第四章 物质结构 元素周期律【知识清单】-2022-2023学年高一化学单元复习（人教版2019必修第一册）

这是一份第四章 物质结构 元素周期律【知识清单】-2022-2023学年高一化学单元复习（人教版2019必修第一册），共15页。试卷主要包含了构成原子的粒子及其性质，5，这是为什么？，碱金属的物理性质的比较，常见离子化合物等内容，欢迎下载使用。
第四章 物质结构 元素周期律
考点1 原子结构
一．原子的组成
1.原子是由居于原子中心的带正电的 原子核 和核外带负电的 核外电子 构成的。
原子核由 质子 和 中子 构成。
2.构成原子的粒子及其性质
（1）从表格得出原子的质量主要取决于哪些微粒？
原子的质量主要集中在 原子核 ，质子和中子的相对质量都近似为1，如果忽略电子的质量，将核内所有 质子和中子的数目和 叫做质量数。
（2）构成原子的微粒间的两个关系
①质量数（A）= 质子数（Z）+ 中子数（N）
②质子数＝核外电子数＝核电荷数＝原子序数
二．核外电子的分层排布
在多电子的原子里，电子分别在能量不同的区域内运动，在离核较近的区域内运动的电子能量较 低 ，在离核较远的区域内运动的电子能量较 高 ，把不同的区域简化为不连续的壳层，也称作 电子层 (如右图)。电子总是先从 内层 层排起，这又叫核外电子的分层排布。其关系如下表：
电子层(n)
1
2
3
4
5
6
7
符号
K
L
M
N
O
P
Q
离核远近

由近到远
能量高低

由低到高
1．核外电子的排布规律
（1）各电子层最多容纳__2n2__个电子；
（2）最外层电子数不超过__8___个 (K层为最外层时不超过__2__个)；
（3）次外层电子数不超过__18__个；倒数第三层电子数不超过__32__个
（4）核外电子总是尽先排布在能量 较低 的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步_升高_的电子层。
[特别提醒]
以上四条规律相互联系和制约，一般以少为准，如K原子为

而不能写成，因为尽管第三层最多可排2×32＝18个，但作为最外层不能超过8个。
2．核外电子排布与元素性质的关系
(1)金属元素原子的最外层电子数一般小于4，较易失去电子，形成阳离子，表现出还原性，在化合物中显正化合价。
(2)非金属元素原子的最外层电子数一般大于或等于4，较易得到电子，活泼非金属原子易形成阴离子。在化合物中主要显负化合价。
(3)稀有气体元素的原子最外层为8电子(氦为2电子)稳定结构，不易失去或得到电子，通常表现为0价。
考点2 元素周期表
一．元素周期表的结构和编排规则
1.原子序数
定义：按照元素在周期表中的 位置 给元素编号，得到原子序数。
原子序数与元素的原子结构之间存在着如下关系：
原子序数＝　　质子数　　＝　　核电荷数　　＝　　核外电子数　　
2.周期表编排规则：
把 电子层数相同的元素按照原子序数依次递增的顺序从左到右排列成一横行 叫周期。
把 不同横行中最外层电子数相同的元素按照电子层数递增的顺序排列成纵行 叫族。
二．周期和族
1．周期：元素周期表共有　七　个横行，每一横行称为一个周期，
故元素周期表共有　七　个周期
①周期序数与电子层数的关系：　周期序数=核外电子层数　　
②周期的分类元素周期表中，我们把1、2、3周期称为 短周期 ， 4、5、6、7 周期称为长周期。
请大家根据元素周期表，完成下表内容
类别
周期序数
起止元素
包括元素种数
核外电子层数
短周期
1
H—He
2
1
2
Li—Ne
8
2
3
Na—Ar
8
3
长周期
4
K—Kr
18
4
5
Rb—Xe
18
5
6
Cs—Rn
32
6
7
Fr—118号
32
7










周期数== 核外电子层数 ；各周期元素从左向右都是原子序数 依次递增 ；
2．族：元素周期表共有　18　个纵行，除了　8、9、10　三个纵行称为Ⅷ外，其余的每一个纵行称为一个　族　，故元素周期表共有　16　个族。族的序号一般用罗马数字表示。
①族的分类
元素周期表中，我们把 18 个纵行共分为 16 个族，其中 7 个主族，
7 个副族，一个 VIII 族，一个 0 族。
a．主族：由 短周期 元素和 长周期 元素共同构成的族，
用A表示：ⅠA、 IIA 、 IIIA 、 IVA 、 VA 、 VIA 、VIIA
b．副族：完全由 长周期 元素构成的族，
用B表示：ⅠB、 IIB 、 IIIB 、 IVB 、 VB 、 VIB 、VIIB
c．第Ⅷ族： 8、9、10 三个纵行
d．零族：第 18 纵行，即稀有气体元素
②主族序数与最外层电子数的关系： 主族序数=最外层电子数
各主族元素从上向下都是原子序数 依次增大 ；
③族的别称
ⅠA（除H外）称为 碱金属 元素 ⅡA称为 碱土金属 元素
ⅣA称为 碳族 元素 ⅤA称为 氮族 元素
ⅥA称为 氧族 元素 ⅦA称为 卤族 元素
副族和第Ⅷ族全部是 金属 元素；又称为 过渡金属 元素
三．元素周期表中的方格中的符号的意义

考点3 核素
一．原子的表示
在化学上，我们为了方便地表示某一原子，在元素符号的左下角标出其质子数，左上角标出其质量数：X
它表示的含义是什么？质子数为1，质量数为1的氢原子。

