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1第一章物质结构元素周期律第一节元素周期表一、元素周期表的结构周期序数＝核外电子层数主族序数＝最外层电子数原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数短周期（第1、2、3周期）周期：7个（共七个横行）周期表长周期（第4、5、6、7周期）主族7个：ⅠA-ⅦA族：16个（共18个纵行）副族7个：IB-ⅦB第Ⅷ族1个（3个纵行）零族（1个）稀有气体元素二．元素的性质和原子结构（一）碱金属元素：１．原子结构相似性：最外层电子数相同，都为1个递变性：从上到下，随着核电核数的增大，电子层数增多２．碱金属化学性质的相似性：4Li+O2Li2O2Na+O2Na2O22Na+2H2O＝2NaOH+H2↑2K+2H2O＝2KOH+H2↑2R+2H2O＝2ROH+H2↑产物中，碱金属元素的化合价都为＋１价。结论：碱金属元素原子的最外层上都只有1个电子，因此，它们的化学性质相似。３．碱金属化学性质的递变性：递变性：从上到下（从Li到Cs），随着核电核数的增加，碱金属原子的电子层数逐渐增多，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱，原子失去电子的能力增强，即金属性逐渐增强。所以从Li到Cs的金属性逐渐增强。结论：１）原子结构的递变性导致化学性质的递变性。２）金属性强弱的判断依据：与水或酸反应越容易，金属性越强；最高价氧化物对应的水化物（氢氧化物）碱性越强，金属性越强。４．碱金属物理性质的相似性和递变性：1）相似性：银白色固体、硬度小、密度小（轻金属）、熔点低、易导热、导电、有展性。点燃点燃22）递变性（从锂到铯）：①密度逐渐增大（K反常）②熔点、沸点逐渐降低3）碱金属原子结构的相似性和递变性，导致物理性质同样存在相似性和递变性。小结：碱金属原子结构的相似性和递变性，导致了碱金属化学性质、物理性质的相似性和递变性。递变性：同主族从上到下，随着核电核数的增加，电子层数逐渐增加，原子核对最外层电子的引力逐渐减小，原子失去电子的能力增强，即金属性逐渐增强。（二）卤族元素：１．原子结构相似性：最外层电子数相同，都为7个递变性：从上到下，随着核电核数的增大，电子层数增多２．卤素单质物理性质的递变性：（从Ｆ2到Ｉ2）（１）卤素单质的颜色逐渐加深；（２）密度逐渐增大；（３）单质的熔、沸点升高3．卤素单质与氢气的反应：Ｘ2＋H2＝2HX卤素单质与H2的剧烈程度：依次减弱；生成的氢化物的稳定性：依次减弱4．卤素单质间的置换2NaBr+Cl2＝2NaCl+Br2氧化性：Cl2________Br2；还原性：Cl－_____Br－2NaI+Cl2＝2NaCl+I2氧化性：Cl2_______I2；还原性：Cl－_____I－2NaI+Br2＝2NaBr+I2氧化性：Br2_______I2；还原性：Br－______I－结论：单质的氧化性：依次减弱,对于阴离子的还原性：依次增强碱金属、卤素的性质递变5.非金属性的强弱的判断依据：1.从最高价氧化物的水化物的酸性强弱，或与H2反应的难易程度以及氢化物的稳定性来判断。2.同主族从上到下，金属性和非金属性的递变：同主族从上到下，随着核电核数的增加，电子层数逐渐增多，原子核对最外层电3子的引力逐渐减小，原子得电子的能力减小，失电子的能力增大，即非金属性逐渐减小，金属性逐渐增大。3.原子结构和元素性质的关系：原子结构决定元素性质，元素性质反应原子结构。同主族原子结构的相似性和递变性决定了同主族元素性质的相似性和递变性。三．核素（一）原子的构成：（１）原子的质量主要集中在原子核上。（２）质子和中子的相对质量都近似为1，电子的质量可忽略。（３）原子序数＝核电核数＝质子数＝核外电子数（４）质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)（５）在化学上，我们用符号AZX来表示一个质量数为A，质子数为Z的具体的X原子。（二）核素核素：把具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子称为核素。一种原子即为一种核素。同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。