【高中化学】同步知识清单：（新人教版必修第一册）第4章 物质结构 元素周期律

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第四章 物质结构 元素周期律第一节 原子结构与化学周期表一、原子结构1、原子的构成原子由原子核和核外电子组成(原子核包括质子和中子)，质子带________________，电子带 ________________，中子中立________________。2、质量数(1)概念：将核内所有________________和________________的相对质量取近似整数值相加，所得的数值。(2)构成原子的粒子间的两个关系①质量数(A)＝________________＋________________中子数(N) ②质子数＝________________＝核外电子数3、原子的表示方法如作为相对原子质量标准的eq \o\al(12, 6)C表示质子数为________________，质量数为________________的碳原子。4、粒子符号(eq \o\al(A,Z)eq \o(X,\s\up6(±b))eq \o\al(n±,m))中各数字的含义5、原子核外电子排布的表示方法(1)原子结构示意图用小圆圈和圆圈内的符号及数字表示 ________________及________________，弧线表示各电子层，弧线上的数字表示该电子层上的电子数。以钠原子为例：(2)离子结构示意图①金属元素原子失去最外层所有电子变为离子时，电子层数减少一层，形成与上一周期的稀有气体元素原子相同的电子层结构(电子层数相同，每层上所排的电子数也相同)。如________________：→________________：。②非金属元素的原子得电子形成简单离子时，形成和同周期的稀有气体元素原子相同的电子层结构。如 ________________：→________________：。 ________________与稀有气体Ne的核外电子排布相同；________________与稀有气体Ar的核外电子排布相同。二、元素在周期表1、周期的分类与包含元素2、族的分类16个族分为________________个主族、________________个副族、1个第 ________________族和1个________________族。3、元素周期表中的方格中各符号的意义________________横行叫周期，现有一至七；三四分长短，四长副族现；竖行称作族，总共十六族；Ⅷ族最特殊，三列是一族；二三分主副，先主后副族；镧锕各十五，均属ⅢB族。4、元素在周期表中的位置与原子结构的相互推断(1)元素的位置与原子结构的关系(2)短周期元素原子结构与位置的关系①族序数等于周期数的元素有 ________________。②族序数是周期数2倍的元素有________________。③族序数是周期数3倍的元素是________________。④周期数是族序数2倍的元素是________________。⑤周期数是族序数3倍的元素是________________。5、由元素的原子序数推断元素在周期表中的位置常用0族元素定位法：(1)明确0族元素信息(2)比大小定周期比较该元素的原子序数与0族元素的原子序数大小，找出与其相邻近的0族元素，若该元素的原子序数小于相邻近0族元素的原子序数，那么该元素就和原子序数大的0族元素处于同一周期，反之则在下一周期。(3)求差值定族数①若某元素的原子序数比相应的0族元素多________________，则该元素应处在该0族元素所在周期的下一个周期的ⅠA族或ⅡA族。②若某元素的原子序数比相应的0族元素少________________时，则该元素处在同周期的第ⅢA～ⅦA族。③若某元素的原子序数与相应的0族元素相差 ________________，则由相应差数找出相应的族。三、核素1、核素(1)概念：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。(2)实例①氢元素的三种核素②氧元素的三种核素：eq \o\al(16, 8)O、________________和eq \o\al(18, 8)O。③碳元素的三种核素：eq \o\al(12, 6)C、eq \o\al(13, 6)C和 ________________。④铀元素有eq \o\al(234, 92)U、eq \o\al(235, 92)U、eq \o\al(238, 92)U等核素。2、同位素(1)概念：质子数相同而________________不同的同一元素的不同原子互为同位素。(2)性质①同一元素的各同位素虽然 ________________不同，但它们的化学性质基本相同。②天然存在的同位素，相互间保持一定的比率。(3)用途①考古时利用________________测定一些文物的年代。②eq \o\al(2,1)H和 ________________用于制造氢弹。③利用放射性 ________________释放的射线育种、给金属探伤、诊断和治疗疾病等。3、“四素”的区别四、原子结构与元素的性质(一)碱金属元素1、钠、钾与氧气反应的实验(1)总结：相同条件下，碱金属从Li到Cs，与________________反应越来越剧烈， ________________越来越复杂，说明金属越来越________________。(2)结论为与水反应的剧烈程度：________________；金属活泼性：________________。