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化學(xué)必修2 第一章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律1 元素周期表一、 元素周期表1.門(mén)捷列夫制出了第一張?jiān)刂芷诒怼?.原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)3.元素周期表一共有7個(gè)周期,每一周期分別有:2,8,8,18,18,32,32,(50)(50)個(gè)元素4.元素周期表一共有18縱行,16個(gè)族,7個(gè)主族7個(gè)副族,第族,0族。(注意書(shū)寫(xiě))5.第A族(除H):堿金屬元素第A族(第8,9,10縱行):鹵族元素0族:稀有氣體元素(化學(xué)性質(zhì)不活潑,通常很難與其他物質(zhì)反應(yīng),化合價(jià)定位0)6.前三周期是短周期,其他周期是長(zhǎng)周期。7.*盡可能完整地默寫(xiě)元素周期表。二、 元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)1.*堿金屬元素原子結(jié)構(gòu)示意圖2.隨著核電荷數(shù)的增加,堿金屬元素原子的電子層數(shù)逐漸增多,原子半徑逐漸增大,原子核對(duì)最外層電子的引力逐漸減弱,金屬性逐漸增強(qiáng)。(表現(xiàn)為:與氧氣或水反應(yīng)時(shí)的劇烈程度。)3.堿金屬的物理性質(zhì):除銫外,都是銀白色。導(dǎo)熱性導(dǎo)電性很好:液態(tài)鈉可用作核反應(yīng)堆的傳熱介質(zhì)。從上到下,密度逐漸增大(K反常),熔沸點(diǎn)逐漸下降。4.堿金屬元素的保存Li封存在石蠟中(一般固體,液體也可以)Na浸沒(méi)在煤油里K浸沒(méi)在煤油或石蠟油銣和銫過(guò)于活潑,一般實(shí)驗(yàn)室保存不了5.堿金屬元素的化學(xué)方程式與現(xiàn)象Li, Na K比水輕。Na:浮融游響紅 Rb,Cs比水重,故與水反應(yīng)時(shí),應(yīng)沉在水底。與O2反應(yīng)時(shí),Li為L(zhǎng)i2O;Na可為Na2O,Na2O2;K,Rb,Cs的反應(yīng)生成物更復(fù)雜6.鹵素單質(zhì)保存顏色狀態(tài)F2實(shí)驗(yàn)室無(wú)法保存淡黃綠色氣體Cl2短期保存:集氣瓶黃綠色氣體Br2棕色試劑瓶中水封,不用橡膠塞深紅棕色液體I2密封,棕色試劑瓶紫黑色固體7.鹵素單質(zhì)與氫氣,水反應(yīng)的化學(xué)方程式、現(xiàn)象,單質(zhì)間的置換反應(yīng)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象8.*相關(guān)的化學(xué)方程式三、 核素1. 質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N)2. 同種元素原子的原子核中,中子數(shù)不一定相同。如氫:氕、氘、氚3. 質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同原子互稱(chēng)為同位素。4. 同位素的應(yīng)用:14C考古時(shí)測(cè)定文物年代,氘氚用于造氫彈、利用放射性同位素釋放的射線育種、治療惡性腫瘤。2. 元素周期律*指元素的性質(zhì)隨著元素的原子序數(shù)(即原子核外電子數(shù)或核電荷數(shù))的遞增呈周期性變化的規(guī)律。1. 原子的結(jié)構(gòu):原子核和核外電子;原子核由質(zhì)子和中子構(gòu)成。2. 由內(nèi)到外每個(gè)電子層最多2n2,最外層最多8個(gè),次外層最多18個(gè),倒數(shù)第三層最多32個(gè)。第1、2、3、4、7層名稱(chēng)分別為K、L、M、NQ3. 