第07讲物质结构元素周期律 (2).ppt
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1、 2012年 高考总复习化学化学第第07讲物质结构讲物质结构 元素周期律元素周期律知识梳理知识梳理基础练习基础练习能力提升能力提升一一 、原子结构、原子结构 二二 、元素周期律、元素周期律 元素周期表元素周期表三三 、化学键、化学键物质结构、元素周期律物质结构、元素周期律知识梳理知识梳理原子原子原子核原子核核外电子核外电子质子质子中子中子电荷电荷+10-1实际质量实际质量1.672610-27kg1.674810-27kg相对质量相对质量1.0071.008(1.672610-27)kg1836一、原子的构成一、原子的构成18361.007(带正电)(带正电)(带负电)(带负电)原子结构原子结
2、构 核电荷数核电荷数(Z)=质子数质子数=电子数电子数原子序数原子序数=原子核半径小于原子半径的万分之一,体积占原子体积原子核半径小于原子半径的万分之一,体积占原子体积 的几千亿分之一,但:原子的质量却集中在原子核。的几千亿分之一,但:原子的质量却集中在原子核。明确组成原子的各种粒子的作用:明确组成原子的各种粒子的作用:质子:决定元素的种类质子:决定元素的种类中子:决定元素的同位素中子:决定元素的同位素核外电子:最外层电子决定化学性质核外电子:最外层电子决定化学性质返回返回几个重要概念:几个重要概念:质量数、核素、同位素、元素、原子量质量数、核素、同位素、元素、原子量1、质量数量数 将原子核内
3、所有的质子和中子的相对质量取近似整数值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。加起来,所得的数值,叫质量数。质量数质量数(A)=质子数质子数(Z)+中子数中子数(N)Z 个个(AZ)个)个Z 个个原子核原子核核外电子核外电子质子质子中子中子原子(原子()XAZO81622-2离子电荷离子电荷原子个数原子个数质量数质量数质子数质子数化化合合价价 数字的位置不同,所表示的意数字的位置不同,所表示的意义就不同就不同.返回返回粒子与所带电荷的关系:粒子与所带电荷的关系:对对原子原子而言:原子不显电性(即呈电中性)核外电而言:原子不显电性(即呈电中性)核外电子数子数
4、=核电荷数核电荷数=核内质子数核内质子数=原子序数原子序数对对阳离子阳离子而言:核内质子数而言:核内质子数=阳离子核外电子数阳离子核外电子数+电电荷数荷数对对阴离子阴离子而言:核内质子数而言:核内质子数=阴离子核外电子数阴离子核外电子数-电电荷数荷数离子电荷数离子电荷数=核内质子数核内质子数-核外电子数核外电子数 2、核素:把具有一定数目的质子和一定数目的、核素:把具有一定数目的质子和一定数目的中子的原子叫核素。如:中子的原子叫核素。如:1H 等。等。1H12思考:决定元素种类和核素种类的微粒分别是思考:决定元素种类和核素种类的微粒分别是什么?什么?3、同位素:、同位素:(1)概念:把质子数相
5、同而中子数不同的同)概念:把质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。一元素的不同原子互称为同位素。决定元素种类的微粒是质子数,决定核素种类的微粒是决定元素种类的微粒是质子数,决定核素种类的微粒是中子数。中子数。几种常见的同位素:几种常见的同位素:H11H12H13(D)(T)氕氕氘氘氚氚D2O 重水重水T2O超重水超重水C6C6C6121314U92U92U92234235238核材料核材料思考:同位素的思考:同位素的“同同”和和“异异”分别是什么?分别是什么?“同同位位”是什么含义?是什么含义?同:质子数相同,异:中子数不同。同:质子数相同,异:中子数不同。同位:在周期表中的
6、位置相同。同位:在周期表中的位置相同。(2)同位素的性质:)同位素的性质:同一元素的各种同位素的化学性质同一元素的各种同位素的化学性质相同。(为什么?)相同。(为什么?)在天然存在的某种元素里,不论是游在天然存在的某种元素里,不论是游离态还是化合态,各种同位素所占的原离态还是化合态,各种同位素所占的原子百分数是一定的。子百分数是一定的。如:如:Cl1735Cl17370.75770.2423质子数和核外电子排布相同。质子数和核外电子排布相同。元素、同位素、核素的联系与区别元素、同位素、核素的联系与区别返回返回核素的相对原子质量和元素的相对原子质量核素的相对原子质量和元素的相对原子质量质量数:质
