第一章 原子結構和元素周期律一、知識結構1.原子結構及離子結構中各種基本微粒間的關系原子種類微粒之間的關系中性原子a z原子序數=核電荷數=核內質子數 =核外電子數質量數 =質子數 +中 子數陽離子a n+z原子序數=核電荷數=核內質子數 =核外電子數+n陰離子a m-z原子序數=核電荷數=核內質子數=核外電子數-m2.同位素及相對原子質量同位素定義具有相同質子數和不同中子數的同一元素的原子互稱同位素特性1.同一元素的各種同位系化學性質幾乎完全相同。2.天然存在的某種元素里，不論是游離態還是化合態，各種同位素的原子含量一般是不變的。判定方法它反映的是同種元素的不同原子間的關系。故單質、化合物間不可能是同位素。如h2和d2及h2o和d2o之間不存在同位素關系。只有質子數相同而中子數不同的原子才是同位素；如o和o是同位素，而c和不是同位素。注意天然存在的元素中，許多都有同位素（但并非所有元素都有同位素）。因而發現的原子種子種數多于元素的種數。相對原子質量和近擬相對原子質量同位素的相對原子質量和近似相對原子質量按初中所學的相對原子質量的求算方式是：一個原子的質量與一個原子質量的的比值。顯然，所用原子質量是哪種同位素原子的質量，其結果只能是該同位素的相對原子質量。故該定義嚴格說應是同位素的相對原子質量。該比值的近似整數值即為該同位素的近似相對原子質量，其數值等于該同位素的質量數。元素的相對原子質量和近似相對原子質量因天然元素往往不只一種原子，因而用上述方法定義元素的相對原子質量就不合適了。元素的相對原子質量是用天然元素的各種同位素的相對原子質量及其原子含量算出來的平均值。數字表達式為=m1a1%+m2a2%。若用同位素的質量數替代其相對原子量進行計算，其結果就是元素的近似相對原子質量（計算結果通常取整數）。我們通常采用元素的近似相對原子質量進行計算。3.原子核外電子排布規律核外電子排布規律1各電子層最多能容納2n2個電子即：電子層序號 1 2 3 4 5 6 7代表符號 k l m n o p q最多電子數 2 8 18 32 50 72 982最外層電子數目不超過8個（k層為最外層時不超過2個）。3次外層電子數最多不超過18個，倒數第三層不超過32個。4核外電子總是盡先排滿能量最低、離核最近的電子層，然后才由里往外，依次排在能量較高，離核較遠的電子層。注意事項1.以上幾點是相互聯系的，不能孤立地理解，必須同時滿足各項要求。2.上述乃核外電子排布的初步知識，只能解釋118號元素的結構問題，若要解釋更多問題，有待進一步學習核外電子排布所遵循的其它規律。原子結構的表示方法原子結構示意圖和離子結構示意圖要理解圖中各符號的含義。例：氯原子，圓圈內表示原子的質子數，要注意正號；弧線表示電子層，弧線內數字表示該層中的電子數。離子結構示意圖中各符號含意一樣，但注意原子結構示意圖中質子數等于核外電子數，而離子結構示意圖中質子數與核外電子數不相等。如cl-：4.元素周期律涵義元素性質隨著元素原子序數的遞增而呈周期性變化。實質元素性質的周期性遞變是核外電子排布周期性變化的必然結果。核外電子排布最外層電子數由1遞增至8（若k層為最外層則由1遞增2）而呈現周期性變化。原子半徑原子半徑由大到小（稀有氣體元素除外）呈周期性變化。原子半徑由電子層數和核電荷數多少決定，它是反映結構的一個參考數據。主要化合價最高正價由+1遞變到+7，從中部開始有負價，從-4遞變至-1。（稀有氣體元素化合價為零），呈周期性變化。元素主要化合價由元素原子的最外層電子數決定，一般存在下列關系： 最高正價數=最外層電子數 負化合價數+最外層電子數=8元素及化合物的性質金屬性漸弱，非金屬性漸強，最高氧化物的水化物的堿性漸弱，酸性漸強，呈周期性變化。這是由于在一個周期內的元素，電子層數相同，最外層電子數逐漸增多，核對外層電子引力漸強，使元素原子失電子漸難，得電子漸易，故有些變化規律。5.簡單微粒半徑的比較方法原子半徑1.電子層數相同時，隨原子序數遞增，原子半徑減小例：rnarmgralrsirprsrcl2.最外層電子數相同時，隨電子層數遞增原子半徑增大。 例：rlirnarkrrbrcs離子半徑1.同種元素的離子半徑：陰離子大于原子，原子大于陽離子，低價陽離子大于高價陽離子 例：rcl-rcl,rferfe2+rfe3+2.電子層結構相同的離子，核電荷數越大，半徑趣小。例：ro2- rf-rna+rmg2+ral3+3.帶相同電荷的離子，電子層越多，半徑越大。 例：rli+ rna+ rk+ rrb+ rcs+;ro2-rse2- rte2-4.帶電荷、電子層均不同的離子可選一種離子參照比較。例：比較rk+與rmg2+可選rna+為參照可知rk+rna+rmg2+6.元素金屬性和非金屬性強弱的判斷方法金屬性比較本質原子越易失電子、金屬性越強判斷依據1.在金屬活動順序表中越靠前，金屬性越強。2.單質與水或非氧化性酸反應越劇烈，金屬性越強。3.單質還原性越強或離子氧化性越強，金屬性越強。4.最高價氧化物對應水化物堿性越強，金屬性越強。5.若xn+y x+ym+，則y比x金屬性強。非金屬性比較本質原子越易得電子，非金屬性越強。判斷方法1.與h2化合越易，氣態氫化物越穩定，非金屬性越強。2.單質氧化性越強，陰離子還原性越弱，非金屬性越強。3.最高價氧化物的水化物酸性越強，非金屬性越強。4.an-+b bm-+a 則b比a非金屬性強。7.元素周期表的結構元素周期表的結構位置與結構的關系周期周期序數元素的種數1.周期序數=原子核外電子層數2.對同主族（na族）元素 若n2，則該主族某一元素的原子序數與上一周期元素的原子序數的差值為上一周期的元素種數。 若n3，則該主族某一元素的原子數與上一周期元素的原子序數的差值為該周期的元素種數。短周期第一周期2第二周期8第三周期8長周期第四周期18第五周期18第六周期32第七周期不完全周期族主族a族至a族由長周期元素和短周期元素共同構成的族。最外層電子數=主族序數=價電子數零 族最外層電子數均為8個（he為2個除外）副族b族至b族只由長周期元素構成的族最外層電子數一般不等于族序數（第b族、b族除外）最外層電子數只有12個第族有三列元素8.同周期、同主族元素性質的遞變規律同周期（左右）同主族（上下）原子結構核電荷數逐漸增大增 大電子層數相 同增 多原子半徑逐漸減小逐漸增大化合價最高正價由+1+7負價數=8-族序數最高正價和負價數均相同，最高正價數=族序數元素的金屬性和非金屬性金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強金屬性逐漸增強，非金屬性逐漸減弱。單質的氧化性和還原性氧化性逐漸增強，還原性逐漸減弱氧化性逐漸減弱，