Z 第一章 物质结构 元素周期律第一章 物质结构 元素周期律 一、原子结构一、原子结构 质子（Z 个） 原子核 注意： 中子（N 个） 质量数(A)质子数(Z)中子数(N)质量数(A)质子数(Z)中子数(N) 1.原子（ A X ） 原子序数=核电荷数=质子数=原子的核外电子数原子序数=核电荷数=质子数=原子的核外电子数 核外电子（Z 个） 熟背前 20 号元素，熟悉 120 号元素原子核外电子的排布： H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca 2.原子核外电子的排布规律：电子总是尽先排布在能量最低的电子层里；各电子层最多容纳的电 子数是 2n2n2 2；最外层电子数不超过 8 个（K 层为最外层不超过 2 个）（K 层为最外层不超过 2 个） ，次外层不超过 18 个，倒数第 三层电子数不超过 32 个。 电子层： 一（能量最低） 二 三 四 五 六 七 对应表示符号： K L M N O P Q 3.元素、核素、同位素 元素：具有相同核电荷数的同一类原子的总称。元素：具有相同核电荷数的同一类原子的总称。 核素：具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子。核素：具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子。 同位素：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。(对于原子来说)同位素：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。(对于原子来说) 二、元素周期表二、元素周期表 1.编排原则： 按原子序数递增的顺序从左到右排列 将电子层数相同的各元素从左到右排成一横行。 （周期序数原子的电子层数） 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一纵行。 主族序数原子最外层电子数主族序数原子最外层电子数 2.结构特点： 核外电子层数 元素种类 第一周期 1 2 种元素 短周期 第二周期 2 8 种元素 周期 第三周期 3 8 种元素 元 （7 个横行） 第四周期 4 18 种元素 素 （7 个周期） 第五周期 5 18 种元素 周 长周期 第六周期 6 32 种元素 期 第七周期 7 未填满（已有 26 种元 主族：AA 共 7 个主族 族 副族：BB、BB，共 7 个副族 （18 个纵行） 第族：三个纵行，位于B 和B 之间 （16 个族） 零族：稀有气体 三、元素周期律三、元素周期律 1.元素周期律：元素的性质（核外电子排布、原子半径、主要化合价、金属性、非金属性）随着核电 荷数的递增而呈周期性变化的规律 随着核电 荷数的递增而呈周期性变化的规律。 元素性质的周期性变化实质是元素原子核外电子排布的周期性变 化 实质是元素原子核外电子排布的周期性变 化的必然结果。 2.同周期元素性质递变规律 第三周期元素 11Na12Mg13Al14Si15P16S17Cl18Ar (1)电子排布电子层数相同，最外层电子数依次增加电子层数相同，最外层电子数依次增加 (2)原子半径原子半径依次减小原子半径依次减小 (3)主要化合价1234 4 5 3 6 2 7 1 (4)金属性、非金属 性 金属性减弱，非金属性增加金属性减弱，非金属性增加 (5)单质与水或酸置 换难易 冷水 剧烈 热水与 酸快 与酸反 应慢 (6)氢化物的化学式SiH4PH3H2SHCl (7)与H2化合的难易由难到易由难到易 (8)氢化物的稳定性稳定性增强稳定性增强 (9)最高价氧化物的 化学式 Na2OMgOAl2O3SiO2P2O5SO3Cl2O7 (10)化学 式 NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3H2SiO3H3PO4H2SO4HClO4 (11)酸碱 性 强碱中强碱两性氢 氧化物 弱酸中强 酸 强酸很强 的酸 最 高 价 氧 化 物 对 应 水 化 物 (12)变化 规律 碱性减弱，酸性增强碱性减弱，酸性增强 第A 族碱金属元素：Li Na K Rb Cs Fr第A 族碱金属元素：Li Na K Rb Cs Fr （Fr 是金属性最强的元素Fr 是金属性最强的元素，位于周期表左下方） 第A 族卤族元素：F Cl Br I At第A 族卤族元素：F Cl Br I At （F 是非金属性最强的元素F 是非金属性最强的元素，位于周期表右上方） 判断元素金属性和非金属性强弱的方法： （1）金属性强（弱）单质与水或酸反应生成氢气容易单质与水或酸反应生成氢气容易（难） ；氢氧化物碱性强氢氧化物碱性强（弱） ； 相互置换反应（强制弱）相互置换反应（强制弱）FeCuSO4FeSO4Cu。 （2）非金属性强（弱）单质与氢气易单质与氢气易（难）反应；生成的氢化物稳定生成的氢化物稳定（不稳定） ；最高价 氧化物的水化物（含氧酸）酸性强 最高价 氧化物的水化物（含氧酸）酸性强（弱） ；相互置换反应（强制弱）相互置换反应（强制弱）2NaBrCl22NaClBr2 （）同周期比较：（）同周期比较： 金属性：NaMgAl 与酸或水反应：从易难 碱性：NaOHMg(OH)2Al(OH)3 非金属性：SiPSCl 单质与氢气反应：从难易 氢化物稳定性：SiH4PH3H2SHCl 酸性(含氧酸)：H2SiO3H3PO4H2SO4HClO4 （）同主族比较：（）同主族比较： 金属性：LiNaKRbCs（碱金属元素） 与酸或水反应：从难易 碱性：LiOHNaOHKOHRbOHCsOH 非金属性：FClBrI（卤族元素） 单质与氢气反应：从易难 氢化物稳定：HFHClHBrHI （） 金属性：LiNaKRbCs 还原性(失电子能力)：LiNaKRbCs 氧化性(得电子能力)：LiNaKRbCs 非金属性：FClBrI 氧化性：F2Cl2Br2I2 还原性：FClBrI 酸性(无氧酸)：HFHClHBrHI 比较粒子(包括原子、离子)半径的方法：（1）先比较电子层数先比较电子层数，电子层数多的半径大。 （2）电子层数相同时，再比较核电荷数再比较核电荷数，核电荷数多的半径反而小。 四、化学键四、化学键 化学键是相邻两个或多个原子间强烈的相互作用。 1.离子键与共价键的比较 键型离子键共价键 概念阴阳离子结合成化合物的静电作用叫 离子键 原子之间通过共用电子对所形成的相互作 用叫做共价键 成键方式通过得失电子达到稳定结构通过形成共用电子对达到稳定结构 成键粒子阴、阳离子原子 成键元素活泼金属与活泼非金属元素之间 （特殊 ： NHNH4 4Cl、 NHCl、 NH4 4NONO3 3等铵盐只由非金属元素 组成，但含有离子键） 非金属元素之间 离子化合物：由离子键构成的化合物叫做离子化合物。 （一定有离子键，可能有共价键）由离子键构成的化合物叫做离子化合物。 （一定有离子键，可能有共价键） 共价化合物：原子间通过共用电子对形成分子的化合物叫做共价化合物。 （只有共价键只有共价键） 极性共价键极性共价键（简称极性键）：由不同种原子形成，AB 型由不同种原子形成，AB 型，如，HCl。 共价键 非极性共价键非极性共价键（简称非极性键）：由同种原子形成，AA 型由同种原子形成，AA 型，如，ClCl。 2.电子式： 用电子式表示离子键形成的物质的结构与表示共价键形成的物质的结构的不同点：（1）电荷： 用电子式表示离子键形成的物质的结构需标出阳离子阳离子和阴离子阴离子的电荷；而表示共价键形成的物质的结 构不能标电荷。 （2） （方括号）：离子键离子键形成的物质中的阴离子需用方括号括起来，而共价键 形成的物质中不能用方括号。 第二章 化学反应与能量第二章 化学反应与能量 第一节 化学能与热能第一节 化学能与热能 1、在任何的化学反应任何的化学反应中总伴有能量能量的变化。 