物质结构元素周期律杭州第十四中学

1、高三二轮复习讲义一、考纲要求1. 理解原子的组成及同位素的概念。掌握原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子 数，以及质量数与质子数、中子数之间的相互关系。2. 以第1、2、3周期的元素为例，掌握核外电子排布规律。3. 理解离子键、共价键的涵义。了解键的极性。4. 了解几种晶体类型及其性质 离子晶体、原子晶体、分子晶体。5. 掌握元素周期律的实质及元素周期表长式的结构周期、族。6. 以第3周期为例，掌握同一周期内元素性质如：原子半径、化合价、单质及化合物性质的递变规律与原子结构的关系；以IA和nA族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。二、知识结构1. 原子结构及离子结构中

2、各种根本微粒间的关系原子种类微粒之间的关系中性原子X原子序数-核电荷数-核内质子数- 核外电子数质量数-质子数+中子 数阳离子+:乂原子序数-核电荷数-核内质子数- 核外电子数+n阴离子A汶原子序数-核电荷数-核内质子数- 核外电子数-m2. 同位素及相对原子质量同 位 素定义具有相冋质子数和不冋中子数的冋一兀素的原子互称冋位素特性1. 冋一兀素的各种冋位素化学性质几乎完全相冋2. 天然存在的某种元素里，不管是游离态还是化合态，各种冋位素 的原子含量一般是不变的.判定 方法它反映的是冋种兀素的不冋原子间的关系.故单质、化合物间不可能是冋位素。如H2和D2及H0和DO之间不存在同位素关系。 只有

3、质子 数相冋而中子数不冋的原子才是冋位素；如0和1880是冋位素，而且146C和147N不是同位素。注意天然存在的兀素中，许多都有冋位素但并非所有兀素都有冋位素。 因而发现的原子种数多于兀素的种数。相 对 原 子 质 量同位素的相对 原子质量和近 似相对原子质 量按初中所学的相对原子质量的求算方式是：一个原子的质量与一个12C原子质量的 的比值。显然，所用原子质量是哪种同位素原子的 12质量，其结果只能是该同位素的相对原子质量。故该定义严格说应 是同位素的相对原子质量。该比值的近似整值即为该同位素的近似 相对原子质量，其数值等于该同位素的质量数。和 近 似 相 对 原 子 质 量元素的相对原

4、子质量和近似 相对原子质量因天然兀素往往不只一种原子，因而用上述方法定义兀素的相对原 子质量就不适宜了。元素的相对原子质量是用天然元素的各种同位 素的相对原子质量及其原子含量算出来的平均值。数字表达式为M -MX a1%* a2%+。右用同位素的质量数替代其相对原子量进行计算，其结果就是元素的近似相对原子质量计算结果通常取 整数。我们通常采用元素的近似相对原子质量进行计算。3.原子核外电子排布规律核 外 电 子 排 布 规 律1各电子层最多能容纳 2n2个电子即：电子层序号1 2 3 4 5 6 7代表符号K L M N O P Q最多电子数 2 8 18 32 50 72 982 1最外层电

5、子数目不超过 8个K层为最外层时不超过 2个。3次外层电子数最多不超过18个，倒数第二层不超过 32个。4核外电子总是尽先排满能量最低、离核最近的电子层，然后才由里往外，依次排 在能量较咼，离核较远的电子层。注 意 事 项1. 以上几点是相互联系的，不能孤立地理解，必须冋时满足各项要求。2. 上述乃核外电子排布的初步知识，只能解释118号兀素的结构冋题，假设要 解释更多问题，有待进一步学习核外电子排布所遵循的其它规律。原 子 结 构 的 表 示 方 法原子结构 示意图和 离子结构 示意图要理解图中各符号的含义。例：氯原子，圆圈内表示原子的质子数，要注意正号；弧线表示电子层，弧线内数字表示该层中

6、的电子数。离子结构示意图中各符号含意一样，但注意原子结构示意图中质子数等于 核外电子数，而离子结构示意图中质子数与核外电子数不相等。如Cl :1©； |电子式电子式是在兀素符号周围用小黑点或电子式是在兀素符号周围用小黑点或“X的数目表 示该元素原子的 最外层电子数的式子。 小黑点或“X 的数目即为该原子的最外层电子数。 如Na、Mg :、. Al. 、N 、 0 .，:Cl .、: Ar:4.元素周期律涵义兀素性质随着兀素原子序数的递增而呈周期性变化。实质兀素性质的周期性递变是核外电子排布周期性变化的必然结果。核外电 子排布最外层电子数由1递增至8假设K层为最外层那么由1递增至2而呈

