化學(xué)公式定理大全5(物質(zhì)結(jié)構(gòu),元素周期律)

1、1原子結(jié)構(gòu)核電荷數(shù)、核內(nèi)質(zhì)子數(shù)及核外電子數(shù)的關(guān)系 核電荷數(shù)核內(nèi)質(zhì)子數(shù)原子核外電子數(shù)注意： (1) 陰離子：核外電子數(shù)質(zhì)子數(shù)所帶的電荷數(shù)陽離子：核外電子數(shù)質(zhì)子數(shù)所帶的電荷數(shù)(2)“核電荷數(shù)”與“電荷數(shù)”是不同的，如Cl的核電荷數(shù)為17，電荷數(shù)為1質(zhì)量數(shù) 用符號A表示將某元素原子核內(nèi)的所有質(zhì)子和中子的相對質(zhì)量取近似整數(shù)值相加所得的整數(shù)值，叫做該原子的質(zhì)量數(shù)說明 (1)質(zhì)量數(shù)(A)、質(zhì)子數(shù)(Z)、中子數(shù)(N)的關(guān)系：AZ + N (2)符號X的意義：表示元素符號為X，質(zhì)量數(shù)為A，核電荷數(shù)(質(zhì)子數(shù))為Z的一個原子例如， Na中，Na原子的質(zhì)量數(shù)為23、質(zhì)子數(shù)為11、中子數(shù)為12原子核外電子運動的特征(

2、1)當(dāng)電子在原子核外很小的空間內(nèi)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(xiàn)機會的多少(2)描述電子在原子核外空間某處出現(xiàn)幾率多少的圖像，叫做電子云電子云圖中的小黑點不表示電子數(shù)，只表示電子在核外空間出現(xiàn)的幾率電子云密度的大小，表明了電子在核外空間單位體積內(nèi)出現(xiàn)幾率的多少(3)在通常狀況下，氫原子的電子云呈球形對稱。在離核越近的地方電子云密度越大，離核越遠的地方電子云密度越小原子核外電子的排布規(guī)律(1)在多電子原子里，電子是分層排布的電子層數(shù)（n）1234567表示符號KL

3、MNOPQ離核遠近能量高低n值越大，電子離原子核越遠，電子具有的能量越高(2)能量最低原理：電子總是盡先排布在能量最低的電子層里，而只有當(dāng)能量最低的電子層排滿后，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：KLM(3)各電子層容納電子數(shù)規(guī)律：每個電子層最多容納2n2個電子(n1、2)最外層容納的電子數(shù)8個(K層為最外層時2個)，次外層容納的電子數(shù)18個，倒數(shù)第三層容納的電子數(shù)32個例如：當(dāng)M層不是最外層時，最多排布的電子數(shù)為23218個；而當(dāng)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(jié)構(gòu)是穩(wěn)定的，這個規(guī)律叫“八隅律”但如PCl5中

4、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(wěn)定的2元素周期律原子序數(shù) 按核電荷數(shù)由小到大的順序給元素編的序號，叫做該元素的原子序數(shù)原子序數(shù)核電荷數(shù)質(zhì)子數(shù)原子的核外電子數(shù)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(guī)律對于電子層數(shù)相同（同周期）的元素，隨著原子序數(shù)的遞增：(1)最外層電子數(shù)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(xiàn)周期性變化(2)元素原子半徑從大至小而呈現(xiàn)周期性變化(注：稀有氣體元素的原子半徑因測定的依據(jù)不同，而在該周期中是最大的)(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

5、1價再至0價而呈周期性變化元素金屬性、非金屬性強弱的判斷依據(jù)元素金屬性強弱的判斷依據(jù)：金屬單質(zhì)跟水(或酸)反應(yīng)置換出氫的難易程度金屬單質(zhì)跟水(或酸)反應(yīng)置換出氫越容易，則元素的金屬性越強，反之越弱最高價氧化物對應(yīng)的水化物氫氧化物的堿性強弱氫氧化物的堿性越強，對應(yīng)金屬元素的金屬性越強，反之越弱還原性越強的金屬元素原子，對應(yīng)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(jù)：非金屬單質(zhì)跟氫氣化合的難易程度(或生成的氫化物的穩(wěn)定性)，非金屬單質(zhì)跟氫氣化合越容易(或生成的氫化物越穩(wěn)定)，元素的非金屬性越強，反之越弱最高價氧化物對應(yīng)的水化物(即最高價含氧酸)的酸性強弱最高價含氧