7、量数:质子数与中子数之和,近似等于该核素的相对原质子数与中子数之和,近似等于该核素的相对原子质量子质量核素核素的相对原子质量:一个原子的质量与一个的相对原子质量:一个原子的质量与一个1212C C原子质原子质量的量的1/121/12的比值。其数值的比值。其数值近似近似等于该核素的等于该核素的质量数。质量数。元素的相对原子质量元素的相对原子质量:用该元素的各种天然核素的相对原:用该元素的各种天然核素的相对原子质量及其在自然界中含量算出来的平均值。(该值为周子质量及其在自然界中含量算出来的平均值。(该值为周期表上的元素的相对原子质量)期表上的元素的相对原子质量)元素的近似相对原子质量元素的近似相对
8、原子质量:用同位素的质量数代替其相对:用同位素的质量数代替其相对原子量进行计算的结果。原子量进行计算的结果。4、几种重要的原子量、几种重要的原子量例例1 1、R R原子的质量数为原子的质量数为Y Y,mgRmgR2-2-离子中含电子离子中含电子XmolXmol。则。则R R原子核内中子数为()原子核内中子数为()A A(mY+XY-2m)/m(mY+XY-2m)/mB BY-X+2Y-X+2C C (mY-XY+2m)/m D(mY-XY+2m)/m DY-X-2Y-X-2C解析:根据解析:根据mg离子中有电子离子中有电子Xmol,及其质量数为及其质量数为Y,可得:,可得:mgRmgR2-2-
9、离子的离子的物质的量为物质的量为m/Ymol,则其每个离子中所含电子数为:则其每个离子中所含电子数为:XY/m每个每个R原子的电子数为原子的电子数为XY/m-2,则质子数为则质子数为(mY-XY+2m)/m(mY-XY+2m)/m例例2、一些科学家预言,存在稳定的超重元素,如、一些科学家预言,存在稳定的超重元素,如114个质子和个质子和184个中子的原子,它位于元素周期表的第七周期个中子的原子,它位于元素周期表的第七周期A族,由此族,由此下列说法正确的是(下列说法正确的是()A、第七周期元素共有、第七周期元素共有50种种B、该元素原子的质量数是、该元素原子的质量数是184C、该元素的相对原子质
10、量是、该元素的相对原子质量是298D、该元素的原子核外有、该元素的原子核外有114个电子,最外层有个电子,最外层有4个电子个电子D解析:第七周期元素共有解析:第七周期元素共有32种,故种,故A错,该元素原子的质量错,该元素原子的质量数是数是184+114=298,故,故B错,元素的相对原子质量是其各同错,元素的相对原子质量是其各同位素原子的原子量平均值,故位素原子的原子量平均值,故C选项不能说是元素的原子量,选项不能说是元素的原子量,C错,错,D正确。正确。返回返回(1 1)电子层名称)电子层名称)电子层名称)电子层名称KKL LMMN NOOP P。(2 2)表示:原子(离子)结构示意图)表
11、示:原子(离子)结构示意图)表示:原子(离子)结构示意图)表示:原子(离子)结构示意图二、核外电子的排布规律二、核外电子的排布规律(3 3)排布规律)排布规律)排布规律)排布规律能量最低原则:能量最低原则:能量最低原则:能量最低原则:电子的排布先排离核较近的能量低的电子电子的排布先排离核较近的能量低的电子电子的排布先排离核较近的能量低的电子电子的排布先排离核较近的能量低的电子层,尔后排在离核较远的能量较高的电子层上。层,尔后排在离核较远的能量较高的电子层上。层,尔后排在离核较远的能量较高的电子层上。层,尔后排在离核较远的能量较高的电子层上。2n2n2 2规则:规则:规则:规则:每一电子层最多容
12、纳的电子数最多为每一电子层最多容纳的电子数最多为2n2限制:最外层限制:最外层限制:最外层限制:最外层不超过不超过8个个;次外层;次外层;次外层;次外层不超过不超过18个个;倒数第三;倒数第三;倒数第三;倒数第三层层层层不超过不超过32个个(4)原子的组成和核外电子排布的规律)原子的组成和核外电子排布的规律1、熟悉稀有气体及大多主族简单离子核外电子排布、熟悉稀有气体及大多主族简单离子核外电子排布(参考坐标)(参考坐标)2He 10Ne 18Ar 36Kr 54Xe 86Rn 118X 2、了解主族元素的核外电子排布(最外层、次外层)、了解主族元素的核外电子排布(最外层、次外层)3、掌握短周期元
