2015届高考化学（人教版）一轮复习配套课件热点专题系列6 有关物质结构元素周期律的知识规律

第1页页 热点专题 系列(六) 有关“物质结 构元素周期律”的知识规 律 金版教程 高三一轮总轮总 复习习 新课标课标 化学 热热点专题专题 系列(六) 有关“物质结质结 构元素周期律”的知识规识规 律 第2页页 热点专题 系列(六) 有关“物质结 构元素周期律”的知识规 律 金版教程 高三一轮总轮总 复习习 新课标课标 化学 物质结质结 构与元素周期律是化学基本理论论中的重要内容 ，此知识识点的题题型稳稳中有变变，仍以元素及其化合物知识为识为 载载体，用物质结质结 构理论论、结结合反应应原理、实验实验 操作、有 机物的结结构等进进行定性推断与定量计计算，多角度、多层层次 考查查物质结质结 构与元素周期律。 第3页页 热点专题 系列(六) 有关“物质结 构元素周期律”的知识规 律 金版教程 高三一轮总轮总 复习习 新课标课标 化学 一、原子核外电电子的排布规规律 (1)核外电电子是分层层排布的，且核外电电子总总是尽先排布 在能量最低(离核最近)的电电子层层里，然后再由里往外，依次 排布在能量逐步升高的电电子层层里，即排满满了K层层再排L层层， 排满满了L层层再排M层层。 (2)各个电电子层层最多容纳纳的电电子数目是2n2(n表示电电子 层层)。 (3)最外层电层电 子数目不超过过8个(K层为层为 最外层时层时 不超过过 2个)；次外层电层电 子数目不超过过18个；倒数第三层电层电 子数目不 超过过32个。 第4页页 热点专题 系列(六) 有关“物质结 构元素周期律”的知识规 律 金版教程 高三一轮总轮总 复习习 新课标课标 化学 二、元素周期表中的变变化规规律 1电子层结构的变化规律 (1)同主族元素，原子的最外层电层电 子数相同，从上到下 原子的电电子层层数依次增多。 (2)同周期的主族元素(第1周期除外)，原子的电电子层层 数相同，但从左到右随着原子序数的递递增，最外层电层电 子数由 1个逐渐渐增加到7个，最后稀有气体元素原子的最外层层达到8 个电电子的稳稳定结结构。 第5页页 热点专题 系列(六) 有关“物质结 构元素周期律”的知识规 律 金版教程 高三一轮总轮总 复习习 新课标课标 化学 2原子半径、离子半径的变化规律 (1)同主族元素，从上到下随着电电子层层数的增加，原子半 径逐渐渐增大，离子半径也逐渐渐增大。 (2)同周期的主族元素，从左到右随着原子序数的递递增， 原子半径逐渐渐减小，金属元素的阳离子半径、非金属元素的 阴离子半径都逐渐渐减小。 第6页页 热点专题 系列(六) 有关“物质结 构元素周期律”的知识规 律 金版教程 高三一轮总轮总 复习习 新课标课标 化学 3元素的相对原子质量的变化规律 (1)同主族元素，从上到下，元素的相对对原子质质量逐渐渐增 大。 (2)同周期元素，从左到右随着原子序数的递递增，元素的 相对对原子质质量逐渐渐增大。但27Co和28Ni、52Te和53I、92U和 93Np等出现 现反常现现象。 4元素化合价的变化规律 (1)同主族元素的最高正化合价相同，并且等于族序数(第 A族的氧元素和第A族的氟元素除外)；同主族元素的最 低负负化合价也相同，并且等于族序数减去8。 第7页页 热点专题 系列(六) 有关“物质结 构元素周期律”的知识规 律 金版教程 高三一轮总轮总 复习习 新课标课标 化学 (2)同周期的主族元素，从左到右最高正化合价由1价 逐渐渐升高到7价；从第A族起出现负现负 化合价，其最低负负化 合价由4价逐渐变渐变 到1价。 5元素金属性和非金属性的变化规律 (1)同主族元素，从上到下，金属性逐渐渐增强，非金属性 逐渐渐减弱。 (2)同周期主族元素，从左到右随着原子序数的递递增，金 属性逐渐渐减弱，非金属性逐渐渐增强。 第8页页 热点专题 系列(六) 有关“物质结 构元素周期律”的知识规 律 金版教程 高三一轮总轮总 复习习 新课标课标 化学 6单质的氧化性和还原性的变化规律 (1)同主族元素，从上到下，金属单质单质 的还还原性逐渐渐增强 ，非金属单质单质 的氧化性逐渐渐减弱。 (2)同周期主族元素，从左到右随着原子序数的递递增，金 属单质单质 的还还原性逐渐渐减弱，非金属单质单质 的氧化性逐渐渐增强 。 第9页页 热点专题 系列(六) 有关“物质结 构元素周期律”的知识规 律 金版教程 高三一轮总轮总 复习习 新课标课标 化学 7最高价氧化物的水化物酸、碱性的变化规律 (1)同主族元素，从上到下，其最高价氧化物对应对应 水化 物的酸性逐渐渐减弱，碱性逐渐渐增强。 (2)同周期主族元素，从左到右随着原子序数的递递增，其 最高价氧化物对应对应 水化物的酸性逐渐渐增强，碱性逐渐渐减弱。 第10页页 热点专题 系列(六) 有关“物质结 构元素周期律”的知识规 律 金版教程 高三一轮总轮总 复习习 新课标课标 化学 8生成气态氢化物的难易及氢化物性质的变化规律 (1)同主族非金属元素，从上到下随着元素的非金属性逐 渐渐减弱，气态氢态氢 化物的生成由易变难变难 ，并且生成的气态氢态氢 化物的稳稳定性逐渐渐减弱，还还原性逐渐渐增强，气态氢态氢 化物水溶 液的酸性逐渐渐增强。 (2)同周期非金属元素，从左到右随着元素的非金属性逐 渐渐增强，气态氢态氢 化物的生成由难变难变 易，并且生成的气态氢态氢 化物的稳稳定性逐渐渐增强，还还原性逐渐渐减弱，气态氢态氢 化物水溶 液的酸性逐渐渐增强。 第11页页 热点专题 系列(六) 有关“物质结 构元素周期律”的知识规 律 金版教程 高三一轮总轮总 复习习 新课标课标 化学 三、电电子层结层结 构相同离子的知识规识规 律 (1)电电子层结层结 构相同的离子，核外电电子数相等。即核外 电电子数的“构同数等”规规律。 (2)电电子层结层结 构相同的阴、阳离子，核电电荷数越大，离 子半径越小。即离子半径的“核大径小”规规律。 (3)电电子层结层结 构相同的阴、阳离子，所对应对应 元素在周期 表中位于相邻邻周期，且阴离子所对应对应 元素在上一周期，阳离 子所对应对应 元素在相邻邻的下一周期。即元素位置的“阴上阳下” 规规律。 第12页页 热点专题 系列(六) 有关“物质结 构元素周期律”的知识规 律 金版教程 高三一轮总轮总 复习习 新课标课标 化学 (4)电电子层结层结 构相同的阴、阳离子，阴离子所对应对应 元素 的原子序数比阳离子所对应对应 元素的原子序数小。即原子序数 的“阴小阳大”规规律。 (5)电电子层结层结 构相同的阴离子，所对应对应 元素在元素周期 表中位于同一周期，其核外电电子数与其所对应对应 元素所在周期 的稀有气体元素的核外电电子数相等；且所带电带电 荷数越多，其 离子半径越大，其对应对应 元素的原子序数越小。即阴离子的“荷 多径大序小”规规律。 第13页页 热点专题 系列(六) 有关“物质结 构元素周期律”的知识规 律 金版教程 高三一轮总轮总 复习习 新课标课标 化学 (6)电电子层结层结 构相同的阳离子，所对应对应 元素在元素周期 表中位于同一周期，其核外电电子数与其对应对应 元素所在周期的 上一周期的稀有气体元素的核外电电子数相等；且所带电带电 荷数 越多，其离子半径越小，其所对应对应 元素的原子序数越大。即 阳离子的“荷多径小序大”规规律。 四、微粒半径大小的比较规较规 律 第14页页 热点专题 系列(六) 有关“物质结 构元素周期律”的知识规 律 金版教程 高三一轮总轮总 复习习 新课标课标 化学 (1)同周期主族元素，从左到右随着核电电荷数的增加，原 子半径或阳离子半径或阴离子半径均依次减小。例如，原子 半径：r(Na)r(Mg)r(Al)r(Si)r(P)r(S)r(Cl)，阳离子半 径：r(Na)r(Mg2)r(Al3)，阴离子半径：r(S2)r(Cl) 。 (2)同主族元素，从上到下随着电电子层层数的增加，原子半 径或离子半径均依次增大。例如，原子半径： r(Li)r(Cl)，r(S2)r(S)。 同种元素的阳离子半径小于原子半径。