物質結構元素週期律總結

2021-10-30 08:00:36 字數 3652 閱讀 7330

1.對原子的組成和三種微粒間的關係

x的含義:代表乙個質量數為a、質子數為z的原子。

質量數(a)=質子數(z)+中子數(n)。

核電荷數=元素的原子序數=質子數=核外電子數。

2.原子核外電子分層排布的一般規律

在含有多個電子的原子裡,電子依能量的不同是分層排布的,其主要規律是:

(1)核外電子總是盡先排布在能量較低的電子層,然後由里向外,依次排布在能量逐步公升高的電子層(能量最低原理)。

(2)原子核外各電子層最多容納2n2個電子。

(3)原子最外層電子數目不超過8個(k層為最外層時不能超過2個電子)。

(4)次外層電子數目不能超過18個(k層為次外層時不能超過2個),倒數第三層電子數目不能超過32個。

3.元素的性質與元素的原子核外電子排布的關係

(1)稀有氣體的不活潑性;稀有氣體元素的原子最外層有8個電子(氦是2個電子),處於穩定結構,因此化學性質穩定,一般不跟其他物質發生化學反應。

(2)非金屬性與金屬性(一般規律):

4.1~20號元素微粒結構的特點

(1)稀有氣體原子的電子層結構與同週期的非金屬元素形成的陰離子的電子層結構相同,與下一週期的金屬元素形成的陽離子的電子層結構相同。

(2)核外有10個電子的微粒:

①分子:ne、hf、h2o、nh3、ch4。

②陽離子:mg2+、na+、al3+、nh4+、h3o+。

③陰離子:n3—、o2—、f—、oh—、nh2—。

(3)元素的原子結構的特殊性:

①原子核中無中子的原子: h。②最外層有1個電子的元素:

h、li、na。③最外層有2個電子的元素:be、mg、he。

④最外層電子數等於次外層電子數的元素:be、ar。⑤最外層電子數是次外層電子數2倍的元素:

c;是次外層電子數3倍的元素:o;是次外層電子數4倍的元素:ne。

⑥電子層數與最外層電子數相等的元素:h、be、al。⑦電子總數為最外層電子數2倍的元素:

be。⑧次外層電子數是最外層電子數2倍的元素:si。

⑨內層電子數是最外層電子數2倍的元素:li、p。

5.從質量、電性兩個方面來認識原子結構

(1)原子核的體積雖小但原子的質量幾乎全集中在原子核上,質子和中子的相對質量都近似為1,電子的質量很小,僅約為質子質量的1/1836。所以,離子的相對質量就可以認為等於原子的相對質量。

(2)組成原子的「三微粒」的帶電情況及微粒數目的關係:中子不帶電,乙個質子帶乙個單位正電荷,乙個電子帶乙個單位負電荷。在學習和解題時要充分利用微粒之間的關係,並注意理解「六種量」的概念:

核內質子數=核電荷數=核外電子數=原子序數;質量數a.=質子數(z)+中子數(n);離子所帶電荷數=質子數—電子數,負值表示帶負電,正值表示帶正電。

6.全面掌握週期表中的元素性質遞變規律

①上表所列規律的內在聯絡是:原子結構決定位置,決定性質。

②上述性質之間關係可以用下述方式來理解:

電子層數越多原子半徑越大原子核對核外電子的吸引力越弱失電子能力增強,得電子能力減弱金屬性增強,非金屬性減弱。

電子層數相同,質子數越大原子半徑越小原子核對核外電子的引力越強失電子能力減弱,得電子能力增強金屬性減弱,非金屬性增強。

③根據上表得出的推論:在週期表中越靠左方和下方的元素,其元素的金屬性愈強,因此銫(cs)是自然界裡最活潑的金屬(鍅在自然界不能穩定存在);越靠右方和上方的元素,其元素的非金屬性愈強,因此,氟是最活潑的非金屬元素。可見,在週期表中金屬元素集中在左下半部(含所有副族元素),非金屬元素集中的右上部(包括氫),而在金屬與非金屬的交界處的元素,既表現某些金屬的性質,又表現某些非金屬的性質,如be,b,al,si,ge等。

④特殊的相似規律:對角線規律(也叫斜線規則)