原因：当物质发生化学反应时，断开断开反应物中的化学键要吸收吸收能量，而形成形成生成物中的化学键要 放出放出能量。化学键的断裂和形成化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。一个确定的化学反应在发生过程 中是吸收能量还是放出能量， 决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。 E 反应物总能量反应物总能量 E 生成物总能量，为放热反应。生成物总能量，为放热反应。E 反应物总能量反应物总能量E 生成物总能量，为吸热反应。生成物总能量，为吸热反应。 2、常见的放热反应和吸热反应 常见的放热反应：所有的燃烧与缓慢氧化。酸碱中和反应。金属与酸反应制取氢气。所有的燃烧与缓慢氧化。酸碱中和反应。金属与酸反应制取氢气。 大多数化合反应大多数化合反应（特殊：CCO2 2CO 是吸热反应是吸热反应） 。 常见的吸热反应：以以 C、H2、CO 为还原剂的氧化还原反应如为还原剂的氧化还原反应如：C(s)H2O(g) CO(g)H2(g)。 铵盐和碱的反应铵盐和碱的反应如 Ba(OH)28H2ONH4ClBaCl22NH310H2O 大多数分解反应大多数分解反应如 KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等。 3、能源的分类： 形成条件利用历史性质 可再生资源水能、风能、生物质能常规能源 不可再生资源煤、石油、天然气等化石能源 可再生资源太阳能、风能、地热能、潮汐能、氢能、沼气 一次能源 新能源 不可再生资源核能 二次能源（一次能源经过加工一次能源经过加工、转化得到的能源称为二次能源） 电能（水电、火电、核电） 、蒸汽、工业余热、酒精、汽油、焦炭等电能（水电、火电、核电） 、蒸汽、工业余热、酒精、汽油、焦炭等 思考一般说来，大多数化合反应是放热反应，大多数分解反应是吸热反应，放热反应都不需要加热， 吸热反应都需要加热，这种说法对吗？试举例说明。 点拔：这种说法不对。如 CO2CO2的反应是放热反应，但需要加热的反应是放热反应，但需要加热，只是反应开始后不再需 要加热，反应放出的热量可以使反应继续下去。Ba(OH)28H2O 与 NH4Cl 的反应是吸热反应，但反 应并不需要加热。 第二节 化学能与电能第二节 化学能与电能 1、化学能转化为电能的方式： 火电（火力发电）化学能热能机械能电能缺点：环境污染、低效电能 (电力)原电池将化学能直接转化为电能优点：清洁、高效 2、原电池原理 （1）概念：把化学能直接转化为电能化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。 （2）原电池的工作原理：通过氧化还原反应（有电子的转移）氧化还原反应（有电子的转移）把化学能转变为电能。 （3）构成原电池的条件 ： （1）电极为导体且活泼性不同 ； （）电极为导体且活泼性不同 ； （2）两个电极接触（导线连接或直接接触） ；）两个电极接触（导线连接或直接接触） ； （3）两个相互连接的电极插入电解质溶液构成闭合回路。）两个相互连接的电极插入电解质溶液构成闭合回路。 （4）电极名称及发生的反应： 负极：较活泼的金属较活泼的金属作负极，负极发生氧化氧化反应， 电极反应式：较活泼金属较活泼金属ne 金属阳离子 金属阳离子 负极现象：负极溶解，负极质量减少。负极溶解，负极质量减少。 正极：较不活泼的金属或石墨较不活泼的金属或石墨作正极，正极发生还原还原反应， 电极反应式：溶液中阳离子溶液中阳离子ne 单质 单质 正极的现象：一般有气体放出或正极质量增加。一般有气体放出或正极质量增加。 （5）原电池正负极的判断方法： 依据原电池两极的材料： 较活泼的金属作负极（K、Ca、Na 太活泼，不能作电极） ； 较不活泼金属或可导电非金属（石墨） 、氧化物（MnO2）等作正极。 根据电流方向