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化學元素周期表規律

(壹)元素周期律和元素周期表

1.元素周期律及其應用

(1)發生周期性變化的性質

原子半徑、化合價、金屬性和非金屬性、氣態氫化物的穩定性、最高價氧化物對應水化物的酸性或堿性.

(2)元素周期律的實質

元素性質隨著原子序數遞增呈現出周期性變化,是元素的原子核外電子排布周期性變化的必然結果.也就是說,原子結構上的周期性變化必然引起元素性質上的周期性變化,充分體現了結構決定性質的規律.

2.比較金屬性、非金屬性強弱的依據

(1)金屬性強弱的依據

1/單質跟水或酸置換出氫的難易程度(或反應的劇烈程度).反應越易,說明其金屬性就越強.

2/最高價氧化物對應水化物的堿性強弱.堿性越強,說明其金屬性也就越強,反之則弱.

3/金屬間的置換反應.依據氧化還原反應的規律,金屬甲能從金屬乙的鹽溶液中置換出乙,說明甲的金屬性比乙強.

4/金屬陽離子氧化性的強弱.陽離子的氧化性越強,對應金屬的金屬性就越弱.

(2)非金屬性強弱的依據

1/單質跟氫氣化合的難易程度、條件及生成氫化物的穩定性.越易與 反應,生成的氫化物也就越穩定,氫化物的還原性也就越弱,說明其非金屬性也就越強.

2/最高價氧化物對應水化物酸性的強弱.酸性越強,說明其非金屬性越強.

3/非金屬單質問的置換反應.非金屬甲把非金屬乙對應的陰離子從其鹽溶液中置換出來,說明甲的非金屬性比乙強. 如 Br2 + 2KI == 2KBr + I2

4/非金屬元素的原子對應陰離子的還原性.還原性越強,元素的非金屬性就越弱.

3.常見元素化合價的壹些規律

(1)金屬元素無負價.金屬單質只有還原性.

(2)氟、氧壹般無正價.

(3)若元素有最高正價和最低負價,元素的最高正價數等於最外層電子數;元素的最低負價與最高正價的關系為:最高正價+|最低負價|=8.

(4)除某些元素外(如N元素),原子序數為奇數的元素,其化合價也常呈奇數價,原子序數為偶數的元素,其化合價也常呈偶數價,即價奇序奇,價偶序偶.

若元素原子的最外層電子數為奇數,則元素的正常化合價為壹系列連續的奇數,若有偶數則為非正常化合價,其氧化物是不成鹽氧化物,如NO;若原子最外層電子數為偶數,則正常化合價為壹系列連續的偶數.

4.原子結構、元素性質及元素在周期表中位置的關系

1/原子半徑越大,最外層電子數越少,失電子越易,還原性越強,金屬性越強.

2/原子半徑越小,最外層電子數越多,得電子越易,氧化性越強,非金屬性越強.

3/在周期表中,左下方元素的金屬性大於右上方元素;左下方元素的非金屬性小於右上方元素.

5.解答元素推斷題的壹些規律和方法

(1)根據原子結構與元素在周期表中的位置關系的規律

電子層數=周期數,主族序數=最外層電子數

原子序數=質子數,主族序數=最高正價數

負價的絕對值=8-主族序數

(2)根據原子序數推斷元素在周期表中的位置.

記住稀有氣體元素的原子序數:2、10、18、36、54、86.用原子序數減去比它小而相近的稀有氣體元素的原子序數,即得該元素所在的縱行數.再運用縱行數與族序數的關系確定元素所在的族;這種元素的周期數比相應的稀有氣體元素的周期數大1.

(3)根據位置上的特殊性確定元素在周期表中的位置.

主族序數等於周期數的短周期元素:H、Be、Al.

主族序數等於周期數2倍的元素:C、S.

最高正價與最低負價代數和為零的短周期元素:C、Si

短周期中最高正價是最低負價絕對值3倍的元素:S.

(4)根據元素性質、存在、用途的特殊性.

形成化合物種類最多的元素、或單質是自然界中硬度最大的物質的元素、或氣態氫化物中氫的質量分數最大的元素:C.

空氣中含量最多的元素、或氣態氫化物的水溶液呈堿性的元素:N.

地殼中含量最多的元素、或氣態氫化物的沸點最高的元素、或氣態氫化物在通常情況下呈現液態的元素:O.

最活潑的非金屬元素:F;最活潑的金屬元素:Cs;最輕的單質的元素:H;最輕的金屬元素:Li;單質的著火點最低的非金屬元素是:P.

6.確定元素性質的方法

(1)先確定元素在周期表中的位置.

(2)壹般情況下,主族序數-2=本主族中非金屬元素的種數(IA除外).

(3)若主族元素的族序數為m,周期數為n,則:m/n1 時,為非金屬, m/n 值越大,非金屬性越強;m/n=1 時是兩性元素.

(二)原子結構

1.構成原子的粒子及其關系

(1)各粒子間關系

原子中:原子序數=核電荷數=質子數=核外電子數

陽離子中:質子數=核外電子數+電荷數

陰離子中:質子數=核外電子數壹電荷數

原子、離子中:質量數(A)=質子數(Z)+中子數(N)

(2)各種粒子決定的屬性

元素的種類由質子數決定.

原子種類由質子數和中子數決定.

核素的質量數或核素的相對原子質量由質子數和中子數決定.

元素中是否有同位素由中子數決定.

質子數與核外電子數決定是原子還是離子.

原子半徑由電子層數、最外層電子數和質子數決定.

元素的性質主要由原子半徑和最外層電子數決定.

(3)短周期元素中具有特殊性排布的原子

最外層有壹個電子的非金屬元素:H.

最外層電子數等於次外層電子數的元素:Be、Ar.

最外層電子數是次外層電子數2、3、4倍的元素:依次是C、O、Ne.

電子總數是最外層電子數2倍的元素:Be.

最外層電子數是電子層數2倍的元素:He、C、S.

最外層電子數是電子層數3倍的元素:O.

次外層電子數是最外層電子數2倍的元素:Li、Si .

內層電子總數是最外層電子數2倍的元素:Li、P.

電子層數與最外層電子數相等的元素:H、Be、Al.

2.原子、離子半徑的比較

(1)原子的半徑大於相應陽離子的半徑.

(2)原子的半徑小於相應陰離子的半徑.

(3)同種元素不同價態的離子,價態越高,離子半徑越小.

(4)電子層數相同的原子,原子序數越大,原子半徑越小(稀有氣體元素除外).

(5)最外層電子數相同的同族元素的原子,電子層數越多原子半徑越大;其同價態的離子半徑也如此.

(6)電子層結構相同的陰、陽離子,核電荷數越多,離子半徑越小.

3.核素、同位素

(1)核素:具有壹定數目的質子和壹定數目的中子的壹種原子.

(2)同位素:同壹元素的不同核素之間的互稱.

(3)區別與聯系:不同的核素不壹定是同位素;同位素壹定是不同的核素.