在週期表中,左上向右下的斜線方向上相鄰元素的性質相似,這個規律稱為對角線規律,如be位於第二週期ⅲa族與鋁斜線相對。已知al顯兩性,則可推知be也顯兩性,be(oh)2,與al(oh)3相似,也是兩性氫氧化物。

7.微粒半徑的比較規律

(1)同週期的主族元素,隨著原子序數的遞增,原子半徑逐漸減小(惰性元素除外)

(2)同主族元素的原子半徑(或離子半徑)都是隨著原子序數的增加而逐漸增大

(3)對同種元素來說,其陰離子半徑>原子半徑>陽離子半徑

(4)電子層結構相同的離子,原子序數越大,微粒半徑越小

(5)同週期元素形成的離子,陰離子半徑一定大於陽離子半徑。

(6)惰性元素的原子半徑與其它元素的原子半徑的測定標準不同,因而沒有可比性。

8.元素金屬性、非金屬性強弱的判斷方法

(1)單質、化合物的性質、實驗判斷法

對於金屬性:

①金屬與水(或非氧化性酸)反應越劇烈,其金屬性越強。

②金屬的還原性越強(或金屬陽離子的氧化性越弱),其金屬性越強。

③金屬的最**氧化物的水化物的鹼性越強,一般金屬性越強。

④若一種金屬能把另一種金屬從其鹽溶液中置換出來,則前者的金屬性強於後者的金屬性。

此外還有原電池原理判斷法等,這將在以後的章節中學習。

對於非金屬性:

①單質與氫氣反應越容易,生成的氣態氫化物越穩定,元素的非金屬性越強。

②非金屬單質的氧化性越強(或非金屬陰離子還原性越弱),元素的非金屬性越強。

③非金屬的最**氧化物的水化物的酸性越強,元素的非金屬性越強。

④若非金屬單質xn能將非金屬陰離子ym-從其鹽溶液中置換出來,則x的非金屬性比y的強(注意,這裡的鹽溶液就是指ym-型的鹽,不是任何形式的鹽)。

(2) 主族元素的經驗公式k=(其中m是最外層電子數,n為電子層數)巧斷法:

①當k<1時,元素顯金屬性,且k值越小,元素的金屬性越強

②當k=1時,元素顯兩性。

③當k>1時,元素顯非金屬性,且k值越大,元素的非金屬性越強。

9.元素性質、存在、用途的特殊性

(1)形成化合物種類最多的元素是c;單質是自然界中硬度最大的物質的元素是c;

(2)空氣中含量最多的元素是n;氣態氫化物的水溶液呈鹼性的元素是n。

(3)地殼中含量最多的元素是o;氣態氫化物的沸點最高的元素是o;氫化物在通常情況下呈液態的元素是o。

(4)地殼中含量最多的金屬元素是al。

(5)最活潑的非金屬元素是f;無正價的元素且無含氧酸的非金屬元素是f;氣態氫化物(其水溶液)可腐蝕玻璃的元素是f;氣態氫化物最穩定的元素是f;陰離子的還原性最弱的元素是f。

(6)自然界中最活潑的金屬元素是cs;最**氧化物對應水化物鹼性最強的元素是cs;陽離子氧化性最弱的元素是cs。

(7)焰色反應呈黃色的元素是na。

(8)焰色反應呈紫色(透過藍色的鈷玻璃觀察)的元素是k。

(9) 單質最輕的元素:h。

(10)最輕的金屬元素:li。

(11)常溫下單質呈液態的非金屬元素是br;金屬元素是hg。

(12) 最**氧化物及其水化物既能與強酸反應,又能與強鹼反應的元素:be、al。

10.核素和同位素

(1)核素:具有一定數目的質子和一定數目的中子的一種原子。如11h(h)、12h(d)、13h(t)就各為一種核素。

(2)同位素:同一元素的不同核素之間互稱同位素。如816o、817o、818o是氧元素的三種核素,互為同位素。

(3)元素、核素、同位素之間的關係如下圖所示。

(4)同位素的特點

①同種元素,可以有若干種不同的核素。至今已發現了110多種元素,但發現的核素遠多於這些元素的種類。

②核電荷數相同的不同核素,雖然它們的中子數不同,但是屬於同一種元素。

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