13、素的核外电子排布(重点熟练掌握)、掌握短周期元素的核外电子排布(重点熟练掌握)返回返回1、原子核内无中子的原子:、原子核内无中子的原子:2、最外层有、最外层有1个电子的元素:个电子的元素:3、最外层有、最外层有2个电子的元素:个电子的元素:5、最外层电子数比次外层电子数多的元素:第二周期元、最外层电子数比次外层电子数多的元素:第二周期元素(素(2倍的是倍的是C、3倍的是倍的是O、4倍的是倍的是Ne)4、最外层电子数等于次外层电子数的元素:、最外层电子数等于次外层电子数的元素:6、电子层数等于最外层电子数的元素:、电子层数等于最外层电子数的元素:7、电子总数是最外层电子数、电子总数是最外层电子数
14、2倍的元素:倍的元素:8、次外层电子数是最外层电子数、次外层电子数是最外层电子数2倍的元素:倍的元素:9、内层电子数是最外层电子数、内层电子数是最外层电子数2倍的元素:倍的元素:118号元素原子结构特点号元素原子结构特点1HH、Li、NaBe、Mg、HeBe、ArH、Be、AlBeLi、SiLi、P返回返回三、重要的规律、方法三、重要的规律、方法1 1、判断微粒半径大小的依据:、判断微粒半径大小的依据:一、先看电子层数,电子层数越多,原子半径越大一、先看电子层数,电子层数越多,原子半径越大。如:。如:Na、K二、当电子层数相同时,再看核电荷数,核电荷数越二、当电子层数相同时,再看核电荷数,核电
15、荷数越大,原子半径越小。如:大,原子半径越小。如:Na、Mg三、当电子层数和核电荷数都相同时,再看核外电子三、当电子层数和核电荷数都相同时,再看核外电子总数越多,核外电子总数越多,半径越大。如:总数越多,核外电子总数越多,半径越大。如:Cl、Cl-返回返回1.下列化合物中阳离子与阴离子半径比最小的是下列化合物中阳离子与阴离子半径比最小的是()A.NaF B.MgI2 C.BaI2 D.KBrB2.A元素的阴离子、元素的阴离子、B元素的阴离子和元素的阴离子和C元素的阳离子元素的阳离子具有相同的电子层结构。已知具有相同的电子层结构。已知A的原子序数大于的原子序数大于B的原的原子序数。则子序数。则A
16、 B C三种离子半径大小的顺序是三种离子半径大小的顺序是()A.ABC B.BAC C.CAB D.CBAB知识巩固知识巩固2、10电子、电子、18电子微粒及反应电子微粒及反应阳离子:阳离子:Na+、Mg 2+、Al 3+、NH4+、H3O+阴离子:阴离子:N3-、O2-、F-、OH-、NH2-分子:分子:Ne、HF、H2O、NH3、CH4、10e-10电子体之间的反应?电子体之间的反应?18e-阳离子:阳离子:K+、Ca 2+阴离子:阴离子:P3-、S2-、HS-、Cl-分子:分子:Ar、HCl、H2S、PH3、F2、H2O2、C2H6、CH3OH、N2H418电子体之间的反应?电子体之间的
17、反应?10e-与与18e-之间的反应?之间的反应?例:用例:用A、B-、C2-、D、E、F、G和和H分别表示含有分别表示含有18个电个电子八种微粒子八种微粒(离子或分子)。请回答:(离子或分子)。请回答:A元素是元素是 、B元素是元素是 、C元素是元素是_(用元素符号用元素符号表示表示)。D是由两种元素组成的双原子分子,其分子式是是由两种元素组成的双原子分子,其分子式是 _。E是所有含是所有含18个电子的微粒中氧化能力最强的分子,个电子的微粒中氧化能力最强的分子,其分子式是其分子式是_。F是由两种元素组成的三原子分子,其分子式是是由两种元素组成的三原子分子,其分子式是_G分子中含有分子中含有4
18、个原子,其分子式是个原子,其分子式是 _。H分子中含有分子中含有8个原子,其分子式是个原子,其分子式是 _。【答案答案】K,Cl,S HCl F2 H2S H2O2(或(或 PH3)C2H6返回返回元素周期律元素周期律 元素周期表元素周期表主要包括:主要包括:1、核外电子排布的周期性变化、核外电子排布的周期性变化2、原子半径的周期性变化、原子半径的周期性变化3、元素主要化合价的周期性变化、元素主要化合价的周期性变化一、元素周期律一、元素周期律 什么是元素周期律?什么是元素周期律?元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周期性变元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周期性变化的规律叫元素周期律。化的规
