必修2：第一章原子结构与元素周期律

1、11211111010910810710610510489-10380797877767574737257-714847464544434241403930292827262524232221868584838281545352515049363534333231181716151413109876528887565538372019121143176541882MLk382LK22K11031021011009998979695949392919089717069686766656463626160595857元素周期表元素周期表IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA0IIIBIVBVB

2、VIBVIIBVIIIIBII B锕锕系系镧镧系系主主族族周周期期副副族族过渡元素过渡元素原子结构原子结构1.三种微粒有关系，两素概念算清帐三种微粒有关系，两素概念算清帐2.一套规律需记详，半径比较要三看；一套规律需记详，半径比较要三看；元素周期表元素周期表元素周期律元素周期律1.周期表格要牢记，变化体现周期律；周期表格要牢记，变化体现周期律；2.七个周期分长短，三长三短一不全，七个周期分长短，三长三短一不全， 十八纵列十六族，七主七副八与零；十八纵列十六族，七主七副八与零；3.同周失减得增递，同族失增得递减；同周失减得增递，同族失增得递减；全章内容回顾原子核原子核原子原子2）原子组成符号）原

3、子组成符号 AZX质子：质子：Z 个个中子：中子：A-Z 个个核外电子：核外电子：Z个个3）两个关系式）两个关系式原子序数原子序数=核电荷数核电荷数=质子数质子数=原子核外电子数原子核外电子数 （阴、阳离子（阴、阳离子=？）？）质量数（质量数（A）=质子数（质子数（Z）+中子数（中子数（N） 微粒微粒质量质量相对质量相对质量电性电性意义意义质子质子中子中子电子电子1.672610-27kg 1.007 一个单位正电荷一个单位正电荷 1.6743 10-27kg 1.008 不带电、中性不带电、中性 9.109510-27kg 1/1836 一个单位负电荷一个单位负电荷决定元素的种类决定元素的种

4、类决定核素种类决定核素种类最外层电子数决定元最外层电子数决定元素化学性质素化学性质1） 原子结构及三种微粒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。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。举例元素元素核素核素核素核素（同位素）同位素）元素、核素、同位素三者关系元素、核素、同位素三者关系元素平均相对原子量元素平均相对原子量:A=A1x1+ A2x2+ A3x3元素近似相对原子量：元素近似相对原子量：A=A1x1+ A2x2+ A3x3其中其中 A1 A2 A3为各同位素的相对原子量为各同位素的相对原子量 A1 A2 A3为各同位素的质量数为各同位素的质

5、量数 x1 x2 x3 为各同位素的原子百分组成（丰度）为各同位素的原子百分组成（丰度）电子层划分电子层划分概念：概念：符号：符号：电子层数：电子层数：能量：能量：离核距离：离核距离：1）每个电子层最多排）每个电子层最多排2n2个电子个电子2）最外层）最外层 8个电子，次个电子，次外层外层 18个电子，倒第三层个电子，倒第三层 323）先排能量低的电子层，后排能量高的电子层）先排能量低的电子层，后排能量高的电子层要求：会画要求：会画120号元素原子及离子结构示意图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能量高低不同和离核远近不同的空间区域K L M N O P Q1 2

6、3 4 5 6 7低低高高近近远远一套规律要记详：核外电子排布规律一套规律要记详：核外电子排布规律比较微粒大小的依据（三看）比较微粒大小的依据（三看）一看电子层数：一看电子层数：电子层数越多半径越大电子层数越多半径越大 NaNaNaNa+ +，KNaKNa二看核电荷数：电子层数相同时，核电二看核电荷数：电子层数相同时，核电荷数越大半径越小。荷数越大半径越小。S S2-2-ClCl- -KK+ +CaCa2+2+; ; O O2-2-FF- -NaNa+ +MgMg2+2+AlAl3+3+三看电子数：电子层和核电荷数都相同三看电子数：电子层和核电荷数都相同时，电子数越多半径越大。时，电子数越多半

7、径越大。 ClCl- -ClCl; ; FeFe2+2+FeFe3+3+概念：概念： 元素的性质（原子半径、主要化合价）随着元素的性质（原子半径、主要化合价）随着原子序数的原子序数的递增而呈周期性的变化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，同族从上到下规律：原子半径同周期从左到右渐小，同族从上到下渐大。渐大。 主要化合价：主要化合价：+1 +2 +3 +4 +5 +6 +7 0 -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的变化 (18) 元元素素周周期期律律金属性、非金属性、还原性、氧化性、氢化物稳金

