐渐 得电子能力逐渐 因此 同一主族从上到下随着原子序数的递增 金属性逐渐 非金属性逐渐 最外层电子数 增大 减弱 增强 减弱 增强 减弱 回忆碱金属 卤素性质的递变规律 小结 元素金属性和非金属性的递变 金属性逐渐增强 族 周期 IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIAO 非金属性逐渐增强 非金属性逐渐增强 金属性逐渐增强 1234567 B Si Al Ge As Sb Te Po At 小结 元素金属性和非金属性的判断依据 C 寻找特定性质的物质 找元素之最 最活泼金属Cs 最活泼非金属F2最稳定的气态氢化物HF 含H 最大的是CH4最强酸HClO4 最强碱CsOH地壳中含量最多的金属和非金属AlO 找半导体 在分界线附近SiGeGa制农药 在磷附近PAsSClF找催化剂 耐高温 耐腐蚀材料 过渡元素FeNiPtPdRh 1 核外电子总数为10个电子的微粒阳离子 Na 阴离子 N3 分子 HF 2 核外电子总数为18个电子的微粒阳离子 K 阴离子 P3 分子 HCl Mg2 Al3 NH4 H3O O2 F OH NH2 H2ONH3CH4Ne Ca2 S2 Cl HS H2SPH3ArSiH4F2H2O2CH3CH3N2H4CH3OHCH3NH2CH3F 4 核外电子数相同的微粒 具有双核10个电子的共价化合物的化学式是 三核10个电子的共价化合物的化学式是 四核10个电子的共价化合物的化学式是 五核10个电子的共价化合物的化学式是 以上四种化合物的热稳定性由小到大的顺序是 HF H2O NH3 CH4 HF H2O NH3 CH4 3 等质子粒子F OH 和NH2 Na H3O 和NH4 HS 和Cl N2 CO和C2H2 S和O2 4 质子数相同 电子总数相同的粒子互称等电子体 它们结构相似 物质性质相近 如N2和CO N2O和CO2 苯和无机苯 B3N3H6 1 18号元素的结构性质特点 1 H 原子半径最小 外层电子数 周期数 电子总数 电子层数 第 A族中唯一形成共价化合物的元素 在化合物中该原子的数目虽有改变 但该元素原子质量分数改变不大 原子序数最小 没有中子 成酸 碱必需的元素 单质密度最小 最轻的气体 与氧可生成两种液体 H2O H2O2 单质是电解水产物之一 单质可由金属与酸反应得到 1 18号元素的结构性质特点 2 He 最外层属饱和结构 但唯一一个不是8电子 电子总数是电子层数的二倍 3 Li 最外层电子数是次外层的一半 碱金属中不能形成过氧化物 热核反应原料之一 密度最小的轻金属 保存于石蜡中 4 Be 最外层电子数 次外层电子数 最外层电子数 电子层数 价态为 2价 1 18号元素的结构性质特点 5 B 最外层电子数比次外层多一个 BF3属非极性分子 本章后边将学到 氢化物为B2H6 了解就可以 硼酸 H3BO3 可洗涤皮肤上的碱液 硼砂 Na2B4O7 10H2O 是硼酸盐玻璃材料 6 C 最外层电子数是次外层的二倍 是形成化合物种类最多的元素 有石墨 金刚石 足球碳 C60 等几种同素异形体 第六章后边将学到 氧化物有CO CO2 氢化物有多种最简单的是CH4 最高价含氧酸是H2CO3 7 N 最外层电子比次外层多3个 单质在空气中含量最多 难与其它物质反应 化肥三元素之一 N P K 氢化物为NH3 氧化物形式最多 6种 N2O NO N2O3 NO2 N2O5 含氧酸有HNO3 HNO2 气态氢化物水溶液唯一呈碱性 8 O 最外层电子数目是次外层的三倍 地壳中含量最多 占空气体积的21 能形成H2O2 H2O Na2O2 Na2O等价态氧化物 单质助燃 9 F 最外层电子数比次外层多5个 除H后前18号元素中原子半径最小 无正价 不能被任何物质氧化 能与水反应置换水中的氧 CaF2难溶 AgF溶于水 无含氧酸 HF为弱酸 10 Ne 略 11 Na 最外层电子数是最内层的1 2 前18号元素原子半径最大 氧化物对应的水化物为NaOH 能形成氧化物Na2O和过氧化物Na2O2 与K的合金形成原子能反应堆的导热材料 12 Mg 最外层电子数 最内层电子数 次外层电子数是最外层电子数的4倍 Mg OH 2是难溶性的中强碱 Mg遇冷水难反应 遇热水放H2 MgCl2为苦卤 MgSO4为泻盐 13 Al 最外层比次外层少5个电子 最外层电子数 电子层数 铝是金属元素但具有一定的非金属性 Al2O3是两性氧化物 Al OH 3是两性氢氧化物 地壳中含量最多的金属元素 14 Si 最外层电子数是次外层的一半 最内层的2倍 地壳中含量排第二位 只有一种氧化物SiO2 气态氢化物SiH4 含氧酸为H4SiO4 H2SiO3是唯一难溶酸 15 P 最外层比次外层少3个电子 氢化物为PH3 对应的酸为H3PO4 H3PO3 常见白磷 红磷二种单质 16 S 最外层比次外层少2个电子 最外层与最内层电子数之和 次外层电子数 氢化物H2S 剧毒 氧化物有SO2 SO3 对应的水化物H2SO3 H2SO4 对应的盐常见的有Na2S NaHS Na2SO3 NaHSO3 Na2SO4 NaHSO4 17 Cl 最外层比次外层少一个电子 比最内层多5个电子 有多种化合价 1 1 3 5 7 对应的含氧酸有HClO HClO2 HClO3 HClO4 HClO4是目前发现的含氧酸中的最强酸 18 Ar 略 重点是 H C N O F Na Mg Al Si P S Cl 1 A位置包含种元素 C位置包含种元素 2 A B C D中全是金属元素的是 3 镧系元素所在的位置是 二 元素周期表 考点一 元素周期表的结构 例1 1 上表中的实线是元素周期表部分边界 请在表中用实线补全元素周期表边界 2 请写出元素在元素周期表中的位置与元素原子结构的关系 3 元素 般在化合物中显 价 但与 形成化合物时 所显示的价态则恰好相反 例2 右表为元素周期表短周期的一部分 下列有关A B C D E五种元素的叙述中 错误的是 A A与B形成的阴离子可能有AB32 A2B42 B E的氢化物的稳定性小于C的氢化物的稳性C D在适量的B中燃烧产物为DB3D A与E形成的分子是非极性分子 C 例3 铝和镓 Ga 在周期表中同主族 性质相似 如M OH 3都是难溶的两性氢氧化物 自然界中镓以极少量分散于铝矿如Al2O3中 用NaOH溶液处理铝矿 生成NaAlO2和NaGaO2 再通入适量的CO2 得到Al OH 3沉淀 而NaGaO2仍然留在溶液中 循环多次后成为提取镓的原料 其原因可能为 A 镓浓度小 所以不沉B 铝酸酸性强于镓酸C 镓酸酸性强于铝酸D Al OH 3是难溶物 c 例4