或：同一种元素的不同核素间互称为同位素。（１）两同：质子数相同、同一元素（２）两不同：中子数不同、质量数不同（３）属于同一种元素的不同种原子第二节元素周期律一.原子核外电子的排布１．在多个电子的原子里，核外电子是分层运动的，又叫电子分层排布。２．电子总是尽先排布在能量最低的电子层里。3.核外电子的排布规律（1）各电子层最多容纳的电子数是2n2（n表示电子层）（2）最外层电子数不超过8个（K层是最外层时，最多不超过2个）；次外层电子数目不超过18个；倒数第三层不超过32个。原子AZX原子核质子Z个中子N个=（A－Z）个核外电子Z个4（3）核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层，然后由里向外从能量低的电子层逐步向能量高的电子层排布。二．元素周期律：１．核外电子层排布：随着原子序数的递增，每隔一定数目的元素，会重复出现原子“最外层电子从1个递增到8个的情况（K层由1－2）而达到结构的变化规律。２．最高正化合价和最低负化合价：随着原子序数的递增，每隔一定数目的元素，会重复出现原子最高价由＋１＋７，中部出现负价，由－４－１的变化规律。（１）O、F无正价，金属无负价（２）最高正化合价：＋１→＋７最低负化合价：－４→－１→0（３）最高正化合价＝最外层电子数＝主族序数（４）最高正化合价＋∣最低负化合价∣＝8（５）最高正化合价＋最低负化合价＝0、2、4、6最外层电子数＝4567三．元素金属性和非金属性的递变：１．２Na+2H2O＝2NaOH+H2↑(容易)Mg+2H2O2Mg(OH)2+H2↑（较难）金属性：NaMg２．Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑(容易)2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑（较难）金属性：MgAl根据1、2得出：金属性NaMgAl３．碱性NaOHMg(OH)2Al(OH)3金属性：金属性NaMgAlNaMgAl金属性逐渐减弱４．结论：SiPSCl单质与Ｈ2的反应越来越容易生成的氢化物越来越稳定最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强故：非金属性逐渐增强。NaMgAlSiPSCl金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强同周期从左到右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强５．随着原子序数的递增，元素的核外电子排布、主要化合价、金属性和非金属性都呈现周期性的变化规律，这一规律叫做元素周期律。△5四、同周期、同主族金属性、非金属性的变化规律是：1.周期表中金属性、非金属性之间没有严格的界线。在分界线附近的元素具有金属性又具有非金属性。2.金属性最强的在周期表的左下角是，Cs；非金属性最强的在周期表的右上角，是Ｆ。3.元素化合价与元素在周期表中位置的关系。4．元素周期表和元素周期律对我们的指导作用①在周期表中寻找新的农药。②在周期表中寻找半导体材料。③在周期表中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料。5.元素周期表中元素性质的递变规律同周期（从左到右）同主族（从上到下）原子半径逐渐减小逐渐增大电子层排布电子层数相同最外层电子数递增电子层数递增最外层电子数相同失电子能力逐渐减弱逐渐增强得电子能力逐渐增强逐渐减弱金属性逐渐减弱逐渐增强非金属性逐渐增强逐渐减弱主要化合价最高正价（＋1→＋7）非金属负价==―（8―族序数）最高正价==族序数非金属负价==―（8―族序数）最高氧化物的酸性酸性逐渐增强酸性逐渐减弱对应水化物的碱性碱性逐渐减弱碱性逐渐增强非金属气态氢化物的形成难易、稳定性形成由难→易稳定性逐渐增强形成由易→难稳定性逐渐减弱第三节化学键一．离子键6１．离子键：阴阳离子之间强烈的相互作用叫做离子键。相互作用：静电作用（包含吸引和排斥）离子化合物：像NaCl这种由离子构成的化合物叫做离子化合物。（1）活泼金属与活泼非金属形成的化合物。