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元素周期律知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
元素周期表:由門(mén)捷列夫發(fā)現(xiàn),一共有18縱列.其中有7個(gè)主族,7個(gè)副族,第8族和第1族不知是主族還是副族,整理了元素周期律的知識(shí)點(diǎn)總結(jié),歡迎閱讀!
N
。ê怂兀
Z→ 元素符號(hào)
原子結(jié)構(gòu) :決定原子呈電中性
(AZX)Z個(gè)),無(wú)固定軌道
運(yùn)動(dòng)特征
小黑點(diǎn)的意義、小黑點(diǎn)密度的意義。
排布規(guī)律 → 電子層數(shù)周期序數(shù)及原子半徑
→ 原子(離子)的電子式、原子結(jié)構(gòu)示意圖
原子核
核外電子(Z個(gè)) 決定 質(zhì)子(Z個(gè)) 中子(A-Z)個(gè) ——決定同位素種類(lèi) 原子(AZX) ——最外層電子數(shù)決定元素的化學(xué)性質(zhì)
1.微粒間數(shù)目關(guān)系
質(zhì)子數(shù)(Z)= 核電荷數(shù) = 原子數(shù)序
原子序數(shù):按質(zhì)子數(shù)由小大到的順序給元素排序,所得序號(hào)為元素的原子序數(shù)。
質(zhì)量數(shù)(A)= 質(zhì)子數(shù)(Z)+ 中子數(shù)(N)
中性原子:質(zhì)子數(shù) = 核外電子數(shù)
陽(yáng) 離 子:質(zhì)子數(shù) = 核外電子數(shù) + 所帶電荷數(shù)
陰 離 子:質(zhì)子數(shù) = 核外電子數(shù) - 所帶電荷數(shù)
2.原子表達(dá)式及其含義 A Z ±b c± X d
A 表示X原子的質(zhì)量數(shù);Z 表示元素X的質(zhì)子數(shù); d 表示微粒中X原子的個(gè)數(shù);c± 表示微粒所帶的電荷數(shù);±b 表示微粒中X元素的化合價(jià)。
3.原子結(jié)構(gòu)的特殊性(1~18號(hào)元素)
1.原子核中沒(méi)有中子的原子:1
1H。
2.最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)的倍數(shù)關(guān)系。①最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)相等:4Be、18Ar; ②最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍:6C;③最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)3倍:8O;④最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)4倍:10Ne;⑤最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)1/2倍:3Li、14Si。
3.電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等:1H、4Be、13Al。
4.電子總數(shù)為最外層電子數(shù)2倍:4Be。
5.次外層電子數(shù)為最外層電子數(shù)2倍:3Li、14Si
6.內(nèi)層電子總數(shù)是最外層電子數(shù)2倍:3Li、15P。
4.1~20號(hào)元素組成的微粒的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
(1).常見(jiàn)的等電子體
、2個(gè)電子的微粒。分子:He、H2;離子:Li+、H-、Be2+。
、10個(gè)電子的微粒。分子:Ne、HF、H2O、NH3、CH4;離子:Na+、 Mg2+、Al3+、
+3-2---- NH+
4、H3O、N、O、F、OH、NH2等。