6、酸的酸性越強，對應(yīng)的非金屬元素的非金屬性越強，反之越弱氧化性越強的非金屬元素單質(zhì)，對應(yīng)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(yīng)生成鹽和水，又能跟堿反應(yīng)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(fā)生反應(yīng)：A12O3+6H2A13+3H2O A12O3+2OH2A1O2+H2O兩性氫氧化物 既能跟酸反應(yīng)又能跟堿反應(yīng)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(fā)生反應(yīng)：Al(OH)3+3H2A13+3H2O A1(OH)3+OHA1O2+2H2O原子序數(shù)為1117號主族元素的金屬性、非金屬性的遞變規(guī)律NaMgA

7、lSiPSCl原子序數(shù)11121314151617單質(zhì)與水(或酸)的反應(yīng)情況與冷水劇烈反應(yīng)與冷水反應(yīng)緩慢，與沸水劇烈反應(yīng)與沸水反應(yīng)很緩慢，與冷水不反應(yīng)，部分溶于水，部分與水反應(yīng)非金屬單質(zhì)與氫氣化合情況反應(yīng)條件高溫磷蒸汽與氫氣能反應(yīng)加熱光照或點燃氫化物穩(wěn)定性SiH4極不穩(wěn)定PH3高溫分解H2S受熱分解HCl很穩(wěn)定最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿(酸)性強弱NaOH強堿Mg(OH)2中強堿Al(OH)3或H3AlO3兩性氫氧化物H4SiO4極弱酸H3PO4中強酸H2SO4強酸HClO4強酸金屬性、非金屬性遞變規(guī)律金屬性逐漸減弱、非金屬性逐漸增強元素周期律 元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性變化，這個

8、規(guī)律叫做元素周期律3元素周期表元素周期表 把電子層數(shù)相同的各種元素，按原子序數(shù)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(shù)相同的元素，按電子層數(shù)遞增的順序由上至下排成縱行，這樣得到的一個表叫做元素周期表周期 具有相同的電子層數(shù)的元素按原子序數(shù)遞增的順序排列而成的一個橫行，叫做一個周期(1)元素周期表中共有7個周期，其分類如下：短周期(3個)：包括第一、二、三周期，分別含有2、8、8種元素周期（7個） 長周期(3個)：包括第四、五、六周期，分別含有18、18、32種元素不完全周期：第七周期，共26種元素(1999年又發(fā)現(xiàn)了114、116、118號三種元素)(2)某主族元素的電子層數(shù)該元

9、素所在的周期數(shù)(3)第六周期中的57號元素鑭(La)到71號元素镥(Lu)共15種元素，因其原子的電子層結(jié)構(gòu)和性質(zhì)十分相似，總稱鑭系元素(4)第七周期中的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(jié)構(gòu)和性質(zhì)十分相似，總稱錒系元素在錒系元素中，92號元素鈾(U)以后的各種元素，大多是人工進行核反應(yīng)制得的，這些元素又叫做超鈾元素 族 在周期表中，將最外層電子數(shù)相同的元素按原子序數(shù)遞增的順序排成的縱行叫做一個族(1)周期表中共有18個縱行、16個族分類如下：既含有短周期元素同時又含有長周期元素的族，叫做主族用符號“A”表示主族有7個，分別為I A、A、A、A、VA、A

10、、A族(分別位于周期表中從左往右的第1、2、13、14、15、16、17縱行)只含有短周期元素的族，叫做副族用符號“B”表示副族有7個，分別為I B、B、B、B、VB、B、B族(分別位于周期表中從左往右的第11、12、3、4、5、6、7縱行)在周期表中，第8、9、10縱行共12種元素，叫做族稀有氣體元素的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，在通常情況下以單質(zhì)的形式存在，化合價為0，稱為0族(位于周期表中從左往右的第18縱行)(2)在元素周期表的中部，從B到B共10個縱列，包括第族和全部副族元素，統(tǒng)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(shù)：該元素的最外層電子數(shù)該元素的最高正價數(shù)

