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高三化学总复习基本理论物质结构元素周期律一、原子结构两个关系式原子序数=核电荷数=质子数=原子核外电子数（阴、阳离子=？）质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N）核组成符号AZX质子：Z个中子：A-Z个核外电子：Z个微粒质量相对质量电性意义质子1.6726×10-27kg1.007一个单位正电荷决定元素的种类中子1.6743×10-27kg1.008呈电中性决定同位素和质量数电子9.1095×10-31kg1/1836一个单位负电荷价电子决定元素化性1、原子组成例1（99）“铱星”计划中的铱的一种同位素是19177Ir其核内中子数是A.77B.114C.191D.268例3核内中子数为N的R2+离子，质量数为A，则ng它的氧化物中所含电子的物质的量(mol)A.n(A-N+8)/(A+16)B.n(A-N+10)/(A+16)C.(A-N+2)D.n(A-N+6)/A氧化物为RO,质子数=A-N+8;式量=A+16；选A例2(99s)12553I可治疗肿瘤，其核内中子数与核外电子数之差是A.72B.19C.53D.125BB2、元素、核素、同位素㈠元素：具有相同核电荷数(质子数)的同一类原子叫做元素。①决定元素的种类的因素：质子数。②“同一类”包括质子数相同的各种不同原子，以及各种状况下的原子或离子(即游离态和化合态)如：H、D（21H）、T（31H）、H＋、H－等都称为氢元素。③元素为宏观概念，只论种类不论个数，元素组成物质，不能说元素组成分子。㈡核素：具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子叫核素。如：11H、21H、31H就各为一种核素。㈢同位素：同一元素的不同核素之间互称为同位素。如：11H、21H、31H三种核素均是氢的同位素。特点：a．决定同位素种类的因素是中子数。b．同位素在周期表中位于同一位置，具有相同的元素符号。c．许多元素，具有多种同位素，因此原子的种类大大超过元素的种类。d．天然存在的某种元素里，不论是游离态还是化合态，各种同位素所占的原子个数百分比一般是不变的。e．同位素的质量数不同，物理性质不同；核外电子数相同，化学性质相同。同位素的不同原子构成的单质是化学性质几乎相同的不同单质。(如H2、D2、HD)〔例1〕已知铱有两种同位素191Ir和193Ir，而铱的平均原子量为192.22，则两种同位素的原子个数比是A.39:61B.61:39C.1:1D.39:11A191x+193(1-x)=192.22(或用十字交叉法)例．硼有两种天然同位素10B、11B，硼元素的相对原子质量10.80，则对硼元素中10B质量分数的判断正确的是（）A．20%B．略大于20%C．略小于20%D．80%C〔例2〕由1H、2H、3H、16O、18O等核素可构成多少种分子？H2：6；O2：3；O3：6；H2O：12；H2O2：21〔例3〕已知氯元素只有两种天然同位素：35Cl和37Cl，氯元素的相对原子质量为35.5，则46.8gNaCl晶体中含35Cl－的质量为多少克？35x＋37（1－x）＝35.5X＝75%46.858.5×75%×35＝21（g）共48种〔例4〕下列说法中不正确的是（）A.②④⑤⑥B.①②④⑤C.①②⑤⑥D.③④⑤⑥①质子数相同的微粒一定属于同一种元素②同位素的性质几乎相同③质子数相同，电子数也相同的微粒，不可能是一种分子和一种离子④电子数相同的微粒不一定是同一种元素⑤一种元素只能有一种质量数⑥某种元素的相对原子质量取整数，就是其质量数。╳╳╳╳3、原子核外电子核外电子运动状态1）电子云：电子在核外空间一定范围内出现，好象带负电荷的云雾笼罩原子核周围，人们形象地称它为电子云。2）电子层概念：能量高低不同和离核远近不同的空间区域符号：KLMNOPQ电子层数：1234567能量：低—————————高离核距离：近—————————远记忆二原理1）最大容纳原理：每个电子层最多容纳2n2个电子。2）能量最低原理：电子在填入电子层时，先占能量低的电子‘层后占能量高的电子层。