原子半徑的變化;金屬性、非金屬性的變化;氧化性、還原性的變化*對(duì)于主族元素來(lái)說(shuō),同周期元素隨著原子序數(shù)的遞增,核電荷數(shù)增大,最外層電子數(shù)增加,原子核帶正電,二者吸引力增大,使得外層電子離核更近,因此原子半徑逐漸減小。由于對(duì)外層電子吸引力增大,原子失電子能力減弱,原子得電子能力增加,元素非金屬性逐漸增大。 核內(nèi)質(zhì)子多1個(gè),正電荷多1個(gè)核外電子多1個(gè),負(fù)電荷多一個(gè)原子核內(nèi)外吸引力增大,原子半徑減小。例如:對(duì)于第三周期元素的非金屬性NaMgSPSi。同主族元素,隨著原子序數(shù)的遞增,電子層逐漸增大,原子半徑明顯增大,原子核對(duì)最外層電子的引力逐漸減小,元素的原子失電子能力逐漸增強(qiáng),得電子能力逐漸減弱,所以元素的金屬性逐漸增強(qiáng)。例如:第一主族元素的金屬性HLiNaKRbClBrI。綜合以上兩種情況,可以作出簡(jiǎn)明的結(jié)論:在元素周期表中,越向左、向下方,元素金屬性越強(qiáng),金屬性最強(qiáng)的金屬是Cs;越向右、向上方,元素的非金屬性越強(qiáng),非金屬性最強(qiáng)的元素是F。例如:金屬性KNaMg,非金屬性O(shè)SP。4. 元素周期表和元素周期律的應(yīng)用意義:為指導(dǎo)新元素的合成、預(yù)測(cè)新物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)都提供了線索;由于周期表中位置靠近的元素性質(zhì)相近,所以可以在元素周期表一定區(qū)域內(nèi)尋找元素,發(fā)現(xiàn)物質(zhì)。金屬和非金屬的分界處,可以找到半導(dǎo)體材料,如硅、鍺等。農(nóng)藥由含砷到含磷,毒性減小。過(guò)渡元素(B族到V族的化學(xué)元素)中尋找催化劑和耐高溫耐腐蝕的合金材料。3. 化學(xué)鍵離子鍵:帶相反電荷離子之間的相互作用(原子間電子轉(zhuǎn)移,形成正負(fù)離子,由靜電作用形成的)共價(jià)鍵:原子間通過(guò)共用電子對(duì)所形成的相互作用(相同原子:非極性共價(jià)鍵;不同原子:極性共價(jià)鍵)離子化合物:通常,活潑金屬與活潑非金屬形成離子化合物共價(jià)化合物:以共用電子對(duì)形成分子的化合物叫做共價(jià)化合物分子間作用力:分子之間存在一種把分子聚集在一起的作用力(與熔沸點(diǎn)有關(guān))氫鍵:有些氫化物分子間存在一種比分子間作用力稍強(qiáng)的相互作用,叫氫鍵。主要存在于H,O,N,F元素間?;瘜W(xué)反應(yīng):反應(yīng)物分子內(nèi)化學(xué)鍵的斷裂和產(chǎn)物分子中化學(xué)鍵的形成*由一種原子變成另一種原子:核反應(yīng),不是化學(xué)反應(yīng)重點(diǎn)1. 判斷元素金屬性強(qiáng)弱(例子)*元素的金屬性是指金屬元素的原子失電子的能力。*元素的金屬性越強(qiáng),它的單質(zhì)的還原性越強(qiáng)。*金屬性和非金屬性指的對(duì)象是元素,還原性和氧化性指的對(duì)象是物質(zhì)。 單質(zhì)與水或酸反應(yīng)生成H2越簡(jiǎn)單(置換氫氣的速度越快),金屬性越強(qiáng)(具體現(xiàn)象) 最高價(jià)氧化物的水化物,即最高價(jià)氫氧化物的堿性越強(qiáng),元素的金屬性越強(qiáng)。 發(fā)生置換反應(yīng):強(qiáng)制弱(若甲可以從乙的鹽溶液中置換出乙,則甲強(qiáng)于乙) 在元素周期表中,越向左、下方,元素金屬性越強(qiáng),金屬性最強(qiáng)的金屬是Cs 金屬活動(dòng)性順序表,一般金屬位置越靠前,它的活動(dòng)性越強(qiáng),金屬性越強(qiáng),還原性越強(qiáng)。(在氫以前的金屬能置換出非氧化性酸中的氫,生成氫氣;氫以后的金屬與非氧化性酸不反應(yīng),但與氧化性酸反應(yīng),與硝酸反應(yīng)時(shí),濃硝酸一般生成NO,稀硝酸生成NO)【大多數(shù)酸溶于水都能電離出H+,氫離子具有弱氧化性,所以,酸都有氧化性。