、18個(gè)電子的微粒。分子:Ar、SiH4、PH3、H2S、HCl、F2、H2O2、N2H4(聯(lián)氨)、C2H6(CH3CH3)、CH3NH2、CH3OH、CH3F、NH2OH(羥氨);離子:K+、Ca2+、Cl-、S2-、HS-、P3-、O2-
2等。
(2).等質(zhì)子數(shù)的微粒
分子。14個(gè)質(zhì)子:N2、CO、C2H2;16個(gè)質(zhì)子:S、O2。
++--+ 離子。9個(gè)質(zhì)子:F-、OH-、NH-
2;11個(gè)質(zhì)子:Na、H3O、NH4;17個(gè)質(zhì)子:HS、Cl。
(3).等式量的微粒
式量為28:N2、CO、C2H4;式量為46:CH3CH2OH、HCOOH;式量為98:H3PO4、H2SO4;式量為32:S、O2;式量為100:CaCO3、KHCO3、Mg3N2。
、、原子最外層電子數(shù)呈周期性變化
、、原子半徑呈周期性變化
、、元素主要化合價(jià)呈周期性變化
具元素周期律和排列原則②、將電子層數(shù)相同的元素排成一個(gè)橫行; 體表元素周期表③、把最外層電子數(shù)相同的元素(個(gè)別除外)排成一個(gè)縱行。 現(xiàn)形式
7②、長(zhǎng)周期(四、五、六周期)三七
長(zhǎng)主周期表結(jié)構(gòu) 三七
短副A~ⅦA共7個(gè)) 一零
不和18個(gè)縱行)②、副族(ⅠB~ⅦB共7個(gè)) 全八③、Ⅷ族(8、9、10縱行)
、佟⒑穗姾蓴(shù),電子層結(jié)構(gòu),最外層電子數(shù)
、、原子半徑
、、主要化合價(jià)
④、金屬性與非金屬性
⑤、氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性
元素周期律及其實(shí)質(zhì)
1.定義:元素的性質(zhì)隨著元素原子序數(shù)的遞增而呈周期性變化的規(guī)律叫做元素周期律。
2.實(shí)質(zhì):是元素原子的核外電子排布的周期性變化的必然結(jié)果。
核外電子排布的周期性變化,決定了元素原子半徑、最外層電子數(shù)出現(xiàn)周期性變化,進(jìn)而影響元素的性質(zhì)出現(xiàn)周期性變化
3族為例,隨著原子序數(shù)的遞增
相同條件下,電子層越多,半徑越大。 核電荷數(shù) 相同條件下,核電荷數(shù)越多,半徑越小。
相同條件下,最外層電子數(shù)越多,半徑越大。
微粒半徑的比較、同周期元素的原子半徑隨核電荷數(shù)的增大而減。ㄏ∮袣怏w除外)如:Na>Mg>Al>Si>P>S>Cl.
2、同主族元素的原子半徑隨核電荷數(shù)的增大而增大。如:Li<Na<K<Rb<Cs
、同主族元素的離子半徑隨核電荷數(shù)的增大而增大。如:F<Cl<Br<I
4、電子層結(jié)構(gòu)相同的離子半徑隨核電荷數(shù)的增大而減小。如:F> Na>Mg>Al
5、同一元素不同價(jià)態(tài)的微粒半徑,價(jià)態(tài)越高離子半徑越小。如Fe>Fe>Fe
越易,金屬性越強(qiáng)。
、谧罡邇r(jià)氧化物的水化物堿性強(qiáng)弱 越強(qiáng),金屬性越強(qiáng)
、蹎钨|(zhì)的還原性或離子的氧化性(電解中在陰極上得電子的先后)
、芑ハ嘀脫Q反應(yīng)金屬性較強(qiáng)的金屬可以把金屬性較弱的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái)
、菰姵胤磻(yīng)中正負(fù)極 負(fù)極金屬的金屬性強(qiáng)于正極金屬。
H2化合的難易及氫化物的穩(wěn)定性 越易化合、氫化物越穩(wěn)定,則非金屬性越強(qiáng)。
元素的非金屬性強(qiáng)弱②最高價(jià)氧化物的水化物酸性強(qiáng)弱 酸性越強(qiáng),則非金屬性越強(qiáng)。
金屬性或非金屬③單質(zhì)的氧化性或離子的還原性 陰離子還原性越弱,則非金屬性越強(qiáng)。