8、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定性、最高价氧化物的水化物酸碱性编排编排原则原则1.按原子序数递增的顺序从左到右排列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把最外电子数相同的元素排成一个纵行构造构造周期：表中每一横行。三短周期：表中每一横行。三短三三长一不完全长一不完全族：族：7主主 (长短周期元素长短周期元素)、7副副 (仅有长周期仅有长周期元素元素)、零族、零族(稀有气体稀有气体)、VIII(8.9.10三纵行三纵行)镧锕系镧锕系:为紧凑周期表而列在外。为紧

9、凑周期表而列在外。元素性质变化元素性质变化规律规律原子半径原子半径化合价化合价得失电子能力得失电子能力同周期同周期同主族同主族电子层数电子层数=周期序数周期序数最外层电子数最外层电子数=主族序数主族序数=最高正价数最高正价数最高正价数最低负价最高正价数最低负价8几个相等关系几个相等关系元元素素周周期期表表位构性位构性位置位置性质性质结构结构 最外层电子数最外层电子数 电子层数电子层数（纵）族（纵）族（横）周期（横）周期原子序数原子序数相似性相似性递变性递变性1.主要化合价主要化合价2.最高价氧化物及其水最高价氧化物及其水化物的组成化物的组成3.氢化物组成氢化物组成1.金属性与非金属性金属性与非

10、金属性2.“最高价氧化物的水化最高价氧化物的水化物物”的酸碱性的酸碱性3.氢化物的稳定性氢化物的稳定性 周期表的应用周期表的应用A.推断元素位置、结构和性质推断元素位置、结构和性质元素名称元素名称元素特征元素特征周期数、周期数、族数族数原子序数原子序数原子量原子量物理或化学特性物理或化学特性原子结构特征含量等其它原子结构特征含量等其它特征特征元素的性质元素的性质原子或离子结构原子或离子结构最高或最低化合价最高或最低化合价根据分子式的计算根据分子式的计算根据化学方程式的计算根据化学方程式的计算B、比比较较或或推推断断一一些些性性质质比较同族元素的比较同族元素的 金属性金属性 BaCaMg 非金属

11、性非金属性 FClBr 最高价氧化物的水化物的酸碱性最高价氧化物的水化物的酸碱性 KOHNaOHLiOH 氢化物的稳定性氢化物的稳定性 CH4SiH4比较同周期元素及其化合物的性质比较同周期元素及其化合物的性质 碱性碱性: NaOHMg(OH)2Al(OH)3 稳定性稳定性: HFH2ONH3比较不同周期元素的性质（先找出与其同比较不同周期元素的性质（先找出与其同周期元素参照）周期元素参照）推断一些未知元素及其化合物的性质推断一些未知元素及其化合物的性质（1）在同一周期元素原子的）在同一周期元素原子的_相同相同,从左到右随着原子序数的递增从左到右随着原子序数的递增,原子半径逐渐原子半径逐渐_,

12、原子核对外层电子的引力逐渐原子核对外层电子的引力逐渐_,从而失电子能力逐渐从而失电子能力逐渐_,得电得电子能力逐渐子能力逐渐_,因此因此,同一周期从左到右同一周期从左到右随着原子序数的递增随着原子序数的递增,金属性逐渐金属性逐渐_,非金非金属性逐渐属性逐渐_.电子层数电子层数减小减小增强增强减弱减弱增强增强减弱减弱增强增强5.元素的金属性和非金属性与元素在周期元素的金属性和非金属性与元素在周期表中位置的关系：表中位置的关系：（2）在同一主族元素原子的）在同一主族元素原子的_相同相同,从上到下随着原子序数的递增从上到下随着原子序数的递增,原子半径逐渐原子半径逐渐_,原子核对外层电子的引力逐渐原子

13、核对外层电子的引力逐渐_,从而失电子能力逐渐从而失电子能力逐渐_,得得电子能力逐渐电子能力逐渐_,因此因此,同一主族从上到同一主族从上到下随着原子序数的递增下随着原子序数的递增,金属性逐渐金属性逐渐_,非非金属性逐渐金属性逐渐_.最外层电子数最外层电子数增大增大减弱减弱增强增强减弱减弱增强增强减弱减弱回忆碱金属、卤素性质的递变规律回忆碱金属、卤素性质的递变规律小结：元素金属性和非金属性的递变小结：元素金属性和非金属性的递变金属性逐渐增强金属性逐渐增强族族周期周期IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA O非金属性逐渐增强非金属性逐渐增强非金属性逐渐增强非金属性逐渐增强金属性逐渐增

