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1、物质结构 元素周期律一、原子的构成原子(AZX)原子核核外电子(Z个)质子(Z个)中子(A-Z)个决定元素种类决定同位素种类最外层电子数决定元素的化学性质1原子的构成原子核：带正电，几乎集中了原子的全部质量，体积只占原子体积的千亿分之一。质子：带一个单位正电荷，单位质子和中子的质量基本相同，约为单位电子质量的1836倍。质子数决定了元素的种类。中子：不带电。中子数与质子数一起决定了同位素的种类。电子：带一个单位负电荷。电子的排布决定了元素在周期表中的位置。决定元素原子化学性质的电子又称价电子（主族元素的价电子即是其最外层电子）。多数元素原子的化学性质仅由其最外层电子数（价电子数）决定。2微粒间
2、数目关系质子数（Z）= 核电荷数 = 原子数序原子序数：按质子数由小大到的顺序给元素排序，所得序号为元素的原子序数。质量数（A）= 质子数（Z）+ 中子数（N）中性原子：质子数 = 核外电子数阳 离 子：质子数 = 核外电子数 所带电荷数阴 离 子：质子数 = 核外电子数 所带电荷数XAZcdb3原子表达式及其含义A 表示X原子的质量数；Z 表示元素X的质子数；d 表示微粒中X原子的个数；c 表示微粒所带的电荷数；b 表示微粒中X元素的化合价。二、原子及原子团1原子：是化学变化中的最小微粒。在化学反应中，核外电子数可变，但原子核不变。2原子团：两个或两个以上原子结成的集团，作为一个整体参加化学
3、反应。它可以是中性的基（如CH3），也可以是带正电的阳离子（如NH+ 4）或带负电的阴离子（如NO- 3）。三、“三素”的比较1元素：具有相同的核电荷数（即质子数）的同类原子的总称判断不同微粒是否属于同一元素的要点是：单原子核+质子数相同，而不管微粒是处于何种状态（游离态或化合态）或价态（各种可能的负价、0价、各种可能的正价）。2核素：人们把具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子叫做核素。换言之，核素是一种具体原子的另一称呼。3同位素：具有相同质子数和不同中子数的同种元素的原子，互称同位素。换言之，同一元素的不同核素，互称同位素。同位素中“同”的含义是指元素符号、质子数、电子数、电子排布
4、、在周期表中位置相同、原子的化学性质等相同，它们的物质性质略有差异。同位素的特征同一元素的不同同位素原子的化学性质基本相同。天然存在的元素里，不论是游离态还是化合态，各种天然同位素原子所占的百分比一般是不变的。六核外电子排布的表示方法原子结构简（示意）图： 圆圈内数字表示质子数，弧线表示能层（电子层），弧线内数字表示该能层（电子层）中的电子数。如镁原子的原子结构简图为（见右图）：七、原子结构的特殊性（118号元素）1原子核中没有中子的原子：1 1H。2最外层电子数与次外层电子数的倍数关系。最外层电子数与次外层电子数相等：4Be、18Ar； 最外层电子数是次外层电子数2倍：6C；最外层电子数是次
5、外层电子数3倍：8O；最外层电子数是次外层电子数4倍：10Ne；最外层电子数是次外层电子数1/2倍：3Li、14Si。3电子层数与最外层电子数相等：1H、4Be、13Al。4电子总数为最外层电子数2倍：4Be。5次外层电子数为最外层电子数2倍：3Li、14Si6内层电子总数是最外层电子数2倍：3Li、15P。八、120号元素组成的微粒的结构特点1常见的等电子体(原子数相同，最外层电子数相同)2个电子的微粒。分子：He、H2；离子：Li+、H-、Be2+。10个电子的微粒。分子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4；离子：Na+、 Mg2+、Al3+、NH+ 4、H3O+、N3-、O2-、F-、O
6、H-、NH- 2等。18个电子的微粒。分子：Ar、SiH4、PH3、H2S、HCl、F2、H2O2、N2H4（联氨）、C2H6（CH3CH3）、CH3NH2、CH3OH、CH3F、NH2OH（羟氨）；离子：K+、Ca2+、Cl-、S2-、HS-、P3-、O2- 2等。3等式量的微粒式量为28：N2、CO、C2H4；式量为46：CH3CH2OH、HCOOH；式量为98：H3PO4、H2SO4；式量为32：S、O2；式量为100：CaCO3、KHCO3、Mg3N2。九.元素周期律及其实质1定义：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做元素周期律。2实质：是元素原子的核外电子排布的周
7、期性变化的必然结果。核外电子排布的周期性变化，决定了元素原子半径、最外层电子数出现周期性变化，进而影响元素的性质出现周期性变化。3具体实例：以第3周期或第VIIA族为例，随着原子序数的递增元素性质同周期元素（左右）同主族元素（上下）最外层电子数逐渐增多（1e8e）相同原子半径逐渐减小（稀有气体最大）逐渐增大主要化合价最高正价：+1+7；最低负价 -4 -1；最低负价主族序数8最高正价相同；最低负价相同（除F、O外）最高正价主族序数得失电子能力失能减；得能增。失能增；得能减。元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。最高价氧化物对应水化物的酸碱性碱
