高中知識點規律大全 4物質結構元素週期律》

2022-11-20 07:45:03 字數 4481 閱讀 1644

高中化學知識點規律大全

——物質結構元素週期律

1.原子結構

[核電荷數、核內質子數及核外電子數的關係] 核電荷數=核內質子數=原子核外電子數

注意: (1) 陰離子:核外電子數=質子數+所帶的電荷數

陽離子:核外電子數=質子數-所帶的電荷數

(2)「核電荷數」與「電荷數」是不同的,如cl-的核電荷數為17,電荷數為1.

[質量數] 用符號a表示.將某元素原子核內的所有質子和中子的相對質量取近似整數值相加所得的整數值,叫做該原子的質量數.

說明 (1)質量數(a)、質子數(z)、中子數(n)的關係:a=z + n. (2)符號x的意義:表示元素符號為x,質量數為a,核電荷數(質子數)為z的乙個原子.例如, na中,na原子的質量數為23、質子數為11、中子數為12.

[原子核外電子運動的特徵]

(1)當電子在原子核外很小的空間內作高速運動時,沒有確定的軌道,不能同時準確地測定電子在某一時刻所處的位置和運動的速度,也不能描繪出它的運動軌跡.在描述核外電子的運動時,只能指出它在原子核外空間某處出現機會的多少.

(2)描述電子在原子核外空間某處出現機率多少的影象,叫做電子雲.電子雲圖中的小黑點不表示電子數,只表示電子在核外空間出現的機率.電子雲密度的大小,表明了電子在核外空間單位體積內出現機率的多少.

(3)在通常狀況下,氫原子的電子雲呈球形對稱。在離核越近的地方電子雲密度越大,離核越遠的地方電子雲密度越小.

[原子核外電子的排布規律]

(1)在多電子原子裡,電子是分層排布的.

(2)能量最低原理:電子總是盡先排布在能量最低的電子層裡,而只有當能量最低的電子層排滿後,才依次進入能量較高的電子層中.因此,電子在排布時的次序為:k→l→m……

(3)各電子層容納電子數規律:①每個電子層最多容納2n2個電子(n=1、2……).②最外層容納的電子數≤8個(k層為最外層時≤2個),次外層容納的電子數≤18個,倒數第三層容納的電子數≤32個.例如:當m層不是最外層時,最多排布的電子數為2×32=18個;而當它是最外層時,則最多只能排布8個電子.

(4)原子最外層中有8個電子(最外層為k層時有2個電子)的結構是穩定的,這個規律叫「八隅律」.但如pcl5中的p原子、becl2中的be原子、xef4中的xe原子,等等,均不滿足「八隅律」,但這些分子也是穩定的.

2.元素週期律

[原子序數] 按核電荷數由小到大的順序給元素編的序號,叫做該元素的原子序數.

原子序數=核電荷數=質子數=原子的核外電子數

[元素原子的最外層電子排布、原子半徑和元素化合價的變化規律]

對於電子層數相同(同週期)的元素,隨著原子序數的遞增:

(1)最外層電子數從1個遞增至8個(k層為最外層時,從1個遞增至2個)而呈現週期性變化.

(2)元素原子半徑從大至小而呈現週期性變化(注:稀有氣體元素的原子半徑因測定的依據不同,而在該週期中是最大的).

(3)元素的化合價正價從+1價遞增至+5價(或+7價),負價從-4價遞增至-1價再至0價而呈週期性變化.

[元素金屬性、非金屬性強弱的判斷依據]

元素金屬性強弱的判斷依據:①金屬單質跟水(或酸)反應置換出氫的難易程度.金屬單質跟水(或酸)反應置換出氫越容易,則元素的金屬性越強,反之越弱.②最**氧化物對應的水化物——氫氧化物的鹼性強弱.氫氧化物的鹼性越強,對應金屬元素的金屬性越強,反之越弱.③還原性越強的金屬元素原子,對應的金屬元素的金屬性越強,反之越弱.(金屬的相互置換)

元素非金屬性強弱的判斷依據:①非金屬單質跟氫氣化合的難易程度(或生成的氫化物的穩定性),非金屬單質跟氫氣化合越容易(或生成的氫化物越穩定),元素的非金屬性越強,反之越弱.②最**氧化物對應的水化物(即最**含氧酸)的酸性強弱.最**含氧酸的酸性越強,對應的非金屬元素的非金屬性越強,反之越弱.③氧化性越強的非金屬元素單質,對應的非金屬元素的非金屬性越強,反之越弱.(非金屬相互置換)

[兩性氧化物] 既能跟酸反應生成鹽和水,又能跟鹼反應生成鹽和水的氧化物,叫做兩性氧化物.如a12o3與鹽酸、naoh溶液都能發生反應:a12o3+6h+=2a13++3h2o a12o3+2oh-=2a1o2-+h2o

[兩性氫氧化物] 既能跟酸反應又能跟鹼反應的氫氧化物,叫做兩性氫氧化物.如a1(oh)3與鹽酸、naoh溶液都能發生反應:al(oh)3+3h+=2a13++3h2o a1(oh)3+oh-=a1o2-+2h2o

[原子序數為11—17號主族元素的金屬性、非金屬性的遞變規律]

[元素週期律] 元素的性質隨著原子序數的遞增而呈週期性變化,這個規律叫做元素週期律.

