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文档简介
第1章
原子结构与元素周期律第1节原子结构一、原子构成核电荷数=质子数=核外电子数质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)
阴离子所带电荷数=核外电子数-质子数(N=A-Z)原子原子核核外电子中子(ZX)A质子(Z个)(Z个)阳离子所带电荷数=质子数-核外电子数O81622--
2离子电荷原子个数质量数质子数化合价数字的位置不同,所表示的意义就不同,可要小心哟!
元素
核素
同位素
概念
范围
实例具有一定质子数(核电荷数)的同一类原子的总称宏观概念,分为游离态和化合态H、O具有相同数目的质子和一定数目的中子的一种原子微观概念,即原子1H、2H、3H、12C、24Mg不同核素质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素微观概念,同一种元素的不同核素的相互关系1H、2H、3H为H的同位素〔1〕先排能量低的电子层,再排能量高的电子层,由里往外。〔2〕每一层最多容纳电子数:2n2个。〔3〕最外层电子数不超过8个〔K层为最外层时不超过2个〕。〔4〕次外层电子数不超过18个,倒数第三层不超过32个。核外电子的排布规律:15第1层第2层第3层K层L层M层原子核原子核带正电核电荷数285+原子结构示意图
第二节元素周期律和元素周期表随着原子序数核电荷数递增:①原子核外电子排布呈周期性变化②原子半径呈周期性变化③元素主要化合价呈周期性变化
元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周期性的变化,这个规律叫做元素周期律。元素性质的周期性变化的实质是:元素原子的核外电子排布的周期性变化。元素的性质微粒半径的大小比较〔1〕电子层数。一般电子层数越多,半径越大。如Cl>F。〔2〕核电荷数。电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小。如Na>Mg,Na+>Mg2+。〔3〕最外层电子数。核电荷数相同时,电子数越多,半径越大。例:同种元素的原子半径>阳离子半径。Na>Na+同种元素的原子半径<阴离子。如Cl<Cl-。
U铀5f36d17s2238.0原子序数元素名称元素符号元素的相对原子质量外围电子排布周期表中每个小格中符号和数字代表什么意义?
1B
AlSiGeAs
Sb
Te
2
3
4
5
6
7ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0
Po
At元素周期表的分区金属区非金属区分区线两边的元素既有金属性又有非金属性元素周期表的结构周期短周期长周期第1周期:2种元素
第2周期:8种元素第3周期:8种元素第4周期:18种元素第5周期:18种元素第6周期:32种元素不完全周期第7周期:26种元素15种元素称镧系元素15种元素称锕系元素元素周期表的结构族主族:副族:ⅠA,ⅡA,ⅢA,ⅣA,ⅤA,ⅥA,ⅦA
第VIII族:稀有气体元素零族:共七个主族ⅠB,ⅡB,ⅢB,ⅣB,ⅤB,ⅥB,ⅦB共七个副族三个纵行,于ⅦB与ⅠB间注意:主族序数=最外层电子数
①②各族在元素周期表中的位置
③过渡元素:ⅠA、从ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素.它包括了第Ⅷ族和全部副族元素,这些元素都是金属元素0。ⅦA、ⅥA、ⅤA、ⅣA、ⅢA、ⅡB、ⅠB、Ⅷ,ⅦB、ⅥB、ⅤB、ⅣB,ⅢB、ⅡA、口诀周期表分行列,7行18列,行为周期列为族。周期有七行,三短〔1,2,3〕三长〔4,5,6〕一不全〔7〕族分7主7副1Ⅷ1零,长短有为主,仅长作为副。Ⅷ特殊8、9、10,Ⅷ、副全金为过渡。〖小结〗元素性质的递变规律同周期〔左→右〕项目核电荷数同主族〔上→下〕电子层数原子半径化合价相同逐渐减小
最高正价:+1→+7逐渐增大
负化合价:-4→-1增大增多逐渐增大
最高正价=族序数负化合价=-(8-族序数〕相邻同主族元素的原子序数的关系:ⅠA、ⅡA族:某一元素的原子序数=上一周期同族元素的原子序数+上一周期的元素种类数ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0族:某一元素的原子序数=上一周期同族元素的原子序数+本周期的元素种类数元素在周期表中的位置决定元素的性质和用途其中的镁被称为“国防金属”,本主族人们称之为碱土金属,这些元素容易失去电子,性质活泼,在自然界中以化合态存在;本主族中的每一种元素都是金属,单质呈亮白色,有良好的导电性。含钙、锶、钡等元素的物质可用于制造焰火碱金属元素,化学性质非常活泼;单质都较柔软,有展性,熔点都较低,导热导电性强。钠钾合金是原子反响堆的导热剂二、元素周期表中局部重要元素前面我们研究过的氮属于本族元素。第ⅤA族元素中,氮与磷是典型的非金属元素。其中磷有白磷和红磷两种同分异构体,在常温下都是固体;单质磷在空气里易被氧化,自然界里没有游离态,主要以磷酸言的形式存在于矿石中。动物的骨骼、牙齿、脊髓和神经组织里及植物的果实和幼芽里也有磷。过渡元素。全部是金属元素,如铁、铜、银、金等都在其中。过度元素的单质既坚硬又有光泽,都具有良好的导电性,化学性质稳定。第三节元素周期表的应用元素原子失电子能力的强弱,可以采用以下方法间接判断:1、比较元素单质与水〔或酸〕反响置换出氢的难易程度。置换反响越容易发生,元素原子的失电子能力越强。2、比较元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱。一般说来,碱性越强,元素原子失电子的能力越强。结论单质与酸反响情况单质与水反响情况