8、性逐渐减弱；酸性逐渐增强。碱性逐渐增强；酸性逐渐减弱。非金属气态氢化物稳定性逐渐增强逐渐减弱注意：元素各项性质的周期性变化不是简单的重复，而是在新的发展的基础上重复。随着原子序数的增大，元素间性质的差异也在逐渐增大，并且由量变引起质变。十、元素周期表及其结构1元素周期表：电子层数相同的元素按原子序数递增的顺序从左到右排成横行；最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成纵行，得到的表叫元素周期表。元素周期表是元素周期律的具体表现形式，它反映了元素之间相互联系的规律。2元素周期表的结构周期：具有相同的电子层数的元素按原子序数递增的顺序排列成的横行叫周期。长式周期表有 7 个周期：1、2
9、、3 周期为 短周期 ；4、5、6周期为 长周期 ；7为 不完全周期 。目前17周期元素数目分别为2、8、8、18、18、32、26。周期序数 = 电子层数。族：最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序排成的纵行叫族（除8、9、10列）。长式元素周期表有 18 纵行，分为 16 个族。主族：由短周期元素和长周期元素共同构成的族。用族序数后加字母A表示。7个。副族：完全由长周期元素构成的族。用族序数（罗马数字）后加字母B表示。7个。第族：第 8、9、10 纵行。 0族：第 18 列 稀有气体 元素。镧系元素：周期表中行6，列3的位置，共15种元素。锕系元素：周期表中行7，列3的位置，共15种元
10、素。均为放射性元素过渡元素：第族加全部副族共六十多种元素的通称，因都是金属，又叫过渡金属。 十一、原子结构、元素的性质、元素在周期表中的位置间的相互关系分区线附近元素，既表现出一定的金属性，又表现出一定的非金属性。 非金属性逐渐增强 周期金 1属 B 非金属区 非 2性 Al Si 金 3逐 Ge As 属 4 渐 Sb Te 性 5 增 金属区 Po At 增 6 强 强 7 金属性逐渐增强主族A A A A A A A对角线规则：在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素的性质有些相似，其相似性甚至超过了同主族元素，被称为“对角线规则”。实例： 锂与镁的相似性超过了它和钠的相似性，如：
11、LiOH为中强碱而不是强碱，Li2CO3难溶于水等等。 Be、Al的单质、氧化物、氢氧化物均表现出明显的“两性”；Be 和Al单质在常温下均能被浓H2S04钝化；A1C13和BeCl2均为共价化合物等。 晶体硼与晶体硅一样，属于坚硬难熔的原子晶体。2原子结构与元素性质的关系与原子半径的关系：原子半径越大，元素原子失电子的能力越强，还原性越强，氧化性越弱；反之，原子半径越小，元素原子得电子的能力越强，氧化性越强，还原性越弱。与最外层电子数的关系：最外层电子数越多，元素原子得电子能力越强，氧化性越强；反之，最外层电子数越少，元素原子失电子能力越强，还原性越强。分析某种元素的性质，要把以上两种因素要
12、综合起来考虑。即：元素原子半径越小，最外层电子数越多，则元素原子得电子能力越强，氧化性越强，因此，氧化性最强的元素是 氟F ；元素原子半径越大，最外层电子数越少，则元素原子失电子能力越强，还原性越强，因此，还原性最强的元素是铯Cs（排除放射性元素）。最外层电子数4，一般为非金属元素，易得电子，难失电子；最外层电子数3，一般为金属元素，易失电子，难得电子；最外层电子数=8（只有二个电子层时=2），一般不易得失电子，性质不活泼。如He、Ne、Ar等稀有气体。3原子结构与元素在周期表中位置的关系（1）电子层数等周期序数； （2）主族元素的族序数=最外层电子数；（3）根据元素原子序数判断其在周期表中位
13、置的方法记住每个周期的元素种类数目（2、8、8、18、18、32、32）；用元素的原子序数依次减去各周期的元素数目，得到元素所在的周期序数，最后的差值（注意：如果越过了镧系或锕系，还要再减去14）就是该元素在周期表中的纵行序数（从左向右数）。记住每个纵行的族序数知道该元素所在的族及族序数。4元素周期表的用途预测元素的性质：根据原子结构、元素性质及表中位置的关系预测元素的性质；比较同主族元素的金属性、非金属性、最高价氧化物水化物的酸碱性、氢化物的稳定性等。如：碱性：Ra(OH)2Ba(OH)2；气态氢化物稳定性：CH4SiH4 。比较同周期元素及其化合物的性质。如：酸性：HClO4H2SO4；稳
14、定性：HClH2S。比较不同周期、不同主族元素性质时，要找出参照物。例如：比较氢氧化镁和氢氧化钾的碱性，可以把氢氧化钠作为参照物得出氢氧化钾的碱性强于氢氧化镁。推断一些未学过的元素的某些性质。如：根据A族的Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2难溶，可以推知Be(OH)2更难溶。启发人们在一定范围内寻找某些物质半导体元素在分区线附近，如：Si、Ge、Ga等。农药中常用元素在右上方，如：F、Cl、S、P、As等。催化剂和耐高温、耐腐蚀合金材料、主要在过渡元素中找。如：Fe、Ni、Rh、Pt、Pd等。十二、元素的金属性或非金属性强弱的判断1元素金属性强弱比较方法与水（或非氧化性酸）反应置换氢的难易。越易，金属性越强。
