2020年高考化学考前必记 精华05 物质结构 元素周期律
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一、常用物质结构的化学用语
(1)四种符号
①元素符号：Al、S
②离子符号：Al3＋、S2－、SO
③同位素符号：6C、6C
④化合价符号：2O3、H2
(2)七种图式
①化学式：Na2O2、NH4Cl、SiO2
②分子式：C2H4、NH3
③最简式(实验式)：CH2、CH2O
⑦原子结构示意图：
(3)两种模型
①比例模型，如甲烷的比例模型：
②球棍模型，如甲烷的球棍模型：
二、原子组成及表示
1．人类对原子结构的认识
原子结构模型的演变图如下：
①为道尔顿实心球式原子模型；②为汤姆生葡萄干面包式原子模型；③为卢瑟福行星运转式原子模型；④为玻尔轨道式原子模型；⑤为近代量子力学原子模型。
2．原子结构
(1)原子的构成
X
(2)核素(原子)的表示及其数量关系
①表示：表示质子数为Z、质量数为A、中子数为A－Z的核素原子。
(3)阴、阳离子中的数量关系
①质量数＝质子数＋中子数。
②阴离子：：核外电子数＝Z＋n。
阳离子：：核外电子数＝Z－n。
3.符号中各数字的含义
三、同位素
1．元素、核素、同位素的相互关系
2．同位素的“六同三不同”
3．同位素及相对原子质量
同位素 | 定义 | 具有相同质子数和不同中子数的同一元素的原子互称同位素 |
特性 |
| |
判定 方法 | 它反映的是同种元素的不同原子间的关系.故单质、化合物间不可能是同位素。如H2和D2及H2O和D2O之间不存在同位素关系。只有质子数相同而中子数不同的原子才是同位素；如168O和188O是同位素，而且146C和147N不是同位素。 | |
注意 | 天然存在的元素中，许多都有同位素(但并非所有元素都有同位素)。因而发现的原子种数多于元素的种数。 | |
相对原子质量和近似相对原子质量 | 同位素的相对原子质量和近似相对原子质量 | 按初中所学的相对原子质量的求算方式是：一个原子的质量与一个12C原子质量的的比值。显然，所用原子质量是哪种同位素原子的质量，其结果只能是该同位素的相对原子质量。故该定义严格说应是同位素的相对原子质量。该比值的近似整值即为该同位素的近似相对原子质量，其数值等于该同位素的质量数。 |
元素的相对原子质量和近似相对原子质量 | 因天然元素往往不只一种原子，因而用上述方法定义元素的相对原子质量就不合适了。元素的相对原子质量是用天然元素的各种同位素的相对原子质量及其原子含量算出来的平均值。数字表达式为=M1×a1%+M2×a2%+……。若用同位素的质量数替代其相对原子量进行计算，其结果就是元素的近似相对原子质量(计算结果通常取整数)。我们通常采用元素的近似相对原子质量进行计算。 |
四、元素周期表
1．原子序数
(1)按照元素在周期表中的顺序给元素编号，称之为原子序数
(2)原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数
2．周期(7个横行，7个周期)
| 短周期 | 长周期 | |||||
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
元素种数 | 2 | 8 | 8 | 18 | 18 | 32 | 32 |
0族元素原子序数 | 2 | 10 | 18 | 36 | 54 | 86 | 118 |
3．族(18个纵行，16个族)
主族 | 纵行 | 1 | 2 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 |
族 | ⅠA | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | |
副族 | 纵行 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 11 | 12 |
族 | ⅢB | ⅣB | ⅤB | ⅥB | ⅦB | ⅠB | ⅡB | |
Ⅷ族 | 第8、9、10纵行，共3个纵行 | |||||||
0族 | 第18纵行 | |||||||
4．每周期0族元素及其原子序数
周期 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
元素 | 氦(He) | 氖(Ne) | 氩(Ar) | 氪(Kr) | 氙(Xe) | 氡(Rn) | (Uuo) |
元素原子序数 | 2 | 10 | 18 | 36 | 54 | 86 | 118 |
5．元素周期表中的特殊位置
(1)过渡元素：元素周期表中部从第ⅢB族到第ⅡB族10个纵行共六十多种元素，这些元素都是金属元素。
(2)镧系：元素周期表第 6周期中，从57号元素镧到71号元素镥共15种元素。
(3)锕系：元素周期表第 7周期中，从89号元素锕到103号元素铹共15种元素。
(4)超铀元素：在锕系元素中，92号元素铀(U)以后的各种元素。
五、元素周期律
1．元素金属性和非金属性强弱的判断方法
金属性比较 | 本质 | 原子越易失电子，金属性越强(与原子失电子数目无关) |
判断方法 | ①在金属活动性顺序表中越靠前，金属性越强 | |
