2019人教版新教材高中化学必修一第四章重点知识点归纳总结（物质结构元素周期律）

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

虬，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■)=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

质量数'

2X一元素符号

质子数,

如作为相对原子质量标准的'IC表示质子数为6,质量数为12的碳原子。

4、粒子符号咸/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：

代—电子层

粒子符号---*■Na(+11)28k

产层内电子数

原子核核内质子数或核电荷数

(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:

1

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。

（+9）（+9）嘘（+T1）、工

如F:7））一『：叵;""与稀有气体Ne的核外电子排布相

（+17）2^

同；C1///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

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

1112H〜He

短周期2228Li〜Ne

3338Na〜Ar

44418K〜Kr

55518Rb〜Xe

长周期

66632Cs〜Rn

77732Fr〜Og

2、族的分类

16个族分为_乙个主族、7个副族、1个第VIH族和1个0族。

（主，族由短周期元素和长周期元素共同构成,表示:在族序

数后标A；包括第IA族〜第V1IA族，共7个主族

（副'，族完全由长周期元素构成,表示:在族序数后标B；包括

第IBB族〜第WB族、第IB族〜第UB族，共7个副族

’包括第8、9、10三个纵列，位于第VOB族和第IB族

（第皿族）f

之间

[0族[占据周期表的第18纵列，最外层电子数是8（He是2））

3、元素周期表中的方格中各符号的意义

原子序数——卜92U—|——元素符号

元素名称--------铀

（注*的是I_价电子排布（加小括号的

人造元素）5f36dl7s2^一指可能的电子排布）

238.0----相对原子质量（加中括号的

1-----------1数据为该放射性元素半衰期

最长同位素的质量数）

注：元素周期表记忆口诀

横行叫周期，现有一至七；

2

三四分长短，四长副族现；

竖行称作族，总共十六族；

vin族最特殊，三列是一族;

二三分主副，先主后副族；

锢舸各十五，均属niB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

-I周期序数=电子层数I

元辜中置—

互推终据.I主族序数=最外层电子数I

原；结构「

---------原子序数=核电荷数=核外电子薮］

(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Q。

④周期数是族序数2倍的元素是，j。

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

0族元素HeNeArKTXeRnOg

所在周期序数1234567

原子序数21018365486118

(2)比大小定周期

比较该元素的原子序数与。族元素的原子序数大小，找出与其相邻近的()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〜I时,则该元素处在同周期的第

IHA〜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。

3

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

原子符号氢元素的原子核

原子名称

(双)质子数(Z)中子数(N)

IH10

汨或D笊11

汨或T氟12

②氧元素的三种核素：妆0、」幻_和40。

③碳元素的三种核素：片C、③和长。

④铀元素有受U、2飙J、2逸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考古时利用依：测定一些文物的年代。

②汨和汨用于制造氢弹。

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、“理素”的区别

名称

元素核素同位素同素异形体

项目

质子数相同的质子数、中子数都质子数相同、中子数同种元素形成的不同

本质

一类原子的总称一定的原子不同的核素单质

范畴同类原子原子原子单质

只有种类，没有化学反应中的最小化学性质几乎完全相

特性元素相同，性质不同

个数微粒其L，物理性质不同

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、0三种元%C、MC、4C三种出C、MC、笨互为同。2与。3

4

素核素位素互为同素异形体

四、原子结构与元素的性质

（-）碱金属元素

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

,,L颜色硬度密度熔点延展性导电、导热性

银白色较小较小较低良好良好

（艳略带金色光泽）

|叫递变性

M-►从Li〜Cs,密度逐渐增大（钠、钾反常）,熔、沸点逐渐降低

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）

与非金属单质反应，如Cl2+2R（或2RC1

与水反应，如2R+2H2O=2R0H+H2f

与酸溶液反应，如2R+2H+-2R++H2f

K化合物T最高价氧化物对应水化物的化学式为

ROH,且均呈碱性

（2）递变性

产乎f毕生单质还原性逐渐增典

LT~3lcRb*（L*离子氧化性逐渐减弱”

5

具体表现如下（按Li—Cs的顺序）

①与02的反应越来越剧烈，产物越来越复杂，如Li与Ch反应只能生成Na与02

反应牛成NaO、NaO?,而K与6反应能够生成K,0、K?Ch、K6,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HQ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<NaOH<KOH<RbOH<CsOH。

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

依据结论

根据单质与水（或酸）反应置换出国工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强弱碱性越强者金属性越强

通动拄强—的金属能把活动性弱的金属从其温造

根据金属之间的置换反应

液中置换出来

（-）卤族元素

1、卤素单质的主要物理性质

卤素单质颜色和状态密度熔点/℃沸点FC

淡黄绿色气体1.69g/L(15℃)-219.6-188.1

F2

C12黄绿色.气体3.214g/L(0℃)-101—34.6

Br2深红棕色液体3.119g/cm3(20℃)-7.258.78

12紫黑色固体4.93g/cm3113.5184.4

分析上表可知，从F2到L,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

6

反应条件产物稳定性化学方程式

F2暗处很稳定HZ+F2=2HF

光照这点燃

C12光照或点燃较稳定H2十Cb2HC1

加热稳定性差△

Br2H2+Br2^^=2HBr

I2不断加热不稳定H2+I2—2HI

②结论

a.从F2到12,与H2反应的难易程度：逐渐变难:

b.从F2到L，生成氢化物的稳定性：逐渐减弱。

（2）卤素单质间的置换反应

实验操作反应现象离子方程式

[/氯水1mL卜。4

振荡静置后，液体分层，上层接近无

[思俨*gCb+2Br=Br2+2C「

[色，下层呈.橙红色

“氯水1mL卜仙

振荡静置后，液体分层，上层接近无

溶液Cb+2I=b+2Cl

]KI色，下层呈紫红色

J4mL0

为水1mL|cCU

振荡静置后，液体分层，上层接近无色，

Br2+2「=l2+2B”

