高中化學人教版第一章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律【省一等獎】

（039）§1物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律【教學目標】理解原子的組成及同位素的概念，掌握原子序數(shù)、核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核外電子數(shù)以及質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)之間的相互關(guān)系；以1、2、3周期的元素為例，掌握核外電子排布規(guī)律；理解離子鍵、共價鍵的含義，了解鍵的極性；掌握元素周期律的實質(zhì)及元素周期表的結(jié)構(gòu)；以第3周期為例，掌握同一周期內(nèi)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系；以ⅠA和ⅡA族為例，掌握同一主族內(nèi)元素性質(zhì)遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系?！局R框架】一、物質(zhì)結(jié)構(gòu)基本概念質(zhì)子（Z個）原子核1．原子的結(jié)構(gòu)中子（A-Z個）核外電子（Z個）2．粒子間的關(guān)系：（1）質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)=質(zhì)量數(shù)=原子的近似相對原子質(zhì)量（2）原子的核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)（3）陽離子的核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)-電荷數(shù)（4）陰離子的核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)+電荷數(shù)二、主族元素性質(zhì)的變化規(guī)律1．同周期主族元素性質(zhì)遞變規(guī)律主族ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA化合價+1+2+3+4-4+5-3+6(O除外)-2+7(F除外)-1原子半徑大 小 小單質(zhì)的還原性與氧化性單質(zhì)的還原性減弱、氧化性增強金屬性與非金屬性金屬性減弱，非金屬性增強最高正價氧化物R2OROR2O3RO2R2O5RO3R2O7氣態(tài)氫化物及穩(wěn)定性RH4RH3H2RHR穩(wěn)定性增大最高價氧化物對應水化物酸堿性堿性減弱，酸性增強2．同族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律周期性質(zhì)遞變規(guī)律1234567原子半徑逐漸增大金屬性增強，非金屬性減弱單單質(zhì)質(zhì)還氧原化性性增減強弱氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性減弱最高價氧化物對應水化物堿性增強酸性減弱陽離子氧化性減弱陰離子還原性增強三、元素周期表結(jié)構(gòu)1．元素周期表結(jié)構(gòu)的記憶方法橫行叫周期周期只有七四三分長短第七不完全表中十八豎共有十六族七主零七副三列是Ⅷ族二三分主副中間是過渡鑭錒各十五均屬ⅢB族2．同主族元素原子序數(shù)的確定對于周期表中ⅠA族、ⅡA族的元素，上下周期原子序數(shù)之差等于上一周期所包含元素的種類數(shù)；對于從ⅢA族→零族的元素，上下周期原子序數(shù)之差等于下一周期所包含元素的種類數(shù)。（左加上、右加下）從第一周期至第六周期所含元素種類數(shù)分別為2、8、8、18、18、32。