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【转】(学术)物质结构基础

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一楼败囧毒,转自初中化学吧
【原帖】http://tieba.baidu.com/p/2163286193
【原作者】夕阳丶西斜


1楼2014-02-16 12:10回复
    第二节
    元素周期律
    对于元素周期表,初中只给出了一条规律:质子数=核外电子数=核电荷数=原子序数,而随着时间的推移,人们发现元素周期表中还有许许多多的规律,接下来我们简单地了解一下:
    首先我们要知道原子的表示方法,我在这里介绍一种新的描述原子的方法:AZX
    A表示质量数,写在X的左上角。(质量数就是质子数+中子数)【电脑无力…】
    Z表示质子数,写在X的右下角。
    X则是元素符号。
    其意义是:质子数为Z,质量数为A的X原子。举个例子,用此方法可以表示我们熟悉的碳12原子:12 6 C,在碳12原子中,A=12,Z=6,X=C
    接着我们还有了解两个新概念:核素、同位素。
    初中时我们就知道元素的概念:具有相同质子数的同一类原子的统称。
    而现在还有两种“素”:核素、同位素。
    核素:具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子…【个人认为就是想说原子…】
    同位素:具有相同质子数而中子数不同的两种核素互为同位素。
    注意,核素和同位素均指原子。
    举个例子:氢元素涵盖了所有质子数为1的原子。而11H和21H和31H【质子数都是1而质量数分别是1、2、3】就是3种核素。它们具有一定的质子数和一定的中子数,而11H和21H和31H都互为同位素。11H我们叫做H,21H我们叫做D(double),中文名字是氘(重氢),31H我们叫做T(three),中文名字叫做氚(超重氢)【我是这么记的不知道对不对…】
    好了,我们现在看看元素周期表。
    在元素周期表中,我们把纵列叫做族,横行叫做周期。
    元素周期表中有7个周期:三个短周期(1、2、3)三个长周期(4、5、6)一个不完全周期(7)第一周期一共有2种元素,第二周期共有8种,第三周期8种,第四周期18种,第五周期18种,第六周期32种【别漏了镧系】第七周期不完全,排满了应该也有32种。
    同周期的元素的原子序数递增,所以核外电子数也递增,但是同一周期的原子的电子层数相同。
    元素周期表中的族可分为:主族、副族、Ⅷ族、0族。
    0族:又称稀有气体族,位于第18纵列。
    主族:除0族外,由短周期和长周期组成的族叫做主族,用A表示。
    Ⅷ族:包括8,9,10纵列。
    副族:除Ⅷ族外,只由长周期组成的族叫做副族,用B表示。
    主族数=最外层电子数
    元素周期表中第3-12纵列(副族和Ⅷ族)中的元素称为过渡元素,过渡元素全都是金属元素。
    元素周期表的分界线:沿元素周期表中B、Si、As、Te、At和Al、Ge、Sb、Po(居里夫人发现的元素有木有!!!)的交界处画一条线,这条线就是金属元素和非金属元素的分界线,这条线的右下方全都是金属元素,左上方全是非金属元素【氢就算了…】
    重点来了有木有…元素的金属性和非金属性:
    什么是元素的金属性呢,元素的金属性集中表现在:金属单质与水(或酸)反应置换出H2的难易程度;最高价氧化物对应水化物的碱性。(和还原性有点像)
    什么是元素的非金属性呢,元素的非金属性集中表现在:非金属单质与氢气化合生成的气态氢化物的稳定程度;最高价氧化物的对应水化物的酸性。(和氧化性有点像)
    嗯…可以这么说:同一周期元素从左到右金属性减弱,非金属性增强。同一族元素从上到下金属性增强,非金属性减弱。记忆这些只用记住以下我认为比较典型的例子就足以:
    同一周期:金属性减弱,非金属性增强这个不用解释了吧…左边是金属右边是非金属,当然金属性减弱非金属性增强。要记例子的话,Na Mg 两种元素,根据金属活动顺序表我们知道Na比Mg活泼,所以Na与酸反应置换出H2比Mg要容易,故同周期从左到右金属性减弱了。对于非金属性增强,让我们想想P和Cl,很明显,磷酸是中强酸,而高氯酸是极强的酸,可以得知非金属性增强了。
    同一族:Na和Cs…这两个把它们丢到水里,很明显铯要比钠恐怖得多,故金属性增强了;再看F和I,F2单质和H2在冷暗处化合就会爆炸,I2和H2的反应则是可逆的,可知非金属性减弱了。
    最后,我们简单地介绍一下卤素和碱金属。
    卤素:位于元素周期表中第七主族的所有元素:F、Cl、Br、I、At统称卤素。
    它们最外层都有7个电子,易得到一个电子而成为8电子稳定结构。下面介绍几个反应的方程式:
    F2+H2====2HF
    Cl2+H2==点燃==2HCl
    Br2+H2==加热==2HBr
    I2+H2==可逆加热==2HI
    可逆表示反应可以同时向两个方向进行。
    卤素之间可以发生置换反应,非金属性强的可以置换非金属性弱的。如:Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2
    【注意,At是放射性元素,地壳的含量极少,没有人见过它的真面目。所以我们不讨论它。】
    碱金属:位于元素周期表第一主族的金属元素:Li、Na、K、Rb、Cs、Fr
    它们的共同点是最外层电子数都是1,极易失去这个电子而达到稳定结构。
    Li在空气中燃烧生成Li2O【氧化锂】
    Na—Na2O2【过氧化锂】K—KO2【超氧化锂】…Rb、Cs的反应产物复杂。
    由于同族的元素从上往下金属性增强所以它们和水反应的剧烈程度不同,Li相对来说比较温柔,Cs则十分暴躁。
    【Fr有放射性,半衰期比较短,故不讨论。】
    最后点一点原子半径,同周期从左往右原子半径逐渐减小,同族从上往下原子半径逐渐增大。【不考虑稀有气体】为什么是这样呢,主要原因是:同周期的原子电子层数相同,对原子半径起决定作用的是核电荷数,核电荷数从左往右增加,对电子的吸引能力也增强,故电子被束缚地离核更近,故原子半径减小。而同族的原子电子层数在增加,这时起决定作用的是电子层数,所以电子层数越多,原子就越肥,故从上往下原子半径增大。【同周期中稀有气体的原子半径总是较大,原因会在后面分析】
    相关习题:
    1、试写出118号元素所在的周期数与族数。
    2、若要将Cs、Ba加入到金属活动顺序表中,它们应该在哪里?


    4楼2014-02-16 12:15
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