非氧化性酸是指在反應(yīng)中只能表現(xiàn)出氫離子的弱氧化性的酸。如:HCl, HBr,HF,磷酸,稀硫酸氧化性酸:一般是含氧酸,是指酸中除了氫、氧元素之外的中心元素在化學(xué)反應(yīng)中表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性。濃、稀硝酸,濃硫酸,次氯酸,氯酸,亞氯酸,高氯酸,亞硝酸等?!库涗^鈣 鈉 鎂 鋁 錳 鋅 鉻鐵 鎳 錫 鉛(氫)、 銅 汞 銀 鉑 金。K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 發(fā)現(xiàn)年代:不活潑,游離態(tài);活潑:化合態(tài) 由原電池的正負(fù)極判斷。一般情況下,活潑性強(qiáng)金屬電極做負(fù)極。 一般情況下,金屬陽(yáng)離子的氧化性越弱,對(duì)應(yīng)元素的金屬性越強(qiáng)。特例:三價(jià)鐵的氧化性強(qiáng)于二價(jià)銅,但鐵的金屬性強(qiáng)于銅。 單質(zhì)的還原性越強(qiáng),則對(duì)應(yīng)元素的金屬性越強(qiáng)。2. 判斷元素非金屬性的強(qiáng)弱 FONClBrS,IC AtHPAsTeBSi*氧化性與還原性:升價(jià)失電氧氧氧、升氧降還氧化性是指物質(zhì)得電子的能力。處于高價(jià)態(tài)的物質(zhì)和活潑非金屬單質(zhì)(如:氟、氯、氧等)一般具有氧化性,而處于低價(jià)態(tài)的物質(zhì)一般具有還原性。 電負(fù)性越大,非金屬性越大。 元素周期表中,越向右、向上方,元素的非金屬性越強(qiáng),非金屬性最強(qiáng)的元素是F 由元素原子的氧化性判斷:一般情況下,氧化性越強(qiáng),對(duì)應(yīng)非金屬性越強(qiáng)。(反例:氮原子氧化性弱于氯原子) 由單質(zhì)和水生成酸的反應(yīng)程度判斷:反應(yīng)越劇烈,非金屬性越強(qiáng)。 由對(duì)應(yīng)氫化物的穩(wěn)定性判斷:氫化物越穩(wěn)定,非金屬性越強(qiáng)。(反例:甲烷比氨穩(wěn)定) 由和氫氣化合的難易程度判斷:化合越容易,非金屬性越強(qiáng)。 由最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性來(lái)判斷:酸性越強(qiáng),非金屬性越強(qiáng)。 由對(duì)應(yīng)陰離子的還原性越強(qiáng),非金屬性越弱。(反應(yīng)方程式左強(qiáng)右弱) 由置換反應(yīng)判斷:強(qiáng)置弱?!救粢罁?jù)置換反應(yīng)來(lái)說(shuō)明元素的非金屬性強(qiáng)弱,則非金屬單質(zhì)應(yīng)做氧化劑,非金屬單質(zhì)做還原劑的置換反應(yīng)不能作為比較非金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)。】3. 判斷化學(xué)鍵類(lèi)型AlCl3共價(jià)化合物CaH2離子化合物分子晶體:分子間通過(guò)分子間作用力(包括范德華力和氫鍵)構(gòu)成的晶體。例:所有非金屬氫化物如HF。大部分非金屬單質(zhì)如O2、稀有氣體分子【但是金剛石和單質(zhì)硅不是!】部分非金屬氧化物如:CO2、SO2。幾乎所有的酸。絕大多數(shù)有機(jī)化合物,如苯、乙酸。所有常溫下呈氣態(tài)、液態(tài)的物質(zhì)(除汞外)、易揮發(fā)的固態(tài)物質(zhì)。原子晶體:相鄰原子之間只通過(guò)強(qiáng)烈的共價(jià)鍵結(jié)合而成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體叫做原子晶體。例:金剛石、硅單質(zhì)、SiO2、SiC、晶體鍺、氮化硼、晶體硼判斷分子晶體與原子晶體1. 分子
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