如已知K為19號元素，則Rb的原子序數(shù)為19+18=37（18為K所在的第四周期的元素種類數(shù)）；再如I為53號元素，則At的原子序數(shù)為53+32=85（32為At所在的第六周期的元素種類數(shù)）。3．同周期元素原子序數(shù)的確定對于同周期元素，其原子序數(shù)必須根據(jù)該周期中元素的種類及所在族的位置而定。例如：某ⅡA族元素的原子序數(shù)為x，則同周期ⅢA族元素的原子序數(shù)可以為x+1(第二、三周期)、x+1+10（第四、五周期）、x+1+10+14（第六周期）。（1、11、25規(guī)則）4．由原子序數(shù)確定元素位置的規(guī)律記住稀有氣體元素的原子序數(shù)（He～Rn：2、10、18、36、54、86）是確定主族元素在元素周期表中位置的關(guān)鍵。（1）若比相應的稀有氣體元素多1個或2個電子，則應處在下周期的ⅠA族或ⅡA族。（2）若比相應的稀有氣體元素少1～5時，則應處在同周期的ⅦA～ⅢA族。四、元素周期表中位、構(gòu)、性三者關(guān)系1．原子結(jié)構(gòu)與元素周期表關(guān)系的規(guī)律：（1）電子層數(shù)=周期序數(shù)（2）最外層電子數(shù)=主族序數(shù)=最高正價數(shù)=價電子數(shù)（3）負價絕對值=8-主族序數(shù)2．常見原子結(jié)構(gòu)的特殊性（1）族序數(shù)等于周期數(shù)的元素：H、Be、Al、Ge。族序數(shù)等于周期數(shù)2倍的元素：C、S。族序數(shù)等于周期數(shù)3倍的元素：O。（2）周期數(shù)是族序數(shù)2倍的元素：Li、Ca。周期數(shù)的族序數(shù)3倍的元素：Na、Ba。（3）最高正價與最低負價代數(shù)和為零的短周期元素：C、Si。最高正價是最低負價絕對值3倍的短周期元素：S。（4）除H外，原子半徑最小的元素：F。（5）只表現(xiàn)負價的元素是F和O3．原子半徑、離子半徑大小比較規(guī)律（1）原子半徑：主族元素同一周期原子半徑從左到右依次減?。ǔ∮袣怏w外），同一主族原子半徑從上到下依次增大。（2）離子半徑：①同主族元素形成的離子：從上到下半徑依次增大②核外電子排布相同的離子，核電荷數(shù)越大，半徑越小。（數(shù)大徑?。?）質(zhì)子數(shù)相同的簡單微粒半徑大小為：陽離子<中性原子<陰離子；價態(tài)越高的粒子半徑越小。如：Fe3+<Fe2+<Fe；Cl<Cl-；H+<H<H-。4．元素金屬性和非金屬性強弱的判斷依據(jù)（1）金屬性強弱的判斷依據(jù)①與水或酸反應置換氫的難易。②最高價氧化物對應水化物堿性的強弱。③單質(zhì)的還原性強弱。④對應離子的氧化性強弱。⑤相互置換反應。（2）非金屬性強弱的判斷依據(jù)①與氫氣化合的難易及氫化物的穩(wěn)定性。②最高價氧化物對應水化物酸性的強弱。③相互置換反應。④單質(zhì)的氧化性強弱。⑤簡單陰離子的還原性強弱。5．常見某些元素的特性（1）與水反應的最激烈的非金屬元素是氟；（2）與水反應的最激烈的金屬元素是銫；（3）單質(zhì)硬度最大的元素是碳；（4）常溫下有顏色的氣體單質(zhì)是氟氣和氯氣；（5）稀有氣體元素中原子半徑最大的是氡；（6）原子半徑最?。ù螅┑脑厥菤洌ㄤC）（稀有氣體除外）；（7）所形成的氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定的元素是氟；（8）正負化合價的代數(shù)和為零，且氣態(tài)氫化物中含氫百分率最高的元素是碳；（9）最高價氧化物對應的水化物酸性最強的是氯；（10）所形成的化合物種類最多的是碳；（11）原子序數(shù)、電子層數(shù)、未成對電子數(shù)三者均相等的是氫（12）只有負價并無正價的是氟；（13）最輕的金屬是鋰；最輕的氣體是氫氣；（14）常見的能形成同素異形體的元素：C、P、O、S。