例如，r(K )r(H)。 (4)电电子层结层结 构相同的阴、阳离子，核电电荷数越多，离子 半径越小。例如，离子半径：r(O2)r(F)r(Na)r(Mg2 )r(Al3)。 第17页页 热点专题 系列(六) 有关“物质结 构元素周期律”的知识规 律 金版教程 高三一轮总轮总 复习习 新课标课标 化学 五、键键的极性的判断规规律 键键的极性决定于形成共价键键的两个原子吸引共用电电子对对 的能力。其判断规规律为为 (1)同种元素的原子间间形成的共价键键(如非金属单质单质 分子 中的共价键键)都是非极性键键。例如，HH键键、ClCl键键、 O=O 键键、NN键键等都是非极性键键。 (2)不同种元素原子间间形成的共价键键都是极性键键。例如， HCl键键、HO键键、C=O键键、NH键键等都是极性键键。 第18页页 热点专题 系列(六) 有关“物质结 构元素周期律”的知识规 律 金版教程 高三一轮总轮总 复习习 新课标课标 化学 六、分子极性的判断规规律 对对于双原子分子，其极性决定于键键的极性。对对于多原子 分子，其极性除与键键的极性有关外，还还决定于分子的空间间构 型(分子中各共价键键的空间间排列)。其判断规规律如下： 1双原子分子 以非极性键结键结 合的双原子分子都是非极性分子。例如， H2、O2、N2、X2(卤卤素)等均为为非极性分子。而以极性键结键结 合 的双原子分子都是极性分子。例如，NO、CO、HX(卤卤化氢氢) 等均为为极性分子。 第19页页 热点专题 系列(六) 有关“物质结 构元素周期律”的知识规 律 金版教程 高三一轮总轮总 复习习 新课标课标 化学 2多原子分子 (1)单质单质 分子：多原子单质单质 分子是非极性分子(O3除外)。 例如，S6、S8、P4、C60、C70等均为为非极性分子。 (2)ABn或BnA型分子(与中心原子结结合的其他原子只有一 种的多原子分子)： 结结构判断规规律：结结构对对称的多原子分子都是非极性分 子，否则则是极性分子。例如，CO2与CS2(直线线形)、BF3与 BCl3(平面正三角形)、CH4与CCl4(正四面体型)等均为为非极性 分子；而NH3与PH3(三角锥锥型)、H2O与SO2(折线线型或V型)等 均为为极性分子。 第20页页 热点专题 系列(六) 有关“物质结 构元素周期律”的知识规 律 金版教程 高三一轮总轮总 复习习 新课标课标 化学 键键角判断规规律：当n2时时，键键角为为180的分子(如 CO2、CS2等)为为非极性分子，键键角小于180的分子(如SO2、 H2O、H2S、NO2等)为为极性分子；当n3时时，键键角均为为120 的分子(如BF3，BCl3等)为为非极性分子，键键角小于120的分 子(如NH3、PH3等)为为极性分子；当n4时时，键键角均为为 10928的分子(如CH4、CCl4、SiH4等)为为非极性分子，否则则 为为极性分子。 第21页页 热点专题 系列(六) 有关“物质结 构元素周期律”的知识规 律 金版教程 高三一轮总轮总 复习习 新课标课标 化学 化合价判断规规律：若分子内中心原子(A原子)的化合价 的绝对值绝对值 等于其主族序数(即最外层电层电 子数)时时，一般为为非极 性分子；否则为则为 极性分子。例如，BF3、BCl3、CH4、CCl4 、SiH4、CO2、CS2、PCl5、SO3、SF6等均为为非极性分子； 而NH3、H2S、PH3、H2O、SO2、NO2、PCl3等均为为极性分 子。 孤对电对电 子判断规规律：若中心原子(A原子)最外层层无孤 对电对电 子(非共用电电子对对)时时，为为非极性分子；否则为则为 极性分子 。例如，CO2、CS2、CH4、SiH4、BF3、BCl3、CCl4、PCl5 等均为为非极性分子；而H2S、H2O、SO2、NH3、PH3等均为为 极性分子。 第22页页 热点专题 系列(六) 有关“物质结 构元素周期律”的知识规 律 金版教程 高三一轮总轮总 复习习 新课标课标 化学 价键键判断规规律：若分子内共价单键单键 的数目(一个双键键 看做两个单键单键 )等于中心原子A原子的最外层电层电 子数时时，一般 为为非极性分子；否则为则为 极性分子。