二．核素和同位素
核素： 把具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子称为核素。一种原子即为一种核素
有的元素有多种核素，如H元素 C元素；有的元素只有一种核素如：Na元素。
同位素： 质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素
如H,D,T 三种核素都是氢的 同位素 。同位即指核素的质子数相同，在周期表中占有 的位置。互为同位素的核素化学性质 相同 ，物理性质有的相同或相近，有的差别很大。
【思考与交流】
1．元素、核素、同位素的不同和联系。在周期表中收入了118种元素，是不是就只有118种原子呢？
不是，有的元素存在同位素，有多种核素。原子种类多于118种。
2．Cl元素有两种天然同位素 、。
⑴在形成的Cl2分子中，会有 3 种不同的分子，它的相对分子质量分别为 70 、 72 、 74 。
⑵从原子的组成看，原子的质量数均为整数，但氯元素的相对原子质量却是35.5，这是为什么？
这是根据三种核素在自然界中的丰度，计算的平均相对原子质量。
3．几种核素的重要用途

【注意】同素异形体
同种元素形成的不同单质；如O2和O3为同素异形体。
三．相对原子质量的计算
1.原子的相对原子质量（1）含义：原子的相对原子质量是该同位素的一个原子的质量与12C质量的1/12的比值。
（2） 计算公式：原子的相对原子质量==
（3） 常用关系：原子的近似相对原子质量===质量数
2.元素的相对原子质量
（1） 元素的平均相对原子质量：
①含义：根据各种核素的相对原子质量和它们在原子总数中所占的组成分数计算平均值。
②计算公式 ==A*a%+B*b%+C*c%+ …… 其中A、B、C分别为各同位素的相对原子质量；a%、b%、c%分别为自然界中各种同位素所占的原子的含量或原子个数的组成分数，是元素的平均相对原子质量。
③实例：如氧有三种天然同位素，它们的同位素原子的相对原子质量和各同位素原子含量（即原子个数百分比）的数据分别为：
15.995 99.759% 16.999 0.037% 17.999 0.204%
则氧元素的相对原子质量为： == 15.995×99.759%+16.999×0.037%+17.999×0.204% == 15.999
④元素的近似相对原子质量
可根据各种核素（同位素）的质量数按上法计算
四．元素、核素、同位素和同素异形体的区别和联系
名称
元素
核素
同位素
同素异形体
本质
质子数相同的一类原子
质子数、中子数都一定的原子
质子数相同、中子数不同的核素
同种元素形成的不同单质
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
化学性质几乎完全相同
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
H、H、H三种核素
H、H、H互称同位素
O2与O3互为同素异形体

考点4 原子结构与元素的性质
金属元素的原子最外层电子一般少于4个，在化学反应中容易失去电子，具有金属性；
非金属元素的原子最外层电子一般多于4个，在化学反应中容易得到电子，具有非金属性。
一．碱金属元素
碱金属是一类化学性质非常活泼的金属元素，在自然界中都以化合态存在。
请同学们画出碱金属的原子结构示意图，分析碱金属原子结构的共同之处。

元素名称
核电荷数
原子结构示意图
最外层电子数
电子层数
碱
金
属
元
素
Li
3

1
2
Na
11

1
3
K
19

1
4
Rb
37

1
5
Cs
55

1
6


1.碱金属元素的原子结构
原子结构　 相似性：最外层电子数相同，都为1个
递变性：从上到下，随着核电核数的增大，电子层数增多，原子半径增大
【思考与交流】我们知道物质的性质主要取决于原子的最外层电子数，从碱金属原子的结构可推知其化学性质是否完全相同？
决定
结构 性质
相似性：最外层都只有一个电子，化学性质相似，很容易失去一个电子后呈+1价，活泼，有很强的还原性；
递变性：从上到下，随着电子层数的增多，越来越容易失电子，还原性增强。
【实验1】将一干燥的坩埚加热，同时取一小块钾，擦干表面的煤油后，迅速投入到热坩埚中，观察现象。
同钠与氧气的反应比较。

点燃
钠
点燃
钾
与氧气的反应
2Na + O2 Na2O2
K + O2 KO2
与水的反应
2Na + 2H2O ＝　2NaOH + H2↑
2K + 2H2O ＝　2KOH + H2↑

【实验2】钠、钾与水反应的比较
碱金属
单质
钠
钾
实验操作


实验现象
相同点
__金属浮在水面上__；熔成闪亮的小球；小球四处游动；发出嘶嘶的响声；反应后的溶液呈红色
不同点
__钾与水的反应有轻微爆炸声并着火燃烧__
碱金属单质
钠
钾
实验原理
__2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑__
__2K＋2H2O===2KOH＋H2↑__
实验结论
与水反应剧烈程度：K__>__Na；金属的活泼性：K__>__Na。
2.碱金属的化学性质
点燃
点燃
点燃
（1）与非金属的反应
4Li + O2 Li2O 　2Na + O2 Na2O2 K + O2 KO2
K、Rb等碱金属与O2反应，会生成超氧化物。 Rb、Cs在室温时，遇到空气会立即燃烧。

（2）与水的反应
2K + 2H2O ＝　2KOH + H2↑ 2Rb + 2H2O ＝　2KOH + H2↑
与Na、K类似，其他碱金属元素也都可以和水反应生成相应的碱和H２。
【小结】2M＋2H２O = 2MOH＋H２↑ 碱性: LiOH