核外电子排布规律1）每个电子层最多排2n2个电子2）最外层8个电子，次外层18个电子，倒第三层323）先占内层，后占外层要求：主族元素和第四周期元素原子结构简图会写方法：记住每周期稀有气体的结构简图IAIIA外延；IIIA~IIVA内推例1.A元素原子的L层比B元素原子的L层少3个电子，B元素原子核外电子总数比A元素原子核外电子总数多5个，则A、B两元素形成的化合物可表示为()A.A3B2B.A2B3C.AB3D.AB2B例2.设X、Y、Z代表三种元素，已知：①X+和Y-两种离子具有相同的电子层结构②Z元素原子核内质子数比Y元素原子核内质子数少9个③Y和Z两种元素可以形成4核42个电子的负一价阴离子据此，请填空：（1）元素Y是，元素Z是；（2）由元素X、Y、Z三种元素所形成的含68个电子的盐类化合物的化学式为。ClOKClO410电子微粒小结单核双核三核四核五核分子离子NeHFH2ONH3CH4N3-、O2-、F-Na+、Mg2+、Al3+OH-NH2-H3O+NH4+18电子微粒小结单核双核三核四核五核分子离子ArHClH2SPH3SiH4P3-、S2-、Cl-K+、Ca2+、HS-PH2-H3S+PH4+F2H2O2多核：N2H4、C2H6、CH3OH、CH3-NH2、HFO等例：氯只有和两各稳定同位素，它们在氯气中的原子数之比为3：1。则分子量为70、72、74的氯气分子数之比可能是A．5:2:1B.5:2:2C.9:3:1D.9:3:2AD二、元素周期律：1、原子核外电子排布的周期性变化最外层电子数：从1→8的周期性变化（第一周期例外）2、原子半径的周期性变化同周期元素，随原子序数的递增，原子半径减小，到稀有气体原子半径又突然增大3、元素主要化合价的周期性变化正价：+1→+7；负价：-4→-1元素周期律的本质：原子核外电子排布的周期性变化1869年，门捷列夫最先提出。4、元素金属性和非金属性的周期性变化判断金属性和非金属性的依据证明金属性同条件下与水或酸，越易越强。最高价氧化物所对应的水化物的碱性，越强越强相互置换电化学：原电池的负极，电解时后还原金属性强证明非金属性最高价氧化物所对应的水化物的酸性，越强越强与H2反应的条件和生成氢化物的稳定性相互置换电解时后氧化的非金属性强例：X、Y是元素周期表ⅦA族中的两种元素。下列叙述中能说明X的非金属性比Y强的是（）A、X原子的电子层数比Y原子的电子层数多B、X的氢化物沸点比Y的氢化物的沸点低C、X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定D、Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来。C微粒半径大小的比较原子半径概念：成键原子核间距离的一半。变化规律：与离子半径关系：原子半径相应的阴离子半径原子半径相应的阳离子半径意义：原子半径的大小可判断得失电子的难易，大易失微粒半径大小的比较比较微粒大小的依据（三看）一看电子层数：电子层数越多半径越大NaNa+F＞Cl＞Br＞I二看核电荷数：电子层数相同时，核电荷数越大半径越小。S2-Cl-ArK+Ca2+;O2-F-NeNa+Mg2+Al3+H－＞He＞Li+三看电子数：电子层和核电荷数都相同时，电子数越多半径越大。Cl－＞Cl;Fe＞Fe2+＞Fe3+例1下列化合物中阳离子与阴离子半径比最小的是A.NaFB.MgI2C.BaI2D.KBrB(阳离子小阴离子大)例2下列各分子中所有原子都满足最外层8电子结构的是A.BeCl2B.PCl3C.PCl5D.N2B.D例3下列各分子中所有原子都满足最外层8电子结构的是A.光气(COCl2)B.六氟化硫C.二氟化氙D.三氟化硼A.用排除法已知短周期元素的离子。aA2＋、bB＋、cC3－、dD－都具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是A.原子半径A＞B＞D＞CB.原子序数d＞c＞b＞aC.离子半径C＞D＞B＞AD.单质的还原性A＞B＞D＞CC三、元素周期表的结构（一）、编排的原则1.按原子序数递增的顺序从左到右排列2.将电子层数相同元素排成一个横行（7）3.