11、原子序數(shù)與化合價、原子的最外層電子數(shù)以及族序數(shù)的奇偶關(guān)系(1)原子序數(shù)為奇數(shù)的元素，其化合價通常為奇數(shù)，原子的最外層有奇數(shù)個電子，處于奇數(shù)族如氯元素的原子序數(shù)為17，而其化合價有1、+1、+3、+5、+7價，最外層有7個電子，氯元素位于第A族(2)原子序數(shù)為偶數(shù)的元素，其化合價通常為偶數(shù)，原子的最外層有偶數(shù)個電子，處于偶數(shù)族如硫元素的原子序數(shù)為16，而其化合價有2、+4、+6價，最外層有6個電子，硫元素位于第A族元素性質(zhì)與元素在周期表中位置的關(guān)系(1)元素在周期表中的位置與原子結(jié)構(gòu)、元素性質(zhì)三者之間的關(guān)系：(2)元素的金屬性、非金屬性與在周期表中位置的關(guān)系：同一周期元素從左至右，隨著核電荷數(shù)增

12、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(zhì)與酸(或水)反應(yīng)置換氫由易到難；c非金屬單質(zhì)與氫氣化合由難到易(氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性增強)；d.最高價氧化物的水化物的酸性增強、堿性減弱同一主族元素從上往下，隨著核電荷數(shù)增多，電子層數(shù)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(zhì)與酸(或水)反應(yīng)置換氫由難到易。c非金屬單質(zhì)與氫氣化合由易到難(氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性降低)；d最高價氧化物的水化物的酸性減弱、堿性增強在元素周期表中，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；位于金屬與非

13、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(zhì)又具有某些非金屬的性質(zhì)(3)元素化合價與元素在周期表中位置的關(guān)系：在原子結(jié)構(gòu)中，與化合價有關(guān)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(shù)第三層的部分電子有關(guān)對于非金屬元素，最高正價+最低負價的絕對值8(對于氫元素，負價為1，正價為+1)核素 具有一定數(shù)目的質(zhì)子和一定數(shù)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(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不

14、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(zhì)子數(shù)必定相同，而中子數(shù)一定不同，質(zhì)量數(shù)也不同(2)由于一種元素往往有多種同位素，因此同位素的種數(shù)要多于元素的種數(shù)(3)同位素的特性：物理性質(zhì)不同(質(zhì)量數(shù)不同)，化學(xué)性質(zhì)相同；在天然存在的某種元素里，不論是游離態(tài)還是化合態(tài)，各種同位素所占的原子個數(shù)的百分比是不變的(4)氫元素的三種同位素：氕H(特例：該原子中不含中子)、氘H (或D)、氚H(或T)(5)重要同位素的用途：H、H 為制造氫彈的材料； U為制造原子彈的材料和核反應(yīng)堆燃料元素的相對原子質(zhì)量 按各種天然同位素原子的相對原子質(zhì)量與其所占的原子

15、百分比(摩爾分數(shù))求出的平均值(1)元素的相對原子質(zhì)量的求法：設(shè)某元素有A、B、C三種同位素，其相對原子質(zhì)量分別為MA、MB、MC，它們的原子個數(shù)百分比分別為a%、b%、c%，則：該元素的相對原子質(zhì)量MAa% MBb MCc(2)要特別注意對“元素的相對原子質(zhì)量”、“原子的相對原子質(zhì)量”、“原子的質(zhì)量數(shù)”、“原子的質(zhì)量”這四個概念的辨析元素周期律和元素周期表的意義 1869年，俄國化學(xué)家門捷列夫發(fā)現(xiàn)了元素周期律，并編制了第一張元素周期表到20世紀，隨著原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展，元素周期律和周期表才發(fā)展為現(xiàn)在的形式(1)利用元素周期律，可預(yù)言未知元素元素周期律和元素周期表為新元素的發(fā)現(xiàn)及預(yù)測它們的原子

16、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)提供了線索(2)利用元素周期律和元素周期表，在周期表中一定的區(qū)域內(nèi)尋找新元素例如，在周期表右上角尋找制造新品種農(nóng)藥的元素；在金屬與非金屬的分界處附近尋找半導(dǎo)體材料；在過渡元素中尋找催化劑和耐高溫、耐腐蝕的合金材料；等等(3)元素周期律從自然科學(xué)方面有力地論證了事物變化中量變引起質(zhì)變的規(guī)律性4化學(xué)鍵離子鍵 使陰、陽離子結(jié)合而成的靜電作用，叫做離子鍵說明 (1)陰、陽離子間的靜電作用包括靜電排斥作用和吸引作用兩個方面(2)陰、陽離子通過靜電作用所形成的化合物，叫做離子化合物電子式 在元素符號的周圍用小黑點(或)來表示原子最外層電子的式子，稱做電子式電子式的幾種表示方法： (1)原子的電子