如NaCl、Na2O、K2S等（2）强碱：如NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2等（3）大多数盐：如Na2CO3、BaSO4（4）铵盐：如NH4Cl小结：一般含金属元素的物质(化合物)＋铵盐。（一般规律）注意：酸不是离子化合物。离子键只存在离子化合物中，离子化合物中一定含有离子键。２.电子式电子式：在元素符号周围用小黑点(或×)来表示原子的最外层电子（价电子）的式子叫电子式。用电子式表示离子化合物形成过程：（1）离子须标明电荷数；（2）相同的原子可以合并写，相同的离子要单个写；（3）阴离子要用方括号括起；（4）不能把“→”写成“＝”；（5）用箭头标明电子转移方向(也可不标)。二．共价键1．共价键：原子间通过共用电子对所形成的相互作用叫做共价键。用电子式表示HCl的形成过程：２．共价化合物：以共用电子对形成分子的化合物叫做共价化合物。化合物离子化合物共价化合物化合物中不是离子化合物就是共价化合物３．共价键的存在：非金属单质：H2、X2、Ｎ2等（稀有气体除外）共价化合物：H2O、CO2、SiO2、H2S等复杂离子化合物：强碱、铵盐、含氧酸盐４．共价键的分类：非极性键：在同种元素．．的原子间形成的共价键为非极性键。共用电子对不发生偏移。极性键：在不同种元素．．的原子间形成的共价键为极性键。共用电子对偏向吸引能力强的一方。共价键极性共价键非极性共价键7定义不同元素的原子形成的共价键，共用电子对（电子云重叠）发生偏移的共价键同种元素的原子形成共价键，共用电子对（电子云重叠）不发生偏移原子吸引电子能力不相同相同成键原子电性显电性电中性影响性质极性分子或非极性分子非极性分子实例H—ClH—H、Cl—Cl离子键共价键概念阴、阳离子间通过静电作用所形成的化学键原子间通过共用电子对（电子云重叠）所形成的化学键成键微粒离子（存在阴阳离子间和离子晶体内）原子（存在分子内、原子间、原子晶体内）作用本质阴、阳离子间的静性作用共用电子对（电子云重叠）对两原子核产生的电性作用形成条件活泼金属和活泼非金属化合时形成离子键非金属元素形成的单质或化合物形成共价键决定键能大小因素①离子电荷数越大，键能越大；②离子半径越小，键能越大①原子半径越小，键能越大；②键长越短，键能越大影响性质离子化合物的熔沸点、硬度等分子的稳定性，原子晶体的熔沸点、硬度等实例三．电子式：定义：在元素符号周围用小黑点(或×)来表示原子的最外层电子（价电子）的式子叫电子式。原子的电子式：２．阴阳离子的电子式：（１）阳离子简单阳离子：离子符号即为电子式，如Na+、、Mg2＋等复杂阳离子：如NH4+电子式：8（２）阴离子简单阴离子：、复杂阴离子：３．物质的电子式：离子的电子式：阳离子的电子式一般用它的离子符号表示；在阴离子或原子团外加方括弧，并在方括弧的右上角标出离子所带电荷的电性和电量。分子或共价化合物电子式，正确标出共用电子对数目。离子化合价电子式，阳离子的外层电子不再标出，只在元素符号右上角标出正电荷，而阴离子则要标出外层电子，并加上方括号，在右上角标出负电荷。阴离子电荷总数与阳离子４．用电子式表示形成过程：用电子式表示单质分子或共价化合物的形成过程用电子式表示离子化合物的形成过程9金属键与范德华力、氢键存在范围作用本质作用强弱决定键能大小因素影响性质金属键金属阳离子和自由电子之间及金属晶体内静电作用强①离子电荷数越大，键能越大；②离子半径越小，键能越大金属晶体的熔沸点、硬度等范德华力分子间和分子晶体内电性引力弱结构相似的分子，其式量越大，分子间作用力越大。分子晶体的熔沸点、硬度等氢键分子间和分子晶体内电性引力弱（稍强）分子晶体的熔沸点化学反应的实质：一个化学反应的过程，本质上就是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程。离子键、共价键与离子化合物、共价化合物的关系化学键的种类实例非金属单质无化学键稀有气体分子（单原子分子）He、Ne非极性共价键O=O、Cl—Cl、H—H（均为非极性分子）共价化合物只有共价键（）特例：AlCl3极性分子：非极性分子：离子化合物只有离子键、离子键、极性共价键离子键、非极性共价键离子键、极性共价键、配位键第二章化学反应与能量第一节化学能与热能一、化学键与化学反应中能量的变化关系1.任何化学反应都伴随有能量的变化102.分子或化合物里的原子之间是通过化学键结合的。3.化学反应的本质是：旧化学