性強(qiáng)弱的判斷 非金屬性強(qiáng)的元素可以把非金屬性弱的元素從其鹽中置換出來(lái)
同周期元素的金屬性,隨荷電荷數(shù)的增加而減小,如:Na>Mg>Al;非金屬性,隨荷電荷數(shù)的增加而增大,
如:Si<P<S<Cl。
②、同主族元素的金屬性,隨荷電荷數(shù)的增加而增大,如:Li<Na<K<Rb<Cs;非金屬性,隨荷電荷數(shù)的增加
而減小,如:F>Cl>Br>I。
K>Ca>Mg>Al>Zn>Fe>Sn>Pb>(H)>Cu>Hg>Ag>Pt>Au
C原子質(zhì)量的1/12(約1.66×10kg)作為標(biāo)準(zhǔn),其它原子的質(zhì)量跟它比較所得的值。其國(guó)際單位制(SI)
單位為一,符號(hào)為1(單位1一般不寫(xiě))
如:一個(gè)Cl2分子的m(Cl2)=2.657×10kg。
核素的相對(duì)原子質(zhì)量:各核素的質(zhì)量與C的質(zhì)量的1/12的比值。一種元素有幾種同位素,就應(yīng)有幾種不
同的核素的相對(duì)原子質(zhì)量,
相對(duì)原子質(zhì)量 如Cl為34.969,Cl為36.966。
。ㄔ恿浚┖怂氐慕葡鄬(duì)原子質(zhì)量:是對(duì)核素的相對(duì)原子質(zhì)量取近似整數(shù)值,數(shù)值上與該核素的質(zhì)量數(shù)相等。如:
35353712-2612-272+3+-+2+3+--------Cl為35,Cl為37。 37
元素的相對(duì)原子質(zhì)量:是按該元素各種天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。如:
Ar(Cl)=Ar(35Cl)×a% + Ar(37Cl)×b%
元素的近似相對(duì)原子質(zhì)量:用元素同位素的質(zhì)量數(shù)代替同位素相對(duì)原子質(zhì)量與其豐度的乘積之和。 注意:
。矗和N元素的不同原子或核素)
②、性質(zhì)上,化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同,只是某些物理性質(zhì)略有不同;
不變的(即豐度一定)。
原子結(jié)構(gòu)、元素的性質(zhì)、元素在周期表中的位置間的相互關(guān)系
1. 元素在周期表中位置與元素性質(zhì)的關(guān)系
、欧謪^(qū)線附近元素,既表現(xiàn)出一定的金屬性,又表現(xiàn)出一定的非金屬性。
、茖(duì)角線規(guī)則:在元素周期表中,某些主族元素與右下方的主族元素的性質(zhì)有些相似,其相似性甚至超過(guò)了同主族元素,被稱(chēng)為“對(duì)角線規(guī)則”。
實(shí)例:① 鋰與鎂的相似性超過(guò)了它和鈉的相似性,如:LiOH為中強(qiáng)堿而不是強(qiáng)堿,Li2CO3難溶于水等等。 ② Be、Al的單質(zhì)、氧化物、氫氧化物均表現(xiàn)出明顯的“兩性”;Be 和Al單質(zhì)在常溫下均能被濃H2S04鈍化;A1C13和BeCl2均為共價(jià)化合物等。 ③ 晶體硼與晶體硅一樣,屬于堅(jiān)硬難熔的原子晶體。
2.原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系
、排c原子半徑的關(guān)系:原子半徑越大,元素原子失電子的能力越強(qiáng),還原性越強(qiáng),氧化性越弱;反之,原子半徑越小,元素原子得電子的能力越強(qiáng),氧化性越強(qiáng),還原性越弱。
⑵與最外層電子數(shù)的關(guān)系:最外層電子數(shù)越多,元素原子得電子能力越強(qiáng),氧化性越強(qiáng);反之,最外層電子數(shù)
越少,元素原子失電子能力越強(qiáng),還原性越強(qiáng)。