例如，PCl5、BF3、BCl3 、CH4、SiH4、CCl4、CO2、CS2等均为为非极性分子；而NH3 、H2S、H2O、PCl3、PH3、SO2等均为为极性分子。 七、八电电子稳稳定结结构判断规规律 “8电电子稳稳定结结构”是物质结质结 构中原子(离子)结结合的一般 规规律。物质质中原子(离子)最外层电层电 子数是否满满足8电电子稳稳定 结结构的判断规规律为为 第23页页 热点专题 系列(六) 有关“物质结 构元素周期律”的知识规 律 金版教程 高三一轮总轮总 复习习 新课标课标 化学 (1)在离子化合物中，若“金属元素原子的次外层电层电 子数 最外层电层电 子数化合价8”，则则金属元素形成的离子的最 外层满层满 足8电电子稳稳定结结构；若“非金属元素原子的最外层电层电 子数|化合价|8”，则则非金属元素形成的离子最外层满层满 足8 电电子稳稳定结结构。由此可知，过过渡元素形成的离子最外层层一般 超过过8个电电子，主族元素形成的离子除H(最外层电层电 子数为为0) 、H、Li、Be2、Pb2、Bi3(最外层为层为 2个电电子)外，一 般最外层满层满 足8电电子稳稳定结结构。例如，在MgO中，Mg2和 O2最外层层均满满足8电电子稳稳定结结构；在NaCl中，Na和Cl 最外层层均满满足8电电子结结构。 第24页页 热点专题 系列(六) 有关“物质结 构元素周期律”的知识规 律 金版教程 高三一轮总轮总 复习习 新课标课标 化学 (2)在共价化合物中，若“某元素原子最外层电层电 子数|化 合价|8”，则该则该 元素的原子最外层满层满 足8电电子稳稳定结结构。例 如，在CO2分子中，碳原子最外层电层电 子数为为4，碳元素的化 合价为为4价，二者之和为为8，则则碳原子的最外层满层满 足8电电子 稳稳定结结构；氧原子最外层电层电 子数为为6，氧元素的化合价(为为 2价)的绝对值为绝对值为 2，二者之和为为8，则则氧原子的最外层满层满 足8 电电子稳稳定结结构。故CO2分子中所有原子的最外层层都满满足8电电 子稳稳定结结构。但应应注意，含有配位键键的共价化合物的中心元 素不符合上述规规律。例如，HNO3和H2SO4中N和S最外层电层电 子数均满满足8电电子稳稳定结结构，其电电子式分别为别为 第25页页 热点专题 系列(六) 有关“物质结 构元素周期律”的知识规 律 金版教程 高三一轮总轮总 复习习 新课标课标 化学 第26页页 热点专题 系列(六) 有关“物质结 构元素周期律”的知识规 律 金版教程 高三一轮总轮总 复习习 新课标课标 化学 (3)在非金属气体单质单质 分子中，稀有气体分子(为单为单 原子 分子)除He(最外层为层为 2个电电子)外，其余均满满足最外层层8电电子 稳稳定结结构；在其他非金属单质单质 分子中，若“某元素原子最外 层电层电 子数共价键键数8”，则则原子最外层满层满 足8电电子稳稳定结结 构。例如，O2、N2、P4分子中原子最外层层均满满足8电电子稳稳定 结结构。 (4)在化合物分子中，当含有氢氢元素时时，氢氢原子不能满满 足最外层层8电电子稳稳定结结构。 第27页页 热点专题 系列(六) 有关“物质结 构元素周期律”的知识规 律 金版教程 高三一轮总轮总 复习习 新课标课标 化学 (5)在过过氧化物(例如，Na2O2、H2O2等)中的原子或离子 ，除氢氢原子外均满满足最外层层8电电子稳稳定结结构。 (6)在稀有气体元素(除He外)的化合物(例如，XeF6、 XeF2等)中，稀有气体元素的原子最外层层超过过8个电电子。 八、元素周期表中的特殊规规律 1原子序数(化合价)的“奇偶”规律 元素周期表中，偶数主族元素的原子序数以及最高正价 或负负价为为偶数，奇数主族元素的原子序数以及最高正价或负负 价为为奇数。 第28页页 热点专题 系列(六) 有关“物质结 构元素周期律”的知识规 律