7、现周期性变 化。原子半径原子半径由大到小稀有气体兀素除外呈周期性变化。原子半径由电子层数和 核电荷数多少决定，它是反映结构的一个参考数据。主 要 化 合价最高正价由+1递变到+7,从中部开始有负价， 从-4递变至-1。稀有气体元素 化合价为零，呈周期性变化。元素主要化合价由元素原子的最外层电子数决 定，一般存在以下关系：最高正价数=最外层电子数元素及化 合物的性 质金属性渐弱，非金属性渐强，最高氧化物的水化物的碱性渐弱，酸性 渐强，呈周期性变化。这是由于在一个周期内的元素，电子层数相冋，最外层电子数逐渐增多，核对外层电子引力渐强，使元素原子失电子渐难，得电子渐易，故 有此变化规律。5.简单微粒

8、半径的比拟方法原1.电子层数相同时，随原子序数递增，原子半径减小子例：r Na> r Mg> rAi > r si > r p> rs >r ci半2.最外层电子数相冋时，随电子层数递增原子半径增大。径例: r Li v r Na< rkvRbV r cs离 子 半 径1. 同种兀素的离子半径：阴离子大于原子，原子大于阳离子，低价阳离子大于高价阳离 子.例：r Cl- > r Cl, r Fe> "e+> rFe +2. 电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小.例：ro > " > r Na &g

9、t; 5g >Al3. 带相同电荷的离子,电子层越多,半径越大. 例：r Li < r Na < r k < r Rb < r cs ； r o < r s < r se < r Te4. 带电何、电子层均不冋的离子可选种离子参照比拟。例：比拟rk与rMg可选r Na为参照可知rk > r Na > r Mg6.元素金属性和非金属性强弱的判断方法金属性比拟质 本易 越 子判 断 依 据4性 属 金X比yHu 贝+ mX TX 假设非金属性比拟质 本电 得 易 越 子判断方法M, 越 合 化 与147.元素周期表的结构兀素周期表的结构位

10、置与结构的关系周期序数兀素的种数1.周期序数=原子核外电子层数II短第一周期22.对冋主族nA族兀素周第二周期8II右n< 2,那么该王族某 兀素的原子序数与上 周期周期第三周期8兀素的原子序数的差值为上一周期的兀素种数。长 周 期第四周期18假设n > 3,那么该主族某一兀素的原子序数与上一周期期第五周期18兀素的原子序数的差值为该周期的兀素种数。第六周期32第七周期不完全周期族主II族I A族 n A族 川A族IV A族V A族 W A族 vn A族由长周期元 素和短周期 元素共同构 成的族。最外层电子数主族序数价电子数零族最外层电子数均为 8个He为2个除外副族I B族 n

11、B族 川B族IV B族V B族 W B族 vn B族只由长周期 元素构成的 族最外层电子数一般不等于族序数第IB族、n B族除外最外层电子数只有17个。第忸族有二列兀素8.同周期、同主族元素性质的递变规律同周期左T右同主族上T下原 子 结 构核电荷数逐渐增大增大电子层数相同增多原子半径逐渐减小逐渐增大化合价最咼正价由 +1T +7负价数=8-族序数最咼正价和负价数均 相同，最咼正价数 = 族序数兀素的金属性和非金属性金属性逐渐减弱，非 金属性逐渐增强。金属性逐渐增强，非 金属性逐渐减弱。单质的氧化性和复原性氧化性逐渐增强，还 原性逐渐减弱。氧化性逐渐减弱，还 原性逐渐增强。最高价氧化物的水化物

12、的酸碱性酸性逐渐增强，碱性 逐渐减弱。酸性逐渐减弱，碱性 逐渐增强。气态氢化物的稳定性、复原性，水溶液 的酸性。稳定性逐渐增强，还 原性逐渐减弱，酸性 逐渐增强。稳定性逐渐减弱，还 原性逐渐增强，酸性 逐渐减弱。9. 元素的原子结构，在周期表中的位置及元素性质之间的关系。决定原子结构对应决定IS周期表中的&置定义晶体或分子内直接相邻的两个或多个原子之间的强烈相互作用， 通常叫做化学键。强烈的表达形式使原子间形成一个整体，彼此不能发生相对移动，只能在一定平 衡位置 振动。破坏这种作用需消耗较大能量。定义阴、阳离子间通过静电作用所形成的化学键叫做离子键。本质阴阳离子间的静电作用10.化学键