②单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越强 | ||
③单质还原性越强或阳离子氧化性越弱，金属性越强 | ||
④最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强 | ||
⑤若Xn＋＋Y―→X＋Ym＋，则Y比X的金属性强 | ||
⑥元素在周期表中的位置：左边或下方元素的金属性强 | ||
非金属性比较 | 本质 | 原子越易得电子，非金属性越强(与原子得电子数目无关) |
判断方法 | ①与H2化合越容易，气态氢化物越稳定，非金属性越强 | |
②单质氧化性越强或阴离子还原性越弱，非金属性越强 | ||
③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强 | ||
④元素在周期表中的位置：右边或上方元素的非金属性强 |
2．主族元素性质的特殊性
氢 | 质量最轻的元素 |
碳 | 形成化合物最多的元素；可形成自然界硬度最大的物质；气态氢化物中含氢质量分数最大的元素 |
氮 | 空气中含量最多的元素；气态氢化物的水溶液呈碱性的元素 |
氧 | 地壳中含量最多的元素；气态氢化物的沸点最高的元素；氢化物在通常状况下呈液态的元素 |
氟 | 最活泼的非金属元素；无正价的元素；无含氧酸的非金属元素；无氧酸可腐蚀玻璃的元素；气态氢化物最稳定的元素；阴离子的还原性最弱的元素 |
钠 | 短周期元素中与水反应较剧烈的金属元素；短周期元素中最高价氧化物的水化物碱性最强的元素；短周期主族元素中原子半径最大的元素；与氧气在加热条件下反应生成过氧化物(Na2O2)的元素；焰色反应为黄色的元素 |
铝 | 地壳中含量最多的金属元素；最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素 |
硅 | 其单质可做良好的半导体材料；地壳中含量第二的元素；其单质能跟强碱溶液反应，还能被氢氟酸溶解 |
硫 | 淡黄色晶体，它的氢化物可与其最高价氧化物对应的水化物的浓溶液发生氧化还原反应 |
氯 | 短周期元素中最高价氧化物对应的水化物酸性最强的元素 |
3．微粒半径的大小比较
六、微粒间的相互作用力
1． 共价键与离子键的比较
| 离子键 | 共价键 | |
非极性键 | 极性键 | ||
概念 | 阴、阳离子通过静电作用所形成的化学键 | 原子间通过共用电子对而形成的化学键 | |
成键粒子 | 阴、阳离子 | 原子 | |
成键实质 | 阴、阳离子的静电作用 | 共用电子对不偏向任何一方 | 共用电子对偏向一方原子 |
形成条件 | 活泼金属元素与活泼非金属元素经电子得失，形成离子键 | 同种元素原子之间成键 | 不同种元素原子之间成键 |
形成的物质 | 离子化合物 | 非金属单质；某些共价化合物或离子化合物 | 共价化合物或离子化合物 |
2．几种典型物质的电子式、结构式和模型：
物质 | HCl | Cl2 | H2O | NH3 | CH4 |
电子式 | |||||
结构式 | H—Cl | Cl—Cl | H—O—H | ||
球棍模型 | |||||
比例模型 |
3．分子间作用力
(1)定义：将分子聚集在一起的作用力。范德华力与氢键是两种最常见的分子间作用力。
(2)特点：分子间作用力比化学键弱得多，它主要影响物质的熔沸点、溶解性等物理性质。
4．范德华力
(1)存在
存在于由共价键形成的多数共价化合物和非金属单质分子之间。
(2)变化规律
一般来说，对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大，物质的熔沸点也越高，如熔沸点：I2>Br2>Cl2>F2。
5．氢键
(1)定义：既可以存在于分子之间又可以存在于分子内部的作用力，比范德华力稍强。
(2)形成条件：非金属性强、原子半径小的O、F、N原子与H原子之间。
(3)存在：氢键存在广泛，如蛋白质分子、H2O、NH3、HF等分子之间，有的物质分子内也存在氢键。分子间氢键会使物质的熔点和沸点升高。
6．电子式书写常见的6大误区
| 内容 | 实例 |
误区1 | 漏写未参与成键的电子 | N2误写为N︙︙N，应写为∶N︙︙N∶ |
误区2 | 化合物类型不清楚，漏写或多写[ ]及错写电荷数 | NaCl误写为Na+∶∶，应写为Na+[∶∶]-，HF误写为H+[∶∶]-，应写为H∶∶ |
误区3 | 书写不规范，错写共用电子对 | N2的电子式不能写成∶N∶∶∶N，更不能写成∶∶或∶∶∶ |
误区4 | 不考虑原子间的结合顺序 | HClO的电子式为H∶∶∶，而不是H∶∶∶ |
误区5 | 不考虑原子最外层有几个电子，均写成8电子结构 | C的电子式为[H∶∶H]+，而不是[H∶∶H]+ |
误区6 | 不考虑AB2型离子化合物中2个B是分开写还是一起写 | CaBr2、CaC2的电子式分别为[∶∶]-Ca2+[∶∶]-、Ca2+[∶C︙︙C∶]2- |
七、“等电子”微粒的思维方法及应用
1．“迁移法”寻找“10电子”微粒和“18电子”微粒
(1)“10电子”微粒
(2)“18电子”微粒
2．记忆其他等电子微粒
(1)“2电子”微粒:He、H-、Li+、H2。
(2)“14电子”微粒:Si、N2、CO、C2H2、。
(3)“16电子”微粒:S、O2、C2H4、HCHO。