溶液r

[KIU下层呈.紫红色

[14mL日

实验结论从以上三个实验可知，Cb、Bn、b的氧化性逐渐减弱

（3）卤素单质物理性质的记忆口诀

氯气黄绿色，澳液深红棕，碘是紫黑固。氯易液化，溟易挥发，碘易升华。

3、卤族单质化学性质的相似性和递变性

（1）相似性

单I—与氢气反应：X2+H2-21IX

质一

与水如Xa+HOHX+HXO(X为Cl、Br、D,

X?2

反应例外：2F2+2H2O：---4HF+O2

|化合物|一|最高价氧化物对应水化物（除氟外）都为强酸

（2）递变性

Br2气单质氧化性逐渐减弱

BrI离子还原性逐渐增强

具体表现如下:

①与H2反应越来越难，对应氧化物的稳定性逐渐减弱，还原性逐渐增强，其水溶液的酸

性逐渐增强，即:

7

稳定性：HF>HCl>HBr>HI:

还原性：HF<HCl<HBr〈HI；

酸性：_HF<HCl<HBr<Hl

②最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱，即HCIO4>HBrO4>HIO4。

(3)特殊性

①澳是常温常压下唯一的液态的非金属单质。

②卤素单质都有毒，漠有很强的腐蚀性，保存液浪时要加一些水进行上曲:，碘单质遇

淀粉溶液变壁色一(检验上)。

③CL、Br2、b易溶于有机溶剂(如苯、CCk、汽油等)。

@F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

实验内容实验现象实验结论

将绿豆大小的钠投入水与冷水发生剧烈反应，有气泡

Na与钠和水的反应相比，镁和水的

中，滴加2滴酚醐溶液产生，溶液变红

反应更难，镁在冷水中反应很缓

取一小段镁条，用砂纸除

慢，与沸水反应加快，反应生成

去表面的氧化膜，放入水与冷水反应缓慢

了碱性物质和H2;Mg与水

Mg中，滴加2滴酚献溶液

反应的化学方程式：Mg+

在之前的基础上加热至反应加快，有气泡产牛,溶

2H2O—Mg(OH)2+H2T

液体沸腾液变红

(2)探究NaOH、Mg(OH)2、A1(OH)3碱性强弱

AlMg

8

__________NaMgAl

单质与水（或酸）反应的剧烈程度越来越弱,

展高价氧化物对应的水化物的碱性越来越弱

即随着原子序数的递增，同周期的Na、Mg、Al失去电子的能力逐渐减弱，金属性逐

渐减弱。

2、SixP、S、Cl非金属性强弱的比较

SipSC1

磷蒸气与

高温加热光照或点燃

判断依据与氢气化合氧气反应

由易到难的顺序是Cl、S、P、Si

H2SiO3H3P04H2SO4HC1O4强酸（酸性比

最高价氧化物对应

判断依据弱酸中强酸强酸H2s04强）

水化物的酸性强弱

酸性：HC10-H2sC)4>H3Po4>H2SiO3

一2＞随着原子序数的递增，同周期的si、p、s、ci得电子的能力逐渐增强，

结论

非金属性逐渐增强

3、同周期、同主族元素性质的递变规律

同周期（从左到右）同主族（自上而下）

最高价：+1价T+7价（0、F除外）；

最高价相同（0、F除外）；最低价

化合价最低价：一4价一—1价：最低价=

相同；最高价=族序数（0、F除外）

主族序数一8（H除外）

得电子能力逐渐增强逐渐减弱

9

失电子能力逐渐减弱逐渐增强

单质氧化性逐渐增强逐渐减弱

单质还原性逐渐减弱逐渐增强

金属性逐渐减弱逐渐增强

非金属性逐渐增强逐渐减弱

最高价氧化物对应水化物碱性逐渐减弱碱性逐渐增强

的酸、碱性酸性逐渐增强酸性逐渐减弱

形成气态氢化物的难易由难到易由易到难

简单气态氢化物的稳定性逐渐增强逐渐减弱

第三节化学键

一、离子键

1、离子键和离子化合物

—概念:带相反电荷离子之间的相互作用（也可以理

离「解为阴、阳离子间的静电作用）

子一广成键粒子：阳离子和阴离子

键L藏一卜成键本质:静电作用

8“'匚成键元素：一般是活泼金属和活泼非金属

离

r-「概念：由离子键构成的化合物

化广强碱:Na（）H、KOH等

合

f翳一-^大多数盐:KCkNaCkK2sCh等

物

f活泼金属氧化物：Na2O、CaO等

2、电子式的书写

（1）一个“♦”或“X”代表一个电子，原子的电子式中“，（或“X”）的个数即原子的最外层电

子数。

（2）同一原子的电子式不能既用“x”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［：£文「0a2+［文£:「，不能写成

*+［”：片，也不能写成Ca2+一「£文二

（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"=="。”一＞”前是

原子的电子式，“一「'后是化合物的电子式。

二、离子键

1、共价键

10

（1）概念：原子间通过共用电子对所形成的相互作用。

（2）成键三要素

①成键粒子：原子：

②成键本质：共用电子对；

③成键元素：一般是同种或不同种非金属元素。

（3）分类

《极性键A（不同种元素电子对偏移）

crACx

共

价一;构成元素1成键特点

键i____i_____

L（非极性键A（同种元素A（电子对不偏移）

2、共价化合物

（1）概念：以共用电子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C02、SCh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

分子电子式结构式分子结构模型

H2H爻HH-Hoo