第五章物质结构元素周期律

1、第五章 物质结构 元素周期律一、原子的组成 原子结构1、原子的构成 原子核核外电子2、质量数：将原子核内所有的质子和中子的相当质量取近似整数值加起来所得的数值叫做质量数。常用“ ”表示。3、两种重要关系 、质量关系：质量数（ ） 数（Z） 数（N）练习1、据报道，科学家发现了一种新元素，它的原子核内有161个中子，质量数为272。则该元素的质子数为：（ ） A、111 B、161 C、272 D、433、电性关系： 数核内 数核外 数 离子所带的电荷数 数（Z） 数练习2、美国科学家将两种铅和氪的原子核对撞，获得了一种质子数为118、中子数为175的超重元素，该元素原子核内中子数与核外电子数之

2、差是：（ ） A、57 B、47 C、61 D、293练习3、科学家最近制造出第112号新元素，其原子的质量数为277，这是迄今已知的元素中最重的原子。关于该新元素的下列叙述中正确的是：（ ）A、其原子核内中子数和质子数都是112 B、其原子核内中子数为165，核外电子数为112C、其原子质量12C原子质量的277倍 D、其原子质量与12C原子质量之比为277：12二、同位素：具有相同 数和 数的原子互称为同位素。练习1、下列各组物质中，互为同位素的是：（）A、石墨和金刚石B、水和重水（D2O） C、纯碱和烧碱D、氕和氘2、在、中：、和互为同位素；、和的质量数相等，但不能互称同位素； 、和的中

3、子数相等，但质子数不相等，所以不是同一种元素。3、截止到1999年，人们已知道了113种元素，能不能说明已知道了113种原子？为什么？2、核素： 。注：、一种核素就是一种 ，反过来几种 就是几种核素。、核素可以是同一元素的不同原子，也可是不同元素的原子。、同一元素的不同核素互称为 。3、元素的相对原子质量：、同位素相对原子质量：某同位素一个原子的真实质量与一个12C原子真实质量的1/12的比值。、元素的相对原子质量：按各天然同位素原子所占的原子个数百分比（丰度）算出来的平均值。三、核外电子运动的特征：没有确定的轨道；不能同时准确的测定电子在某一时刻所处的位置和运动的速度；也不能描述出它们的运动

4、轨迹。 电子层数(n)1234567符号KLMNOPQ离核远近近远能量高低低高四、原子核外电子排布：1、电子层的划分及依据：2、核外电子排布规律：、电子总是尽先排布在能量最 的电子层，然后再由 到 依次排布在能量逐步 的电子层里 原理。、各电子层最多容纳的电子数为 个。、最外层最多容纳的电子数为 。（K层为最外层时，最多容纳 个电子）次外层最多容纳的电子数为 ；倒数第三层最多容纳的电子数为 。3、原子结构示意图与离子结构示意图：例1：画出1、3、5、13、19号元素的原子结构示意图。思考：请大家说出原子结构示意图中各部分所表示的含义？练习：、写出5、15、19号元素的原子结构示意图。 、写出M

5、g2、Cl的离子结构示意图。五、元素的性质与元素核外电子排布的关系：稀有气体的不活泼性：稀有气体元素原子最外层为 个电子(He为 个)，都是 结构。金属性与非金属性：（一般规律）最外层电子数得失电子趋势元素的性质金属元素 易 性非金属元素 易 性2、118号元素微粒结构上的特点：、与稀有气体原子结构相同微粒、同周期 元素的 离子；、下周期 元素 离子。如：与Ne原子电子层结构相同的离子： 练习：请写出与Ar原子电子层结构相同的离子？、含有10个电子的微粒： 、原子（或）离子结构上的特殊性：、核中无中子的原子： ，无电子的粒子： 、电子层数与最外层电子数相等的元素： 例：某元素原子的核电荷数是电

6、子层数的5倍，其质子数是最外层电子数的3倍，该元素的原子结构示意图是：练习2、某元素最外层电子数为次外层电子数的3倍，该元素原子核内质子数为：。3、举例法在解结构题中的应用：例1：三种元素的微粒Xm、Yn、Zp具有相同的电子层结构，已知np。则它们核内质子数(依次用X、Y、Z表示)的关系为：（）A、XYZB、YZXC、XZYD、ZYX例2：下列说法正确的是：（ ）A、所有原子的原子核内质子数都比中子数多。 B、氢离子（H+）实质上是一个裸露的质子。C、核外电子排布相同的微粒，其化学性质也相同。 D、非金属元素原子最外层电子数都大于4。练习1、已知：元素X的原子序数小于元素Y的原子序数；X、Y间

