2024年北京四中高一化学物质结构 元素周期律

2024年北京四中高一化学物质结构元素周期律专题：物质结构、元素周期律第一讲元素周期律原子的构成：【小结】1、原子的质量集中在原子核将原子核内所有的质子和中子的相对质量取近似整数值加起来，所得的数值叫质量数。质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N）2、原子的体积由核外电子的运动区域所决定。（原子核半径是原子半径的万分之一，体积占原子体积的几千亿分之一）3、电量关系(1)原子（电中性）：原子序数=核电荷数=质子数=电子数(2)阳离子：质子数=核外电子数+带电荷数(3)阴离子：质子数=核外电子数-带电荷数练一练：回忆：元素：具有相同核电荷数（质子数）的同一类原子的总称。思考：为什么讲“类”而不讲“种”?核素：由一定数目的质子和一定数目的中子构成的一种原子。注意：核素的相对原子质量是指某元素一种核素的一个原子的实际质量与一个12C的原子质量的1/12的比值。其近似值即是质量数。同位素：原子里具有相同质子数和不同中子数的同一元素的不同原子互称为同位素。注意：1、同一元素的各种同位素的化学性质几乎完全相同；2、天然存在的某种元素，不论是游离态，还是化合态，其各种同位素所占的原子个数百分比（丰度）一般不变；3、元素的相对原子质量是按各种天然同位素的相对原子质量及原子个数所占的一定百分比算出的平均值。即：=A·a%+B·b%+C·c%+…例1：已知①质子数②中子数③最外层电子数元素的种类主要由_____决定元素的化学性质主要由_____决定原子的种类主要由________决定原子的质量主要由_______决定例2：11H、21H、31H、H+、H2是A、氢的五种同位素B、五种氢元素C、氢的五种同素异形体D、氢元素的五种不同微粒原子核外电子运动的特征：⑴运动微粒（电子）的质量很小9.11×10-31kg，只有质子质量的1/1836⑵运动速度极高2200km/s(约为光速的1%）⑶运动范围极小n×10-10m不能测定或计算它在某一时刻所在的位置；无法描述电子运动的轨迹。核外电子排布规律：1、核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层里，然后再由里往外，依次排布在能量逐步升高的电子层里。2、各电子层最多容纳的电子数目是2n2，即K层2个，L层8个，M层18个，N层32个。3、最外层电子数目不超过8个（K层为最外层时不超过2个）次外层电子数目不超过18个，倒数第三层电子数目不超过32个。例1：（1）画出37Rb、34Se和53I的原子结构示意图。（2）画出含有10个电子的原子或简单离子的结构示意图。例2：X、Y、Z三种元素，其核电荷数均小于20，X原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，Y原子的次外层电子数是最外层电子数的2倍，Z原子的次外层电子数是最外层电子数的4倍，则三种元素分别是什么哪种元素？请选取1－18号元素的相关数据，完成以下任务：以元素的原子序数为横坐标、原子的最外层电子数为纵坐标，绘出直方图。以元素的原子序数为横坐标、元素的原子半径为纵坐标，绘出折线图。以元素的原子序数为横坐标、元素的常见最高化合价和最低化合价为纵坐标，用不同颜色的笔绘出折线图。思考：1、你发现了什么规律？2、在众多规律中，哪一个是本质规律？造成这种规律的原因是什么？元素周期律：元素性质随元素原子序数的递增而呈现周期性变化，这个规律叫做元素周期律。本质原因：元素原子核外电子排布的周期性变化。周期律小结：1、原子半径同周期（稀有气体除外），从左到右，随着原子序数的递增，元素原子半径递减；同主族中，从上到下，随着原子序数的递增，元素原子半径递增。2、化合价同周期中，从左到右，随着原子序数的递增，元素的最高正化合价递增（从+1价到+7价），第一周期除外，第二周期的Ｏ、Ｆ元素除外；最低负化合价递增（从-4价到-1价）第一周期除外，由于金属元素一般无负化合价，故从ⅣＡ族开始。元素最高价的绝对值与最低价的绝对值的和为8。3、元素的金属性和非金属性同一周期中，从左到右，随着原子序数的递增，元素的金属性递减，非金属性递增；同一族中，从上到下，随着原子序数的递增，元素的金属性递增，非金属性递减。专题：物质结构、元素周期律第二讲元素周期表思考：1、元素周期表中的元素是按照怎样的顺序排列的？2、元素周期表中有哪些标识？分别代表什么含义?