高中化学必修2第一章物质结构 元素周期律（知识汇总）

 高中化学必修2第一章物质结构 元素周期律（知识汇总）一、元素周期表1、原子序数   （1）定义：将元素按照核电荷数依次递增的顺序进行编号所得的序号叫元素的原子序数。   （2）关系：原子序数=核电荷数=质子数=原子核外电子数2、编排原则：将电子层数相同的元素，按照原子序数递增的顺序从左到右排成一个横行，称为一个周期；将不同横行中最外层电子数相同的元素，按照电子层的递增的顺序，从上到下排成纵行，称为一个族。3、周期表的结构：三短四长7个周期；七主七副两特殊。（1）周期：具在相同的电子层数的元素按照原子序数递增的顺序排列的一个横行称为一个周期。7个横即7个周期。周期序数=电子层数。（2）族：周期表中的每一个纵行称为一族，族的序号一般用罗马字母表示。周期表中共有18个纵行，16个族。主族：由短周期元素和长周期元素元素共同构成的族，用符号A表示。主族的序数=最外层电子数=该元素的最高化合价数。主族有：IA 、IIA、 IIIA 、IVA、 VA、 VIA VIIA 。副族：由长周期元素元素共同构成的族，用符号B 表示。副族有：IB、 IIB 、IIIB、 IVB 、VB、 VIB、 VIIB。特殊族：第VIII族包括8、9、10三个纵行的元素，0族为稀有气体元素。③特殊名称：IA：碱金属元素；IVA ：碳族元素；VA ：氮族元素；VIA ：氧族元素；VIIA：卤族元素；0族：稀有气体元素。第IIIB族包括镧系和锕系元素，因此元素最多，共有32种元素。二、元素的性质与原子结构的关系    1、碱金属元素（1）结构：碱金属元素的原子结构的共同点：最外层电子数都相同为1。不同点：核电荷数从Li到Cs逐渐增多；电子层数依次增多；原子半径依次增大。（2）物理性质：相似性：银白色（除铯外），柔软，有延展性，熔沸点低，密度小，导电导热性好。递变性：随核电荷数增加，密度逐渐增大（K除外），熔沸点逐渐降低。（3）化学性质相似性：碱金属都能与氧气反应，碱金属与水反应都生成氢氧化物和氢气，产物中碱金属元素的化合价均为+1。递变性：周期表中碱金属从上往下，与氧气和水的反应越来越剧烈。2、卤族元素（1）结构：卤族元素的原子结构的相似性：最外层电子数都为7。不同点：核电荷数从F到I逐渐增多；电子层数依次增多；原子半径依次增大。（2）物理性质：相似性：有颜色，密度较小，熔沸点较低，易溶于苯、四氯化碳等有机溶剂。递变性：颜色：由浅变深 ；状态：气→液→ 固；密度：小→大；熔沸点：低→高；在水中的溶解性：大→小。从氟到碘，单质的颜色逐渐加深，密度依次增大，熔点、沸点依次升高。（3）化学性质：①单质与H2的反应：F2＋H2＝2HF；Cl2＋H2＝2HCl；Br2＋H2＝2HBr；I2＋H2＝2HI卤素单质与氢气反应剧烈程度：F2>Cl2>Br2>I2；生成氢化物稳定性：HF>HCl>HBr>HI。②卤素单质与水反应的比较：2F2＋2H2O＝4HF＋O2↑     Cl2＋H2O＝HCl＋HClO        ③卤素单质间的置换反应：随核电荷数的增加,卤素单质氧化性逐渐减弱。3、元素在周期表中的位置与元素的原子结构和性质的关系同周期从左到右，元素的金属性减弱，非金属性增强。同主族从上至下，元素的金属性增强，非金属性减弱。三、核素1、质量数：如果忽略电子的质量，将原子核内所有的质子和中子的相对质量取近似值整数加起来，所得的数值叫质量数（A）。关系式：质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N）2、核素：把具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子叫做核素。3、同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素。同一元素的各种同位素化学性质几乎相同；在天然存在的某种元素中，不论是游离态，还是化合态，各种同位素所占的丰度(原子百分比)一般是不变的。4、相对原子质量　    （1）同位素相对原子质量：  （2）元素相对原子质量：元素的相对原子质量等于该元素的各核素的相对原子质量与其原子百分含量乘积之和。四、原子核外电子的排布?（1）电子层：电子在原子核外能量不同的运动区域叫做电子层。电子层(用n表示) ：1、2、3、4、5、6、7；电子层符号： K、 L、M、N、O、P、Q。（2）核外电子的排布规律：①电子是在原子核外距核由近及远、能量由低至高的不同电子层上分层排布。②各电子层最多容纳的电子数是2n2(n表示电子层)。③最外层电子数不超过8个(K层除外)。五、元素周期律①元素周期律：元素的性质（元素原子核外层电子排布、原子半径、元素的化合价、金属性和非金属性）随着原子序数的递增而呈周期性的变化，这一规律称为元素周期律。②元素周期律的实质：元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布的周期性变化的必然结果。六、化学键1、离子键：带相反电荷的阴、阳离子之间的相互作用，叫做离子键。①成键微粒：阴离子和阳离子。②成键本质：阴离子和阳离子之间的静电作用。