7、形成的常见化合物的化学式可表示为X2Y、X2Y2，则这两种元素的原子序数之和等于：（）A、16B、17C、18D、19练习2、核电荷数为118的元素中，下列叙述中正确的是：（）A、最外层只有一个电子的元素一定是金属元素； B、最外层只有2个电子的元素一定是金属元素；C、原子核外各层电子数相等元素一定是金属元素 D、核电荷数为17的元素原子容易获得1个电子。元素周期律一、原子序数 二、元素周期律： 三、判断金属性、非金属性强弱的依据：1、金属性强弱判断：、单质与水（或酸）反应置换出H2的难易程度；（越 ，金属性越 ）、金属阳离子的氧化性强弱；（阳离子的氧化性越 ，金属性越 ）、最高价氧化物的水化

8、物(氢氧化物)的碱性强弱；（碱性越 ，金属性越 ）、金属间的置换反应( 置换 ) 2、非金属性强弱判断：、单质与H2化合生成气态氢化物的难易程度；（越 ，非金属性越 ）、最高价氧化物的水化物(最高价含氧酸)的酸性强弱；（酸性越 ，非金属性越 ）、气态氢化物的稳定性；（越 ，非金属性越 ）、气态氢化物（简单阴离子）的还原性；（还原性越 ，非金属性越 ）、非金属间的置换反应。(强置换弱)例1、根据元素单质和化合物性质，判断非金属性强弱的依据一般是：（）A、元素最高价氧化物的对应水化物的碱性强弱。B、元素最高价氧化物的对应水化物的酸性强弱。C、元素单质跟酸反应置换出H2的难易程度。 D、元素单质跟H

9、2生成气态氢化物的难易。练习1、甲、乙两种非金属：、甲比乙容易与H2化合；、甲原子能与乙的阴离子发生置换反应；、甲的最高价氧化物对应的水化物酸性比乙的最高价氧化物对应的水化物酸性强。、与某金属反应时，甲原子得电子数目比乙多；、甲的单质熔沸点比乙低。能说明甲比乙的非金属性强的是： A、只有 B、只有 C、 D、练习2、用元素符号或化学式回答原子序数为1118的元素的有关问题：、除稀有气体外，原子半径最大的元素是：、最高价氧化物对应水化物碱性最强的是：、最高价氧化物对应水化物呈两性的是：、最高价氧化物对应水化物酸性最强的是：、最高正价与最低负价绝对值相等的元素的气态氢化物是：、能形成气态氢化物且氢

10、化物最稳定的是：。决定3、元素周期律的实质： 周期性变化导致了 周期性变化。 即元素性质的周期性变化是 的必然结果。元素周期表一、元素周期表的结构：(一)、元素周期表的编排原则：把 相同的元素，按原子序数的递 顺序排成 行；把最 相同的元素，按电子层数递 的顺序排成 行。(二)、元素周期表的结构：第1周期第2周期第3周期横行个第4周期 ( 个周期)第5周期第6周期周期表第7周期： 主族个：用表示，在纵行。纵行个副族个：用表示，在纵行。(个族)第族个： 三个纵行。零族个： ；在纵行说明：微粒使周期表的结构紧凑，将镧系15种元素放在同一格子里，称为镧系元素；同理将锕系15种元素也放在同一格子里，称

11、为锕系元素。+532818187+192881X： Y：则：X位于第周期第族；Y位于第周期第族。练习1、假设m是A族元素的原子序数，则原子序数为(m+1)的元素所在的族可能是：( ) A、B B、B C、 A D、B二、元素的性质与元素在周期表中位置的关系：1、元素金属性和非金属性与元素在周期表中位置的关系思考： 、同周期元素，从左到右，原子半径依次 ，核对电子的引力依次 电子能力依次 ，得电子能力依次 ，故金属性依次 ，非金属性依次 、同主族元素，从上到下，电子层数 ，原子半径 。核对外层电子的引力 ，失电子能力 ，得电子能力 ，即元素的金属性 ，非金属性 。、周期表中元素金属性、非金属性的

12、递变规律：族周期AA AAAAAO族1234567AtPoTeSbAsGeSiAlBBe金属性逐渐( )金属性逐渐 非金属性逐渐 非金属性逐渐( )稀有气体元素注：、金属性最强的元素： ，非金属性最强的元素： ；、梯形线的左下边是 元素，右上边是 元素；BCAD、梯形线周围的元素有两性； 、相邻元素性质差别不大；例1、若A、B、C三元素位于周期表中如图位置：则：、原子半径大小顺序为： 、金属性的强弱顺序为： 、非金属性强弱顺序为： 例2、X、Y、Z三种元素位于周期表中同一周期，它们的最高价氧化物分别为酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物，则三种元素原子序数的大小顺序为：（ ）(已知性质位置) A

