第四章 物质结构 元素周期律 -【知识手册】高中化学全册必背章节知识清单（人教版2019必修第一册）

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 正电 ，电子带 负电 ，中子中立 不带电 。2、质量数（1）概念：将核内所有 质子 和 中子 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)＝ 质子数(Z) ＋ 中子数(N) ②质子数＝ 核电荷数 ＝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 6 ，质量数为 12 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 原子核 及 核内质子数 ，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 Mg ：→ Mg2＋ ：。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 F ：→ F－ ：。 Na＋ 与稀有气体Ne的核外电子排布相同； Cl－ 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 7 个主族、 7 个副族、1个第 Ⅷ 族和1个 0 族。3、元素周期表中的方格中各符号的意义注：元素周期表记忆口诀横行叫周期，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 H、Be、Al 。②族序数是周期数2倍的元素有 C、S 。③族序数是周期数3倍的元素是 O 。④周期数是族序数2倍的元素是 Li 。⑤周期数是族序数3倍的元素是 Na 。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 1或2 ，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 5～1 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 其他数 ，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、 eq \o\al(17, 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 eq \o\al(14, 6)C 。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 中子数 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 质量数 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 eq \o\al(14, 6)C 测定一些文物的年代。②eq \o\al(2,1)H和 eq \o\al(3,1)H 用于制造氢弹。③利用放射性 同位素 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 O2 反应越来越剧烈， 产物 越来越复杂，说明金属越来越 活泼 。（2）结论为与水反应的剧烈程度： K>Na ；金属活泼性： K>Na 。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 Li2O ，Na与O2反应生成 Na2O、Na2O2 ，而K与O2反应能够生成 K2O、K2O2、KO2 ，Rb、Cs遇空气立即 燃烧 ，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 爆炸 ，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： LiOH