高三化学第二轮专题复习课件十一物质结构元素周期律.ppt
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1、物质结构元素周期律,物质结构元素周期律,知识结构,一、元素:,二、原子的构成:,具有相同核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称。,原子核,核外电子,质子,中子,原子序数核电荷数质子数核外电子数,元素种类,原子(核素)种类,元素的化学性质,质量数(A)质子数(Z)中子数(N),三、核外电子的排布规律及表示方法,1、核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层里,然后由里往外,依次排布在能量较高的电子层里(这就是能量最低原理)。,2、各电子层最多能容纳的电子数为 2n2,3、最外层电子数不能超过 8(当K层为最外层时不能超过 2)。,4、次外层电子数不能超过 18,倒数第三层电子数不能超过 32。,注
2、意:以上四条规律是相互联系的,不能孤 立地理解。,1、元素周期表的结构,(1)7个周期,三个短周期,第1周期2种元素,第2周期8种元素,第3周期8种元素,第6周期32种元素,第5周期18种元素,第4周期18种元素,三个长周期,四、元素周期表和元素周期律,一个不完全周期:第七周期,应有32种元素,现有26种元素。,周期序数电子层数,(2)16个族,七个主族:由长周期和短周期元素组成,IAVIIA 位于第1、2、13、14、15、16、17纵行,一个第族:位于第8、9、10三个纵行,七个副族:仅由长周期元素组成,IBVIIB位于第11、12、3、4、5、6、7纵行,一个0族:稀有气体元素族,位于第
3、18纵行,主族序数最外层电子数最高正价数,主族序数主族元素的最高正价数 8最低负价数,2、元素周期律 元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化的规律叫做元素周期律。,3、元素周期律的实质 元素性质的周期性变化是元素原子结构周期性变化的必然结果,这就是元素周期律的实质。,4、同周期、同主族元素结构、性质的递变规律及金属元素、非金属元素的分区:分界线左边是金属元素,分界线右边是非金属元素,最右一个纵行是稀有气体元素。见下图:,1,B,Al,Si,Ge,As,Sb,Te,2,3,4,5,6,7,A,A,A,A,A,A,A,0,Po,At,非金属性逐渐增强,金属性逐渐增强,金属性逐渐增强,非金属性逐
4、渐增强,非金属区,金属区,零族元素,定义:相邻的两个或多个原子(或离子)之间强烈的相互作用叫做化学键。,五、化学键,化学键,离子键,金属键,共价键,非极性键,极性键,由阴、阳离子之间通过静电作用所形成的化学键叫离子键,原子之间通过共用电子对所形成的化学键叫共价键,离子键和共价键的比较,阴、阳离子,原 子,静电作用,共用电子对,活泼金属与活泼非金属元素,同种或不同种非金属元素,无饱和性无方向性,有饱和性有方向性,只存在于离子化合物中,非金属 单质、共价化合物及部分离子化合物中,原子,分子,离子,宏观物质,或范德华力,得失电子,范德华力氢键,共价键,金属键或共价键,离子键,离子晶体,分子晶体,原子
5、晶体,金属晶体,微观粒子与宏观物质的关系,布置作业:完成优化设计同步训练本章练习,原子结构和同位素,要点疑点考点,1.下列各量各由什么决定?元素种类:质子数,同位素:质子数、中子数,原子种类:质子数和中子数,质量数:质子数和中子数。,原子结构和同位素,2.有关微粒 Cl-,回答下列问题:所含质子数17;中子数18;电子数18;质量数35;该微粒的结构示意图;+17 2 8 8它与Cl-之间的关系是互为同位素;它的半径比 Cl原子的半径大;已知Cl元素的相对原子质量为35.5,可知35Cl、37Cl原子在自然界的原子百分组成之比是31。,原子结构和同位素,3.核外电子三特征:质量小(9.110-
6、31kg)运动空间小(直径10-10m)高速运动电子排布三规律:能量最低原理每层最多排电子2n2最外层电子数不超过8个,原子结构和同位素,课 前 热 身,1某元素X构成的双原子单质分子有三种,其相对分子质量分别为70、72、74,在天然单质中,此三种单质的物质的量之比为961,由此推断以下结论中,正确的是()A元素X有三种同位素B其中一种同位素质量数为36C质量数为35的同位素原子的质量分数为75%D元素单质X2的平均相对分子质量为71,原子结构和同位素,【解析】若元素X有两种同位素aX、bX,则构成的双原子分子单质有:aXaX、aXbX、bXbX三种。若ab,则2a=70,2b=74,求得两