2、碱金属单质的主要物理性质3、碱金属元素化学性质的相似性和递变性(1)相似性(用R表示碱金属元素)(2)递变性具体表现如下(按Li→Cs的顺序)①与O2的反应越来越剧烈，产物越来越复杂，如Li与O2反应只能生成________________，Na与O2反应生成 ________________，而K与O2反应能够生成 ________________，Rb、Cs遇空气立即 ________________，生成更复杂的产物。②与H2O的反应越来越剧烈，如K与H2O反应可能会发生轻微 ________________，Rb和Cs遇水会发生爆炸。③最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，即碱性： ________________。4、从原子结构角度认识碱金属元素性质的递变规律5、元素金属性强弱的判断依据(二)卤族元素1、卤素单质的主要物理性质分析上表可知，从F2到I2，颜色逐渐加深，熔、沸点逐渐升高，密度逐渐增大。2、卤素单质的化学性质(1)卤素单质(X2)与H2的反应①X2与H2反应的比较②结论a．从F2到I2，与H2反应的难易程度：逐渐变难；b．从F2到I2，生成氢化物的稳定性：逐渐减弱。(2)卤素单质间的置换反应(3)卤素单质物理性质的记忆口诀________________3、卤族单质化学性质的相似性和递变性(1)相似性(2)递变性具体表现如下：①与H2反应越来越难，对应氢化物的稳定性 ________________，还原性逐渐增强，其水溶液的酸性逐渐增强，即：稳定性：________________；还原性：________________；酸性：________________。②最高价氧化物对应水化物的酸性 ________________，即________________。(3)特殊性①溴是常温常压下唯一的液态的 ________________。②卤素单质都有 ________________，溴有很强的 ________________，保存液溴时要加一些水进行________________，碘单质遇淀粉溶液变 ________________(检验I2)。③Cl2、Br2、I2易溶于 ________________(如苯、CCl4、汽油等)。④F无正化合价。(4)从原子结构角度认识卤族元素性质的递变规律第二节 元素周期律1、探究Na、Mg、Al金属性强弱(1)Na、Mg与水的反应(2)探究NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3碱性强弱(3)结论即随着原子序数的递增，同周期的Na、Mg、Al失去电子的能力________________，金属性________________。2、Si、P、S、Cl非金属性强弱的比较3、同周期、同主族元素性质的递变规律第三节 化学键一、离子键1、离子键和离子化合物2、电子式的书写(1)一个“·”或“×”代表一个电子，原子的电子式中“·”(或“×”)的个数即原子的________________。(2)同一原子的电子式不能既用“×”又用“·”表示。(3)“[　]”在所有的阴离子、复杂的阳离子中出现。(4)在化合物中，如果有多个阴、阳离子，阴、阳离子必须是间隔的，即不能将两个阴离子或两个阳离子写在一起，如CaF2要写成，不能写成________________，也不能写成。(5)用电子式表示化合物形成过程时，由于不是化学方程式，不能出现“===”。“―→”前是原子的电子式，“―→”后是化合物的________________。二、离子键1、共价键(1)概念：原子间通过________________对所形成的相互作用。(2)成键三要素①成键粒子：________________；②成键本质：________________；③成键元素：一般是同种或不同种________________元素。(3)分类2、共价化合物(1)概念：以________________对形成分子的化合物。(2)四类常见物质①非金属氢化物，如HCl、H2O等；②非金属氧化物，如CO2、SO3等；③含氧酸，如H2SO4、HNO3等；④大多数有机化合物，如甲烷、酒精等。3、常见的以共价键形成的分子及其结构1．离子键与共价键的区别类别周期序数行序数核外电子层数包含元素种数起止元素短周期111_______________H～He222_______________Li～Ne333_______________Na～Ar长周期444_______________K～Kr55518Rb～Xe66632Cs～Rn77732Fr～Og0族元素HeNeArKrXeRnOg所在周期序数__________________________原子序数__________________________原子符号(eq \o\al(A,Z)X)原子名称氢元素的原子核质子数(Z)中子数(N)eq \o\al(1,1)H氕eq \a\vs4\al(1)eq \a\vs4\al(0)eq \o\al(2,1)H或D氘eq \a\vs4\al(1)eq \a\vs4\al(1)eq \o\al(3,1)H或T氚eq \a\vs4\al(1)eq \a\vs4\al(2)名称内容项目元素核素同位素同素异形体本质______________相同的一类原子的总称________________质子数相同、________________不同的核素同种元素形成的不同 ________________范畴同类原子原子原子单质特性只有种类，没有个数化学反应中的最小微粒化学性质几乎完________________，物理性质不同元素相同，性质不同决定因素质子数质子数、中子数质子数、中子数组成元素、结构举例H、C、O三种元素eq \o\al(12, 6)C、eq \o\al(13, 6)C、eq \o\al(14, 6)C三种核素eq \o\al(12, 6)C、eq \o\al(13, 6)C、eq \o\al(14, 6)C互为同位素O2与O3互为同素异形体比较项目钠钾实验操作实验现象先熔化成小球，后燃烧，反应剧烈，火焰呈黄色，生成________________固体先熔化成小球，后燃烧，反应比钠更剧烈，火焰呈 ________________实验原理(化学方程式)________________________________(超氧化钾)结论金属活泼性：钾>钠依据结论根据单质与水(或酸)反应置换出 ________________的难易程度越易者金属性越强根据最高价氧化物对应水化物的 ________________碱性越强者金属性越强根据金属之间的置换反应________________的金属能把活动性弱的金属从其 ________________液中置换出来卤素单质颜色和状态密度熔点/℃沸点/℃F2_________气体1.69 g/L(15 ℃)－219.6－188.1Cl2_________气体3.214 g/L(0 ℃)－101－34.6Br2_________液体3.119 g/cm3(20 ℃)－7.258.78I2_________固体4.93 g/cm3113.5184.4反应条件产物稳定性化学方程式F2暗处很稳定________________Cl2光照或点燃较________________________Br2加热稳定性差________________I2不断加热不________________________实验操作反应现象离子方程式振荡静置后，液体________________，上层接近无色，下层呈________________________________振荡静置后，液体________________，上层接近无色，下层呈________________________________振荡静置后，液体________________，上层接近无色，下层呈________________________________实验结论从以上三个实验可知，Cl2、Br2、I2的氧化性逐渐减弱实验内容实验现象实验结论Na将绿豆大小的钠投入水中，滴加2滴酚酞溶液与冷水发生剧烈反应，有________________产生，溶液变________________ 与钠和水的反应相比，镁和水的反应更难，镁在冷水中反应很缓慢，与沸水反应加快，反应生成了 ________________；Mg与水反应的化学方程式：________________Mg取一小段镁条，用砂纸除去表面的氧化膜，放入水中，滴加2滴酚酞溶液与冷水反应缓慢在之前的基础上加热至液体沸腾反应加快，有 ___________产生，溶液变______________AlMg实验操作沉淀溶解情况沉淀________________沉淀_______________沉淀______________沉淀___________相关反应的化学方程式______________________________________________实验结论NaOH是________________，Mg(OH)2是中________________ ，Al(OH)3是________________，三者的碱性________________SiPSCl判断依据与氢气化合高温_________加热光照或点燃由易到难的顺序是________________判断依据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱H2SiO3弱酸H3PO4中强酸H2SO4强酸HClO4强酸(酸性比H2SO4强)酸性：________________结论eq \o(――――――→,\s\up7(Si、P、S、Cl))随着原子序数的________________，同周期的Si、P、S、Cl得电子的能力________________，非金属性________________同周期(从左到右)同主族(自上而下)化合价最高价：＋1价→＋7 价(O、F除外)；最低价：－4价→－1价；最低价＝主族序数－8(H除外)最高价相同(O、F除外)；最低价相同；最高价＝族序数(O、F除外)得电子能力________________________________失电子能力________________________________单质氧化性________________________________单质还原性________________________________金属性________________________________非金属性________________________________最高价氧化物对应水化物的酸、碱性________________________________形成气态氢化物的难易________________________________简单气态氢化物的稳定性________________________________离子键共价键概念带________________之间的静电作用原子间通过 ________________对所形成的相互作用成键元素活泼金属元素和活泼 ___________元素之间非金属元素之间成键微粒________________________________成键条件一般是活泼金属与活泼非金属化合时，易发生电子的得失形成离子键一般是非金属元素的原子最外层电子未达到稳定状态，相互间通过共用电子对形成共价键影响因素离子的半径越小，所带电荷数越多，离子键 ________________原子半径越小，共用电子对数越多，共价键 ________________形成过程举例存在范围只存在于离子化合物中可存在于非金属单质、共价化合物及部分离子化合物中