13、、X>Y>Z B、Y>Z>X C、X>Z>Y D、Z>X>Y练习1、下列性质的递变中，正确的是：（ ）A、O、S、Na的原子半径依次增大B、LiOH、KOH、CsOH碱性依次增强C、HF、NH3、SiH4稳定性依次增强 D、HCl、HBr、HI的还原性依次减弱2、元素化合价与元素在周期表中位置的关系：元素化合价与元素原子的电子层结构，特别是与 数有密切关系；因此元素原子的 ，也叫做价电子。(对主族元素)注：、最高正价主族族序数最外层电子数 、最低负价最高正价8 、金属元素无负价； 、F无正价，O一般无正价练习4、在一定条件下和反应的离子方程式为：

14、6I6HR3I23H2O则：、中R的化合价为：；、R元素的原子最外层电子数为：。练习5、镭是元素周期表中第7周期的A族元素，下列关于镭的性质的描述中不正确的是： A、在化合物中呈2价B、单质能与水反应放出H2（ ） C、它的氢氧化物为强碱D、镭元素金属性比钡弱练习6、国际无机化学命名委员会在1989年做出决定，把长式周期表原先的主、副族及族号取消，由左至右改为18列，碱金属族称为第1列，稀有气体为第18列。按这个规定，下列说法不正确的是：（ ） A、第15列元素的最高价氧化物为R2O5 B、第2列元素中肯定没有非金属元素 C、第17列元素的第一种元素无含氧酸 D、第16、17列元素都是非金属元

15、素位置、结构、元素性质三者关系及应用一、 位、构、性三者的关系：二、利用位、构、性三者的关系解题：练习1、下表为元素周期表中的一部分，列出10种元素在周期表中的位置。用化学符号回答下列各问题：AAAAAAA族第2周期第3周期第4周期、10种元素中，化学性质最不活泼的是： ；、三种元素最高价氧化物对应的水化物中碱性最强的是： ；、三种元素形成的离子，离子半径由大到小的顺序是： ；、元素的氢化物的化学式为： ；该氢化物常温下和元素的单质反应的化学方程式为： ；若该氢化物和元素的单质反应，则反应的化学方程式为： 。、和的最高价氧化物对应的水化物的化学式为： 和 。和两元素所形成的化合物的化学式为：

16、；该化合物灼烧时的焰色为 色，该化合物的溶液与元素的单质反应的化学方程式为： 。、和元素中最高价氧化物对应的水化物相互反应的化学方程式为： ；离子方程式为： ；练习2、已知短周期同周期的X、Y、Z三种元素，它们的最高价氧化物的水化物依次为H3XO4、H2YO4、HZO4，下列判断正确的是：（）A、阴离子的还原性按X、Y、Z的顺序增强B、酸性强弱顺序：H3XO4>H2YO4>HZO4C、单质的氧化性按X、Y、Z的顺序减弱D气态氢化物的稳定性按X、Y、Z顺序增强1、解结构题基本思路：题给条件位置结论、结果。2、解结构题的关键：推出元素在周期表中的位置练习3、X元素的阳离子和Y元素的阴离

17、子具有与氩原子相同的电子层结构，下列叙述中正确的是： A、X的原子序数比Y的小。 B、X原子的最外层电子数比Y的大。C、X的原子半径比Y的大。 D、X元素的最高正价比Y的小。三、怎样确定元素在周期表中的位置：1、根据原子序数确定： 例1、81号元素位于第周期第族。练习1、据报道，1995年我国科学家在兰州首次合成了镤元素的一种同位素镤239，并测得其原子核内有148个中子。现有A元素的一种同位素，比镤239的原子核内少54个质子和100个中子，则A元素在周期表中的位置是：（）A、第3周期第A 族B、第4周期第A 族C、第5周期第A 族D、第3周期第A 族281842、根据核外电子排布确定：例2

18、、某元素核外电子排布为：；该元素位于第周期第族3、根据元素化合价推断：例3、在一定条件下，短周期元素X和Y能组成化合物X2Y，那么X和Y所在族的序数可能是：（ ） A、A 和A B、A和A C、A和A D、A和A4、根据微粒半径大小推断：例4、具有相同电子层结构的三种微粒An+、Bn、C，下列分析正确的是：（）A、原子序数关系是：C > B > A B、微粒半径的关系是：Bn> An+C、C 一定是稀有气体的一种原子 D、原子半径的关系是： A < B < C练习3、X、Y、Z三种主族元素，若X的阳离子与Y的阴离子具有相同的电子层结构，Z的阴离子半径大于等电荷数的

