化学培优物质结构一解剖.doc

物质结构（1） 元素周期律 一、元素周期表 1、元素周期表的结构： （1）排列原则： 按原子序数递增顺序从左到右排列；将电子层数相同的元素排列成一个横行；把最外层电子数相同的元素排列成一列（按电子层递增顺序）。 周期分类及各周期包含元素的数。 周期 一 二 三 四 五 六 七 元素数 2 8 8 18 18 32 周期分类 短周期 长周期 主族和副族对比； ? 主族 副族 定义 长短周期共同组成 仅由长周期组成 表示 IA IIA…… IB IIB…… 个数 7个 7个 还有一个第0族和一个Ⅷ族。 （1）周期数等于原子核外电子层数，主族的族序数等于最外层电子数； 3、元素周期表的分区： s 区 p区 d 区 ds区 f区 1)s区元素：最后一个电子填充在s能级上的元素，包括IA族碱金属和ⅡA族碱土金属元素。结构特点为：ns1和ns2。它们容易失去1个或2个价电子形成M+或M2+离子,是活泼的金属。 2)p区元素：最后一个电子填充在p能级上的元素称为p区元素。包括ⅢA一ⅦA各族和零族元素。除氦气外它们的结构特点为：ns2np1-8。其中大部分是非金属。 3)d区元素：最后一个电子填充在d能级上的元素称为d区元素。包括ⅢB—ⅦB各副族和第Ⅷ族元素，结构的特点为（n-1）d1-8ns1-2（有半充满和全充满等部分特例）；。它们都是过渡元素。每种元素都有多种氧化数。 4)ds区元素：最后一个电子填充在d能级并且达到d10状态的元素称为ds区元素。包括IB族和ⅡB族元素。结构特点为：（n-1）d10ns1-2。通常也把它们算作过渡元素。 5)f区元素：最后一个电子填充在f能级的元素称为f区元素。包括镧系元素和锕系元素，结构特点为：（n-2）f1-14（n-1）d0-2ns2。这些元素由于最外电子层和次外电子层几乎相同，只是倒数第三电子层不同，所以每系各元素的化学性质极为相似。未成对电子数最多的为64Gd钆（4f75d16s2）和96Cm锔（5f76d17s2）。 [例1]近几十年发展起来的关于超重元素核稳定性理论认为：当原子核中质子和中子数目达到某一“幻数”(奇异的、有魔力的数)时，这个核将是特别稳定的。在周期表中铀以前的元素中具有2、8、20、28、50、82个质子或中子的核是特别稳定的，中子数126也是一个重要的幻数。氦、氧、钙、铅的质子数和中子数都是幻数，具有这种双幻数的原子核更为稳定。科学家们用计算机算出下一个具有双幻数的元素将是含114个质子和184个中子的第114号元素X(称为超重元素)。若已知原子结构规律不发生变化，该元素X就是第________周期第_____________族元素，其最高氧化物的分子式为_________，再下一个具有双幻数的超重元素是质子数为164、中子数为318的164号元素Y，它应是第___________周期第________族元素。 [例2]2006年3月有人预言，未知超重元素第126号元素有可能与氟形成稳定的化合物。按元素周期系的已知规律，该元素应位于第 周期，它未填满电子的能级应是 ，在该能级上有 个电子，而这个能级总共可填充 个电子。 [例3]迄今已合成的最重元素是112号，它是用高能原子轰击的靶子，使锌核与铅核熔合而得。科学家通过该放射性元素的一系列衰变的产物确定了它的存在，总共只检出一个原子。该原子每次衰变都放出一个高能?粒子，最后得到比较稳定的第100号元素镄的含153个中子的同位素。 （1）112号是第几周期第几族元素？ （2）它是金属还是非金属？ （3）你认为它的最高氧化态至少可以达到多少？ （4）写出合成112元素的反应式（注反应式中的核素要用诸如31H、等带上下标的符号来表示，112号元素符号未定，可用M表示）。 [例4]1999年是人造元素丰收年，一年间得到第114、116和118号三个新元素。按已知的原子结构规律，118号元素应是第 周期第 族元素，它的单质在常温常压下最可能呈现的状态是 （气、液、固选一填入）态。近日传闻俄国合成了第166号元素，若已知原子结构规律不变，该元素应是第 周期第 族元素。（5分） [例5]有人建议根据最高价阳离子电子排布的相似性和差异性来分主副族。例如：S、Cr规定为A族Se规定为B族 1．写出S、Cr、Se最高价阳离子的电子构型 2．周期数和每周期元素个数是否发生变化； 3．新旧周期表中哪些族的元素是统一的（即完全相同） 不同的新的主、副族元素在原周期表的基础上做怎样的变动？ 1、随着原子序数的递增