13、、离子键的概念化学 键子 键形成条件和原因稳定的阳离子活泼金属M % M+吸力、斥力活泼非金属一埠Xm-达平T离子键稳定的阴离子形成过程表示方法mM+nX» mM n+nX m影响强度的因素及 对物质性质的影响1. 离子半径：离子半径越小，作用越强。含有该键的离子化合物 的熔沸点就越高。2. 离子电荷：离子电荷越多，作用越强。含有该键的离子化合物 的熔沸点就越高。11.共价键定义|原子间通过共用电子对所形成的化学键，叫共价键形成条件般是非金属兀素之间形成共价键,成键原子具有未成对电子本质成键的两原子核与共用电子对的静电作用表示方法H 心1.电子式：H汉cl ：H x N汉H2.结构式

14、H HClHN H形成过程HX +. c| ： t H：c| :分类分类依据：共用电子对是否发生偏移非极性键定义：共用电子对不偏于任何一方特定：存在于同种原子之间A A单质、共价化合物、离子化合物、离子化合物中都可能含有此键。例：Cl 2、H2O2、N&Q极性键定义：共用电子对偏向成键原子的一方 特点：存在于不同种原子之间B A共价化合物、离子化合物中都可能含有此键键 参 数键能折开1mol共价键所吸收的能量或形成 1mol共价键所放出的能量， 这个键能 就叫键能。键能越大，键越牢固，分子越稳定。键长两成键原子核之间的平均距离叫键长。 键越短、键能较大，键越牢固，分子越稳定。键角分子中

15、相邻的键和键之间的夹角叫键角。它决定分子的空间构型和分子的极性12.极性分子和非极性分子类别结构特点电荷分布特占八、分子中的键判断要点实例非极性分子空间结构特 占八、正负电荷重 心重叠，电子 分布均匀非极性键极 性键空间结构特占八、H、CO、BH、CCI4、C2H2、极性分子空间结构不正负电荷重极性键可能空间结构不HCI、HO NH、对称心不重叠，由还含有非极对称。CHCI于分布不均性键匀。13.晶体的结构与性质类型离子晶体原子晶体分子晶体结构成微粒阴离子、阳离子原子分子构作用力离子键共价键分子间作用力硬度较大很大很小性熔沸点:较咼很高很低质传导固体不导电，溶化或 熔于水后导电一般不导电，有些

16、是 半导体。固体不导电，有些溶 于水后导电溶解性易溶于极性溶剂难溶相似相溶实例盐、强碱等Si、SiQ、SiC干冰、纯洁磷酸14.化学键与分子间力的比拟概念存在范围强弱比拟性质影响化学键相邻的两个或多 个原子间强烈的 相互作用分子内或晶体内键能一般120-800KL/mol主要影响分子的 化学性质。分子间力物质的分子间存 在的微弱的相互 作用分子间约几个或数十KJ/moI主要影响物质的 物理性质三、知识点、能力点提示1. 构成原子和离子的各根本微粒间的关系的应用。 通过该知识点，培养学生理解能力和归纳能力。该知识点易于与氧化复原反响及摩尔反响热结合起来进行综合考查。2. 同位素的概念及其判断通过

17、该知识点，培养学生理解能力，分析能力与判断能力。该知识点易于与物理上原子核物理如核裂变、核聚变反响结合起来进行综合考查。3. 相对原子质量，相对分子质量的计算方法。通过该知识点，培养学生分析综合能力，迁移转换能力及抽象思维能力 该知识点易于与摩尔反响热及有机化合物化学式的推导等知识点结合起来综合考查。4. 原子核外电子排布通过该知识点，培养学生空间想象能力及分析推理能力。该知识点易于与原子物理如能级能量，电子跃迁所需能量的计算结合起来综合考查。5. 元素周期律的涵义及实质通过该知识点，培养学生归纳能力和推理能力及迁移应用能力。6. 微粒半径比拟及元素金属性非金属性强弱的比拟。 通过该知识点，培

18、养学生分析综合能力，推理能力。该知识点易于与重要元素及其化合物的知识点结合起来进行综合考查。7. 元素周期表的结构与原子结构的关系及相互推断。通过该知识点，培养学生分析综合能力，归纳推理及演绎推理能力。8. 同周期、同主族元素性质的递变规律及位、构、性三者的相互推断。 通过该知识点，培养学生的理解能力，归纳推理能力及迁移运用能力。该知识点易于与元素化合物知识结合起来综合考查，也易出现推断和预测未知新元素的位、构、性等信息考查题型。9. 元素周期表对科研及生产的指导作用 通过该知识点，培养学生分析推理能力，创造思维能力及自学能力。 该知识点易与工农业生产上有重要用途的一些重要元素化合物知识结合起来 如催化剂、农 药等 进行综合能力考查。10