高考化学一轮总复习 热点专题系列6 有关“物质结构元素周期律”的知识 规律课件 新人教版.ppt

有关 物质结构元素周期律 的知识规律 物质结构与元素周期律是化学基本理论中的重要内容 此知识点的题型稳中有变 仍以元素及其化合物知识为载体 用物质结构理论 结合反应原理 实验操作 有机物的结构等进行定性推断与定量计算 多角度 多层次考查物质结构与元素周期律 一 原子核外电子的排布规律 1 核外电子是分层排布的 且核外电子总是尽先排布在能量最低 离核最近 的电子层里 然后再由里往外 依次排布在能量逐步升高的电子层里 即排满了k层再排l层 排满了l层再排m层 2 各个电子层最多容纳的电子数目是2n2 n表示电子层 3 最外层电子数目不超过8个 k层为最外层时不超过2个 次外层电子数目不超过18个 倒数第三层电子数目不超过32个 二 元素周期表中的变化规律1 电子层结构的变化规律 1 同主族元素 原子的最外层电子数相同 从上到下原子的电子层数依次增多 2 同周期的主族元素 第1周期除外 原子的电子层数相同 但从左到右随着原子序数的递增 最外层电子数由1个逐渐增加到7个 最后稀有气体元素原子的最外层达到8个电子的稳定结构 2 原子半径 离子半径的变化规律 1 同主族元素 从上到下随着电子层数的增加 原子半径逐渐增大 离子半径也逐渐增大 2 同周期的主族元素 从左到右随着原子序数的递增 原子半径逐渐减小 金属元素的阳离子半径 非金属元素的阴离子半径都逐渐减小 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 元素的相对原子质量逐渐增大 2 同周期元素 从左到右随着原子序数的递增 元素的相对原子质量逐渐增大 但27co和28ni 52te和53i 92u和93np等出现反常现象 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化合价也相同 并且等于族序数减去8 2 同周期的主族元素 从左到右最高正化合价由 1价逐渐升高到 7价 从第 a族起出现负化合价 其最低负化合价由 4价逐渐变到 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 金属性逐渐增强 非金属性逐渐减弱 2 同周期主族元素 从左到右随着原子序数的递增 金属性逐渐减弱 非金属性逐渐增强 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 金属单质的还原性逐渐增强 非金属单质的氧化性逐渐减弱 2 同周期主族元素 从左到右随着原子序数的递增 金属单质的还原性逐渐减弱 非金属单质的氧化性逐渐增强 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水化物的酸性逐渐减弱 碱性逐渐增强 2 同周期主族元素 从左到右随着原子序数的递增 其最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强 碱性逐渐减弱 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减弱 气态氢化物的生成由易变难 并且生成的气态氢化物的稳定性逐渐减弱 还原性逐渐增强 气态氢化物水溶液的酸性逐渐增强 2 同周期非金属元素 从左到右随着元素的非金属性逐渐增强 气态氢化物的生成由难变易 并且生成的气态氢化物的稳定性逐渐增强 还原性逐渐减弱 气态氢化物水溶液的酸性逐渐增强 三 电子层结构相同离子的知识规律 1 电子层结构相同的离子 核外电子数相等 即核外电子数的 构同数等 规律 2 电子层结构相同的阴 阳离子 核电荷数越大 离子半径越小 即离子半径的 核大径小 规律 3 电子层结构相同的阴 阳离子 所对应元素在周期表中位于相邻周期 且阴离子所对应元素在上一周期 阳离子所对应元素在相邻的下一周期 即元素位置的 阴上阳下 规律 4 电子层结构相同的阴 阳离子 阴离子所对应元素的原子序数比阳离子所对应元素的原子序数小 即原子序数的 阴小阳大 规律 5 电子层结构相同的阴离子 所对应元素在元素周期表中位于同一周期 其核外电子数与其所对应元素所在周期的稀有气体元素的核外电子数相等 且所带电荷数越多 其离子半径越大 其对应元素的原子序数越小 即阴离子的 荷多径大序小 规律 6 电子层结构相同的阳离子 所对应元素在元素周期表中位于同一周期 其核外电子数与其对应元素所在周期的上一周期的稀有气体元素的核外电子数相等 且所带电荷数越多 其离子半径越小 其所对应元素的原子序数越大 即阳离子的 荷多径小序大 规律 四 微粒半径大小的比较规律 1 同周期主族元素 从左到右随着核电荷数的增加 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 从上到下随着电子层数的增加 原子半径或离子半径均依次增大 例如 原子半径 r li r na r k r rb r cs 离子半径 r li r na r k r rb r cs 3 同种元素的各种微粒 核外电子数越多 微粒半径越大 即 同种元素的阴离子半径大于原子半径 例如 r cl 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 k r h r h 同种元素的阳离子 带电荷数越多 离子半径越小 例如 r fe3 r fe2 r sn4 r sn2 同种元素的阴离子半径大于阳离子半径 例如 r h r h 4 电子层结构相同的阴 阳离子 核电荷数越多 离子半径越小 例如 