14、强金属性逐渐增强 1 2 3 4 5 6 7BSiAlGeAsSbTePoAt小结：元素金属性和非金属性的判断依据小结：元素金属性和非金属性的判断依据C、寻寻找找特特定定性性质质的的物物质质找找元元素素之之最最最活泼金属最活泼金属Cs、最活泼非金属、最活泼非金属F2最稳定的气态氢化物最稳定的气态氢化物HF，含，含H%最大的最大的是是CH4最强酸最强酸HClO4、最强碱、最强碱CsOH地壳中含量最多的金属和非金属地壳中含量最多的金属和非金属 Al O找半导体：在分界线附近找半导体：在分界线附近 Si Ge Ga制农药：制农药： 在磷附近在磷附近 P As S Cl F找催化剂、耐高温、耐腐蚀材料

15、：找催化剂、耐高温、耐腐蚀材料： 过渡元素过渡元素 Fe Ni Pt Pd Rh化学键化学键思考：原子间为什么能相互结合？思考：原子间为什么能相互结合？原子之间必然存在着原子之间必然存在着相互作用相互作用离子键离子键共价键共价键金属键金属键1、离子键、离子键阴阳离子间通过静电作用所形成的化学键阴阳离子间通过静电作用所形成的化学键叫做离子键叫做离子键. .(1)(1)成键的微粒：成键的微粒：(2)(2)成键的本质（作用力）：成键的本质（作用力）：(3)(3)成键的条件：成键的条件：静电作用（吸引和排斥）。静电作用（吸引和排斥）。阴离子、阳离子阴离子、阳离子活泼金属和活泼非金属之间活泼金属和活泼非

16、金属之间.物质中物质中相邻相邻的两个或多个原子（或离子）之间的两个或多个原子（或离子）之间强强烈的烈的相互作用，称为化学键。相互作用，称为化学键。2、离子化合物、离子化合物 一般来说活泼金属一般来说活泼金属 和活泼非金属和活泼非金属 之间可形之间可形成离子化合物成离子化合物(简单离子化合物简单离子化合物)。 从结构上说，形成离子化合物的金属从结构上说，形成离子化合物的金属元素原子最外层一般为元素原子最外层一般为1或或2个电子；非金个电子；非金属元素原子一般为属元素原子一般为6或或7个电子。个电子。通过离子键而形成的化合物叫通过离子键而形成的化合物叫离子化合物。离子化合物。IA 和和 IIA族族

17、 VIA和和VIIA族族3、离子化合物形成过程的表示、离子化合物形成过程的表示电子式电子式在元素符号周围用小黑点在元素符号周围用小黑点( (或或x)x)表示原子的最表示原子的最外层电子的式子。外层电子的式子。原子的电子式：常把其最外层电子数原子的电子式：常把其最外层电子数 用小黑点用小黑点“.”.”或小叉或小叉“”来表示。来表示。如：写出如：写出Na、Mg、Al、S、Cl、O、F 几种原子的电子式几种原子的电子式 ( (原子的电子式原子的电子式) () (化合物的电子式化合物的电子式) ). : :ClCl + + MgMg+ + Cl: :ClCl: :Cl - - Mg Mg2+2+ Cl

18、Cl:- -.Na Na + + ClCl: Na: Na + + :Cl :Cl:- - 阳离子的电子式：阳离子的电子式：阴离子的电子式：阴离子的电子式： 离子化合物的电子式离子化合物的电子式 NaNa+ + Ba Ba2+2+例如：钠离子：例如：钠离子：氟离子：氟离子：如：如：ABAB型：型：KBrKBr： MgOMgO ：ABAB2 2型：型：CaBrCaBr2 2: :钡离子：钡离子：例如：氧离子：例如：氧离子：A2B型：型：Na2S：问题问题1:哪些元素之间能形成共价键哪些元素之间能形成共价键?同种或不同种同种或不同种非金属元素非金属元素之间一般能形成之间一般能形成共价键。共价键。问

19、题问题2:原子形成共用电子对数目与原子的原子形成共用电子对数目与原子的最外层电子数目有何关系最外层电子数目有何关系?原子最外层原子最外层缺几个电子缺几个电子达到达到8电子稳定结构，电子稳定结构，就形成就形成几个共用电子对几个共用电子对。3、共价键：、共价键：原子间通过共用电子对而形原子间通过共用电子对而形成的化学键。成的化学键。化学上常用一根短线来代表一对共用电化学上常用一根短线来代表一对共用电子对，用元素符号和短线来表示物质结子对，用元素符号和短线来表示物质结构的式子叫做结构式。如构的式子叫做结构式。如Cl2的结构式的结构式为为Cl-Cl，N2的结构式为的结构式为NN.共价共价化合物的电子式