3.元素週期表

[元素週期表] 把電子層數相同的各種元素,按原子序數遞增的順序從左到右排成橫行,再把不同橫行中最外層電子數相同的元素,按電子層數遞增的順序由上至下排成縱行,這樣得到的乙個表叫做元素週期表.

[週期] 具有相同的電子層數的元素按原子序數遞增的順序排列而成的乙個橫行,叫做乙個週期.

(1)元素週期表中共有7個週期,其分類如下:

短週期(3個):包括第

一、二、三週期,分別含有2、8、8種元素

週期(7個) 長週期(3個):包括第

四、五、六週期,分別含有18、18、32種元素

不完全週期:第七週期,共26種元素(2023年又發現了114、116、118號三種元素)

(2)某主族元素的電子層數=該元素所在的週期數.

(3)第六週期中的57號元素鑭(la)到71號元素鎦(lu)共15種元素,因其原子的電子層結構和性質十分相似,總稱鑭系元素.

(4)第七週期中的89號元素錒(ac)到103號元素鐒(lr)共15種元素,因其原子的電子層結構和性質十分相似,總稱錒系元素.在錒系元素中,92號元素鈾(u)以後的各種元素,大多是人工進行核反應制得的,這些元素又叫做超鈾元素.

[ 族 ] 在週期表中,將最外層電子數相同的元素按原子序數遞增的順序排成的縱行叫做乙個族.

(1)週期表中共有18個縱行、16個族.分類如下:

①既含有短週期元素同時又含有長週期元素的族,叫做主族.用符號「a」表示.主族有7個,分別為i a、ⅱa、ⅲa、ⅳa、va、ⅵa、ⅶa族(分別位於週期表中從左往右的第1、2、13、14、15、16、17縱行).

②只含有短週期元素的族,叫做副族.用符號「b」表示.副族有7個,分別為i b、ⅱb、ⅲb、ⅳb、vb、ⅵb、ⅶb族(分別位於週期表中從左往右的第11、12、3、4、5、6、7縱行).

③在週期表中,第8、9、10縱行共12種元素,叫做ⅷ族.

④稀有氣體元素的化學性質很穩定,在通常情況下以單質的形式存在,化合價為0,稱為0族(位於週期表中從左往右的第18縱行).

(2)在元素週期表的中部,從ⅲb到ⅱb共10個縱列,包括第ⅷ族和全部副族元素,統稱為過渡元素.因為這些元素都是金屬,故又叫做過渡金屬.

(3)某主族元素所在的族序數:該元素的最外層電子數=該元素的最高正價數

[原子序數與化合價、原子的最外層電子數以及族序數的奇偶關係]

(1)原子序數為奇數的元素,其化合價通常為奇數,原子的最外層有奇數個電子,處於奇數族.如氯元素的原子序數為17,而其化合價有-1、+1、+3、+5、+7價,最外層有7個電子,氯元素位於第ⅶa族.

(2)原子序數為偶數的元素,其化合價通常為偶數,原子的最外層有偶數個電子,處於偶數族.如硫元素的原子序數為16,而其化合價有-2、+4、+6價,最外層有6個電子,硫元素位於第ⅵa族.

[元素性質與元素在週期表中位置的關係]

(1)元素在週期表中的位置與原子結構、元素性質三者之間的關係:

(2)元素的金屬性、非金屬性與在週期表中位置的關係:

①同一週期元素從左至右,隨著核電荷數增多,原子半徑減小,失電子能力減弱,得電子能力增強.a.金屬性減弱、非金屬性增強;b.金屬單質與酸(或水)反應置換氫由易到難;c.非金屬單質與氫氣化合由難到易(氣態氫化物的穩定性增強);d.最**氧化物的水化物的酸性增強、鹼性減弱.

②同一主族元素從上往下,隨著核電荷數增多,電子層數增多,原子半徑增大,失電子能力增強,得電子能力減弱.a.金屬性增強、非金屬性減弱;b.金屬單質與酸(或水)反應置換氫由難到易。c.非金屬單質與氫氣化合由易到難(氣態氫化物的穩定性降低);d.最**氧化物的水化物的酸性減弱、鹼性增強.

③在元素週期表中,左下方的元素銫(cs)是金屬性最強的元素;右上方的元素氟(f)是非金屬性最強的元素;位於金屬與非金屬分界線附近的元素(b、a1、si、ge、as、sb、te等),既具有某些金屬的性質又具有某些非金屬的性質.

(3)元素化合價與元素在週期表中位置的關係:

● ①在原子結構中,與化合價有關的電子叫價電子.主族元素的最外層電子即為價電子,但過渡金屬元素的價電子還與其原子的次外層或倒數第三層的部分電子有關.

②對於非金屬元素,最高正價+最低負價的絕對值=8(對於氫元素,負價為-1,正價為+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,叫做一種核素.也就是說,每一種原子即為一種核素,如h、h、c、c等各稱為一種核素.

注意核素有同種元素的核素(如h、h)和不同種元素的核素(如c、c1等).

[同位素] 質子數相同而中子數不同的同一元素的不同原子互稱同位素.

說明 (1)只有同一種元素的不同核素之間才能互稱同位素.即同位素的質子數必定相同,而中子數一定不同,質量數也不同.

(2)由於一種元素往往有多種同位素,因此同位素的種數要多於元素的種數.

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