元素周期表的编排原则：按质子数递增的顺序排列，将电子层数目相同的各种元素，从左到右排成横行；将横行中最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序由上而下排成纵行，这样得到的一个表，叫做元素周期表。原子序数：按照元素在周期表中的顺序给元素编号得到原子序数。思考：原子序数等于什么？原子序数＝核内质子数＝核外电子数＝核电荷数周期：元素周期表的7个横行，叫做周期。前三周期称为短周期，其他周期为长周期。思考：周期序数等于什么？周期序数=电子层数族：元素周期表有18个纵行，除了8、9、10三个纵行叫做第Ⅷ族外，其余每个纵行各为一族。主族：族序数后标“A”由短周期元素和长周期元素共同构成的族，7个主族。主族序数=最外层电子数副族：族序数后标“B”完全由长周期元素构成的族，7个副族。一个第Ⅷ族：第8、9、10三个纵行一个0族：稀有气体元素关于周期表的几点说明：（1）最外层为1～2e-的元素不一定为主族元素；最外层为3～7e-的元素一定为主族元素。（2）每一周期元素种类：2，8，8，18，18，32，（7周期预计32）。（3）同一周期主族序数之差即原子序数之差或最外层电子数之差。小结：元素周期表的结构：七主七副七周期，Ⅷ族零族镧锕系。熟记：三个短周期，七个主族和零族的元素符号和名称。练习与思考：1、推算原子序数为6、13、34、53、88的元素在周期表中的位置。2、下列各组中的元素用原子序数表示，其中都属于主族的一组元素是（）（A）14、24、34（B）26、31、35（C）5、15、20（D）11、17、18任务一：任务二：综合应用：1、下列有关碱金属铯（Cs）的叙述中，正确的是（）A、铯不与水反应B、氯化铯易溶于水C、在钠、钾、铯三种元素中，铯的熔点最高D、氢氧化铯溶于水显酸性2、下列对铍及其化合物的叙述中，正确的是()A.铍的原子半径大于硼的原子半径B.氯化铍化学式是BeClC.氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的强D.单质铍跟冷水剧烈反应产生氢气元素周期表对化学学习的帮助：1.常见含氧酸酸性(氢氧化物碱性)的掌握及推测。2.一些反应条件的比较和掌握(与氢气有关的)。3.一些氢化物稳定性的比较。4.对陌生元素的结构、性质等方面的推测。任务：利用所给信息分析寻找特定用途材料对应元素的区域。科学史话：1875年，也就是门捷列夫预言“类铝”的性质后的第四个年头，法国化学家布瓦博德朗用光谱分析法研究比里牛斯山的闪锌矿时发现一种新元素，他命名为镓(法国古称家里亚)，并把测得的关于镓的主要性质公布了。不久他收到了门捷列夫的来信，门捷列夫在信中指出：关于镓的比重不应该是4.7，而是5.9-6.0。当时布瓦博德朗很疑惑，他是唯一手里掌握金属镓的人，门捷列夫是怎样知道镓的比重的呢？1876年9月，布瓦博德朗重作了实验，将金属镓提纯，重新测定，结果稼的比重确实为5.94（现代值为5.91），这结果使他大为惊奇。他认真地阅读了门捷列大的周期律论文后，感慨地说：“我没有什么可说的了，事实证明了门捷列夫这一理论的巨大意义。”专题：物质结构、元素周期律第三讲化学键化学键：相邻的两个或多个原子之间的强烈的相互作用。（静电作用）电子式：为方便起见，我们在元素符号周围用“●”或“×”来表示原子的最外层电子（价电子）。这种式子叫做电子式。化学用语：用电子式表示氯化钠的形成过程练习：用电子式表示下列物质的形成过程1.氟化钾2.氧化钠用电子式表示氯化氢的形成过程练习：用电子式表示下列物质的形成过程1.氟化氢2.溴化镁写出下列物质的电子式1.氧化钙2.二氧化碳3.氨气4.氮气小结：元素种类与化学键的关系分类(根据所含化学键种类)：只含离子键的物质：既含离子键又含共价键的物质：只含共价键的物质：化学反应的实质：氢键：例1：判断正误(1)化学键是相邻两个或多个原子间的相互吸引（）(2)全由不同非金属组成的物质一定没有离子键（）(3)固态I2熔化时，它所含的共价键没有被破坏（）(4)化学键发生破坏不一定发生化学反应（）例2：下列叙述正确的是（）A．两个非金属原子间不可能形成离子键B．非金属原子间不可能形成离子化合物C．离子化合物中可能有共价键D．共价化合物中可能有离子键例3：某元素原子最外层只有1个电子，它跟卤素相结合时，所形成的化学键是（）A．一定是共价键B．一定是离子键C．可能是共价键，也可能是离子键D．以上说法均不正确例4：下列物质中含有非极性键的分子是（）A、MgF2