离子半径 r o2 r f r na r mg2 r al3 五 键的极性的判断规律键的极性决定于形成共价键的两个原子吸引共用电子对的能力 其判断规律为 1 同种元素的原子间形成的共价键 如非金属单质分子中的共价键 都是非极性键 例如 h h键 cl cl键 o o键 n n键等都是非极性键 2 不同种元素原子间形成的共价键都是极性键 例如 h cl键 h o键 c o键 n h键等都是极性键 六 分子极性的判断规律对于双原子分子 其极性决定于键的极性 对于多原子分子 其极性除与键的极性有关外 还决定于分子的空间构型 分子中各共价键的空间排列 其判断规律如下 1 双原子分子以非极性键结合的双原子分子都是非极性分子 例如 h2 o2 n2 x2 卤素 等均为非极性分子 而以极性键结合的双原子分子都是极性分子 例如 no co hx 卤化氢 等均为极性分子 2 多原子分子 1 单质分子 多原子单质分子是非极性分子 o3除外 例如 s6 s8 p4 c60 c70等均为非极性分子 2 abn或bna型分子 与中心原子结合的其他原子只有一种的多原子分子 结构判断规律 结构对称的多原子分子都是非极性分子 否则是极性分子 例如 co2与cs2 直线形 bf3与bcl3 平面正三角形 ch4与ccl4 正四面体型 等均为非极性分子 而nh3与ph3 三角锥型 h2o与so2 折线型或v型 等均为极性分子 键角判断规律 当n 2时 键角为180 的分子 如co2 cs2等 为非极性分子 键角小于180 的分子 如so2 h2o h2s no2等 为极性分子 当n 3时 键角均为120 的分子 如bf3 bcl3等 为非极性分子 键角小于120 的分子 如nh3 ph3等 为极性分子 当n 4时 键角均为109 28 的分子 如ch4 ccl4 sih4等 为非极性分子 否则为极性分子 化合价判断规律 若分子内中心原子 a原子 的化合价的绝对值等于其主族序数 即最外层电子数 时 一般为非极性分子 否则为极性分子 例如 bf3 bcl3 ch4 ccl4 sih4 co2 cs2 pcl5 so3 sf6等均为非极性分子 而nh3 h2s ph3 h2o so2 no2 pcl3等均为极性分子 孤对电子判断规律 若中心原子 a原子 最外层无孤对电子 非共用电子对 时 为非极性分子 否则为极性分子 例如 co2 cs2 ch4 sih4 bf3 bcl3 ccl4 pcl5等均为非极性分子 而h2s h2o so2 nh3 ph3等均为极性分子 价键判断规律 若分子内共价单键的数目 一个双键看做两个单键 等于中心原子a原子的最外层电子数时 一般为非极性分子 否则为极性分子 例如 pcl5 bf3 bcl3 ch4 sih4 ccl4 co2 cs2等均为非极性分子 而nh3 h2s h2o pcl3 ph3 so2等均为极性分子 七 八电子稳定结构判断规律 8电子稳定结构 是物质结构中原子 离子 结合的一般规律 物质中原子 离子 最外层电子数是否满足8电子稳定结构的判断规律为 1 在离子化合物中 若 金属元素原子的次外层电子数 最外层电子数 化合价 8 则金属元素形成的离子的最外层满足8电子稳定结构 若 非金属元素原子的最外层电子数 化合价 8 则非金属元素形成的离子最外层满足8电子稳定结构 由此可知 过渡元素形成的离子最外层一般超过8个电子 主族元素形成的离子除h 最外层电子数为0 h li be2 pb2 bi3 最外层为2个电子 外 一般最外层满足8电子稳定结构 例如 在mgo中 mg2 和o2 最外层均满足8电子稳定结构 在nacl中 na 和cl 最外层均满足8电子结构 2 在共价化合物中 若 某元素原子最外层电子数 化合价 8 则该元素的原子最外层满足8电子稳定结构 例如 在co2分子中 碳原子最外层电子数为4 碳元素的化合价为 4价 二者之和为8 则碳原子的最外层满足8电子稳定结构 氧原子最外层电子数为6 氧元素的化合价 为 2价 的绝对值为2 二者之和为8 则氧原子的最外层满足8电子稳定结构 故co2分子中所有原子的最外层都满足8电子稳定结构 但应注意 含有配位键的共价化合物的中心元素不符合上述规律 例如 hno3和h2so4中n和s最外层电子数均满足8电子稳定结构 其电子式分别为 3 在非金属气体单质分子中 稀有气体分子 为单原子分子 除he 最外层为2个电子 外 其余均满足最外层8电子稳定结构 在其他非金属单质分子中 若 某元素原子最外层电子数 共价键数 8 则原子最外层满足8电子稳定结构 例如 o2 n2 p4分子中原子最外层均满足8电子稳定结构 4 在化合物分子中 当含有氢元素时 氢原子不能满足最外层8电子稳定结构 5 在过氧化物 例如 na2o2 h2o2等 中的原子或离子 除氢原子外均满足最外层8电子稳定结构 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超过8个电子 八 元素周期表中的特殊规律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价为偶数 奇数主族元素的原子序数以及最高正价或负价为奇数 2 原子序数的差别规律 1 同周期第 a族与第 a族元素原子序数的判断规律 第1 3周期 短周期 元素 原子序数相差1 第4 5周期元素 原子序数相差11 第6 7周期元素 原子序数相差25 2 同主族相邻元素原子序数的差别规律 第 a族 第 a族元素 上一周期元素的原子序数 该周期的元素种数 下一周期元素的原子序数 第 a族 第 a族元素 上一周期元素的原子序数 下一周