第一节 元素周期表
〖知识精析〗
一、元素周期表
1、1869年,门捷列夫根据相对原子质量的顺序制出第一张元素周期表。
2、原子序数与原子结构之间的关系:原子序数 = 核电荷数 = 质子数 = 核外电子数
3、(1)周期序数 = 电子层数。周期序数用阿拉伯数字表示。
(2)元素周期表目前有7个周期。
第1、2、3周期称为短周期,分别含有2、8、8种元素;第4、5、6、7周期称为长周期,分别含有18、18、32、26种元素;第7周期又称为不完全周期。
4、(1)元素周期表有18个纵行,称为族,共16个族。族序数用罗马数字表示。
(2)元素周期表中含有7个主族(ⅠA族~ⅦA族)、7个副族(ⅢB族~ⅦB族、ⅠB族~ⅡB族)、1个第Ⅷ族(三个纵行)和1个0族(稀有气体)。
(3)主族元素族序数 = 最外层电子数。
(4)稀有气体元素化学性质不活泼,很难与其他物质发生化学反应,把它们的化合价定为0,因而叫做0族。
二、元素的性质与原子结构
1、碱金属(ⅠA)元素:锂(3Li)、钠(11Na)、钾(19K)、铷(37Rb)、铯(55Cs)、钫(87Fr)
A. 相似性
最外层均为1个电子;均为活泼金属元素,最高正价均为+1价;均为强还原性(均与O2、X2等非金属反应,均能与水反应生成碱和氢气。);氢氧化物都是强碱。过氧化物M2O2具有漂白性,均与水反应产生O2;银白色,均具轻、软、易熔的特点。
B. 递变性
从上至下,核电荷数依次增多,电子层数依次增多,原子半径依次增大,失电子能力依次增强,金属性依次增强;其单质还原性依次增强,与水(或酸)反应置换出氢依次变易,其氢氧化物的碱性依次增强;密度趋向增大,熔沸点依次降低,硬度趋向减小。
注:①Li比煤油轻,故不能保存在煤油中,而封存在石蜡中。
②与O2反应的生成物,Li为Li2O;Na可为Na2O,Na2O2;K,Rb,Cs的反应生成物更复杂。
2、卤族(ⅦA)元素:氟(9F)、氯(17Cl)、溴(35Br)、碘(53I)、砹(85At)
A. 相似性
(1)卤素原子最外层都有七个电子,易得到一个电子形成稀有气体元素的稳定结构,因此卤素的负价均为-1价。氯、溴、碘的最高正价为+7价,有的还有+1、+3、+5价,其最高价氧化物及水化物的化学式通式分别为X2O7和 HXO4(F除外)。
(2)卤族元素的单质:
①均为双原子分子(X2);
②均能与H2化合:H2 + X2 = 2HX;
④均能与碱溶液反应;
⑤Cl2、Br2、I2在水中的溶解度较小(逐渐减小,但在有机溶剂中溶解度较大,相似相溶)。
B. 递变性
(1)原子序数增大,原子的电子层数增加,原子半径增大,元素的非金属性减弱。
(2)单质的颜色逐渐加深从淡黄绿色→黄绿色→深红棕色→紫黑色,状态从气→气→液→固,溶沸点逐渐升高;得电子能力逐渐减弱,单质的氧化性逐渐减弱,与氢气化合由易到难,与水反应的程度逐渐减弱。
(3)阴离子的还原性逐渐增强。