③形成条件：易形成阳离子的元素（活泼金属元素）与易形成阴离子的元素（活泼非金属元素）相化合时可形成离子键。2、共价键：原子之间通过共用电子对所形成的相互作用，叫做共价键。①成键微粒：一般为非金属原子。②成键条件：原子之间形成共用电子对③成键原因：当成键的原子结合成分子时，使自己成为相对稳定结构。④成键实质：原子间通过共用电子对所形成的相互作用。⑤共价键的存在：主要在非金属元素之间。⑥共价键的分类：非极性键：共用电子对不偏移的共价键叫做极性共价键，简称极性键。极性共价键：共用电子对偏移的共价键叫做极性共价键，简称极性键。3、离子化合物和共价化合物①定义：由离子键构成的化合物叫做。共用电子对形成分子的化合物，叫共价化合物。②判断：含离子键的化合物是离子化合物，只含有共价键的化合物。4、电子式①定义：在元素符号周围用小黑点或叉表示元素原子的最外层电子的式子，叫做电子式。②用电子式表示化合物的形成过程：③重要的电子式：NaOH、N2、CO2、CH4、CCl4、MgCl2、H2O2、Na2O2、NH4Cl、HClO5、化学键①定义：相邻原子或离子间存在的使离子或原子结合的强烈的相互作用力称为化学键。②分类：离子键、共价键、金属键等等③化学反应的过程：化学反应的过程为两个阶段，首先旧化学键断裂，然后是新化学键形成的过程。④分子间作用力：分子之间还存在一种把分子聚集在一起的作用力，我们叫做分子间作用力，又称范德华力。一般来说，对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔点、沸点也越高。⑤氢键：分子之间存在着一种比分子间作用力稍强的相互作用，叫做氢键。氢键比化学键弱得多，但比分子间作用力稍强。分子间形成的氢键会使物质的熔点和沸点升高，这是因为固体熔化或液体汽化时必须破坏分子间的氢键，从而需要消耗较多能量的缘故。重要规律和方法：1、原子序数的推算方法：各周期元素总数分别为：2，8，8，18，18，32，26①IA 、 IIA 原子序数的推算方法： IA 、 IIA 原子序数等于该元素上周期同主族元素的原子序数与上周期元素总数之和。②IA→VIIA 和 0 族元素原子序数的推算方法：IA→VIIA 和 0 族元素原子序数等于该元素上周期同主族元素的原子序数与本周期元素总数之和。     2、半径规律：①对于同种元素：原子半径 ＞ 阳离子半径  ；原子半径 ＜ 阴离子半径②对于同周期元素：核电荷数越大，原子半径越小；③对于同主族元素：电子层数越多，原子半径越大；④对于电子层排布相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小。    10电子离子：O2-＞F-＞Na+＞Mg2+＞Al3+         18电子离子：S2-＞Cl-＞K+＞Ca2+3、元素的金属性和非金属性的强弱判断方法金属性强弱的判断：单质与水反应置换出氢的难易程度；单质与酸反应置换出氢的难易程度；最高价氧化物对应的水化物（氢氧化物）的碱性强弱。非金属性强弱的判断：与氢气反应生成氢化物的难易程度；氢化物的稳定性；最高价氧化物对的水化物的酸性强弱。4、化合价规律：① 对于主族元素：最高正化合价 =  族序数 = 最外层电子数。② 对于非金属元素：最高正化合价 + 负化合价的绝对值 = 8。5、含10e－的粒子：①原子：Ne；②分子：CH4、NH3、H2O、HF；③阴离子：O2－，F－、OH－；④阳离子：Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、H3O +。6、含18e－的粒子：①原子：Ar；②阴离子：S2－，Cl－；③阳离子：K+、Ca2+；④分子：SiH4、PH3、H2S、HCl.7、元素周期表IA                                                               0  H IIA                                            IIIA  IVA   VA  VIA  VIIA He(2) Li Be IIIB   IVB  VB  VIB VIIB        VIII      IB   IIB B C N O F Ne(10) Na Mg                 Al Si P S Cl Ar(18) K Ca                             Br 36 Rb                               I 54 Cs                                 86                       114 118  8、重要反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑, 2Na2O2+2H2O=2NaOH+O2↑，2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2Al(OH)3+ NaOH=NaAlO2+ 2H2O，Al2O3+ 2NaOH=2NaAlO2+ H2O,NH3+HNO3=NH4NO3