17、式：將原子的所有最外層電子數(shù)在元素符號的周圍標(biāo)出例如：氫原子( )、鈉原子()、鎂原子( )、鋁原子( )、碳原子( )、氮原子()、硫原子()、氬原子()(2)離子的電子式： 陰離子：在書寫陰離子的電子式時，須在陰離子符號的周圍標(biāo)出其最外層的8個電子(H為2個電子)，外加方括號，再在括號外的右上角注明陰離子所帶的電荷數(shù)例如S2的電子式為 2 ，OH的電子式為陽離子；對于簡單陽離子，其電子式即為陽離子符號，如鈉離子Na、鎂離子Mg2等對于帶正電荷的原子團，書寫方法與陰離子類似，區(qū)別在于在方括號右上角標(biāo)上陽離子所帶的正電荷數(shù)如NH4電子式為(3)離子化合物的電子式：在書寫離子化合物的電子式時，每

18、個離子都要分開寫如CaCl2的電子式應(yīng)為(4)用電子式表示離子化合物的形成過程：先在左邊寫出構(gòu)成該離子化合物的元素原子的電子式，標(biāo)上“”，再在右邊寫出離子化合物的電子式例如，用電子式表示MgBr2 、Na2S的形成過程：說明 含有離子鍵的物質(zhì)：周期表中I A、I A族元素分別與A、A族元素形成的鹽；I A、A族元素的氧化物；銨鹽，如NH4Cl、NH4NO3等；強堿，如NaOH、KOH等共價鍵 原子間通過共用電子對所形成的相互作用由共價鍵形成的化合物叫做共價化合物說明 (1)形成共價鍵的條件：原子里有未成對電子(即原子最外層電子未達8電子結(jié)構(gòu)，其中H原子最外層未達2電子結(jié)構(gòu))各種非金屬元素原子均

19、可以形成共價鍵，但稀有氣體元素原子因已達8電子(He為2電子)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故不能形成共價鍵(2)共價鍵形成的表示方法：用電子式表示例如，用電子式表示HCl分子的形成過程：。注意：a書寫由原子構(gòu)成的單質(zhì)分子或共價化合物的電子式時，必須使分子中每個原子都要達到8電子結(jié)構(gòu)(H原子為2電子結(jié)構(gòu))例如，HCl分子的電子式為。b由原子構(gòu)成的分子與由陰、陽離子構(gòu)成的離子化合物的區(qū)別如： HCl 、NaCl用結(jié)構(gòu)式表示用短線(一根短線表示一對共用電子對)將分子中各原子連接，以表示分子中所含原子的排列順序和結(jié)合方式如HC1、 NN、OCO等(3)共價鍵的存在情況：共價鍵既存在于由原子直接構(gòu)成的單質(zhì)分子（H2 、N

20、2）或共價化合物分子（H2O 、CH4）中，也存在于多原子離子化合物中含有共價鍵的化合物不一定是共價化合物，也可能是離子化合物（NaOH 、Na2O2 ）；同時含有離子鍵和共價鍵的化合物必定是離子化合物，如NaOH、NH4C1等化學(xué)鍵 相鄰的原子之間強烈的相互作用叫做化學(xué)鍵說明 (1)化學(xué)鍵只存在于分子內(nèi)直接相鄰的原子之間，存在于分子之間的作用不屬于化學(xué)鍵(2)離子鍵、共價鍵都屬于化學(xué)鍵(3)化學(xué)反應(yīng)的過程，本質(zhì)上就是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成過程5非極性分子和極性分子非極性鍵 同一元素原子間通過共用電子對形成的一類共價鍵如C12分子中的ClC1鍵即為非極性鍵說明 非極性鍵是非極性共價鍵的簡稱非極性鍵只能存在于同種元素的原子之間極性鍵 不同種元素原子間通過共用電子對形成的一類共價鍵如HCl分子中的HC1鍵屬于極性鍵說明 極性鍵是極性共價鍵的簡稱只要是不同種元素原子之間形成的共價鍵都屬于極性鍵非極性分子 指整個分子的電荷分布均勻、分子結(jié)構(gòu)對稱的一類分子如H2、O2、N2等單質(zhì)分子，以及CO2、CH4