、欠治瞿撤N元素的性質(zhì),要把以上兩種因素要綜合起來(lái)考慮。即:元素原子半徑越小,最外層電子數(shù)越多,則元素原子得電子能力越強(qiáng),氧化性越強(qiáng),因此,氧化性最強(qiáng)的元素是 氟F ;元素原子半徑越大,最外層電子數(shù)越少,則元素原子失電子能力越強(qiáng),還原性越強(qiáng),因此,還原性最強(qiáng)的元素是銫Cs(排除放射性元素)。
、茸钔鈱与娮訑(shù)≥4,一般為非金屬元素,易得電子,難失電子;
最外層電子數(shù)≤3,一般為金屬元素,易失電子,難得電子;
最外層電子數(shù)=8(只有二個(gè)電子層時(shí)=2),一般不易得失電子,性質(zhì)不活潑。如He、Ne、Ar等稀有氣體。
3.原子結(jié)構(gòu)與元素在周期表中位置的關(guān)系
。1)電子層數(shù)等周期序數(shù); (2)主族元素的族序數(shù)=最外層電子數(shù);
(3)根據(jù)元素原子序數(shù)判斷其在周期表中位置的方法
記住每個(gè)周期的元素種類(lèi)數(shù)目(2、8、8、18、18、32、32);用元素的原子序數(shù)依次減去各周期的元素?cái)?shù)目,得到元素所在的周期序數(shù),最后的差值(注意:如果越過(guò)了鑭系或錒系,還要再減去14)就是該元素在周期表中的縱行序數(shù)(從左向右數(shù))。記住每個(gè)縱行的族序數(shù)知道該元素所在的族及族序數(shù)。
4.元素周期表的用途
、蓬A(yù)測(cè)元素的性質(zhì):根據(jù)原子結(jié)構(gòu)、元素性質(zhì)及表中位置的關(guān)系預(yù)測(cè)元素的性質(zhì);
①比較同主族元素的金屬性、非金屬性、最高價(jià)氧化物水化物的酸堿性、氫化物的穩(wěn)定性等。如:堿性:Ra(OH)2>Ba(OH)2;氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性:CH4>SiH4 。
、诒容^同周期元素及其化合物的性質(zhì)。如:酸性:HClO4>H2SO4;穩(wěn)定性:HCl>H2S。
③比較不同周期、不同主族元素性質(zhì)時(shí),要找出參照物。例如:比較氫氧化鎂和氫氧化鉀的堿性,可以把氫氧化鈉作為參照物得出氫氧化鉀的堿性強(qiáng)于氫氧化鎂。
、芡茢嘁恍┪磳W(xué)過(guò)的元素的某些性質(zhì)。如:根據(jù)ⅡA族的Ca(OH)2微溶,Mg(OH)2難溶,可以推知Be(OH)2更難溶。
、茊l(fā)人們?cè)谝欢ǚ秶鷥?nèi)尋找某些物質(zhì)
①半導(dǎo)體元素在分區(qū)線附近,如:Si、Ge、Ga等。②農(nóng)藥中常用元素在右上方,如:F、Cl、S、P、As等。③催化劑和耐高溫、耐腐蝕合金材料、主要在過(guò)渡元素中找。如:Fe、Ni、Rh、Pt、Pd等。
例1: n?m?YX和兩離子的電子層結(jié)構(gòu)相同,則a等于( ) ab
A.b-m-n B.b+m+n C.b-m+n D.m-n+b
例2:兩種元素原子的核外電子層數(shù)之比與最外層電子數(shù)之比相等,則在周期表的前10號(hào)元素中,滿足上述關(guān)系的元素共有 A.1對(duì) B.2對(duì) C.3對(duì) D.4對(duì)
例3 X和Y兩元素的陽(yáng)離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu),X元素的陽(yáng)離子半徑大于Y元素的陽(yáng)離子半徑;Z和Y兩元素的原子核外電子層次相同,Z元素的原子半徑小于Y元素的原子半徑。X、Y、Z三種元素原子序數(shù)的關(guān)系是
A.X>Y>Z B.Y>X>Z C.Z>X>Y D.Z>Y>X
例4:周期表中16號(hào)元素和4號(hào)元素的原子相比較,前者的下列數(shù)據(jù)是后者4倍的是( )
A.電子數(shù) B.最外層電子數(shù) C.電子層數(shù) D.次外層電子數(shù)
例5:同主族兩種元素原子的核外電子數(shù)的差值可能為( )
A.6 B.12 C.26 D.30
例6:有X、Y兩種元素,原子序數(shù)≤20,X的原子半徑小于Y,且X、Y原子的最外層電子數(shù)相同(選項(xiàng)中m、n均
