原子结构 元素周期表和元素周期律 化学键 讲义

③金属单质的还原性越强，则该金属元素的金属性越强 ④金属阳离子的氧化性越强，则对应金属元素的金属性越弱

（4）利用化合物的性质比较

由于金属元素的金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，所以当金属元素M和N的最高价氧化物对应水化物M(OH)x和N(OH)y的碱性M(OH)x＞N(OH)y时，金属性M＞N，M(OH)x＞N(OH)y的程度越大，M＞N的程度越大 【同步训练】

1．下列叙述中，金属a的活泼性肯定比金属b的活泼性强的是（ ） A．a原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少 B．a原子电子层数比b原子的电子层数多

C．1 mol a从酸中置换H+生成的H2比1 mol b从酸中置换H+生成的H2多 D．常温时，a能从水中置换出氢，而b不能

2．比较元素非金属强弱的常用方法

（1）利用非金属元素在元素周期表中的位置比较

①同周期中的非金属元素，位置越靠后，即原子序数越大的，非金属性越强（稀有气体元素除外） ②同主族中的非金属元素，位置越靠上的，即原子序数越小的，也是原子的电子层数越少的，非金属性越强。氟是非金属性最强的元素

（2）利用氧化还原反应比较

①不同的非金属，在其他因素相同时，跟氢化合所需要的条件越低，反应速率越快，则该非金属元素的非金属性越强

②不同的非金属M和N在溶液里发生置换反应，若M能将N从N的溶液里置换出来，则非金属性M＞N，在其他因素相同时，反应条件越低，反应越快，M＞N的程度越大 ③非金属单质的氧化性越强，则该非金属元素的非金属性越强

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④非金属阴离子的还原性越强，则对应非金属元素的非金属性越弱，如还原性S2＞Cl，则非金属性Cl＞S

（3）利用化合物的性质比较

①由于非金属元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，所以当非金属元素M和N的最高价氧化物对应水化物HxMOm和HyNOn的酸性HxMOm＞HyNOn时，非金属性M＞N，HxMOm＞HyNOn的程度越大，M＞N的程度越大

②由于非金属元素的非金属性越强其气体氢化物的热稳定性越强，所以当HxM和HyN的热稳定性HxM＞HyN时，非金属性M＞N，HxM＞HyN的程度越大，M＞N的程度越大 【同步训练】

1．（09海南）门捷列夫在描述元素周期表时，许多元素尚未发现，但他为第四周期的三种元素留下了空位，并对它们的一些性质做了预测，X是其中的一种“类硅”元素，后来被德国化学家文克勒发现，并证实门捷列夫当时的预测相当准确。根据元素周期律，下列有关X性质的描述中错误的是（ ） A．X单质不易与水反应 B．XO2可被碳或氢还原为X C．XCl4的沸点比SiCl4的高 D．XH4的稳定性比SiH4的高

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2．元素周期表的应用

（四）元素周期律和元素周期表的应用

1．根据元素在周期表中的位置推断其原子结构和性质；或根据元素原子结构推断它在周期表中的位置

元素原子的结构决定了元素在周期表的位置，元素在周期表中的位置反映了元素的原子结构和性质，因此，可以将元素周期表及其所表达的元素性质的递变规律简化为如图所示的形式

族周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0 金属性逐渐增强非金属性逐渐增强 Si Ge As Sb Te Po 金属性逐渐增强 At 1 2 3 4 5 6 7 B Al F Cs 非金属性逐渐增强稀有气体元素说明：

①同周期元素金属性、非金属的递变规律：在周期表中越靠右上方的元素，其非金属性越．．．．．．．．强。因此，氟(F)是最活泼的非金属元素 ．．．．．．．．．．．．②同主族元素金属性、非金属的递变规律：在周期表中越靠左下方的元素，其金属性越强，．．．．．．．．因此，铯(Cs)是自然界里最活泼的金属元素(钫在自然界不能稳定存在) ．．．．．．．．．．．．．．③金属元素与非金属元素在周期表的分区。从同周期、同主族元素性质的递变性可知，元素的金属性与非金属性之间没有严格的界限，因此位于分界线附近的元素既表现出一定的金属性，又表现一定的非金属性，如Be、B、Al、Si、Ge等 【同步训练】

1．（08广东）根据下表信息，判断以下叙述正确的是（ ） L M Q R T 元素代号 原子半径/nm 0.160 0.143 0.112 0.104 0.066 主要化合价 ＋2 ＋3 ＋2 ＋6、－2 －2 A．氢化物的沸点为H2T＜H2R B．单质与稀盐酸反应的速率为L＜Q ＋－

C．M与T形成的化合物具有两性 D．L2与R2的核外电子数相等 2．（10广东）短周期金属元素甲~戊在元素周期表中的相对位置如右表所示，下面判断正确的是（ ）

A．原子半径：丙＜丁＜戊 B．金属性：甲＞丙

C．氢氧化物碱性：丙＞丁＞戊 D．最外层电子数：甲＞乙

2．根据元素在周期表的位置和元素周期律判断主族元素的化合价

对于主族元素来说，元素的化合价主要决定于原子的最外层电子数，所以，主族元素原子的最外层电子又称为价电子。在同主族中，元素原子的价电子数相等并且等于族序数，因此可以利用元素周期表和元素周期律判断主族元素的化合价，即：

主族元素的最高正价数（F、O除外）＝元素所处的族序数＝最外层电子数＝价电子数

主族非金属元素的最低负价数＝元素所处的族序数－8

【同步训练】

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1．（08广东）下列有关原子结构和元素周期律的表述正确的是（ ） ①原子序数为15的元素的最高化合价为＋3 ②ⅦA族元素是同周期中非金属性最强的元素