把最外电子数相同的元素排成一个纵行（18）（二）、构造族：7个主族(A);7个副族(B);0族；VⅢ族注意：周期序数由电子层层数决定；主族序数由最外层电子数决定。第七周期：第一周期：第二周期：第三周期：第四周期：第五周期：第六周期：28818183226短周期长周期不完全周期根据中学化学教材所附元素周期表判断，下列叙述不正确的是A.K层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的K层电子数相等B.L层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等C.L层电子为偶数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等D.M层电子为奇数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的M层电子数相等C1、元素的金属性和非金属性没有严格的界限；位于分界线附近的元素，既表现出一定的金属性，又表现出一定的非金属性3、由于电子层结构和性质相似，镧系元素(第六周期、ⅢB):57-71，15种元素，锕系元素(第七周期、ⅢB):89-103,15种元素。金属元素位于元素周期表的左下方：112–22=90过渡元素：第Ⅷ族和全部副族元素非金属元素位于元素周期表的右上方：16+6=22金属元素：最外层电子数一般小于4个非金属元素：最外层电子数一般大于4个，而He除外。（过渡金属）（三）、元素分类2、室温：以气态存在的单质共11种,N2、O2、H2、F2、Cl2、He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn；以液态存在的二种,Br2、Hg(金属)内容同周期（从左到右）同主族（从上到下）电子层数相同（等于周期序数）逐渐增加最外电子数逐渐增加（1~8）相同（等于族序数）最高正价+1~~+7等于族序数原子半径逐渐减小逐渐增大离子半径阴阳离子半径均渐小阴阳离子半径均渐大得电子能力（氧化性）逐渐增强逐渐减弱失电子能力（还原性）逐渐减弱逐渐增强金属性逐渐减弱逐渐增强非金属性逐渐增强逐渐减弱最高价氧化物水化物酸碱性碱性渐弱酸性渐强碱性渐强酸性渐弱气态氢化物稳定性逐渐增强逐渐减弱同周期元素性质变化规律族IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA最外电子数1234567原子半径大—————————————————————小得(失)电子能力弱（强）————————————————强（弱）氧化(还原)性弱（强）————————————————强（弱）最高正价+1+2+3+4+5+6+7对应氧化物R2OROR2O3RO2R2O5RO3R2O7对应水化物ROHR(OH)2R(OH)3H4RO4H3RO4H2RO4HRO4酸碱性碱性渐弱，酸性渐强最低负价-4-3-2-1对应氢化物RH4RH3H2RHR稳定性逐渐增强溶于水酸碱性碱性渐弱，酸性渐强假定元素的种类是有限的，那么周期表也是有限的。根据元素周期律作出一些假说和预测：2、由周期表中每周期非金属元素的种类，预测周期表中应该有种非金属元素，还有种未发现，未发现的非金属元素应处在周期表中周期族。231七01、预测第八、第九周期若排满可含有种元素3、由每周期最后一种金属元素出现的族序数，预测元素周期表中的原子序数最大的金属将在第周期，族。周期表中元素在填满周期后将结束，故最后一种元素的序数是。八0八16850下列叙述正确的是A．同周期元素的原子半径为ⅦA族的为最大B．在周期表中零族元素的单质全部是气体C．ⅠA、ⅡA族元素的原子，其半径越大越容易失去电子D．所有主族元素的原子形成单原子离子时的最高价数都和它的族数相等BC例：下列说法中错误的是A.原子及其离子的核外电子层数等于该元素所在的周期数B.元素周期表中从IIIB族到IIB族10个纵行的元素都是金属元素C.除氦外的稀有气体原子的最外层电子数都是8D.同一元素的各种同位素的物理性质、化学性质均相同AD周期表中左右相邻两主族元素原子序数间的关系例：已知A为ⅡA元素，B为ⅢA元素，它们的原子序数分别为a、b，若A、B为同一周期元素，则a和b的关系如何？ⅡA（aM）ⅢA（bN）24Be