初中化学竞赛辅导资料 12

物质结构与元素周期律一、原子结构质子（Z个）原子核中子（N个）1.）核外电子（Z个）注意：质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N) 原子序数=核电荷数=质子数=原子的核外电子数★熟背前20号元素，熟悉1～20号元素原子核外电子的排布：H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca2.原子核外电子的排布规律：①电子总是尽先排布在能量最低的电子层里；②各电子层最多容纳的电子数是2n2；③最外层电子数不超过8个（K层为最外层不超过2个），次外层不超过18个，倒数第三层电子数不超过32个。

电子层：一（能量最低）二三四五六七对应表示符号：K L M N O P Q3.元素、核素、同位素元素：具有相同核电荷数的同一类原子的总称。

核素：具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子。

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为同位素。

(对于原子来说)二、元素周期表1.编排原则：①按原子序数递增的顺序从左到右排列②将电子层数相同．．．．．．的各元素从左到右排成一横行．．。

（周期序数＝原子的电子层数）③把最外层电子数相同．．．．．．．．的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成一纵行．．。

主族序数＝原子最外层电子数2.结构特点：核外电子层数元素种类第一周期 1 2种元素短周期第二周期 2 8种元素周期第三周期 3 8种元素元（7个横行）第四周期 4 18种元素素（7个周期）第五周期 5 18种元素周长周期第六周期 6 32种元素期第七周期7 未填满（已有26种元素）表主族：ⅠA～ⅦA共7个主族族副族：ⅢB～ⅦB、ⅠB～ⅡB，共7个副族（18个纵行）第Ⅷ族：三个纵行，位于ⅦB和ⅠB之间（16个族）零族：稀有气体3、周期元素中最外层电子数的个性：（1）最外层电子数是1的元素是H、Li、Na，最外层电子数是2的元素是He、Be、Mg；（2）最外层电子数是次外层电子数2倍的元素是C，最外层电子数是次外层电子数3倍的元素是O, 最外层电子数是次外层电子数4倍的元素是Ne；（3）最外层电子数是次外层电子数的1/2的元素是Li、Si；（4）最外层电子数是内层电子总数1/2的元素是Li、P；（5）最外层电子数与电子层数相等的元素是H、Be、Al。

三、元素周期律（一）.元素周期律：元素的性质（核外电子排布、原子半径、主要化合价、金属性、非金属性）随着核电荷数的递增而呈周期性变化的规律。

元素性质的周期性变化实质是元素原子核外电子排布的周期性变化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．的必然结果。

（二）、元素金属性非金属性的判断方法1元素的金属性强弱判断方法（1）根据元素所在周期表中的位置关系判断：同周期主族元素自右向左金属性逐渐增强，同主族元素自上而下金属性逐渐增强，所以相比之下，左下角的元素比右上角的元素金属性强。

（2）根据金属活动性顺序表判断：金属的位置越靠前，金属性越强（金属活动性顺序与金属性顺序大多数一致）。

（3）根据酸碱理论判断：元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，则对应的金属元素的金属性越强。

（4）根据发生化学反应的难易情况判断：金属与水（或酸）反应越容易，金属性越强。

（5）根据反应能力判断：金属与盐溶液发生置换反应，A置换出B，则A活泼。

（6）根据反应能力判断：金属与盐溶液不能发生置换反应，A不能置换出B，但可以置换出氢气，生成含B 元素的氢氧化物沉淀，则A远比B活泼。

（7）根据反应条件判断：常温下与水（或氧气）就反应的金属比加热条件下反应的金属活泼，例如：钾、钠、钙比铁、铜活泼。

（8）根据反应对象判断：常温下金属钠遇水（或氧气）就变质，常温下铁在氧气和水同时存在的情况下才缓慢变质，常温下铜遇到氧气、二氧化碳和水同时存在的情况下才缓慢变质，结论：金属性由强到弱依次为钠、铁、铜。

（9）根据氧化还原理论判断：金属阳离子氧化能力越强，其对应的金属单质还原性越弱（铁离子对应的是亚铁离子，不是铁单质）。

（10）根据氧化产物中氧元素的价态判断：金属与氧气化合，生成物中氧元素的价态种类越多，金属性越强；例如：锂元素只有氧化锂，钠元素有氧化钠和过氧化钠，钾元素有氧化钾、过氧化钾和超氧化钾三种，金属性强弱顺序是：钾、钠、锂。

2、元素的非金属性强弱判断（1）根据元素所在周期表中的位置关系判断：同周期主族元素自左向右非金属性逐渐增强，同主族元素自下而上非金属性逐渐增强，所以相比之下，右上角的元素比左下角的元素非金属性强。

（2）根据非金属活动性顺序表判断：F2>O2>Cl2>Br2>I2>S,非金属的位置越靠前，非金属性越强。

（3）根据酸碱理论判断：元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，则对应的非金属元素的非金属性越强（一定要强调最高价氧化物对应的水化物）。