7、种同位素的质量数分别为35、37。由三种单质的物质的量之比为961,可求X2的平均相对分子质量为:(709+726+741)/(9+6+1)=71,所以,X的相对原子质量为71/2=35.5。由十字交叉法求得 35X的物质的量分数为75%。,原子结构和同位素,2某元素原子的核电荷数是电子层数的5倍,其质子数是最外层电子数的3倍,该元素的原子序数为。【解析】核电荷数=质子数=Z,元素原子的电子层数为x,最外层电子数为y,依题意:Z=5x,Z=3y,则5x=3y,x=3y/5。因原子的最外层电子数不超过8,即y为18的正整数,仅当y=5时,x=3合理,故该元素的电荷数为15。,原子结构和同位素,能
8、力思维方法,【例1】(2003年上海高考题)13C-NMR(核磁共振)、15N-NMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构,KurtWuthrich等为此获得2002年度诺贝尔化学奖。下面有关13C、15N叙述正确的是()A13C与15N有相同的中子数B13C与C60互为同素异形体C15N与14N互为同位素D15N的核外电子数与中子数相同,原子结构和同位素,【解析】A项中子数分别为7、8;同素异形体指的是单质,B项显然错误;D项电子数为7而中子数为8。【答案】C【解题回顾】由所给的同位素符号,判断原子中各微粒数目是高考每年必考的热点知识。只要掌握换符号A、Z、X的意义即可。,原子结构和
9、同位素,【例2】(1995年上海市高考题)硼有两种天然同位素 B和 B,硼元素的相对原子质量为10.80,则对硼元素中 B质量分数的判断正确的是()A.20%B.略大于20%C.略小于20%D.80%,原子结构和同位素,【解析】设 B的原子个数的百分含量为x,则10.80=10 x+11(1-x),解得:x=20%,当年不少考生未认真审题,误选了A。这是把“同位素的原子个数百分比”与“同位素的原子质量分数”混为一谈之故。同位素的原子质量分数与原子个数百分比的关系是:同位素原子的质量分数=(该同位素的原子个数百分比同位素的相对原子质量)(该元素的相对原子质量)100%因此,B质量分数=(20%1
10、0)10.80 100%=18.5%。,原子结构和同位素,【解题回顾】相对原子质量的计算:(1)同位素相对原子质量M=m/m(12C)/12(其近似值为质量数)(2)同位素的相对原子质量Mr=Mr(1)x(1)+Mr(2)x(2)+.(x为物质的量分数),原子结构和同位素,【例3】(2000年上海市高考题)氯只有 35Cl和 37Cl两种稳定同位素,它们在氯气中的原子个数之比 35Cl 37Cl为31。则相对分子质量为70、72、74的氯气分子数之比可能是()A.521 B.522 C.931 D.932,原子结构和同位素,【解析】相对分子质量为70、72、74的氯气分子,显然是35Cl2、3
11、5Cl37Cl、37Cl2三种,对照选项,如35Cl和37Cl原子个数之比为31即可。,原子结构和同位素,【答案】A、D【解题回顾】首先要搞清相对分子质量70、72、74的氯气分子,其质量数的计算取其最大值和最小值各除以2得35与37,再推出三种分子分别为35Cl2、35Cl37Cl、37Cl2。最后按照选项验证35Cl和37Cl原子个数之比是否为31。,原子结构和同位素,延伸拓展,【例4】X元素组成三种气态单质,都是双原子分子,它们的相对分子质量分别为32、34、36。今有这三种单质的混合气体,分子数之比为1541。下列说法正确的是()A.若该容器中的X2全部转化成同素异形体X3,则X3的分
12、子有4种B.质量数为16的同位素的原子物质的量分数为85%C.此容器内混合气体的平均相对分子质量为34D.该元素所含三种同位素的原子数之比为1541,原子结构和同位素,【答案】AB【解题回顾】X元素形成三种单质,其同位素为两种。防止误认为同位素也为三种,如同位素为三种,则形成的双原子单质为六种。,【解析】X同位素有二种:16X和18X,A中化学方程式为:316X18X16X16X18X+18X18X16X,另有16X3、18X3。所以A正确;由16X2、16X18X、18X2的分子数比为1541,得质量数为16的同位素的原子物质的量分数为(152+41)/(15+4+1)2=85%。B正确;混