20、表示化合物的电子式表示共价共价化合物的形成过程的电子式表示化合物的形成过程的电子式表示H2、 N2 、HCl、H2O、H2S、CH4、CCl4、CO2、NH3、Cl2、H2O2问题问题4:4:共价化合物中元素的化合价由何决定？共价化合物中元素的化合价由何决定？离子化合物中元素化合价等于离子的电荷数离子化合物中元素化合价等于离子的电荷数共价化合物中元素的化合价共价化合物中元素的化合价由共用电子对偏移的由共用电子对偏移的方向和数目决定的。方向和数目决定的。3、极性键和非极性键：、极性键和非极性键：据共用电子对是否发生偏移，把共价键分为极性共据共用电子对是否发生偏移，把共价键分为极性共价键和非极性共

21、价键。简称价键和非极性共价键。简称极性键和非极性键。极性键和非极性键。两个不同原子间的共价键都是极性键。两个不同原子间的共价键都是极性键。两个相同的原子间的共价键都是非极性键。两个相同的原子间的共价键都是非极性键。例：下列物质中含有极性键的有例：下列物质中含有极性键的有 ，含有非极性键的有含有非极性键的有 。 H2、HCl、CH4、CO2、NH3、Cl2、H2O2 离子键离子键共价键共价键概概 念念阴阳离子间通阴阳离子间通过静电作用所过静电作用所形成的化学键形成的化学键原子间通过共用电子原子间通过共用电子对所形成的化学键对所形成的化学键成键的微粒成键的微粒离离 子子原原 子子相互作用的相互作用

22、的实实 质质阴阳离子间的阴阳离子间的电性作用电性作用共用电子对两原子核共用电子对两原子核产生的电性作用产生的电性作用形成条件形成条件活泼金属跟活活泼金属跟活泼非金属化合泼非金属化合非金属元素形成单质非金属元素形成单质或化合物或化合物举举 例例NaOH、NH4ClH2、N2 、HCl、CH4、CO2、NH3非极性分子非极性分子: 结构对称结构对称,正负电荷重心重合的分子；正负电荷重心重合的分子；极性分子极性分子: 正负电荷重心不重合的分子正负电荷重心不重合的分子.4.非极性分子和极性分子非极性分子和极性分子共用电子对偏向共用电子对偏向Cl原子一边，整个原子一边，整个HCl分子中的电分子中的电荷分

23、布不均匀，这样的分子称为荷分布不均匀，这样的分子称为极性分子。如：极性分子。如： H2O， NH3在在H2、Cl2、N2等单质分子中共用电子对居中而不向等单质分子中共用电子对居中而不向任何原子的一方偏移，这样的分子任何原子的一方偏移，这样的分子是非极性分子。是非极性分子。由极性键构成的分子，若结构对称由极性键构成的分子，若结构对称,正负电荷重心重正负电荷重心重合的分子，也合的分子，也是非极性分子是非极性分子。如。如： CH4、CCl4、CO2非极性分子与非极性分子与极性分子极性分子化学键的极性与分子极性的关系化学键的极性与分子极性的关系非极性键非极性键非极性分子非极性分子如：如：H2、O2、N

24、2、O3极性键极性键极性分子极性分子如如 HF 、HCl、H2O、H2S 、NH3、SO2非极性分子非极性分子因为分子空间构型对因为分子空间构型对称，如：称，如：CH4CO2判断非极性分子和极性分子的依据：判断非极性分子和极性分子的依据：双原子分子双原子分子极性键极性键非极性键非极性键极性分子极性分子HCl，CO，NO非极性分子非极性分子H2，O2，N2多原子分子多原子分子都是非极性键都是非极性键有极性键有极性键几何结构对称几何结构对称几何结构不对称几何结构不对称非极性分子如：非极性分子如：CO2，CH4极性分子如：极性分子如：NH3，H2O非极性分子非极性分子P4，C60一般对称的几何形状：

25、直线型、正三角形、一般对称的几何形状：直线型、正三角形、正四面体。如直线型分子正四面体。如直线型分子CO2、CS2、C2H2，正三角形分子，正三角形分子BF3，正四面体分，正四面体分子子CCl4、CH4等。等。 相似相溶相似相溶极性分子易溶于极性溶剂中；非极性分子易溶极性分子易溶于极性溶剂中；非极性分子易溶于非极性溶剂中。于非极性溶剂中。例如：氯、溴、碘（非极性分子）易溶于四氯化例如：氯、溴、碘（非极性分子）易溶于四氯化碳（非极性分子），但是在水（极性分子）中溶碳（非极性分子），但是在水（极性分子）中溶解度很小。解度很小。四、分子间作用力四、分子间作用力分子间作用力存在于分子之间，比化分子间作