19、律叫元素周期律。1、核外电子排布的周期性变化、核外电子排布的周期性变化2、元素原子半径的周期性变化、元素原子半径的周期性变化3、元素主要化合价的周期性变化、元素主要化合价的周期性变化元素金属性、非金属性强弱的判断:元素金属性、非金属性强弱的判断:1、金属性强弱的判断、金属性强弱的判断(1)单质的还原性,离子的氧化性单质的还原性,离子的氧化性(2)根据单质与水或非强氧化性酸反应情况)根据单质与水或非强氧化性酸反应情况(3)最高价氧化物对应水化物的碱性)最高价氧化物对应水化物的碱性(4)单质与盐溶液的置换反应)单质与盐溶液的置换反应2、非金属性强弱的判断、非金属性强弱的判断(1)单质的氧化性,离子
20、的还原性单质的氧化性,离子的还原性(2)与氢气化合的难易及氢化物的稳定性)与氢气化合的难易及氢化物的稳定性(3)最高价氧化物对应水化物的酸性)最高价氧化物对应水化物的酸性(4)单质与盐溶液的置换反应)单质与盐溶液的置换反应返回返回二二 、元素周期表、元素周期表1元素周期表的元素周期表的编排排编排原则:按按原子序数原子序数递增的顺序从左到右排列递增的顺序从左到右排列 将将电子层数电子层数相同的元素排列成一个横行相同的元素排列成一个横行.把把最外层电子数最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺相同的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成纵行序从上到下排成纵行.编排依据:元素周期律返回返回(三)元素周
21、期表的结构(三)元素周期表的结构周期的分类及各周期的元素数目周期的分类及各周期的元素数目注意注意:主族序数主族序数 =最外层电子数最外层电子数 各族在元素周期表中的位置各族在元素周期表中的位置 过渡元素:过渡元素:A、从从B族到族到B族族10个纵行的元素它包括个纵行的元素它包括了第了第族和全部副族元素,这些元素都是金属元族和全部副族元素,这些元素都是金属元素素0。A、A、A、A、A、B、B、,B、B、B、B,B、A、第二周期(第二周期(+8+8)第三周期(第三周期(+18+18;AA、A +8 A +8)第四周期(第四周期(+18+18)第五周第五周期(期(+32+32;AA、A +18 A
22、+18)第六周期第六周期(+32+32)第七周期。第七周期。同主族元素原子序数之间的关系:同主族元素原子序数之间的关系:返回返回例:例:A A、B B、C C是周期表中相邻的三种短是周期表中相邻的三种短周期周期元素,元素,其中其中A A、B B是同周期,是同周期,B B、C C是同主族。此三种元素原是同主族。此三种元素原子最外层电子数之和为子最外层电子数之和为1717,质子数之和为,质子数之和为3131,则,则A A、B B、C C分别为什么元素?分别为什么元素?解析:解析:设设A.B.C的位置关系用联立方程式求解的位置关系用联立方程式求解.由三元素有如下由三元素有如下四种位置关系四种位置关系
23、:常规解法常规解法:A BCB AC设设中中B B的质子数为的质子数为X,X,则则A A为(为(X-1X-1),C,C为(为(X+8X+8)可得可得:X+:X+(X-1X-1)+(X+8X+8)=31,X=8.=31,X=8.故故B B为为O,AO,A为为N,CN,C为为S.S.设设中中B B的质子数为的质子数为X,X,则则A A为(为(X+1X+1),C,C为为(X+8X+8)可得)可得:X+:X+(X+1X+1)+(X+8X+8)=31,X=22/3.=31,X=22/3.(不合题意)(不合题意)B ACA BCCB ACA B 三种元素原子最外层电子平均数为三种元素原子最外层电子平均数为
24、 17/3=5.7 三种元素位于第三种元素位于第A、A族。族。三种元素质子数之和为三种元素质子数之和为31,应为第二应为第二第三周期元素第三周期元素观察,可得观察,可得 A是氮元素是氮元素 B是氧元素是氧元素 C是硫元素是硫元素 7N 8O15P 16S5+26=17试商法试商法:解析:解析:周期表中特殊位置的元素:周期表中特殊位置的元素:(1)族序数等于周期数的元素:)族序数等于周期数的元素:(2)族序数是周期数两倍的元素:)族序数是周期数两倍的元素:(3)族序数是周期数三倍的元素:)族序数是周期数三倍的元素:(4)周期数是族序数两倍的元素:)周期数是族序数两倍的元素:(5)周期数是族序数两
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- 第07讲物质结构元素周期律 2 07 物质 结构 元素周期律
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