13、合气体的相对分子质量为:(3215+344+361)/(15+4+1)=32.6。D显然错误(应为二种同位素)。,原子结构和同位素,【例5】已知碳元素有两种常见的同位素12C、13C,氧有三种同位素16O、17O、18O。由这五种微粒构成的CO2分子中,其式量可能有()A6种 B10种 C11种 D12种【解析】常规思路是根据排列组合,可形成12种CO2分子,易错选答案D,如果心细,还可以发现,这12种CO2分子的相对分子质量有重复,逐个排除重复数目,最后筛选出答案A,即便得出正确答案,耗时也较多,且极易出错。【答案】A,【解题回顾】进一步分析会发现,形成的CO2相对分子质量最大的为49(13
14、C18O2),最小的为44(12C16O2),显然从4449最多有6种相对分子质量,故应选A。,原子结构和同位素,化 学 键(1),学习目标:1、通过对NaCl形成过程的分析,理解离子键和离子化合物的涵义。2、学会用电子式表示原子、离子、离子化合物以及离子化合物的形成过程。重点:离子键和离子化合物的涵义难点:用电子式表示原子、离子、离子化合物以及离子化合物的形成过程。,一、离子键,问题:为数不多的元素的原子是通过什么作用形成种类繁多的物质的呢?,实验1-2 金属钠在氯气中燃烧,现象:反应式:,剧烈燃烧,产生大量白烟、黄色火焰,P.19 思考与交流1.画出钠和氯的原子结构示意图。2.试解释氯化钠
15、是怎样形成的。,电子转移,不稳定,稳定,更稳定,氯化钠的形成,有6个钠离子,每个钠离子周围也有6个氯离子。,在氯化钠晶体中,每个氯离子周围,氯化钠晶体具有立方体结构。,宏观,思考,在氯化钠晶体中,Na+和Cl-间存在哪些作用力?,Na+离子和Cl-离子间的静电吸引力,不会!因为阴、阳离子接近到某一定距离时,吸引力和排斥力达到平衡,阴、阳离子间形成稳定的化学键。,阴、阳离子结合在一起,彼此的电荷是否会中和呢?,阴、阳离子的电子与电子、原子核与原子核之间的排斥力,定义:使阴、阳离子结合成化合物的静电作用,叫做离子键。,成键微粒:阴、阳离子,相互作用:静电作用(静电引力和静电排斥力),成键过程:阴、
16、阳离子接近到某一定距离时,吸引和排斥力达到平衡,就形成了离子键。,含有离子键的化合物就是离子化合物。,一、离子键,定义:由离子键形成的化合物叫做离子化合物。,思考,哪些物质属于离子化合物,含有离子键?,活泼的金属元素(IA,IIA)和活泼的非金属 元素(VIA,VIIA)之间形成的化合物。,强碱、大部分金属氧化物、大部分盐:,如:KCl、Na2O、Na2S、MgCl2等,如:NaOH、KOH、MgO、Na2O2、K2SO4、Na2CO3、Mg(NO3)2 NH4Cl NH42SO4 NH42S等,在元素符号周围用“”或“”来表示原子最外层电子的式子,叫电子式。,Na,Mg,原子的电子式:,离子
17、的电子式:,H+,Na+,Mg2+,Ca2+,阳离子的电子式:简单阳离子的电子式就是它的离子符号,复杂阳离子(NH4)例外。,阴离子的电子式:不但要画出最外层电子数,而且还要用中括号“”括起来,并在右上角标出所带电荷“n-”。,原子的电子式:在元素符号周围用小点“.”或小叉“”来表示其最外层电子数。,电子式,练习 写出下列微粒的电子式:硫原子,硫离子,溴原子,溴离子,用电子式可以直观地,看到原子结构特点与键之间的关系。,也可以表示出原子或离子之间是怎样结合的,离子化合物的电子式:由阴、阳离子的电子式组成,但相同离子不能合并,AB型,AB2型,A2B型,书写时,用 电子式 表示 离子化合物 的
18、形成过程,用电子式表示氯化钠的形成过程,用电子式表示溴化钙的形成过程,Na,Ca,练习 用电子式表示氧化镁的形成过程,用电子式表示硫化钾的形成过程,箭头左方相同的原子可以合并,箭头右方相同的微粒不可以合并。,注意,小结,使阴阳离子结合成化合物的静电作用,叫做离子键。,含有离子键的化合物一定是离子化合物,区分:用电子式表示微粒或物质 用电子式表示物质形成过程,作业:用电子式表示下列物质的 形成过程:CaCl2、MgO、NaF、Na2O,物质结构元素周期律,原子是怎样形成物质的呢?,想一想,构成物质的粒子有哪些?,有原子、分子、离子。,原子,直接构成物质,金属单质、固体非金属单质,构成分子,物 质
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