為正整數(shù))。下列說(shuō)法正確的是( )
A.若X(OH)n為強(qiáng)堿,則Y(OH)n也一定為強(qiáng)堿
B.若HnXOm為強(qiáng)酸,則X的氫化物溶于水一定顯酸性
C.若X元素形成的單質(zhì)是X2,則Y元素形成的單質(zhì)一定是Y2
D.若Y的最高正價(jià)為+ m,則X的最高正價(jià)一定為+ m
例7:2007年3月21日,我國(guó)公布了111號(hào)元素Rg的中文名稱(chēng)。該元素名稱(chēng)及所在周期是( )
A.钅侖 第七周期 B.鐳 第七周期 C.錸 第六周期 D.氡 第六周期
例8:下列說(shuō)法正確的是( )
A.IA族元素的金屬性比IIA族元素的金屬性強(qiáng)
B.VIA族元素的氫化物中,穩(wěn)定性最好的其沸點(diǎn)也最高
C.同周期非金屬氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性從左到右依次增強(qiáng)
D.第三周期元素的離子半徑從左到右逐漸減小
例1兩離子的電子層結(jié)構(gòu)相同,意味著兩離子核外電子層數(shù)相同,各層上的電子數(shù)也相同,因此核外電子總數(shù)必相同。b+n=a-m 選B。
例2:分析此題時(shí)首先要明確兩元素不可能在同一周期,如在同一周期則是一種元素。即只能是一種元素在第一周期,另一元素在第二周期。所以?xún)稍刈钔鈱与娮訑?shù)之比為1∶2。第一周期的元素的最外層電子數(shù)是1或2,則另一元素的最外層電子數(shù)為2或4。選B
例3:已知電子層結(jié)構(gòu)相同的陽(yáng)離子,核電荷數(shù)大的則半徑小,具有相同的電子層數(shù)的原子,隨著原子序數(shù)增大,原子半徑遞減。根據(jù)題意,X元素的陽(yáng)離子半徑大于Y元素的陽(yáng)離子半徑,則X的原子序數(shù)小于Y的原子序數(shù);Z和Y元素的原子核外電子層數(shù)相同,且Z元素的原子半徑小于Y元素的原子半徑,則Z元素的原子序數(shù)大于Y元素。由此得出三種元素原子序數(shù)的關(guān)系為Z>Y>X答案:D。
例4:本題比較全面的考查了原子核外電子的排布。16號(hào)元素電子數(shù)為16、電子層數(shù)為3、最外層電子數(shù)為6、次外層電子數(shù)為8,4號(hào)元素電子數(shù)為4、電子層數(shù)為2、最外層電子數(shù)為2、次外層電子數(shù)為2,電子數(shù)和次外層電子數(shù)前者是后者的四倍。答案:AD
例5:根據(jù)周期表的結(jié)構(gòu)可知:第1、2、3、4、5、6、7、……周期所包含的元素種類(lèi)數(shù)依次為2、8、8、18、18、32、32……,同一主族的兩種元素的原子序數(shù)相差等于2、8、8、18、18、32、32之某一個(gè)數(shù)或相鄰幾個(gè)數(shù)之和。
A、B項(xiàng)不對(duì),對(duì)C項(xiàng):26=8+18;而D項(xiàng)中的30不能用2、8、8、18、18、32、32相鄰幾個(gè)數(shù)組成。答案:C 例6答案:A
例7:第六周期最后一種元素氡的原子序數(shù)是86,第七周期如果排滿,最后一種元素的原子序數(shù)應(yīng)該是118,根據(jù)元素周期表的結(jié)構(gòu)可知111號(hào)元素,Rg應(yīng)位于第七周期、第IB族,而鐳是第七周期、第IIA族元素。A
例8:A項(xiàng),不同周期時(shí)可能IA族元素的金屬性比IIA族元素的金屬性弱。答案:B。C項(xiàng)沒(méi)有說(shuō)明是否最高價(jià)氧化物D項(xiàng)同周期非金屬陰離子半徑比金屬陽(yáng)離子半徑大
[元素周期律知識(shí)點(diǎn)總結(jié)]
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