③第二周期ⅣA族元素的原子核电荷数和中子数一定为6 ④原子序数为12的元素位于元素周期表的第三周期ⅡA族 A．①② B．①③ C．②④ D．③④

3．元素周期表和元素周期律是学习和研究化学的一种重要工具

最初的元素周期表中仅有63种元素，现在增加到了110多种。过去，门捷列夫曾用元素周期律预言未知元素并得到了证实。此后，科学家在元素周期律和元素周期表的指导下，对元素性质进行了系统研究，并为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供了线索。由此可知，元素周期律和元素周期表是学习和研究化学的一种重要工具

4．元素周期表和元素周期律对于其他与化学相关的科学技术有指导作用 （1）半导体材料多在金属元素与非金属元素交界处（如Si、Ge、Se等） （2）催化剂多在过渡元素中（如Fe、Ni、Cu、Mn、Pt等）

（3）ⅢB－ⅥB族的过渡金属往往具有耐高温、耐腐蚀的特点（如W等） （4）现在普遍使用使用的杀虫剂中一般含有氟、硫、磷、氯等元素

方法与技巧

元素中的若干特殊点

（1）元素在地壳中的含量：地壳中含量居前四位的元素是：氧＞硅＞铝＞铁；铝是地壳中含量最多的金属元素

（2）碳是形成同素异形体数目最多、形成化合物数目最多、具有硬度最大的单质（金刚石）的元素，也是非金属元素中唯一能形成电的良好导体（石墨）的元素

（3）氢化物的水溶液明显地呈碱性的非金属元素是氮（氨的水溶液显碱性）；所形成的氢化物与其最高价氧化物对应的水化物之间能起化合反应的元素也是氮（氨跟硝酸化合生成硝酸铵）

（4）氟是唯一无正化合价的非金属元素（不包括稀有气体）、阴离子的还原性最弱的元素、非金属性最强但无最高价含氧酸的元素、单质跟水剧烈反应的非金属元素、氢化物的水溶液易腐蚀玻璃的元素 （5）着火点最低的非金属单质是白磷

（6）元素的单质在常温下能跟水反应产生气体的元素是Li、Na、F

（7）密度最小（扩散速率最大）的单质是氢，密度最小的金属单质是锂

（8）汞是常温下唯一呈液态的金属单质，溴是常温下唯一呈液态的非金属单质

（9）单质、氧化物及其氢氧化物既能跟强酸反应又能跟强碱反应的短周期元素是铍和铝 （10）单质能跟强碱溶液反应生成氢气的元素是铝和硅 （11）熔点最高的金属是钨，硬度最大的金属是铬，导电性最好的金属是银（次之的是铜），延展性最好的金属是金 （12）所形成的氢化物与其最高价氧化物对应的水化物之间能发生氧化还原反应的元素是硫[H2S＋H2SO4(浓) === S↓＋SO2↑＋2H2O]

（13）人类使用最早的金属是铜，现在人们在生活、生产中使用量最大的金属是铁 （14）目前使用最多的半导体材料是硅

（15）金属元素在化合物里的化合价恒为正，氟元素没有正化合价，元素的正、负化合价的代数和等于0的短周期元素是氢、碳、硅，化合价数目最多的元素是氯（－1、0、＋1、＋3、＋4、＋5、＋7等）

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（16）同位素的原子核内不含中子的元素是氢（11H）

【同步训练】

1．（08海南）根据元素周期表1－20号元素的性质和递变规律，回答下列问题。

(1)属于金属元素的有________种，金属性最强的元素与氧反应生成的化合物有___________ ______(填两种化合物的化学式)

(2)属于稀有气体的是___________(填元素符号，下同)；

(3)形成化合物种类最多的两种元素是____________________；

(4)第三周期中，原子半径最大的是(稀有气体除外)______________；

(5)推测Si、N最简单氢化物的稳定性_________大于_________(填化学式)。

四 化学键 （一）化学键

1．定义：相邻原子之间强烈的相互作用，通称为化学键

2．分类：根据成键微粒的不同，将化学键分为离子键、共价键、金属键 3．化学键的特征

（1）由相邻的原子之间形成

（2）微粒间的作用力较强，破坏化学键需要较高的能力 注意：

①化学键广泛地存在于分子内相邻的原子之间，而且“分子”是广义的分子，它不仅指H2、CO2、H2O、H2SO4等分子，还包括C（金刚石或石墨）、Si、SiO2、NaCl、CaCl2、Al、Cu等

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物质；“原子”也是广义的原子，它不仅指H、O、Cl、S等原子，还包括Na+、Cl等离子 ②分子里原子间的相互作用，按作用的强度分类：一种是强烈的，一种是微弱的。化学键是指那种强烈的相互作用

③化学键使原子（广义原子）相互联结形成分子（广义分子）的主要因素

（二）离子键

1．定义：阴、阳离子间通过静电作用所形成的化学键 2．成键粒子：阴、阳离子

3．存在：离子化合物中一定存在离子键。常见的离子化合物有强碱：NaOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2、[Mg(OH)2也是离子化合物]；绝大多数的盐；活泼金属的氧化物，如Na2O、CaO等及过氧化物，如Na2O2等

说明：通常活泼金属与活泼非金属化合时形成离子键 【同步训练】

1．（07广东）下列物质中含离子键的是（ ） A．Cl2 B．CO2 C．NaCl D．CH4

★2．（07全国）X、Y为短周期元素，X位于IA族，X与Y可形成化合物X2Y，下列说法正确的是（ ）

A．X的原子半径一定大于Y的原子半径

B．两元素形成的化合物中，原子个数比不可能为1∶1 C．X与Y的简单离子不可能具有相同的电子层结构 D．X2Y可能是离子化合物，也可能是共价化合物

（三）共价键

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