（4）根据氧化还原理论判断：非金属阴离子还原能力越强，其对应的非金属单质氧化性越弱。

（5）根据发生化学反应的难易情况判断：非金属与氢气发生化合反应越容易，非金属性越强。

（6）根据非金属与氢化合产物的稳定性判断：产物越稳定，非金属性越强。

（7）根据反应能力判断：非金属与盐溶液发生置换反应，A置换出B，则A活泼。

（8）根据反应能力判断：非金属与盐溶液不能发生置换反应，A不能置换出B，但可以置换出氧气，则A远- 2 -比B 活泼。

（9）根据反应条件判断：常温下就能与金属就反应的非金属比加热条件下才能反应的非金属活泼，例如：钠与氧气常温下就反应，钠与硫单质加热条件才能反应，氧气比硫活泼。

（10）根据氧化产物中变价金属元素的价态判断：变价金属与非金属单质反应，使变价金属生成高价态化合物的非金属比生成低价态化合物的非金属的非金属性强。

例如：铁丝在氯气中燃烧，生成三氯化铁，红热的铁丝插入到硫蒸气中只生成硫化亚铁，说明非金属性氯比硫强。

（三）、周期元素性质递变规律1、主族金属元素的原子半径、金属性、元素最高价氧化物对应水化物的碱性递变规律箭头所指的方向：金属渐增强、原子半径增大、最高价氧化物对应水化物的碱性增强图示含义： 2、、主族非金属元素的原子半径、非金属性、元素最高价氧化物对应水化物的酸性递变规律 箭头所指的方向：非金属渐增强、原子半径减小、最高价氧化物对应水化物的酸性增强族：IA IIA IIIA IVA VA族：IA IIA IIIA IVA VA VIA第ⅠA族碱金属元素：Li Na K Rb Cs Fr （Fr是金属性最强的元素，位于周期表左下方）第ⅦA族卤族元素：F Cl Br I At （F是非金属性最强的元素，位于周期表右上方）4、元素周期表中元素性质与位置I、近朱者赤，近墨者黑，在元素周期表中铝元素与硅元素邻近，硅的性质有许多和铝相似，如下：（1）颜色：铝是带有银白色金属光泽的固体，硅是带有金属光泽的灰黑色固体，相似点：带有金属光泽。

（2）导电性：铝是电的良导体，常用做输电线；硅是半导体材料，高纯单质硅的半导体性能，可以制成光电池，将光能直接转换成电能，光电池可以用作计算器、人造卫星、登月车、火星探测器、太阳能电动汽车等的动力，是极有发展前景的新型能源，相似点：硅发电，铝送电。

（3）与酸反应产生氢气：铝与非氧化性酸反应产生氢气：2Al+6HCl=2AlCl3 +3H2↑；硅只与氢氟酸反应产生氢气：Si+4HF=SiF4+2H2↑（4）与碱溶液反应产生氢气：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑；（5）与碳酸盐反应,体现了SiO2和Al2O3的高熔沸点。

SiO2+Na2CO3高温Na2SiO3 +CO2↑；SiO2+CaCO3高温CaSiO3 +CO2↑；Al2O3+Na2CO3高温2NaAlO2 +CO2↑；Al2O3+CaCO3高温Ca(AlO2)2 +CO2↑；（II）、物以类聚、人以群分的思想在化学元素周期表中的体现：（1）化学性质相似的元素排在一列。

（2）电子层数相同的元素排在同一行。

（3）非金属元素排在周期表的右上方，金属元素排在周期表的左下方。

（4）在非金属区寻找制取农药的原料。

（5）在IB（第11列）中找到货币金属：Au、Ag 、Cu。

（6）在VIII（第8、9、10）中找到催化剂金属。

（7）冶金工业的黑色金属在元素周期表的相邻位置（第四行、第6、7、8列）。

（III）、卤素的化学性质的相似性- 4 -（1）X∈{F、Cl、Br、I}时：★．H2+X2=2HX ；★．2Na+X2=2NaX ；（2）X∈{F、Cl、Br}时：★．Cu+ X2 点燃2 CuX2；★．2Fe+3 X2点燃2FeX3；（3）X∈{Cl、Br、I}时：★．X2+H2O=HX+HXO ；★．X2+SO2+2H2O=2HX+H2SO4；★．X2+2NaOH= NaX+ NaXO+H2O ；★．3X2+6KOH（浓）加热5KCl+KClO3+3H2O ；★．X2+Na2SO3+H2O=2HX+ Na2SO4；★．4HX(浓)+MnO2加热MnX2+X2+2H2O ；★．HX+AgNO3=AgX↓+HNO3；★．2AgX 加热2Ag+X2IV、根据同族元素的递变性，推测钫的性质★密度：比铯大。

★熔点：比铯低。

★沸点：比铯低。

★与氧气反应：生成物中氧元素的价态更高，含氧化合物的种类更多。

★与水反应：生成碱并放出氢气，反应更激烈。

15、根据同族元素的递变性，推测砹的性质★单质颜色：比碘深，可能为黑色。

★与氢气化合：比碘更难★HAt的稳定性：比HI更差。

★HAt的还原性：比HI更强。

★HAt的水溶液酸性：比HI更强，是强酸。

★AgAt的溶解性：不溶于水。

★AgAt的感光性：见光易分解，产生黑色银和接近黑色的砹★同周期元素从左到右非金属性增强，同主族元素从下到上非金属性增强，所以非金属性：右上角元素的大于左下角元素的。

★同周期元素从左到右原子半径渐小，同主族元素从下到上原子半径渐小，所以原子半径：右上角元素的小于左下角元素的。

★同周期元素从左到右最高价氧化物对应水化物的酸性增强，同主族元素从下到上最高价氧化物对应水化物的酸性增强，所以最高价氧化物对应水化物的酸性增强：右上角元素大于左下角元素。

★元素周期表中，非金属性最强的元素是F，原子半径最小的元素是H，最高价氧化物对应的水化物的酸性最强的是Cl。

★短周期元素中，非金属性最强的元素是F，原子半径最小的元素是H，最高价氧化物对应的水化物的酸性最强的是Cl。

（1）先比较电子层数，电子层数多的半径大。

（2）电子层数相同时，再比较核电荷数，核电荷数多的半径反而小。

★同周期元素从右到左金属性增强，同主族元素从上到下金属性增强，所以金属性：左下角元素的大于右上角元素的。