Al
Mg
Na钠与水剧烈反响,有大量气泡产生镁与冷水不反响,加热后反响铝与水加热几乎不反响镁与盐酸反响迅速,并放出气泡反响较快强碱中强碱两性氢氧化物比与水反响剧烈最高价氧化物对应水化物碱性的强弱失电子能力逐渐减弱元素原子得电子能力的强弱,可以采用以下方法间接判断:1、元素单质与氢气化合的难易程度,一般说来,反响越容易进行,元素原子得电子的能力越强。2、比较气态氢化物的稳定性,气态氢化物越稳定,元素原子得电子的能力越强。3、比较元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱。一般说来,酸性越强,元素原子得电子的能力越强。
14Si15P16S17Cl
对应最高价氧化物最高价氧化物的水化物最高价含氧酸酸性强弱单质与H2反应条件气态氢化物及稳定性结论SiO2P2O5SO3Cl2O7H4SiO4H3PO4H2SO4HClO4弱酸中强酸强酸最强酸逐渐增强高温加热加热点燃或光照SiH4PH3H2SHCl逐渐增强得电子能力逐渐增强在同一周期中,各元素原子的核外电子层数,但从左到右核电荷数依次,最外层电子数依次,原子半径逐渐〔稀有气体元素除外〕,原子失电子能力逐渐,得电子能力逐渐。小结:相同增大增多减小减弱增强同周期元素性质变化规律族IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA最外层电子数1234567原子半径大————————————小得(失)电子能力失电子能力渐弱,得电子能力渐强氧化(复原)性复原性渐弱,氧化性渐强金属〔非金属〕性金属性渐弱,非金属性渐强最高正价+1+2+3+4+5+6+7对应水化物ROHR(OH)2R(OH)3H4RO4H3RO4H2RO4HRO4酸碱性碱性渐弱,酸性渐强最低负价-4-3-2-1对应氢化物RH4RH3H2RHR稳定性逐渐增强与氢气化合难易程度由难到易卤素单质物理性质的递变184.4113.54.93g\cm3紫黑色固体I2变化规律58.78-7.23.119g\cm3(20℃)深红棕色液体Br2-34.6-1013.214g\L(0℃)黄绿色气体Cl2-188.1-219.61.69g\L(15℃)淡黄绿色气体F2沸点℃熔点℃密度色态单质依次加深依次升高依次升高依次升高ⅠA原子序数最外层电子数原子半径pm熔点℃沸点℃Li(锂)31152180.51342Na(钠)11
1186
97.82
882.9
K(钾)19122763.25760Rb(铷)37124838.89686Cs(铯)55126528.40669.3碱金属的性质实验现象钠跟水剧烈反响,钠浮在水的外表,并迅速的熔成一个闪亮的小球,在水面四处游动,发出“嘶嘶”声,但未见爆炸现象,参加酚酞后,溶液显红色。2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2K+2H2O=2KOH+H2↑钾跟水反响更剧烈,钾浮在水的外表,在水面四处游动,熔成一个闪亮的火球,发出紫色的火焰,并伴有轻微的爆炸现象,参加酚酞后,溶液显红色。总结在同一主族内,元素原子最外层电子数相同,因原子核外最外层电子数是决定元素性质的主要因素,所以同主族元素的性质相似。因同主族元素原子的电子层数随着原子序数的增加而增加,原子半径逐渐增大,原子核对最外层电子的吸引力逐渐减小,所以同主族元素原子得电子的能力随着原子序数的增加而减小,失电子能力随着原子序数的增加而增加。第2章第1节化学键与化学反响共价键离子键成键微粒原子阴、阳离子微粒间的作用成键元素范围成键原因原子间通过共用电子的相互作用阴、阳离子间静电作用〔引力、斥力〕一般同种或不同种的非金属元素一般活泼金属〔ⅠA、ⅡA〕元素与活泼非金属(ⅥA、ⅦA)元素微粒由不稳定结构通过得失电子变成稳定结构。微粒由不稳定结构通过共用电子变成稳定结构。相邻原子间的强相互作用成为化学键。定义:相邻的两个或多个原子(或离子)之间强烈的相互作用叫做化学键。化学键离子键金属键共价键非极性键极性键
由阴、阳离子之间通过静电作用所形成的化学键叫离子键
原子之间通过共用电子所形成的化学键叫共价键化学键键的极性特点非极性键:电子对不偏向任何原子,成键两原子不出现正负两极。电子对不偏移极性键:电子对偏向得电子能力强的原子,使成键的两原子电荷分布不均匀,一个带局部正电荷,为正极,另一个带局部负电荷,为负极电子对偏向ClCl····
H····HH··
在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子最外层电子的式子,叫电子式。(1)原子的电子式:最外层电子用小黑点“.”或小叉“×”来表示。离子的电子式:(2)阳离子的电子式:即它的离子符号。(3)阴离子的电子式:画出最外层电子数,还应用括号“[]”括起来,并在右上角标出“n-”电荷字样。离子化合物的电子式:由阴、阳离子的电子式组成,但相同离子不能合并AB型如:NaClAB2型如:MgCl2A2B型如:Na2O用电子式来表示离子化合物用电子式表示共价键的形成过程氢氧化钠晶体中,钠离子与氢氧根离子以离子键结合;在氢氧根离子中,氢与氧以共价键结合。请用电子式表示氢氧化钠。
[]+-·H·Na
﹕
﹕··O过氧化钠晶体中,过氧根离子(O2)
2-与钠离子以离子键结合;在过氧根离子中,两个氧原子以共价键结合。请用电子式表示过氧化钠。O··::O··::·Na
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