第5课 元素周期表.doc

第五章 物质结构 元素周期律 一、原子的构成 1．原子的构成 ⑴原子核：带正电，几乎集中了原子的全部质量，体积只占原子体积的千亿分之一。 ⑵质子：带一个单位正电荷，单位质子和中子的质量基本相同，约为单位电子质量的1836倍。质子数决定了元素的种类。 ⑶中子：不带电。中子数与质子数一起决定了同位素的种类。 ⑷电子：带一个单位负电荷。电子的排布决定了元素在周期表中的位置。决定元素原子化学性质的电子又称价电子（主族元素的价电子即是其最外层电子）。多数元素原子的化学性质仅由其最外层电子数（价电子数）决定。 2．微粒间数目关系 质子数（Z）= 核电荷数 = 原子数序 原子序数：按质子数由小大到的顺序给元素排序，所得序号为元素的原子序数。 质量数（A）= 质子数（Z）+ 中子数（N） 中性原子：质子数 = 核外电子数 阳 离 子：质子数 = 核外电子数 ＋ 所带电荷数 阴 离 子：质子数 = 核外电子数 － 所带电荷数 3．原子表达式及其含义 A 表示X原子的质量数；Z 表示元素X的质子数； d 表示微粒中X原子的个数；c± 表示微粒所带的电荷数；±b 表示微粒中X元素的化合价。 二、 “三素”的比较 1．元素：具有相同的核电荷数（即质子数）的同类原子的总称 判断不同微粒是否属于同一元素的要点是：单原子核+质子数相同，而不管微粒是处于何种状态（游离态或化合态）或价态（各种可能的负价、0价、各种可能的正价）。 2．核素：人们把具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子叫做核素。换言之，核素是一种具体原子的另一称呼。 3．同位素：具有相同质子数和不同中子数的同种元素的原子，互称同位素。换言之，同一元素的不同核素，互称同位素。 三、核外电子的运动状态 1．原子结构理论的发展。经历了以下五个发展阶段： ①1803年英国化学家道尔顿建立了原子学说； ②1903年汤姆逊发现了电子建立了“葡萄干布丁”模型； ③1911年英国物理学家卢瑟福根据α粒子散射实验提出原子结构的核式模型； ④1913年丹麦科学家玻尔建立了核外电子分层排布的原子结构模型； ⑤20世纪20年代建立了现代量子力学模型。 2．核外电子运动特征：在很小的空间内作高速运动，没有确定的轨道。 3．电子运动与宏观物体运动的描述方法的区别 描述宏观物质的运动：计算某时刻的位置、画出运动轨迹等。 描述电子的运动：指出它在空间某区域出现的机会的多少。 四、核外电子排布的表示方法 ⑴原子结构简（示意）图： 圆圈内数字表示质子数，弧线表示能层（电子层），弧线内数字表示该能层（电子层）中的电子数。如镁原子的原子结构简图为（见右图）： 五、原子结构的特殊性（1~18号元素） 1．原子核中没有中子的原子：1 1H。 2．最外层电子数与次外层电子数的倍数关系。 ①最外层电子数与次外层电子数相等：4Be、18Ar； ②最外层电子数是次外层电子数2倍：6C； ③最外层电子数是次外层电子数3倍：8O； ④最外层电子数是次外层电子数4倍：10Ne； ⑤最外层电子数是次外层电子数1/2倍：3Li、14Si。 3．电子层数与最外层电子数相等：1H、4Be、13Al。 4．电子总数为最外层电子数2倍：4Be。 5．次外层电子数为最外层电子数2倍：3Li、14Si 6．内层电子总数是最外层电子数2倍：3Li、15P。 六、1~20号元素组成的微粒的结构特点 1．常见的等电子体 ①2个电子的微粒。分子：He、H2；离子：Li+、H-、Be2+。 ②10个电子的微粒。分子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4；离子：Na+、 Mg2+、Al3+、NH+ 4、H3O+、N3-、O2-、F-、OH-、NH- 2等。 ③18个电子的微粒。分子：Ar、SiH4、PH3、H2S、HCl、F2、H2O2、N2H4（联氨）、C2H6（CH3CH3）、CH3NH2、CH3OH、CH3F、NH2OH（羟氨）；离子：K+、Ca2+、Cl-、S2-、HS-、P3-、O2- 2等。 2．等质子数的微粒 分子。14个质子：N2、CO、C2H2；16个质子：S、O2。 离子。9个质子：F-、OH-、NH- 2；11个质子：Na+、H3O+、NH+ 4；17个质子：HS-、Cl-。 3．等式量的微粒 式量为28：N2、CO、C2H4；式量为46：CH3CH2OH、HCOOH；式量为98：H3PO4、H2SO4；式量为32：S、O2；式量为100：CaCO3、KHCO3、Mg3N2。 七、元素周期律及其实质 1．定义：元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周期性变化的规律叫做元素周期律。 2．实质：是元素原子的核外电子排布的周期性变化的必然结果。 核外电子排布的周期性变化，决定了元素原子半径、最外层电子数出现周期性变化，进而影响元素的性质出现周期性变