（15）同位素之一的原子核中只有質(zhì)子沒有中子的元素是氫；（16）最高價氧化物及其水化物具有兩性的元素是鋁；（17）空氣中含量最多的元素，或氣態(tài)氫化物的水溶液呈堿性的元素是氮；（18）地殼中含量最多的元素，或氣態(tài)氫化物的沸點最高的元素，或氫化物在通常情況下呈液態(tài)的元素是氧；（19）地殼中含量最多的金屬元素是鋁；（20）最活潑的非金屬元素，或無正價的元素，或無含氧酸的非金屬元素，或無氧酸（氣態(tài)氫化物）可以腐蝕玻璃的元素，或氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定的元素，或陰離子的還原性最弱的元素是氟；（21）最易著火的非金屬元素的單質(zhì)，其元素是磷；（22）常溫下單質(zhì)呈液態(tài)的非金屬元素是溴，金屬元素是汞；（23）元素的氣態(tài)氫化物和它的最高價氧化物對應的水化物起化合反應的元素是氮；能起氧化還原反應的元素：S。（24）元素的單質(zhì)在常溫下能與水反應放出氣體的短周期元素是鋰、鈉、氟；（25）常見的能形成同素異形體的元素有碳、磷、氧、硫。（26）氫化物分子間能形成氫鍵的元素：F、O、N。五、等電子粒子1．核外有10個電子的粒子：①分子：CH4、NH3、H2O、HF、Ne②陽離子：Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、H3O+③陰離子：N3-、O2-、F-、OH-、NH2-2．核外有18個電子的粒子：①分子：SiH4、PH3、H2S、HCl、Ar、H2O2、F2、N2H4、CH3OH等②陽離子：K+、Ca2+等。③陰離子：P3-、S2-、Cl-、HS-、O22-等。3．核外有14個電子的粒子：Si、N2、CO等。4．核外有16個電子的粒子：S、O2等。六、8電子結(jié)構(gòu)的分析判斷1．氫原子和鈹原子一定不能滿足最外層8電子結(jié)構(gòu)。2．對于不含氫元素的ABn型化合物，當元素化合價的絕對值與其原子最外層電子數(shù)之和為8時，此原子最外層滿足8電子結(jié)構(gòu)。如CO2分子中，C、O的化合價絕對值分別為4、2，與其最外層電子數(shù)之和均為8，故CO2分子中C、O原子最外層均為8個電子。又如NO2分子中的N原子、BF3中的B原子等均不滿足8電子結(jié)構(gòu)。七、化學鍵與物質(zhì)類型的關(guān)系1．化學鍵破壞時，不一定發(fā)生化學變化。如：氯化鈉的熔化。但發(fā)生化學變化時，一定有舊化學鍵的破壞和新化學鍵的形成。2．共價鍵可存在于一些單質(zhì)分子、共價化合物和離子化合物中。3．共價化合物中只有共價鍵，離子化合物中一定含有離子鍵。4．雙原子單質(zhì)分子中的化學鍵均為非極性鍵，共價化合物中可存在非極性鍵，離子化合物中也可存在極性鍵或非極性鍵。如H2O2Na2O25．非金屬元素的原子間可形成離子化合物，如銨鹽NH4Cl、NH4NO3、NH4HCO3八、化學鍵的表示方法1．電子式（1）陰離子和復雜陽離子（如NH4+、H3O+）要加括號，并注明所帶電荷數(shù)。（2）重要物質(zhì)的電子式要熟練掌握。(N2,HCl,H2O,H2O2,NH3,CH4,CCl4,CO2,Na2O2,NaOH,KCl,NH4Cl,MgCl2,Na2S等)2．結(jié)構(gòu)式3．用電子式表示化學鍵的形成過程。左原子的電子式中間：→右物質(zhì)的電子式【自主檢測】1．下列變化的比較,不正確的是（）A．酸性強弱：HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3B．原子半徑大?。篘a>S>OC．堿性強弱：KOH>NaOH>LiOHD．還原性強弱：F->Cl->I-2．已知鈹?shù)脑有驍?shù)為４。下列對鈹及其化合物的敘述中，正確的是（）A．鈹?shù)脑影霃酱笥谂鸬脑影霃紹．氯化鈹分子中鈹原子的最外層電子數(shù)是８C．氫氧化鈹?shù)膲A性比氫氧化鈣的弱D．單質(zhì)鈹跟冷水反應產(chǎn)生氫氣3．R原子的核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為m，中子數(shù)為ｎ，則下列敘述錯誤的是（）A．這種元素的相對原子質(zhì)量為ｍ＋ｎB．不能由此確定該元素的相對原子質(zhì)量C