19、Y的阴离子半径，三种元素的原子序数大小顺序是：（）A、X > Z > Y B、Z > X > Y C、X > Y > Z D、Z > Y > X四、怎样根据元素的位置推导元素的性质：例1、下列各氢化物中，稳定性按由强到弱的顺序排列的是：（ ）A、AsH3>NH3>PH3 B、PH3>AsH3>NH3 C、NH3>PH3> AsH3 D、NH3> AsH3 >PH3例2、A、B是同周期元素，如果A原子半径比B原子半径大，下列说法正确的是：( ) A、两元素形成的最高价氧化物的水化物酸性A强于B； B、

20、两元素形成的气态氢化物的稳定性B比A稳定； C、A的简单阴离子还原性比B的简单阴离子还原性强； D、A原子序数大于B原子序数。练习5：已知同周期的X、Y、Z三种元素的最高价氧化物的水化物的酸性由强到弱的顺序是: HZO4>H2YO4>H3XO4，下列判断正确的是：（）A、阴离子的还原性按X、Y、Z的顺序减弱； B、单质的氧化性按X、Y、Z的顺序增强；C、原子半径按按X、Y、Z的顺序增大； D、气态氢化物的稳定性按X、Y、Z的顺序减弱。元素周期律、元素周期表的意义、是化学学习和研究的重要规律和工具、对元素的发现和物质结构理论起了一定的推动作用。、对工农业生产有指导作用：、在金属与非金

21、属分界线附近寻找 材料、在非金属元素区新型 材料、在过渡元素中寻找 剂及耐高温、耐腐蚀的合金材料。、从自然科学上有力论证了量变引起质变的规律。练习1、19世纪中叶，门捷列夫的突出贡献是：（）A、提出原子学说B、发现元素周期律C、提出分子学说D、最先发现氧气练习2、元素周期律的实质是：。练习3、在元素周期表中主族元素自A族的硼到A的砹连成一条斜线，即金属和非金属的分界线，从分界线附近可以找到：（）A、耐高温材料B、新型农药材料C、半导体材料D、新型催化剂材料化学键一、化学键：1、定义： 、 2、分类： 、 、 (一)、离子键： 相互作用注：、成键微粒： 、成键本质： 、成键条件： 活泼金属与活泼

22、非金属间形成离子键由阴阳离子构成的物质：NH4Cl、NaOH、Na2CO3练习1、根据原子序数，下列各原子能以离子键结合的是：（）A、10与19B、6与16C、11与17D、14与8练习2、下列各组原子序数所表示的两种元素，能形成AB2型离子化合物的是：（）A、6和8B、11和13C、11和16D、12和17离子化合物：、概念：通过 形成的化合物。如：NaCl、NaOH等。由此可知：离子化合物中一定含有 键，可能含有 键。、离子化合物的类型：、强碱：NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2等。、大多数盐： NaCl、Na2SO4、Na2CO3、KNO3、MgCl2等。 但AlCl3、A

23、gCl、AgBr、AgI、FeCl3等不是离子化合物。、典型的金属氧化物：Na2O、FeO、MgO等 ，Na2O2等、离子化合物的性质：、熔沸点较高，硬度较大。 、熔融时能导电。练习1、碱金属与卤素形成的化合物，具有的性质是：（）A、低熔点B、高沸点C、难溶于水D、熔融时不导电 (二)、电子式：1、定义：在元素符号的周围用小黑点（或）来表示原子最外层电子的式子。2、电子式的书写：、原子的电子式：非金属原子要标出成对电子和未成对电子。ArSPClSiNa Mg Al 、阳离子的电子式：就是其阳离子符号。Na、Mg2、Al3、阴离子的电子式：不仅要画出原子最外层电子数，而且要要用“ ”括起，并在右

24、上2OFBr角标出“n”电荷字样、原子团的电子式：不仅要画出各原子最外层电子数，而且要要用“ ”括起，并在右上角标出原子团所带电荷数 ： ： ： 、离子化合物的电子式：由阴阳离子的电子式组成，但相同的离子不能合并。 K2S：CaF2： Na2O2： Mg3N2： 注：写离子化合物电子式时应注意：、每个离子必须单独写，相同的离子不能合并。、阴、阳离子分开间隔排写：、“ ”运用要正确：“ ”只用在阴离子及原子团中。BrK+K+2OCa22ClNa+Na+2S练习1、下列电子式中正确的是：（）A、；B、 ；C、；D、表示离子化合物的形成过程：MgClMg2ClClClCl Na Na 2 注：、“”表示得失电子，可写可不写；、“”表示形成过程，不可用“”代替。、“”左边原子个数可单独写，也可合并。练习2、写出下列各组物质的电子式：、碳原子、溴原子 、钙离子、溴离子、氮离子练习3、写出下列物质的电子式： 、CaCl2 、Na2O2NHH