26、用力存在于分子之间，比化学键弱的多。学键弱的多。分子间作用力对物质的熔点、沸点、分子间作用力对物质的熔点、沸点、溶解度等影响很大。溶解度等影响很大。分子间的作用力不是化学键。分子间的作用力不是化学键。例：水的蒸发破坏的是分子间的作用，例：水的蒸发破坏的是分子间的作用，所需能量不高。所需能量不高。 分子间作用力、氢键与化学键的比较分子间作用力、氢键与化学键的比较作用微粒作用微粒作用力大小作用力大小意义意义化学键化学键范德华力范德华力氢键氢键原子间原子间分子之间分子之间作用力大作用力大作用力小作用力小影响化学性质和影响化学性质和物理性质物理性质影响物理性质影响物理性质（熔沸点等）（熔沸点等）分子之

27、间分子之间影响物理性质影响物理性质（熔沸点等）（熔沸点等）作用力远小于作用力远小于化学键略大于化学键略大于范德华力范德华力氨气极易溶于水氨气极易溶于水水结冰体积膨胀水结冰体积膨胀由共价键形成的物质属由共价键形成的物质属分子晶体分子晶体，其，其熔、沸点主要熔、沸点主要与分子间的作用力有关与分子间的作用力有关,大小比较规律是大小比较规律是1、组成和结构相似的物质随着分子量的增大组成和结构相似的物质随着分子量的增大,分分子间作用力增大子间作用力增大2、特殊的分子间作用力特殊的分子间作用力(氢键氢键) 最大，最大，(无机中主无机中主要是要是HF、H2O、NH3之间之间)3、极性分子间作用力大于非极性分

28、子间作用力极性分子间作用力大于非极性分子间作用力不同类型晶体：原子晶体不同类型晶体：原子晶体离子晶体离子晶体分子晶体分子晶体HClClH H2 2H HHClClCl2化学反应的化学反应的实质：实质：就是就是旧的化学键旧的化学键断裂和新的断裂和新的化学键形成化学键形成的过程的过程氢气和氯气反应的过程演示氢气和氯气反应的过程演示:H若只有键的断裂没有键的形成这不能称为若只有键的断裂没有键的形成这不能称为化学反应。化学反应。例：（例：（1 1）HClHCl溶于水，电离成溶于水，电离成H H+ +、ClCl- -破坏破坏了两者间的共价键，但没有形成新的化学了两者间的共价键，但没有形成新的化学键所以不

29、为化学反应。键所以不为化学反应。 （2）NaCl固体受热变为熔融状态，破坏固体受热变为熔融状态，破坏了了Na+、Cl-之间的作用力，但未结合成新之间的作用力，但未结合成新的化学键，也不为化学反应。的化学键，也不为化学反应。 化学反应的实质：旧化学键的断裂和新化学化学反应的实质：旧化学键的断裂和新化学键的形成。键的形成。 化学键存在于：化学键存在于： 稀有气体单质中不存在；稀有气体单质中不存在； 多原子单质分子中存在共价键；多原子单质分子中存在共价键；非金属元素组成的化合物分子中存在共非金属元素组成的化合物分子中存在共价键（包括酸）；价键（包括酸）；离子化合物中一定存在离子键，可能有离子化合物中

30、一定存在离子键，可能有共价键的存在（共价键的存在（NaNa2 2O O2 2、NaOHNaOH、NHNH4 4ClCl），共），共价化合物中不存在离子键；离子化合物可价化合物中不存在离子键；离子化合物可由非金属构成，如：由非金属构成，如：NH4NO3、NH4Cl 。 1.“铱星铱星”计划中的铱的一种同位素是计划中的铱的一种同位素是19177Ir其核内中其核内中子数是（子数是（ ） A. 77 B. 114 C. 191 D. 2682. 136C NMR(核磁共振核磁共振)可以用于含碳化合物的结可以用于含碳化合物的结构分析，构分析，136C表示的碳原子表示的碳原子 （ ） A.核外有核外有13个电子，其中个电子，其中6个能参与成键个能参与成键B.核内有核内有6个质子个质子,核外有核外有7个电子个电子C.质量数为质量数为13，原子序数为，原子序数为6，核内有，核内有7个质子个质子D.质量数为质量数为13，原子序数为，原子序数为6，核内有，核内有7个中子个中子BD3.1999年新发现年新发现114号元素的同位素，其中子数为号元素的同位素，其中子数为184，该同位素的质量数是该同位素的质量数